국내외 전자전 항공기의 기술 동향 및 발전 방향

최근 러시아-우크라이나 전쟁 및 이스라엘-팔레스타인 분쟁 등 현대전은 기존 대규모 병력 중심의 전쟁 양상에서 벗어나 정보전, 드론 공격 등 비대칭 전력을 적극적으로 활용하는 본격적인 전자전(EW, Electronic Warfare)의 양상을 보이고 있다. 특히, 전자전 항공기는 아군의 전자 시스템을 보호하는 동시에 적의 전력 배치 및 작전 의도에 대한 중요한 정보를 수집하는 핵심 역할을 수행하고 있으며, 실시간으로 변화하는 전장 상황에 대한 정확한 정보 분석 및 대응 전략 수립이 필수적인 미래 전장 환경에서 전쟁의 승패를 좌우하는 결정적인 요소로 작용할 것으로 전망된다.

이번 기고에서는 국내외 전자전 항공기의 개념과 더불어 기술의 특징 및 발전 현황을 살펴보고, 미래 전장 환경에서 국내 전자전 항공기 운용의 효율성을 극대화하고 국가 안보에 기여할 수 있는 발전 방향을 제시하고자 한다. 



글/ 고려대학교 주병권 교수님 연구실
주병권 (고려대학교 전기전자공학부 교수)
최종문 (고려대학교 전기전자공학부 석사 과정)


목 차
 
1. 서론
2. 미래 전자전 양상 및 전자전 항공기 개요
    2.1 미래 전자전 양상
    2.2 전자전 항공기 개요  
3. 국내외 전자전 항공기의 기술적 요소 특징 분석
4. 국내 전자전 항공기의 발전 방향
5. 결론
6. 참고 문헌


1. 서론

걸프전 이후 전쟁 패러다임은 정보 중심 전쟁으로 변화하며, 전자전(EW, Electronic Warfare)의 중요성이 급증했다(Spezio, 2002).^[1] 정찰/감시, 정보 수집·분석·활용 능력이 작전 성공의 핵심 요소가 되었고(Sharma et al., 2020; 김종하, 2004),^[2][3] 디지털 전환과 4차 산업혁명은 네트워크 중심전(NCW, Network-Centric Warfare)을 가속화시켜 빅데이터 활용의 중요성을 더욱 높였다(국방부, 2023; Tingle, 2021).^[4][5]

미래 전장은 첨단 전자기 장비의 발전으로 인해 전투 환경의 급변과 작전의 복잡성 증가를 초래할 것이다(오동한, 이광호, 2021; 이병남, 2021).^[6][7] 따라서, 각 군의 긴밀한 협력과 다차원적 접근을 통한 통합 작전 능력 확보가 필수적이며, 실시간 상황 인식과 신속한 전자전 대응 전략 수립을 위한 전자전 항공기(EWA)의 역할이 더욱 중요해질 전망이다(이선엽, 신기수, 2017; 정용석 외, 2022; Feng et al., 2020).^[8][9][10]

이에, 최근 들어 주요국들은 전자전 항공기 개발 및 운용에 대한 투자를 확대하고 있다(Ricciardi & Souque, 2021).^[11] 미국은 EA-18G Growler를 중심으로 첨단 기술과 NCW 개념을 통합한 운용 전략을 추진하고 있다(Davis, 2022; Tegler, 2022).^[12][13] 중국은 자체 기술력 확보에 집중하고 있으며(이성훈, 2016; DTIC, 2019^)[14], 러시아는 제한된 자원 속에서도 정밀 타격과 정보 작전 중심의 개발을 추진하고 있다(Richard & Michael, 2022) ^[15][16]. 국내의 경우, 2022년 국방혁신 4.0 계획 발표 후, AI(Artificial Intelligence)를 비롯하여 빅데이터(Big-data), 사이버, 우주, 전자기 기술을 활용한 첨단 군사력 구축을 추진 중이다(국방부, 2023)^[17]. 

실시간 전장 분석 및 예측을 통한 최적 전투 전략 수립을 위한 지능형 전투 시스템 구축이 핵심 과제이며, 이는 정보 신뢰성 향상과 신속한 대응을 가능하게 하여 전술적 우위와 작전 효율성을 극대화할 것이다. 이 글은 미국, 영국, 이스라엘 등 주요국의 전자전 항공기 기술 및 운영 현황을 살펴보고, 이를 통해 국내 전자전 항공기의 발전 방향을 제시하고자 한다.

