[윤석준의 차·밀] 중국 항공모함, 왜 잘못된 선택인가?

중국 해군의 항모 보유는 태동(胎動)부터 잘못되었으며, 지금 이에 따라 파생되는 문제는 매우 심각한 수준이다. 이는 중국 해군에게 시간이 촉박해서도, 예산상 제약이 있어서도 아니고, 인력이 불충분(不充分)해서도 아니며, 군사과학기술 수준이 뒷받침되지 못해서가 아니다. 근원적인 모순(矛盾)에서 비롯된 문제이다.

이러한 모순은 왜 항모를 보유해야 하는가에 대한 이유와 항모에 탑재한 함재기 운용방식 간 상충(相衝)된 점에서 찾을 수 있다. 통상적으로 한 국가의 항모 보유는 항모작전 소요와 이를 만족시키는 함재기 성능에 의해 대변되며 항모가 투입되어야 할 해외작전 소요와 함재기 운용 개념이 상호 부합되면, 항모는 가장 효과적 군사수단으로 알려져 있다. 예를 들면 세계 경찰군 역할을 자임(自任)하는 미 해군이 10척의 대형 항모와 F/A-18E/F Super Hornet으로 구성된 항모전투비행단 간 환상적 조합을 이루어 미국의 세계 경찰국 역할을 수행하는 것이다. 이는 과거 로마, 스페인, 포르투갈 및 영국 등의 강대국들이 세계 각지에 군대를 파병하던 사례와 비교 시 매우 효율적 군사력 운용으로 알려져 있다. 즉 주둔에 따른 군수지원 등의 문제가 없고, 주둔국의 반감(反感)이 적으며, 언제든지 상대국 영해까지 가까이 전개할 수 있어 유연성이 크고 경쟁국이 쉽게 따라올 수 없는 영역이라는 것이다.

왜 잘못된 선택이라고 보는가

그런데 갑자기 중국 해군이 미 해군과 동등한 경쟁자(peer competitor)를 자임하면서 항모 확보에 나서며 미국에 도전하고 있다. 그러나 이는 다음과 같은 이유에서 잘못된 실책으로 볼 수 있다.
    
우선 왜 보유하는지에 대한 의문이다. 현재 중국 국가이익에 도전하는 적(敵)의 위협에 대응해야 하는 해외 군사작전 소요가 거의 없어 적 연안에 접근해 함재기에 의한 대지(對地) 작전을 실시할 필요성이 사실상 없다. 있다면 대만과 남중국해인데 항모 투입은 오히려 손해이다.

굳이 찾는다면 미 해군 7함대인데, 제2차 세계대전 이후 일본 요코스카에 위치된 7함대 모기지에 항모 1척을 영구 전진배치(PFDN)하는 조치는 당시 구소련의 군사 위협과 일본 군국주의 부활을 견제하는 측면이 강했다.

최근엔 중국 해군이 군사기지화하는 남중국해에서 항해의 자유작전(FONOP)에 참가하나, 대부분 방어적 태세이다.

그러나 중국 해군은 고(故) 류화칭(劉華淸) 제독 유언과 미 해군과의 기(氣)싸움 논리에 집착해 무리하게 구소련의 미완성 바아그(Varyag) 항모를 고철로 들여와 랴오닝(遙寧) 항모로 복원시켰으며, 항공기 엔진 생산 능력이 불비(不備)함에도 불구하고 중국선양항공사(中國瀋陽航空公司)는 구소련 Su-33 Flanker-D 함재기 동체에 우크라이나 Saturn AL-31F 엔진을 장착한 J-15(殲-15) 함재기를 랴오닝 항모에 탑재시켰다. 많은 군사전문가들은 이를 향후 ‘진짜’ 항모를 보유하기 위한 준비단계라고 본다. 즉 ‘가짜’라는 것이다.

다음으로 항모 성능이다. 랴오닝 함모 엔진은 스팀 보일러 추진체계로 25년이 지나 신뢰성이 매우 낮아 항모 작전의 완전성을 보장하지 못하고 있다. 예를 들면 랴오닝 항모와 동형인 러시아 해군 쿠즈네초프(Admiral Kuznetsov) 항모가 2016년 10월∼2017년 1월 간 러시아의 시리아 군사작전 지원 시 너무 잦은 기관사고로 아예 대형 예인선을 옆에 달고 다닌 사례는 중국 해군에게 남 일만은 아니었을 것이다.
    
