중국의 신형 항모 "003형 푸젠" / 한국, 미국을 위협하는 비장의 카드! [지식스토리]
<윤석준 차밀, 2023년 2월 27일>
중국 Type 003형 항모의 시운전 보도가 없는 이유
2022년 6월 17일에 진수한 중국 3번째 항모 Type 003형 푸지엔(福建) 민대머리식(flap-top) 항모에 대한 시운전 보도가 중국과 미국 등 서방 주요 국가들의 매체로부터 나오지 않고 있다. 군사 전문가들은 미 해군 포드급 핵항모 체계와 유사한 이착륙 체계와 J-15형 함재기 이외 J-35형 스텔스 함재기 등 추가 함재전력을 갖춘 푸지엔 항모가 여러 기술적이며 운영적 문제에 봉착하여 해상 시운전이 계획대로 실시되지 못하는 것으로 전망하고 있다.
중국 푸지엔 항모는 기존 스키점프식의 함재기 이착륙 체계(STOBAR)를 채택한 랴오닝(邀寧)과 산둥(山東) 항모와 달리, 캐터필트 이착륙 체계(CATOBAR)를 채택하였으며, 특히 미 해군 차세대 제랄드 포드급 차세대 항모에서 채택한 함수의 스팀동력이 아닌 전자기식 동력을 이용한 이륙 캐터필트 시스템(EMALS)와 함미의 유압식이 아닌, 전기와 유압을 혼합한 첨단 어레스트 훅크기어 체계(AAG)를 채택하였다고 주장하여 미국과 프랑스, 영국 해군을 당황시켰다.
특히 중국은 전기분배체계에 있어 첨단 무기와 장비를 통합적으로 운용하기 위한 『통합전기분배(IDS)』 체계를 갖추었다고 보도하여 IDS 채택에 따른 각종 기술적 구조적 문제를 겪고 있는 줌왈트급 차세대 구축함과 영국 퀸엘리자베스 항모를 보유한 미 해군과 영국 해군을 놀라게 하였다.
지난 2월 1일 영국 『제인스 국방주간(JDW)』은 “지난해 6월 17일에 미국, 프랑스, 영국에 이은 세계 4번째 독자형 항모 보유국이 되는 중국이 자랑스럽게 진수한 Type 003형 푸지엔 항모 해상시운전에 대한 침묵이 지속되고 있다며, 아마도 푸지엔 항모에 탑재될 무기와 장비에 대한 기술적이며 운영적 문제들이 산재되어 이를 해결하기 위해 시운전 공개를 못하고 있다”고 보도하였다.
통상 진수 이후에는 항모에 탑재하기 위해 그동안 개발한 각종 장비와 무기들을 탑재하며 항모 추진체계 신뢰성을 검증하기 위한 제작사의 해상 시운전을 각종 무기와 장비 제작사 그리고 해군이 참가한 가운데 실시하며, 그 과정에서 기본 설계와 상세 설계와 항모 작전성능요구서(ROC) 충족 여부를 검증하여 운영 부대 해군에게 인도 여부와 시기를 결정한다.
이후 항모 운영자 해군에서는 수개월 동안 항모타격단(CSG) 운영을 위한 각종 해상 전투태세를 종합적으로 검증한다. 이 과정에는 탑재 무기와 장비만이 아닌, 함재기와 CSG를 호위하는 수상 구축함과의 복합전 수행과 상호 교전합동능력(CEC) 등의 작전 완전성을 검증한다.
아울러 해군의 해상 시운전 이후에도 CSG의 세계 모든 해양에서의 작전 적응성을 검증하기 위해 각기 다른 해양안보 환경을 갖고 있는 대양에서의 항모 전투력 발휘를 검증한다. 이유는 CSG가 투입될 해양이 반드시 해당국가의 작전책임구역(AOR)이 아닌, AOR 이외의 대양이 될 가능성이 높기 때문이다.
[밀리터리-군사탐색] 최신 中 항공모함 003형 ‘푸젠함’…함재기 못뜨는 종이배 될 수도
하지만 『JDW』은 “중국 해군이 푸지엔 항모 진수에 맞추어 철저하게 사전 준비를 하였으나, 탑재전력 제원을 푸지엔 항모와 통합하기가 쉽지 않아 파격적인 EMALS와 AAG 첨단 이착륙체계를 갖추었음에도 불구하고 해상 시운전이 이루어지 않고 있다”고 보도하였다.