2. 미래 전자전 양상 및 전자전 항공기 개요

2.1 미래 전자전 양상

전자전은 우군의 인원, 시설, 장비를 적과 아군의 전자기 스펙트럼 활용으로부터 보호하기 위한 군사 활동으로(Spezio, 2002), 적의 전자파 탐지 및 분석을 통한 위협 식별을 비롯하여 적 C4I(Command, Control, Communications, Computers, Intelligence) 체계 및 전자 무기체계의 기능 마비, 무력화 또는 파괴를 포함하는 활동 전반을 전자전으로 정의한다(국방부, 2023^[18]; 미국방부^[19], 2020; 합동참모본부, 2020^[20]).

현대 전자전은 적의 첨단 군사 위협을 무력화하고 작전적 우위를 확보하는 필수 요소가 되었다(이병남, 2021). 즉, 통신, 레이더, 항법 시스템 등 각종 전자 장비는 전자기 스펙트럼(ES, Electromagnetic Spectrum)에 의존하기 때문에, 전자기 스펙트럼의 우세는 전장 주도권 확보의 핵심 전제 조건이 되었다(이병남, 2021; 정용석 외, 2022). 이에, 미국, 러시아, 중국 등 주요 군사 강국은 전자전과 전자기 스펙트럼 관리를 통합한 전자기 스펙트럼 작전을 통해 군과 민간의 전자기 스펙트럼 공유를 위한 정책, 제도, 장비, 교리 등의 발전을 추진하고 있다(미국방부, 2020).
 

전자전은 초기 레이더 및 통신 시스템 교란에 국한되었으나, 사이버 기술, AI, 머신러닝(ML, Machine Learning) 등과의 융합으로 개념과 적용 범위가 급격히 확장되었다. 이로 인해 적 데이터 네트워크 공격과 드론 교란 등을 포함하는 사이버-전자전(Cyber-EW)이 등장하였고, 사이버와 전자전의 경계는 모호해졌다.

전자전은 물리적 장비 의존성에서 벗어나 데이터 기반 공격 능력을 갖춘 복합 기술 체계로 진화하며, 단순 신호 교란을 넘어 적의 의사결정 과정까지 영향을 미치는 전략적 수준으로 발전할 것으로 전망되고 있다.

   표 1. 미래 전자전의 주요 기술 및 특징^[22]
2.2 전자전 항공기 개요 

전자전 항공기는 적의 레이더, 통신, 항법 시스템 등을 교란하여 작전 능력을 저하시키고 아군 전자 시스템을 보호하는 군용 항공기이다. 단순 신호 교란을 넘어, 적 전자 시스템에 대한 심층적 이해와 정보 수집 능력을 바탕으로 상황 인지 및 의사결정에 영향을 미치는 핵심 전략 자산이다. 

전자전 항공기의 주요 역할은 전장 인식 능력 향상, 적의 통신 및 지휘구조 방해, 미래 전장에 대한 대비 등 3개로 구분될 수 있다. 전장 인식 능력 향상은 적의 통신과 레이더 신호를 탐지하여 적의 위치와 움직임을 실시간으로 파악하고, 이를 통해 아군은 보다 명확한 전장 상황을 이해하며 전략적 이점을 확보하는 역할을 의미한다. 적의 통신 및 지휘구조 방해는 전자 공격을 통해 적의 통신 시스템을 교란함으로써 지휘와 통제 기능을 방해하는 역할이다.

특히, 이러한 방해 역할은 전장에서 적의 혼란을 초래하며, 아군이 전략적 목표를 보다 쉽게 달성할 수 있도록 하며, 이러한 방해 활동은 일반적으로 고출력 전자기 방해 장비, 신호를 방해하는 재밍(Jamming), 가짜 신호를 송출하는 스푸핑(Spoofing), 속임수 신호를 송출하는 데세이핑(Deception) 등 다양한 전자전 기법을 포함한다. 아울러, 미래 전장에 대한 대비는 AI와 ML을 활용한 인지 전자전 및 전자기 스펙트럼 통제와 같은 기술 발전과 더불어 다른 전장 영역과의 통합된 작전 수행 능력 강화를 의미한다.