특히 스팀 보일러 체계는 수많은 스팀파이프 계통으로 구성되어 사용시간이 많아 질수록 사고가 잦다. 예상건데 Type 001형 산둥 항모도 스팀 보일러 추진체계를 채택하고 있어 향후 랴오닝 항모와 동일한 문제를 나타낼 것으로 전망된다. 랴오닝 항모는 2012년 취역 이후 잦은 기관고장으로 인해 지금까지 4회에 걸친 건선거(dry dock) 수리를 거쳤다. 통상 건선거 수리는 엔진 고장이 심각한 경우에 적용되는 수리방법이다. 일부 보도는 중국 해군이 랴오닝 항모 스팀 보일러를 가스터빈으로 교체했다고 하나, 가스터빈만으로 4개 스크류에 동력을 제공하기에는 무리가 있다.   

아울러 함재기이다.

군사전문가는 랴오닝 항모를 J-15 조종사 양성용으로만 본다. 이는 중국 해군이 랴오닝을 남중국해와 대만 그리고 동중국해 인접 해역에서의 군사적 시위에 투입해도 크게 우려하지 않는 이유이다. 오히려 해상 훈련과 작전을 통해 J-15 함재기 운용상 문제들이 노출되고 있다. 예를 들면 J-15 함재기의 랴오닝 항모 이착륙 상 문제, 초급 수준의 이착륙 훈련 및 잦은 J-15기 추락 사고 등이다. 2012년 이후 지금까지 J-15기는 중국 해군 랴오닝 항모 함재기로 정착되지 않고 있다.

항모와 함재기의 부조화

사실 이는 J-15기 자체가 문제가 있어서가 아니라, J-15기가 랴오닝 항모와 후속 항모에 적합하지 않다는 것을 암시한다. 일부 군사전문가들은 중국 해군의 랴오닝 항모가 함재기 조종사 양성을 위해 불기피한 선택이었다는 궁색한 논리를 제시하나, 24대 생산에 4회의 추락사고는 J-15가 랴오닝 항모에 부적합하다는 것을 대변하는 대표적 증거이다.

여기에는 다음과 같은 4가지 이유가 있다.

첫째, J-15가 너무 무겁다.

미 해군 등 서방 해군은 함재기를 최대한 경량화시키고 사출기 방식을 개선하여 조종사 스트레스를 줄이고 탑재무장을 늘리어 작전효과를 향상시킨다. 반면 구소련 Su-33 Flanker을 모방한 J-11B 육상 전투기를 함재기로 개조한 J-15는 태동부터 랴오닝 항모 스키점프식(STOBAR)에 부적합한 것으로 알려져 있다. 실제 군사전문가들은 J-15기의 랴오닝 항모 운용이 아주 해상상태가 양호한 환경하에 기본적 무장인 공-대-공 미사일 2발만 달고 이륙하는 수준이라고 본다.

둘째, J-15기 엔진 출력이다.

J-15기는 Saturn AL-31F 엔진 2개를 탑재하나, 14도 스키점프에서 72,000파운드의 J-15기에 양력을 주기에는 부족한 260kN 출력(thrust)만을 내어 여전히 불안하다. 군사전문가는 F-35B/C와 같이 550kN 정도는 되어야 한다고 본다. 결국 중국 해군은 탑재 무장을 줄여야 했으며, 스키점프 방식으로는 J-15기를 운용할 수 없다는 결론에 이른 것으로 알려져 있다. 이는 지난 7월에 중국 공군이 중국 해군은 J-15기를 포기하고 J-31 스텔스기로 대체해야 한다고 주장하여 파장을 일으킨 사례에서 발견된다. 그러나 J-31도 랴오닝 항모와 후속 항모에 탑재시키기에는 여전히 너무 무겁다.
공중에서 본 랴오닝(辽宁) 항모 [출처 : 바이두 백과]

셋째, 비행갑판 제한성이다.

