하피-2
체공형 자폭 드론 분야에서 IAI(Israel Aerospace Industries)는 단연 세계 최고이다. IAI가 개발, 제작한 SEAD 공격 전용 자폭 드론 하피(Harpy)는 한국과 이스라엘 포함 총 6개국이 도입하였다. 그리고 IAI의 장거리 자폭 드론 하롭(Haarop)은 아제르바이잔이 도입하여 튀르키예에서 도 입한 바이락타르 TB-2와 함께 아제르바이잔-아르메니아 전 쟁에서 핵심적인 타격 체계로 운용되었다.

하피 무인기는 2029년까지 운용될 예정이다.(사진:디펜스타임즈)

2023년까지 하롭을 포함한 IAI의 자폭 드론이 아제르바이 잔-아르메니아 전쟁을 포함한 실전에서 격추당한 사례는 단 1건도 보고된 것이 없다.

하피-2는 IAI가 기존의 하피 SEAD 전용 자폭 드론의 공력 학적 설계를 개선하고 새로운 SI(System Integration) 설계 를 도입하여 개발한 솔루션이다.

이에 따라서 하피 NG(Next Generation), 즉 하피-2는 기 존의 하피와 비교하여 많은 점이 개선, 향상되었다.

IAI와 협력하여 개발하는 소형 자폭 드론은 LAH, MAH가 임무 계획에 따 라서 진입하는 공역에 선도적으로 진입하여 적대 야전 방공 위협을 미리 탐 지, 타격하는 용도로 주로 사용될 것이다.(사진:디펜스타임즈)

가장 큰 변화는 더블 델타윙과 구동 카나드, 그리고 새로운 비행제어 소프트웨어 도입으로 기존의 하피보다 비행거리가 대폭 증가한 것이다. 이것은 하피-2의 최대 체공 시간이 하 피의 그것보다 더욱 증가했다는 것을 의미한다(하피의 최대 체공 시간보다 최대 3시간 이상 증가).

SEAD 전용 자폭 드론은 수동 RF 탐색기가 탐지, 획득한 RF 신호 접촉이 중단될 경우 마지막으로 표적의 RF 접촉을 한 공역에서 대기 체공하다가 상실 신호를 재포착하면 표적 으로 돌입하도록 설계되었다.

국산 자폭 드론 개발 미스터 플랜에는 하롭과 유사한 체계 개발도 포함되어 있다• 같은 자폭 드론이라도 하피-2, 하롭과 같은 고급 체계를 개발하는 것 은 이란과 같은 3류 국가에서 만든 간단한 저가 자폭 드론 개발하는 것과 그 기술적인 난이도가 근본적으로 다르다는 것이다.(사진:디펜스타임즈)

표적으로 지정된 적대 레이더를 SEAD 공격 자폭 드론으로 부터 보호하기 위해서 레이더 작동을 일시 중단하는 대책의 경우 레이더 작동 중단 시간이 교범에 반영이 되어야 한다. 레 이더 작동을 장시간 중단하게 되면 장시간 방공이 취약해지 기 때문이다.

국내에서 개발을 하겠다는 국산 SEAD 공격 드론도 공개된 개념을 살펴보 면 4 채널 광대역 안테나를 체계 전방에 배치한다는 것을 알 수 있다.(사진:디펜스타임즈)

SEAD 공격 드론의 최대 체공 시간이 증가하면 표적의 EMCON(Emission Control) 시작 시점부터 표적 레이더의 재가동 시점까지 대기 체공 유지에 유리하다. 특히 장거리 표 적에 대해서는 장거리 비행에 필요한 체공 시간과 함께 대기 체공에 사용할 수 있는 비행 시간 마진이 충분해야 하며 이는 장시간 체공 능력이 SEAD 전용 자폭 드론에 필수적이라는 결론으로 귀결된다.

간단하게 말하자면 체공 시간의 증가는 SEAD 공격용 드론 의 Pk(Probability of Kill) 향상과 밀접한 관련이 있는 것이다.

이를 위해서 하피의 설계를 개량하여 하피-2를 개발하면서 연료 만재량 증대와 양력 발생면적 증가, 비행체 L/D 향상과 새로운 비행제어 알고리즘 등이 반영되었다.