전자전 항공기는 전자전의 주요 기능인 전자 공격, 전자 방호, 전자 지원 기능을 통합하여 운용되며, 목적과 임무에 따라 주요하게 전자 공격 항공기, 전자 지원 항공기, 전자 방호 항공기로 분류할 수 있다. 

표 2. 전자전 항공기 유형에 따른 주요 특징^[23]

아울러, 신호 정보 수집 및 감시형 항공기(Signals Intelligence and Surveillance Aircraft), 통합 전자전 플랫폼(Integrated EW Platforms) 항공기 등이 있다. 이처럼, 전자전 항공기의 유형은 고유한 기술적 구성과 전략적 가치를 가지며, 다양한 전장 환경에서 필수적인 전술적 자산으로 자리 잡고 있다. 또한, 신호 정보 수집 및 감시형 항공기와 통합 전자전 플랫폼과 같은 특수 유형도 함께 발전하고 있다. 

EA-18G Growler(그림 2)는 고출력 전자기 방해 장비 및 재밍, 스푸핑, 데세이핑 등의 기술을 사용하며, 최근에는 AI 기반 지능형 재밍 기술이 도입되어 적의 취약점을 실시간 분석하고 효율적인 공격을 수행한다.
 

RC-135 Rivet Joint(그림 3)는 고감도 수신기와 신호 분석 시스템을 통해 적의 전력 배치, 작전 의도, 전투력 등을 파악하고 실시간 정보를 제공하는 등 다양한 신호 정보를 수집하여 전자전 임무에 필요한 데이터를 제공하는 대표적인 항공기이다.

 

EC-130H Compass Call(그림 4)은 레이더 경고 수신기(Radar Warning Receiver, RWR), 금속 조각을 뿌려 레이더 신호를 교란하는 채프(Chaff), 적외선 유도 미사일을 유인하는 조명탄인 플레어(Flare), 신호 방해를 회피하기 위한 전자 신호 암호화 및 주파수 도약(frequency hopping), 차폐 기술 등을 통해 적의 공격을 방어하며, AI 기반 지능형 방어 시스템은 적의 공격 패턴을 학습하여 효과적인 방어 전략을 수립한다.

 

KF-21 보라매(그림 5)는 국내에서 독자적으로 개발한 차세대 항공기로, 통합 전자전 수트(EW Suite)를 활용하여 적의 레이더를 탐지 및 교란하는 기능을 수행하며, 플레어와 체프 발사를 통해 적의 미사일을 회피한다. 또한, 적응형 재밍 기술을 활용하여 다양한 전자기 스펙트럼 위협에 대응할 수 있으며, KFX AESA 레이더는 전파 신호를 수집하고 분석함으로써, 적의 전자 신호를 실시간으로 탐지하고 분석한다.
 

3. 국내외 전자전 항공기의 기술적 요소 특징 분석

미국, 영국, 이스라엘의 전자전 항공기 기술은 각국의 전략적 목표와 기술적 역량을 반영하여 차별화된 발전 양상을 보인다.
미국은 EA-18G Growler, RC-135V/W Rivet Joint, EC-130H Compass Call, 그리고 EW 기능을 탑재한 MQ-9 Reaper 등 다양한 플랫폼을 운용하며, 차세대 재머(NGJ, AN/ALQ-249)와 같은 첨단 기술을 통해 세계 최고 수준의 전자전 능력을 확보하고 있다. AESA 레이더와 NCW 기술을 통해 전 세계적인 작전 수행 능력과 높은 동맹국 상호 운용성을 확보하고 있으나, 첨단 기술 통합의 복잡성, 경쟁국의 기술 발전, 비용 효율적인 업그레이드 필요성 등이 과제로 남아있다. 스탠드오프(Stand-off) 및 스탠드인(Stand-in) 재밍 기술을 모두 확보하고 있는 것도 특징이다.

영국은 Typhoon 전투기, Rivet Joint, Protector UCAV, 그리고 차세대 전투기 Tempest를 중심으로 전자전 기술을 개발하고 있다. ECRS Mk2 AESA 레이더와 SPEAR EW 미사일, DAS 방어 체계 등을 통해 방어적 전자전에 집중하며, NATO 협력을 통해 다국적 전자전 작전 수행 능력을 강화하고 있다.^[28][29] 하지만, 긴 개발 일정과 자원 제약, Tempest^[30] 개발의 기술적 난제와 높은 개발 비용이 과제로 지적된다. 데이터 융합 및 재밍 기술과 AI 기반 전자전 시스템 개발에도 적극적이다.