중국 해군은 푸지앤 항모 진수에 맞추어 나름 준비를 철저히 하였다. 예를 들면 2018년에 개발한 J-15형 함재기를 2021년 11월에 CATOBAR 방식에 적합하도록 앞바퀴를 2개로 하는 J-15T형으로 개선하여 2022년 11월에 첫 선을 보였고, 2021년에 미 해군 F/A-18G 그로우러 전자전 함재기와 유사한 기능의 2인승 J-15D형 전자전 함재기를 개발하였다.
또한, 지난 10년간 개발한 FC-31형 스텔스기의 길이를 늘리고 조종석을 2인승으로 개선한 J-35형 스텔스 함재기를 2018년에 첫 공개를 하였고, 2010년부터 미 해군 E-2C형 공중조기경보 및 통제기(AEW&C)을 모방한 XAC KJ-600형 AEW&C가 2022년 국영방송에 보도에서 육상 항공기지에 설치된 모의 항모에 이착륙하는 동영상으로 공개되었으며, 미 육군 UH-60형 헬기를 모방한 Z-20형 다목적 헬기를 대잠전(ASW) 헬기로 개량한 Z-20F형 ASW 헬기를 공개한 것이었다.
하지만 군사 전문가들은 중국 해군이 이들을 CATOBAR 체계 Type 003형 푸지엔 항모에 탑재하는 것조차 기술적이며 구조적으로 쉽지 않을 것을 평가하면서, 이를 미 해군 CSG와 같은 성능을 발휘하기 위한 수준에 도달하기에는 아직도 넘어야 할 다음과 같은 제한점과 장애가 많다고 지적하면서 시운전이 늦어지고 있다고 평가하였다.
우선 푸지엔 항모의 추진체계이다. 현재 푸지엔 항모가 랴오닝과 산둥 항모와 같이 스팀 보일러 또는 가스 터빈 어느 추진체계를 갖추었는지가 불분명한 상태에서 미 해군 핵항모와 같이 푸지엔 항모 전원을 충분히 안정적이며 균형적으로 공급할 수 있는지에 대해 의구심을 제기한다.
다음으로 함재기 엔진 신뢰성이다. 첫째, 2001년에 러시아 Su-33형 함재기를 모방한 J-15형 함재기를 대체할 J-35형 스텔스 함재기의 엔진 신뢰성이다. 최초에 FC-31형 스텔스기는 1970년대에 러시아가 개발한 Klimov RD-33형 아프터버닝 엔진을 탑재하였으나, 현재의 J-35형 스텔스 함재기는 2006년부터 중국 궤이조우 항공 집단공사가 개발한 WS-13E형 엔진를 탑재하고 있으나, WS-13형 엔진을 탑재한 JF-17형 전투기가 기본 성능의 약 40%만 발휘하는 것으로 알려져 있어 WS-13E 엔진 신뢰성이 문제가 있는 것으로 평가되고 있다. 실제 『JDW』는 WS-13E형 엔진이 ED-33형 엔진 출력인 87.2kW를 넘는 100kW를 생산하는데 성공하였으나, 여전히 엔진에 대한 신뢰성을 보이지 못한 것으로 평가하였다.
둘째, 미 UH-60형 헬기를 모방한 Z-20형의 ASW용 Z-20F 헬기는 WZ-10 터보샤프트 엔진을 탑재하고 있으나, 고도에서 4,000m에서 최대 이륙중량이 1,600kW로서 미 해군 UH-60R형 ASW 헬기와 같이 어뢰와 소나브이를 함께 탑재가 어려운 것으로 알려져 있다. 푸지엔 항모를 호위하는 Type 055형과 Type 052D형 구축함과 Type 054A형 프리깃함에 탑재된 ASW 헬기가 있으나, ASW 작전은 기본적으로 잠수함으로부터의 자함방어 개념으로서 이들이 자함을 넘어 푸지엔 항모의 ASW 작전을 지원하는 것은 또 다른 ASW 작전 개념으로서 푸지엔 항모는 독자적 ASW용 Z-20F형 헬기를 갖추어야 한다고 지적되었다.
셋째, KJ-600형 ASW&C에 탑재한 주조우 Wu Jiang-6C형 6개 날개 엔진은 Y-9형 수송기용으로서 5,100마력을 생산한다. 하지만 이는 AEW&C 기능을 위한 KLC-7형 실크로드 아이 AESA 레이더와 항공정보처리 체계를 탑재한 KJ-600형 AEW&C으로 운영하기에는 부족한 것으로 알려져 있다.