초계함에 탑재되는 미니 하롭 발사대• 하롭의 파생형으로 해상형 하롭이 있 는 것처럼 미니 하롭 역시 해군 함선에 통합될 수 있다.(사진:디펜스타임즈)

그리고 하피에 통합되어 있는 단일 채널 안테나 대신 4 채 널 광대역 안테나가 도입되면서 RF(Radio Frequency) 신호 수신 감도가 10dB 이상 증가하면서 수동 RF 탐색기의 표적 레이더 탐지 거리가 3배 이상 증가하였다.
이와 같은 안테나 성능 강화는 특히 LFM(Linear Frequency Modulation) 웨이브폼을 사용하는 레이더의 RF 신호 탐지 성능 향상과 밀접한 관련이 있다. 나아가서 는 PSK(Phase Shift Keying) 알고리즘 등을 사용하여 암 호화된 웨이브폼을 사용하는 레이더, LPI(Low Probability of Kill) 기법을 사용하는 AESA 레이더 등 현대적인 첨단 레 이더의 신호를 탐지하여 타격하기 위한 솔루션으로 사용될 수 있다.
수동 RF 탐색기가 사용하는 모드는 크게 3 가지가 있다.

IAI의 장거리 자폭 드론 하롭(Haarop)은 아제르바이잔이 도입하여 튀르 키예에서 도입한 바이락타르 TB-2와 함께 아제르바이잔-아르메니아 전 쟁에서 핵심적인 타격 체계로 운용되었다.(사진:디펜스타임즈)

이 중 FF(Fixed Frequency) 모드는 반송파(carrier)가 일정 한 레이더가 표적인 경우에 사용된다. 반면 FA(Frequency Agility) 모드는 주파수 도약을 사용하는 레이더를 탐지, 식 별해야 하는 경우에 사용된다. CW(Continuous Wave) 웨이브폼을 사용하는 레이더에 대해서는 FFCW(Fixed Frequency Continuous Wave) 모드를 사용한다.

광대역 수동 RF 탐색기와 관련된 가장 큰 변화는 작동 대역 이 추가되었다는 것이다. 최대 작동 대역은 J 밴드의 고주파 대역으로 하피의 그것과 동일한 반면, 최저 작동 대역으로 D 밴드가 추가되었다.
 

하롭의 MCS(Mission Control Station) 내부 컨솔(사진:IAI)

북한군을 상대하는 작계에서 하피-2는 기존의 하피의 표적 이 되는 추적 레이더와 화력통제레이더뿐만 아니라 1RL13, 1RL134와 같은 UHF 대역 조기경보레이더도 탐지, 타격할 수 있다. 중국이 스텔스 항공기를 탐지하는 레이더라고 자랑 하는 JY-26 UHF 대역 3차원 AESA 레이다도 하피-2의 표 적이 될 수 있다.

위성통신(SATCOM)
하롭과 하피-2 모두 비행 거리가 1,000km가 넘는 장거리 타격 체계이다. LOS(Line Of Sight)가 300km 내외인 데이 터 링크가 통합된 하피-2와 하롭 두 체계가 최대 1,000km 바깥에서도 지상통제체계와 연동을 유지하려면 위성을 장거 리 연결 노드로 사용해야 한다.

하롭의 MCS 1대가 최대 12대의 하롭을 통제할 수 있다.(사진:디펜스타임즈)

아제르바이잔-아르메니아 전쟁 당시 아제르바이잔의 하롭 무인기 표적획 득체계에 포착된 표적들이다• 이 전쟁을 통해서 하롭은 실전에서 그 위력이 입증된 이른바 combat-proven 시스템이 되었다.(사진:디펜스타임즈)

이 때문에 하피-2와 하롭에는 SATCOM이 통합되어 있다. 다만 두 체계의 SATCOM은 물리적으로 다소 차이가 있다. 하롭의 경우에는 조종 제어뿐만 아니라 암호화된 CDL(Common Data Link)에 할당되는 대역도 있기 때문에 광대역 SATCOM을 사용한다. 대조적으로 CDL이 필요없는 하피-2의 경우에는 협대역 SATCOM을 사용한다.

하피-2에 통합되어 있는 데이터 링크
하롭과 하피-2 모두 물리적으로는 TDMA(Time Division Multiple Access) 네트워크를 구성하도록 설계된 데이터 링 크가 조종 통제 인터페이스와 결합되는 시스템으로 통합되어 있으며, 망 구성 원리가 조종 통제용 데이터 링크와 구별되는 체계가 별도로 통합되어 있다.