이스라엘은 IAI ELI-3150, Harpy/Harop 자폭 드론, Sky Shield, Scorpius 시스템 등을 통해 실시간 위협 대응과 다중 스펙트럼 교란 능력을 갖춘 다중 빔 전자전 시스템을 구축하고 있다. 제한된 예산에도 불구하고 소형화된 다기능 시스템과 자율 무기 시스템(Harpy/Harop), 소형 ECM 기술(Digital Shark) 등을 개발하며 AI와 자율적 전자전 기술을 선도하고 있다.^[31][32] 그러나 제한된 예산으로 인한 기술 통합의 어려움과 동적인 전자 환경에서의 효율성 지속 유지가 과제이다. 소형 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 공격 능력 또한 이스라엘 전자전 시스템의 특징적인 부분이다.

       표 3. 미국, 영국, 이스라엘 전자전 항공기 기술적 특징^[33][34]
한편, 국내의 경우, KF-21 전투기에 탑재된 EW Suite, 백두 SIGINT 항공기, Falcon 2000 SIGINT 등 독자적인 전자전 플랫폼을 보유하며 기술 자립도를 높이는 등 전자전 항공기 기술의 국산화와 초기 성과에서 강점을 보이고 있지만, 미국, 영국, 이스라엘 등 선도 국가와 비교했을 때 여전히 기술적 격차와 운용 경험의 부족한 실정이다.

첫째, 전용 전자전 플랫폼의 부족으로 작전 수행 범위와 능력이 제한된다. 백두와 Falcon 2000 SIGINT와 같은 기존 플랫폼은 전용 전자전 항공기(예: EA-18G Growler, RC-135)에 비해 전자 공격 및 방어 능력이 제한적이며, 다양한 전자전 임무를 동시에 수행하는 데 어려움이 있다.

둘째, 다중 위협 동시 대응 능력이 부족하다. 이스라엘의 Scorpius 시스템과 같은 다중 빔 재밍 기술이 미흡하여, 현대 전장에서 동시다발적으로 발생하는 다수의 위협에 효과적으로 대응하기 어렵다. 이는 생존성 확보에 직결되는 중요한 문제이다.

셋째, AI 및 데이터 융합 기술 활용이 미흡하다. 미국과 이스라엘은 AI와 ML을 활용하여 실시간 위협 분석 및 대응 체계를 구축하고 있지만, 이러한 기술 도입이 초기 단계에 머물러 있어 전자전 효율성 향상에 제약이 있다.

넷째, 국제 연합 작전 경험 부족으로 글로벌 전자전 기술 동향 및 운용 전술에 대한 이해가 제한적이다. NATO 등 다국적 연합 작전 참여 경험 부족은 최신 기술 및 전술 습득과 국제적 협력 네트워크 구축에 어려움을 초래한다.

다섯째, 초고주파 및 다중 스펙트럼 활용 기술이 부족하다. 초고주파 및 다중 스펙트럼 재밍 기술은 미래 전자전의 핵심 기술이나, 국내 관련 연구는 선도 국가에 비해 뒤쳐져 미래 전장 환경 변화에 대한 적응력을 저해한다.

4. 국내 전자전 항공기의 발전 방향

이 글에서는 해외 주요국의 전자전 항공기의 기술적 발전 현황 분석을 토대로 국내 전자전 항공기의 발전 방향을 다음과 같이 제시하고자 한다. 

첫째, 전용 전자전 항공기의 개발이 최우선으로 추진될 필요가 있다. 즉, 현재 다목적 플랫폼에 의존하는 구조에서 벗어나 EA-18G Growler와 같은 전문화된 전자전 항공기를 개발하는 것은 필수적이다. 이는 전자전 임무 수행의 효율성을 높이고, 비대칭 전력 대응을 가능하게 하여 다양한 작전 환경에서의 유연성을 확보하는 데 크게 기여할 수 있다. 나아가, 이러한 전문화된 플랫폼은 고도화된 전자전 능력을 기반으로 하여 적의 전자기기 및 통신 체계에 대한 제어력을 강화할 수 있으며, 작전 중 발생할 수 있는 다양한 위협에 신속하게 대응할 수 있는 능력을 증대시킬 것이다. 