랴오닝 항모는 함수 2개의 110m 비행갑판과 좌현에 1개의 85m 비행갑판을 갖고 있으나, 좌현 비행갑판은 함재기 착륙제어 기어(arrest gear) 4개와 연계되어 J-15기가 아닌 헬기만 사용할 수 있는 것으로 알려져 있다. 110m 비행갑판도 14도 스키점프에 합류되어 동시 이륙이 불가능하며, 순차적 이륙을 해야 한다. 특히 14도 스키점프와 J-15기 엔진 출력 간 부합되지 않아 파도가 없고 바람이 강하지 않는 해상상태에서만 이착륙 훈련을 실시하고 있는 것으로 알려져 있있다. 이는 중국 당국이 공개한 공식적 사진과 동영상 모두가 양호한 해상상태에서의 이착륙 훈련인 것에서 찾을 수 있다.
    
반면, 미 해군 제날드 포드급 항모는 하루에 약 190 소티(sorti)를 실시하며, 상황이 따라 270소티까지 확대할 수 있고 전자기 이륙방식을 적용하면 25% 정도를 다시 증가시킬 수 있다. 하지만 중국 해군은 현재 약 35명의 J-15 조종사만을 양성한 것으로 알려져 있으며, 극히 적은 소티의 매우 조심스런 랴오닝 이착륙 훈련만 실시하고 있는 것으로 알려져 있다.

넷째, 함재기 이착륙 방식이다.

랴오닝과 Type 001형 산둥 항모 모두는 스키점프와 착륙제어 기어(STOBAR) 방식을 채택하고 있다. 이는 항모 비행갑판 면적을 적게 사용할 수 있는 장점만 있을 뿐, 이륙시에 조종사가 엔진을 스스로 조종하는 자유이륙방식(free take-off performance)에 의해 고도의 조종사 숙련도가 요구되고, 엔진이 쉽게 손상되며 날개 충격이 큰 단점이 있어 구소련 이후 인도 해군만이 사용하는 방식이다. 즉 함재기 조종사가 기계적 이착륙 장치의 도움을 받는 것이 아닌, 조종사 숙련도에 의지해 잦은 엔진 과부하와 날개 손상으로 함재기 수명이 단축된다는 것이다.

특히 구형 착륙제어 기어는 유압식으로 신축성이 부족하여 착륙 시에 날개를 손상시키는 것으로 알려져 있다. 예를 들면 2016년 12월 3일 지중해에 전개된 러시아 쿠츠네초프 항모의 Su-33이 이륙시 조종사 실수로 추락하였으며, 이어 착륙기어가 고장나 계속 공중에 선회하다가 연료 소진으로 추락하는 사고이다. 이에 러시아 해군은 Su-33 2대 추락 이후 쿠츠네초프 항모 함재기 모두를 시리아 내 러시아 크메임임(Khmeimim) 공군기지로 이동시켜 시리아 군사작전을 지원하였다. 한마디로 항모 쿠츠네초프의 역할이 다하였음을 의미하는 사건이었다.

군사전문가들은 중국 해군 랴오닝 및 Type 001형 산둥 항모도 쿠츠네초프 항모와 함재기 이착륙 방식이 동일하여 별반 차이가 없을 것으로 예상하며, 오히려 문제가 더 많으면 많았지 적지는 않을 것으로 본다. 이는 중국 해군이 랴오닝 이착륙 훈련을 보하이만(渤海灣)에서만 실시하는 주된 이유이다. 즉 랴오닝 항모 착륙장치에 문제가 있는 경우 보하이만과 인접된 황디쿤(黃帝屯) 해군항공기지에 비상 착륙할 수 있는 여건을 갖고 있기 때문이다. 아울러 일부 군사전문가는 J-15기가 '버디(buddy)-대(對)-버디(buddy) 재급유를 받는 UPAZ-1A 급유장치를 탑재하고 있는 주된 이유가 작전 지속성 향상이 아닌, STOBAR 문제 해결책이라고 지적한다. 

중국 해군의 개선방안과 또 다른 문제점

대부분의 군사전문가들은 중국 해군이 기존의 랴오닝 항모와 J-15기 간 부적합성 문제를 해결하기 위해 차기 항모의 추진체계를 핵 또는 전기모터식으로 교체하고, J-15기를 교체할 보다 경량의 함재기를 생산하며, 함재기 운용 방식을 스팀 캐더필더(Steam Catapult and Bar Arrest Recovery: CATOBAR) 이륙 또는 전자기(Electromagnetic Launch System; EMALS) 이륙 방식을 탑재할 계획이라고 전망한다.