또한, 군사 전문가들은 상기 신형 함재기들에 탑재한 센서체계의 성능을 제기한다. 첫째, J-35형 스텔스 함재기에 탑재한 적외선 탐지체계(ISRT)와 KJ-600형 AEW&C의 개구위상배열 레이더(AESA)는 미 해군 F-35C형 성능과 E-2D형 AEW&C 성능을 발휘하려면 아직도 해결해야 할 문제가 많은 것으로 알려져 있다. 둘째, KJ-600형 AEW&C가 KLC-7 실크로드 아이 AESA 레이더와 향후 Type-076형 대형 강습상륙함에 탑재할 GJ-11형 Sharp Sword 무인기(UAV)와 CASIC WJ-700형 Falcon 정찰 및 타격 UAV 모선 역할을 할 UAV 통제장비 탑재까지 고려하면, 기존의 주조우 Wu Jiang-6C형 6개 날개 엔진 출력으로는 역부족이어서 AEW&C 작전거리에 제한을 받을 것으로 알려져 있다.
넷째, J-15D형 전자전 함재기는 미 해군 F/A-18G형 그로우러 전자전기가 탭재한 UOMZ OLS-27 ISRT 탐지 레이더와 ALQ-218V(2) 전자전 재밍장비와 유사한 ISRT와 재밍 장비를 탑재하고 있으나, 탑재장비가 무겁고 함께 탑재한 미사일과 폭탄 등도 미 해군과 비교시 무거워 신속한 전자전 작전 수행에 무리가 있는 것으로 알려져 있다.
마지막으로 CSG의 통합전 수행이다. 현재 J-15형 함재기 조종사 훈련용으로 사용되는 랴오닝 항모와 함께 남부 전구 사령부에 배속된 산둥 항모는 CSG의 기본적인 원해 항공작전 수준에 머무르고 있다. 특히 이들은 남중국해와 대만해협에서의 미 해군과의 군사적 대립 상황이 나타날 시에 투입되어 겨우 해상 함재기 소티 횟수로 대변하는 모습을 보이고 있다.
하지만 군사 전문가들은 함재기의 원해 공중작전 완전성을 위한 각종 전력들을 해상에서의 힘의 투사(power projection)를 발휘하도록 하는 『통합전(Interagted Warfare)』이 더 중요하다고 지적하며, 이는 과거 각종 해군 성분작전의 일부인 항모작전을 대잠전, 대공전, 대미사일전, 대수상전 그리고 대전자전과 함께 동시적으로 실시하는 『복합전(Composite Warfare)』 수준이 아닌 더 높은 수준이라고 강조한다.
특히 CSG의 통합전은 항모에 탑재된 각종 전력들의 제원들이 상호보완적으로 통합될 수 있어야 한다며, 미 해군 차세대 포드급 핵항모가 2017년 취역된 이후 현재까지 미 해군 시험평가단(DOT&E)이 설정한 『CVN-78 시험평가 종합계획(CVN-78 TEMP)』에 의한 단계별 작전능력을 검증받고 있는 사례를 들었다. 『JDW』은 미 해군이 2022년 9월까지 10개 분야에 대한 검증을 맟쳤고, 2024년 4/4분기까지 통합전 발휘를 위한 최종 TEMP를 끝낼 예정이라고 보도하였다.
특히 포드 핵항모가 EMALS와 AAG체계 탑재에 따라 2017년 이래 총 10,826회 EMALS 이륙과 AAG 착륙을 검증받았으며, 2022년엔 2,699회의 이착륙 검증과정 중에서 614회의 『이착륙 실패 대응훈련(MCBOMF)』까지 완료하였다고 보도하였다. 이에 따라 『JDW』은 포드급 핵항모 함재기와 탑재 센서와 무기체계간 통합이 약 98%에 이르렸다고 평가하였다.
이에 추가하여 지난 1월 18일 『JDW』은 미 해군이 CSG 단위로 마이크로 전자기 부품을 핵항모에서 독자적으로 생산하여 해결할 수 있도록 조치하였다고 보도하였으며, 지난 2월 15일 『JDW』은 미 해군이 이도 불안해 하며, 작전투입될 핵항모의 부품공급을 정비중인 핵항모에서 부품을 임시적으로 빼어 사용하는 현상(cannibalozation)을 보이고 있다고 보도하였다. 즉 차세대 포드급 핵항모 CSG 작전 완전성을 위해 모든 것을 다 검증하고 있다는 것이다.