둘째, 전자전 작전의 성공률을 높이기 위해서는 재밍 기술의 고도화 개발이 요구된다.^[35] 이스라엘의 Scorpius 시스템과 유사한 다중 빔 및 적응형 재밍 기술의 개발은 다중 위협에 대한 대응 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이를 위해서는 IoT 및 AI 기술을 활용하여 지능형 재밍 기술을 활용하여 지속적으로 진화하는 위협을 실시간으로 분석하고 대응할 수 있는 시스템을 구축해야 한다. 즉, 이러한 시스템은 특정 상황 및 위협의 유형에 따라 자동으로 조정함으로써 다양한 전자적 신호를 실시간으로 모니터링하고, 적의 전자전 장비와 통신 경로를 파악하여 가장 효과적인 재밍 방식으로 대응할 수 있다. 또한, AI 기반의 데이터 분석 기능은 과거의 전투 데이터를 반영하여 예측 모델을 개선하고, 이를 통해 향후 전투에서의 성공 확률을 높이는 데 기여할 것이다.^[36][37]

셋째, 스마트 전자전 시스템 구축이다. AI와 빅데이터 기술을 활용한 스마트 전자전 시스템은 전장 내 실시간 데이터를 분석하여 최적의 대응 전략을 도출하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 특히, 빅데이터를 기반으로 한 전장 상황 예측 시스템은 작전 준비도를 높이고, 임무 수행 시 정보 우위를 확보하는 데 기여할 수 있으며, 이를 통해 각종 상황에서 대응 전략을 사전에 수립할 수 있다. 즉, 이러한 시스템은 적의 움직임과 전자적 위협을 신속하게 파악하고 분석함으로써, 전투 상황에 맞춘 최선의 전술을 적용하게 해준다. 또한, 실시간으로 변화하는 전장 환경에 즉각적으로 반응할 수 있는 능력을 제공하여, 전투 기체의 작전 수행 능력을 향상시키고 생존 가능성을 높일 수 있다.^[38][39] 

넷째, 국내 전자전 역량을 강화하기 위한 다양한 국가와의 합동 훈련 및 실제 임무 참여 등 훈련 강화이다. 예를 들어, NATO와 같은 국제 연합 작전에 적극적으로 참여하여 실제 운용 경험을 축적하는 것은 중요하다. 즉, 이러한 연합 훈련을 통해 선진국의 최신 기술과 전술을 습득하고, 국내 전자전 능력을 글로벌 스탠다드(Global Standard)에 맞출 수 있는 기회를 얻을 수 있으며, 동맹국 간의 신뢰를 강화하고, 정보 공유 및 협력의 기반을 마련하는 데 필수적이다.^[40][41]
 
5. 결론

오늘날, 현대전에서 정보 우위 확보의 중요성이 부각되면서, 적군의 전자 시스템 교란과 동시에 아군의 시스템을 보호하며, 실시간 정보 수집 및 분석을 통해 전투 상황을 주도적으로 관리할 수 있는 전자전 항공기의 전략적 역할의 중요성이 높아지고 있다. 아울러, 이러한 중요성을 인식하여, 미국, 영국, 이스라엘 등 주요 군사 강국들은 첨단 기술을 접목한 전자전 항공기 개발 및 운용에 대한 투자와 연구 개발을 활발히 진행하고 있다.

이 글은 국내 전자전 항공기의 기술 개발 및 운영 현황을 심층적으로 파악하기 위해 미국, 영국, 이스라엘 등 주요국의 전자전 항공기 기술 발전 및 운영 현황을 비교 분석하였다. 특히, 각국의 기술 수준과 전략적 목표, 그리고 그에 따른 기술 개발 방향을 분석함으로써 국내 전자전 항공기의 현황과 선진국과의 기술 격차를 진단하고자 하였다. 나아가, 국내 전자전 항공기의 발전을 위한 방안으로, 전용 전자전 플랫폼 개발, 다중 위협 동시 대응 기술 확보, AI 및 빅데이터 기반 스마트 전자전 시스템 구축, 국제 협력 및 연합 작전 참여 확대, 그리고 초고주파 및 다중 스펙트럼 기술 투자 확대 등을 제시하였다.

이 글의 결과는 국내 전자전 항공기의 경쟁력 강화와 미래 전장 환경에 대한 적응력 향상에 기여할 것으로 예상된다.


6.  참고문헌

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