미 공군이 차세대 스텔스 폭격기 B-21 Raider의 초도 비행을 완료하며 전 세계의 방공망을 무력화할 새로운 패러다임을 제시했다. 반면 중국과 러시아는 다중 입출력(MIMO) 레이더와 양자 센서 기술에 천문학적 예산을 투입, 스텔스라는 창에 대응하는 방패를 벼리고 있다. 스톡홀름국제평화연구소(SIPRI)는 최근 보고서에서 강대국 간 군사 R&D 지출이 냉전 이후 최고 수준에 도달했으며, 특히 스텔스 및 대스텔스 분야에 집중되고 있음을 경고한다.
저피탐(Low Observable)의 종말, 스텔스 2.0
현대전의 승패를 가르는 핵심은 ‘정보 우위’이며, 스텔스 기술은 적의 정보 수집-결심-타격 체계(Kill Chain)를 원천 차단하는 가장 효과적인 수단이다. 기존 스텔스 항공기는 레이더 단면적(RCS)을 최소화하는 형상 설계와 전파 흡수 물질(RAM)에 의존했지만, 이는 VHF/UHF 등 장파장 레이더 앞에선 한계를 드러낸다.
이제 전장의 패러다임은 한 단계 더 진화하고 있다. 차세대 스텔스는 단순히 보이지 않는 것을 넘어, 적의 센서를 능동적으로 기만하고 왜곡하는 방향으로 발전 중이다.
메타물질과 플라즈마: 물리법칙을 거스르는 은폐 기술
미래 스텔스 기술의 핵심은 메타물질(Metamaterials)이다. 자연계에 존재하지 않는 인공적인 구조를 통해 전파의 굴절률을 음(-)으로 만드는 이 기술은, 레이더파를 흡수하거나 난반사시키는 수준을 넘어 원하는 방향으로 휘게 하거나 소멸시킨다. 이는 마치 투명 망토처럼 항공기 자체를 전자기적으로 지워버리는 효과를 낳는다. 록히드마틴의 스컹크 웍스와 같은 비밀 연구조직은 이미 메타물질을 적용한 스킨 기술을 차세대 전투기(NGAD) 프로그램에 적용하고 있는 것으로 분석된다. B-21 Raider의 매끄러운 동체 표면은 단순한 형상 설계를 넘어, 특정 주파수 대역의 전파를 무효화하는 메타물질 스킨이 적용되었을 가능성이 매우 높다. 더 나아가, 기체 주변에 이온화된 가스층을 형성하여 전파를 흡수/산란시키는 플라즈마 스텔스(Plasma Stealth) 역시 러시아를 중심으로 연구가 활발하며, 실용화될 경우 기존 레이더 시스템은 완벽히 무력화된다.
분산형 탐지망: 스텔스를 잡는 거미줄, MIMO 레이더
스텔스라는 ‘창’이 날카로워질수록 이를 막으려는 ‘방패’ 역시 치명적으로 발전한다. 가장 주목받는 기술은 다중 입출력(MIMO: Multiple-Input Multiple-Output) 레이더 시스템이다. 이 시스템은 과거의 단일 고출력 레이더와 근본적으로 다른 교리를 따른다.
광범위한 지역에 저출력 송신기와 수신기를 마치 거미줄처럼 흩뿌려놓고, 스텔스기에 부딪혀 미세하게 산란되는 신호 조각들을 다수의 수신기가 동시에 포착하여 중앙 컴퓨터에서 재구성하는 방식이다. 이는 스텔스기가 특정 방향으로 반사파를 흘려보내는 전술을 원천적으로 무력화시킨다.