이에 군사 전문가들은 중국 해군이 “Type 003형 푸지엔 항모가 2027년에 전력화 완성 및 실전배치를 한다”고 보도하고 있으나, 이미 STOBAR에 익숙한 J-15형을 CATOBAR로 개조한 J-15T형 함재기마저 상당한 시간이 필요할 것이고 J-35형 스텔스 함재기, KJ-600형 AEW&C, Z-20F형 ASW용 헬기 등이 푸지엔에 적응되어 미 해군 CSG의 통합전 TEMP와 MCBOMF 수준에 도달하려면, 언제가 될지 모른다는 부정적 평가를 내렸다.
또한, 가장 기본적인 함재기 엔진에 대한 신뢰성에 대한 의문, 탑재 센서 성능 저하, 푸지엔 항모와 함재기 간 통합 여부 등에 있어 푸지엔 항모가 여전히 초기단계에 머무르고 있다며, 비록 중국 해군이 푸지엔 항모 진수 이전에 각종 탑재 전력과 센서들을 개발해 성능을 검증하였더라도 미 해군 TEMP와 EMALS-함재기-AAG 간 MCBOMF 수준에 이르려면 최소 향후 10년 이상이 소요될 것으로 전망하였다.
특히 랴오닝과 산둥 항모에 탑재된 Z-18FJ형과 Ka-31형 회전익 AEW&C의 KLC-11 대공레이더 성능이 KJ-600형 AEW&C에 탑재된 개량형 KLC-7 AESA 레이더에 따라 조기경보 거리가 확대되었으나, 과연 J-35형 스텔스 함재기가 WS-13E 엔진 불신을 갖고 작전거리를 늘릴 것인지에 대해서는 여전히 위험이 크다는 부정적 평가를 내렸다.
더욱이 지난 2월 21일 『미 해군연구소 뉴스(USNI News)』는 2022년 1월 24일에 함재기 조종사용 최첨단 헬멧전시기(HMD) 체계를 갖추고 약 650시간의 경험을 갖춘 F-35C형 스텔스 조종사가 남중국해에서 훈련 중인 칼빈슨 핵항모에 착륙하면서, 교육훈련 상황과 다르게 행동하는 조종사 실수로 남중국해에 추락하는 사고가 발생하였다는 조사 최종 보고서 내용을 보도하였다.
하물며 이렇게 미 해군의 F-35C형 스텔스 함재기 조종사도 실수를 하는데, 아직도 조종사 전방계기판(HUD)에 의존하는 중국 해군 함재기 조종사들이 EMALS와 AAG에 언제 기술적이며, 작전적으로 익숙해질지는 여전히 의문으로 남아 있다며 향후 HMD를 갖추고 TEMP와 MCBOMF 수준까지 도달하기까지는 상당한 기간이 필요할 것으로 전망하였다.
2022년 11월 27일 『Interesting Engineering』은 “양국 해군 간 항모 비교를 그동안 항모 추진체계, 항모 운영 기간, 함재기 탑재 댓수, 시제함 이후 추가 건조 등의 기준으로 중국 해군 항모가 미 해군 항모와 비교가 될 수 없다”는 부정적 평가를 내렸으나, 이번 『JDW』은 상기 외형적 기준만이 아닌 엔진, 센서, 첨단 장비와의 적응성, 조종사 교육훈련, EMALS-J-35형 함재기-AAG 간 작전완성도와 통합전 능력 등의 기준을 볼 시에 중국 해군이 푸지엔 항모를 2027년에는 실전에 배치하기는 불가능할 것으로 평가하였다.
이에 군사 전문가들은 Type 003형 푸지엔 항모의 해상 시운전 기사가 중국 관영 매체와 일부 서방 군사매체로부터 보도되지 않고 있는 것은 아마도 푸지엔 항모와 각종 신형 함재전력들 간 부교합적 현상이 나타나고 있으며, 미 해군 CSG 통합전을 위한 추가적인 기술적이며 작전운영적 문제들이 도출되어 이를 해결하고 있어 시운전에 못들어 가고 있는 것으로 전망하였다.
궁극적으로 보도를 하지 않아 검증은 되지 않으나, 푸지엔 항모가 향후 해상 시운전을 거쳐 2027년에 실전에 배치되기까지는 수 많은 문제와 제안점들이 있을 것으로 전망되며, 현재 중국 해군이 이를 해결하고 있어 시운전에 못들어 가는 것으로 전망되고 있다.
작성자 윤석준은 한국군사문제연구원 객원연구위원이자,
한국해로연구회 집행연구위원과 육군발전자문위원으로 활동 중이며,
예비역 해군대령이다.