그러나 이 역시 문제가 크다. 우선 새로운 추진체계 탑재이다. 일부 군사전문가는 상하이(上海) 장난(江南) 장싱다오(長興島) 조선소에서 건조 중인 Type 002형 항모 추진체계를 미 해군과 같이 핵추진체계 또는 영국 해군 퀸엘리자베스 항모와 같이 전기모터체계(IDS) 채택할 것이라고 전망하나, 만일 잘못 탑재되어 추진체계의 신뢰성을 갖추지 못하면, 지금 스팀 보일러 추진체계 보다 더 심각한 시행착오를 거칠 수 있다. 이는 영국 해군 퀸엘리자베스 항모와 미 해군 줌왈트급 구축함의 추진기 문제가 대두된 사례에서 이미 증명되고 있다. 미 해군과 영국 해군이 이러할 진데 개발 경험이 전무한 중국 국영조선소가 기계 신뢰성이 높은 추진체계를 독자적으로 개발할 수 있을지가 의문이다.

통상 함정 건조전문가들은 중국의 군사과학기술 수준을 미국과 영국 보다 몇 단계 낮은 수준으로 보는 추세를 고려할 시 더욱 문제가 많을 것으로 예상된다. 대부분 항모 톤수 등의 외형적 비교치만 갖고 중국 해군 항모 능력을 평가하나, 중국 항모는 근원적 추진체계에서부터 문제가 있다. 기존의 STOBAR 방식을 벗어나기 위해서는 우선 항모 추진체계가 완벽해야 한다. 과연 중국 다롄(大連) 또는 상하이 장난 장흥다오 조선소와 중국 해군 소속 함정기술연구소가 이를 해낼 수 있을까? 아마도 더 큰 문제를 야기시킬 것이다.

다음으로 함재기 이착륙 방식 개선이다. 중국 해군은 함재기 탑재무장 증가와 원활한 운용을 위해 Type 002형 항모부터 스팀 캐더필더(CATOBAR) 이륙 또는 전자기(EMALS) 이륙 방식 탑재를 추진하고 있으나 여전히 의문이다. EMALS는 미 제너럴 오토믹스(General Atomics)사가 개발한 전자기에 의한 함재기 이륙 방식으로 529.5kN 출력으로 300,000 파운드 중량의 함재기와 무인기까지 이륙시킬 수 있는 체계이다. 미 해군은 이를 포드급 2번 항모부터 탑재할 예정이다. 그러나 군사전문가들은 CATOBAR로는 J-15기의 중량과 무장탑재 요구를 만족시킬 수 없다면서 EMALS 체계 탑재를 통해 현재의 랴오닝 항모와 J-15기 간 부적합성을 해결해야 한다고 주장하며, 이에 일부 군사전문가는 CATOBAR 단계를 넘어 바로 EMALS 방식으로 가야 한다고 강조한다.
    
그러나 이는 또 다른 실수가 될 가능성이 크다. 항모와 함재기 운용은 기술축적과 운용 요원의 숙련도 그리고 함재기 조종사의 훈련 수준에 따라 나타나는 고도의 해군력 운용이다. 만일 중국 해군이 EMALS를 Type 002형 항모 이후부터 탑재하려면 미 GA사가 주장하는 바와 같이 복잡한 하청업체들의 부품제작 승인이 뒤따라야 EMALS 체계의 완전성과 신뢰성을 이룰 수 있으며, 아울러 함재기 앞바퀴와 조종사 헬맷의 디지털 전시장치(Head Up Display; HUD)를 다시 제작해야 한다. 현재 중국 내 EMALS를 위한 하청업제에 대해 알려진 바가 전혀 없으며, 중국 해군 연구소가 개발한 것으로만 알려져 있다. 혹자는 해외 구매 가능성에 비중을 두기도 한다. 즉 해외부품을 구입해 EMALS 성능을 흉내 낸다는 가정인데 이는 또 다른 랴오닝과 J-15기 간 부조합으로 나타날 수 있다.
EMALS(전자기 발진시스템)의 구조와 EMALS로 이륙하는 미국 항공기 [출처 : 위키백과]

일부 군사전문가들은 중국 해군이 현재의 미 해군 항모 함재기 이착륙 수준에 이르려면 아직도 많은 시행착오와 개선을 거쳐야 할 것으로 판단하고 있으며, 실제 이를 항모에 설치하는 경우 이는 항모 앞부분 설계에 큰 영향을 주어 다시 상세설계 과정을 거쳐야 한다고 지적한다. 한마디로 랴오닝과 Type 001형 항모와 차원이 다르다는 전문가들의 평가이다. 예를 들면 함정은 무게중심 균형을 위해 개장에 항상 신중한 접근을 한다. 군사전문가들은 이러한 문제들이 상하이 장난 장싱다오 조선소에서 건조 중인 것으로 알려진 민대머리(flap-flop) Type 002형 대형 항모 건조일정이 지연되는 주된 이유라고 본다.
    