중국의 ‘AESA 딜레마’와 비대칭 전략
중국은 남중국해와 대만 해협에 MIMO 원리를 적용한 초지평선(OTH) 레이더와 VHF/UHF 레이더망을 촘촘하게 구축하여 미군의 F-22, F-35의 접근을 견제한다. 국제전략문제연구소(IISS)의 ‘밀리터리 밸런스 2023’은 중국이 HQ-9 방공 시스템과 연동되는 다중대역 레이더 네트워크를 완성 단계에 근접시켰다고 평가한다. 이는 스텔스기를 원거리에서 최초 탐지(Early Warning)하고, 접근 시에는 다른 고주파 레이더와 연동하여 요격하는 ‘센서 융합(Sensor Fusion)’ 교리의 핵심이다. 이러한 비대칭 전략은 값비싼 스텔스 자산을 보유하지 못한 국가들이 최소한의 비용으로 최대의 방어 효과를 얻기 위한 생존 전략이며, 한반도 안보 지형에도 심각한 도전 과제를 던진다.
새로운 균형: 네트워크 중심전과 전자전의 부활
스텔스와 대스텔스 기술의 경쟁은 결국 개별 플랫폼의 성능 대결을 넘어선다. 미래 전장은 누가 더 빠르고 정확하게 적의 OODA Loop(관측-판단-결심-행동)를 파괴하느냐에 따라 승패가 갈리는 네트워크 중심전(NCW) 양상으로 전개될 것이다. 스텔스기는 더 이상 단독으로 적진에 침투하는 암살자가 아니라, 아군 센서 네트워크의 눈과 귀가 되어 정보를 수집하고, 전자전기와 협력하여 적의 탐지망 자체를 교란시키는 역할이 더욱 중요해진다. 대한민국 국방부 역시 합동전영역지휘통제(JADC2) 개념을 발전시키며 이러한 변화에 대응하고 있다. 결국 스텔스기의 생존성은 기체의 RCS 값보다 아군 C4ISR 자산과의 연동 수준과 적의 네트워크를 마비시키는 전자전 능력에 의해 결정될 전망이다. 이 창과 방패의 경쟁은 동북아 지역의 군사적 긴장을 고조시키고, 기존의 세력 균형을 근본부터 뒤흔드는 핵심 변수로 작용할 것이다.
자주 묻는 질문
F-35의 스텔스 성능은 MIMO 레이더 네트워크 앞에서 무력화되는가?
완벽한 무력화는 아니다. 하지만 MIMO 네트워크는 F-35의 작전 반경과 침투 고도에 심각한 제약을 가한다. F-35는 적의 탐지 확률을 낮추는 것이지, 탐지 불가를 보장하는 것이 아니므로 전자전 지원 및 정교한 침투 경로 계획이 필수적이다.
한국 공군의 KF-21 블록-III는 어떤 스텔스/대스텔스 전략을 채택해야 하는가?
KF-21 블록-III는 완전한 내부 무장창을 통한 본격적인 스텔스 성능 확보를 목표로 한다. 동시에 L-SAM 등 다층 방공망의 저주파 레이더와 데이터링크로 연동하여, 자체 스텔스 능력과 적 스텔스기 탐지 능력을 동시에 활용하는 ‘하이브리드’ 전술 교리가 요구된다.
플라즈마 스텔스 기술의 실전 배치 가능성은 어느 정도인가?
아직은 실험실 단계에 가깝다. 막대한 전력 소모, 플라즈마 발생 장치의 무게와 부피, 항공기 통신 장비와의 전파 간섭 문제 등 해결해야 할 기술적 난제가 산적해 있다. 단기 실전 배치 가능성은 매우 낮게 평가된다.
대스텔스 기술 발전이 항공모함 전단의 생존성에 미치는 영향은 무엇인가?
치명적인 위협이다. 중국의 DF-21D/DF-26과 같은 대함탄도미사일(ASBM)이 초지평선 레이더, 위성 등 대스텔스 탐지 자산과 연동될 경우, 미 해군 항모전단의 전통적인 방어 개념이 무력화될 수 있다. 이는 미군의 원거리 전력 투사 능력에 근본적인 의문을 제기한다.
양자 레이더(Quantum Radar)는 현존 스텔스 기술의 종말을 의미하는가?
이론적으로는 그렇다. 양자 얽힘 현상을 이용하는 양자 레이더는 주변 환경의 노이즈와 무관하게 극도로 미세한 신호까지 감지할 수 있어 스텔스 무력화가 가능하다. 하지만 아직 기초 연구 단계이며, 실용화까지는 수십 년이 걸릴 것으로 전망된다.