KUS-FS 중고도 무인기

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1. 개요
2. 역사
- 2.1. 개발 과정
- 2.2. 도입 및 운용
3. 제원
4. 기술적 특징
5. 관련 기술 개발
- 5.1. KPU-STC
6. 유사 기종 비교
참조

1. 개요

KUS-FS는 대한민국이 개발한 중고도 무인기로, 감시 및 정찰, 통신 중계 등의 다양한 임무 수행을 목표로 한다. 2006년 개발 계획이 시작되어 2024년 1월부터 본격적인 양산에 들어갔다. 최대 13km 상공에서 110km 밖을 감시할 수 있으며, 5톤의 중량에 24시간 운용이 가능하다. 2019년 시제기 추락 및 방빙 시스템 결함 등의 문제로 개발 지연이 있었지만, 2023년 전투용 적합 판정을 받고 개발이 완료되었다. 제39정찰비행단에서 RF-16, RQ-4 글로벌 호크와 함께 운용될 예정이다.

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KUS-FS 중고도 무인기
KUS-FS 정보
유형	중고도 장기체공 무인기(MUAV)
제작	국방과학연구소
설계	국방과학연구소
첫 비행	2012년 2월
도입 예정	2023년
현황	개발 완료
주요 사용자	대한민국 공군(예정)
생산 시작	2024년
KUS-FS 시험 비행 모습

2. 역사

KUS-FS는 6∼13km 상공에서 110km 밖을 볼 수 있는 고해상도 영상 획득 능력을 갖추고 있다. 1960년대 미국은 146톤 보잉 RC-135 유인 정찰기를 배치했는데, 이는 200인승 여객기를 개조한 것이다. 2020년 현재 이 정찰기는 가끔 한국에도 정찰을 온다. 60년 동안 기술이 발전하면서 5톤 MUAV 무인 정찰기가 탄생했다. KUS-FS는 보잉 RC-135와 동일한 카메라, SAR, 항속거리, 정찰고도를 갖는다.

KUS-FS는 결빙 발생 시 카메라 등 장비 작동에 치명적인 문제가 발생한다.^[15] 이 문제를 해결하려면 미국에서 해당 부품을 도입해야 하지만, '수출제한(EL) 품목'으로 지정되어 사실상 불가능하다.^[16] 그러나 세계 각국이 중고도 무인기를 자체 개발 중이며, 모두 미국산 부품을 사용하는 것은 아니다.

2. 1. 개발 과정

2006년 노무현 정부에서 중고도 무인기(MUAV) 개발 계획이 시작되어 추진되었다.^[15] 1960년대 미국이 배치한 146톤 보잉 RC-135 유인 정찰기와 동일한 성능(카메라, SAR, 항속거리, 정찰고도)을 가진 5톤 MUAV 무인 정찰기가 60년 동안의 기술 발전에 힘입어 탄생하게 되었다.

2010년 5월, 국방과학연구소는 탐색개발용 시제기를 생산했고, 2011년 5월에는 시제기가 최초로 출고되었다. 2013년 10월, 방위사업청은 체계개발용 시제기 생산업체를 선정했다.

2019년 12월, KUS-FS 시제기 두 대 중 한 대가 추락했다. 남은 한 대도 중고도 비행 중 결빙을 막는 방빙(防氷) 시스템에 결함이 있는 것으로 나타났다. 10km 고도에서는 영하의 기온 때문에 방빙 시스템이 필수적이지만, 시험 운행에서 KUS-FS는 결빙으로 인해 '크랙(쪼개짐)'이 발생했다. 이는 실제 성능 발휘에 어려움을 초래할 수 있다.^[16]

2020년 11월 3일, 충주공군기지에서 이성용 공군참모총장 주관으로 제39정찰비행단 창설식을 가졌다. 이 비행단은 RF-16, 고고도 무인기 RQ-4 글로벌 호크, 중고도 무인기 KUS-FS를 운용한다.

2023년 3월, 방위사업청으로부터 전투용 적합판정을 받고 개발이 완료되어 국방규격을 제정하였으며, 2024년 1월부터 본격적인 양산에 들어갔다.^[2]

2. 2. 도입 및 운용

KUS-FS 개발 계획은 2006년 노무현 정부에서 시작되어 추진되었다.^[15] 2010년 5월, 국방과학연구소는 탐색개발용 시제기를 생산했고, 2011년 5월에는 시제기가 최초로 출고되었다.^[16] 2013년 10월, 방위사업청은 체계개발용 시제기 생산업체를 선정했다.