마지막으로 J-15기 후속 함재기 개발이다. 이를 위해 중국 해군은 우선 엔진 신뢰성부터 해결해야 하나, 현재의 항공엔진으로는 J-20 또는 J-31 수준에 머물 수 있을 가능성이 크다. 문제는 경량화와 어떤 임무를 수행하는가이다. 현대전은 단독 전투기-대-전투기 간 ‘공중전(dog fighting)’ 개념은 거의 ‘없다’고 보는 것이 정설인 바, 대부분이 전자전기 또는 공중 조기경보기와 협동하여 원거리에서 정밀타격용 공-대-공 또는 공-대-함/지 미사일을 발사하여 원거리 표적을 타격하는 임무를 수행한다.

그러다 보니 미 해군은 중량 19,800㎏의 F-14 탐켓(Tomcat)를 약 5,200㎏ 줄인 미 해군 F/A-18E/F Super Hornet 함재기로 경량화시켜 탑재 무장을 늘린 반면, 러시아 해군은 공중전 수행에 중점을 두어 엔진 출력을 크게 하여 비교적 중량을 유지한다. 이는 러시아 해군이 가벼운 MiG-29 보다 Su-33을 선호하는 이유이다. 중국 해군이 J-15기 후속기를 개발하려면, 17,500㎏ 중량인 J-15를 미 해군 함재기 F/A-18E/F Super Hornet에 근접하기 위해 2,900㎏을 줄여야 한다. 하지만 현재 중국 공·해군 전투기 중량은 늘었지 줄지 않고 있다. 따라서 J-15 함재기를 대체할 차세대 함재기 개발은 아직도 요원한 상황이라고 볼 수 있다. 결국 러시아 해군과 같이 Su-35 또는 MiG-29K와 유사한 복사형 함재기를 다시 생산해야 하는 국면으로 귀결될 가능성이 높다.

누가 책임지지?

현재 항모와 함재기 그리고 이착륙방식은 오직 미 해군만이 갖고 있는 실력이자, 힘이다. 근데 뒤늦게 중국 해군이 중국의 정확한 해외작전 소요에 따른 항모 및 함재기 운용 개념 정립없이 구소련 모방형 항모와 함재기를 확보하면서 미국에 도전장을 내고 있다.
    
중국 해군은 이를 공개적으로 2050년에 미 해군 수준의 항모와 함재기 수준에 이르는 강군꿈(强軍夢)을 위한 항모굴기(航母崛起)라고 정의한다. 꿈도 좋고 굴기도 좋으나, 태동부터 잘못 선택한 항모와 함재기 간 부적합성을 누군가 책임을 지고 제기하여 해결해야 한다. 아니며, 지금과 같이 이상적 꿈과 굴기에 도달하기 위해 지속적인 무리수를 계속 두게 될 것이며, 이는 아마도 지금까지 중국 해군이 어렵게 이룬 성과를 일시에 다 말아버릴 실책으로 귀결될 가능성이 크다.

특히 미국 등 서방 선진국의 항모와 함재기 개발을 주도하는 유수 방위산업체들이 첨단 군사과학기술을 독자적으로 개발해 항모와 함재기 간을 운용에 부합시켜 자국 해군에 인도하고 있으나, 중국 해군 또는 중국 해군 소속 연구소가 주도하는 항모굴기가 어떻게 현재의 문제점과 향후 도래될 또 다른 문제점들을 해결할는지 여전히 의문이다. 지금 중국 해군은 항모굴기를 1960년대에 추진했던 독자형 핵잠수함 건조와 같은 또 다른 긴 여정의 ‘만리장성(長城)’ 건설로 정의하며 추진하고 있으나, 향후 오직 중국 해군만이 알고 있는 이러한 고질적이며 근원적인 문제들을 나중에 누가 책임질지는 아무도 모른다는 것이 또 다른 문제로 제기될 것이다.

글=윤석준 한국군사문제연구원 객원연구위원
정리=차이나랩