함선에서 발사되는 해상 하롭은 함대지, 함대함 장거리 타격 수단으로 사용 된다.(사진:디펜스타임즈)

후자의 경우 1개 세트에 할당되는 최대 12기의 드론을 사 출한 후에 이들을 3개 또는 4개의 클러스터에 할당하여 통 제하기 위해서 사용되는 시스템이다. 기본적인 조종 통제는 TDMA망에서 작동하는 인터페이스를 사용하지만, 클러스터 유지는 12기의 드론 전체에 대해서 동시에 실시간으로 일괄 시행되어야 한다.

아제르바이잔군의 하롭이 아르메니아군 트럭을 타격하기 직전의 모습• 하 롭은 이와 같이 이동 표적도 타격을 할 수 있기 때문에 장거리 차단 공격 체 계로도 사용되었다.(사진:디펜스타임즈)

그러므로 클러스터 전용 인터페이스는 조종 통제용 TDMA 망의 그것과 전혀 다른 네트워크 소스를 사용해야 한다. 이 때문에 클러스터 관리 전용 인터페이스가 사용하는 채널들 을 네트워크 소스로 정의하고, 이들을 망 참여자들에게 균
등하게 할당함으로써 각개 드론에 통합되어 있는 클러스터 전용 데이터 링크의 주파수 도약 영역이 서로 완전히 분리 되어 있다.

아제르바이잔의 하롭은 S-300 지대공 미사일 체계를 타격하는 DEAD(Destruction of Enemy Air Defense) 수단으로도 사용되어 다수의 S-300을 효과적으로 파괴하였다.(사진:디펜스탄즈)

하롭의 경우에는 주파수 도약 영역이 망 참여자에게 균일하 게 분리 할당되는 체계에 CDL 전용 채널들과 포맷을 추가하 여 사용하는 것으로 보인다.

한국은 IAI의 헤론(Heron) 중고도 무인기 3대를 운용하고 있다.(사진:디펜스타임즈)

초계함에서 발사되는 해상형 하롭(사진:디펜스타임즈)

하롭의 CDL은 FLIR(75만 픽셀 이상), CCD TV가 통합된 영상 기반 표적획득체계와 연동되어 있다. 다만 CDL은 그 특성상 전송 용량과 함께 지향성도 크기 때문에 드론의 비행자세 등에 따라서 일시적으로 연동이 중단되는 상황이 발생 할 수 있다.

하롭의 체계 구성도(사진:IAI)

해상형 하롭의 통제 컨솔(사진:IAI)

해상 초계기와 UAV등이 추적하는 해상 항적과 식별 정보를 융합하여 구축 한 통합 실시간 해상 전술 스크린에서 선택된 표적을 해상형 하롭이 타격하 도록 조종 통제하는 모습이다.(사진:IAI)

하롭은 이런 상황에서 사용하도록 마련된 백업 인터페이스 도 갖추고 있다. 영상 데이터 전송 백업은 협대역 SATCOM( 즉 하피-2에 통합된 것과 동일한 SATCOM)을 사용하며, 4 만 픽셀 단위로 대용량 영상을 분할 전송한다.

가장 큰 변화는 더블 델타윙과 구동 카나드, 그리고 새로운 비행제어 소프트 웨어 도입으로 기존의 하피보다 비행거리가 대폭 증가한 것이다• 이것은 하 피-2의 최대 체공 시간이 하피의 그것보다 더욱 증가했다는 것을 의미한다( 하피의 최대 체공 시간보다 최대 3시간 이상 증가)(자료:IAI)

하롭의 CDL은 FLIR(75만 픽셀 이상), CCD TV가 통합된 영상 기반 표적 획득체계와 연동되어 있다• 다만 CDL은 그 특성상 전송 용량과 함께 지향 성도 크기 때문에 드론의 비행 자세 등에 따라서 일시적으로 연동이 중단되 는 상황이 발생할 수 있다• 하롭은 이런 상황에서 사용하도록 마련된 백업 인터페이스도 갖추고 있다• 영상 데이터 전송 백업은 협대역 SATCOM(즉 하피-2에 통합된 것과 동일한 SATCOM)을 사용하며, 4만 픽셀 단위로 대 용량 영상을 분할 전송한다.(사진:디펜스타임즈)

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