2019년 12월, KUS-FS 시제기 두 대 중 한 대가 추락했다. 남은 한 대도 중고도 비행 중 결빙을 막는 방빙(防氷) 시스템에 결함이 있는 것으로 나타났다. 10 km 고도에서는 기온이 영하로 내려가 결빙을 막기 위한 방빙 시스템이 필수적인데, 시험 운행에서 KUS-FS는 결빙으로 인해 ‘크랙(쪼개짐)’이 발생했다.

2020년 11월 3일, 충주공군기지에서 이성용 공군참모총장 주관으로 제39정찰비행단 창설식을 가졌다. 이 비행단은 RF-16, RQ-4 글로벌 호크, KUS-FS를 운용한다.

2023년 3월 방위사업청으로부터 전투용 적합판정을 받고 개발이 완료되어 국방규격을 제정한 후 2024년 1월부터 본격적인 양산에 들어갔다.^[2] KUS-FS의 예상 인도 시기는 2023년 4분기부터 2024년 1분기까지였으며, 대한민국 공군은 2025년까지 도입을 목표로 총 10대의 항공기를 포함하는 2~3개의 완전한 MUAV 시스템을 구매할 계획이며, 2028년에 인도가 완료될 예정이다.

3. 제원

KUS-FS는 전장 13.3m, 전폭 25.3m, 전고 3m의 중고도 무인기이다. 한화테크윈 1200마력 터보프롭 엔진을 탑재하고 있으며, 최대 이륙 중량은 5750kg이다.^[17] 최고 속도는 360km이며, 10km에서 13km 고도에서 24시간 동안 운용 가능하다. 운용 반경은 500km이다.^[17]

3. 1. 일반 특성

'''용도:''' 감시정찰(정찰 및 공격용), 영상중계, 통신중계, 전자전, 광대역 해상, 국경감시, 환경감시, 재난감시
'''주요 기능:''' 전자광학(EO) 및 적외선(IR), 합성개구레이더(SAR), 가시선(LOS) 및 위성통신(SATCOM), 음성통신 중계
'''전장:''' 13.3m
'''전폭:''' 25.3m
'''전고:''' 3m
'''무장:''' 천검 공대지 대전차 미사일
'''최대 이륙중량:''' 5750kg^[17]
'''엔진:''' SS-760K 터보팬 엔진을 기반으로 개발된 한화테크윈 1200마력 터보프롭 엔진^[18]
'''엔진 최대 추력:''' 24.46kN^[18]
'''최고속도:''' 360km^[17]
'''최대고도:''' 10km - 13km
'''운용반경:''' 500km^[17]
'''운용시간:''' 24시간

3. 2. 탑재 장비

KUS-FS는 전자광학(EO) 및 적외선(IR), 합성개구레이더(SAR), 가시선(LOS) 및 위성 통신(SATCOM), 음성 통신 중계 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 장비를 탑재하고 있다. 체계 통합과 비행체 제작은 대한항공이 담당하며, 전자광학 및 적외선(EO/IR) 카메라는 한화시스템, 데이터 링크 장비와 지상 통제 장비, 그리고 SAR은 LIG넥스원에서 제작한다.^[17] LIG넥스원은 이 사업을 위해 해상도 30cm급 고해상도 SAR의 프로토타입인 NexSAR를 개발했다.

KUS-FS의 주요 기능은 다음과 같다.

전자광학(EO) 및 적외선(IR) 카메라: 한화시스템 제작^[17]
합성개구레이더(SAR): LIG넥스원 제작, 프로토타입은 NexSAR^[17]
데이터 링크 장비 및 지상 통제 장비: LIG넥스원 제작^[17]
가시선(LOS) 및 위성 통신(SATCOM)
음성 통신 중계

3. 3. 무장

KUS-FS는 천검 공대지 미사일을 탑재할 예정이며, 미국의 MQ-9 리퍼나 터키의 바이락타르 TB2와 같은 무인 전투기(UCAV)로서의 임무도 수행할 수 있다.^[17] 공개된 사진을 보면 좌우 날개에 각각 2개의 무장장착점이 있다. 향후 양산단계에서 국산 천검 대전차 미사일을 장착할 계획이다. 4개의 날개 하부 하드포인트가 있어 탄약을 탑재할 수 있다.^[3]

4. 기술적 특징

체계 통합과 비행체 제작은 대한항공이 담당하며, 전자광학 및 적외선(EO/IR) 카메라는 한화시스템, 데이터 링크 장비와 지상 통제 장비, 합성개구레이더(SAR)는 LIG넥스원에서 제작한다. LIG넥스원은 이 사업을 위해 해상도 30cm급 고해상도 SAR의 프로토타입인 NexSAR를 개발했다.^[1]

4. 1. 저소음

저소음은 KUS-FS 중고도 무인기의 특징이다. 리퍼는 고도 7km에서 운용하는데, 엔진 소리가 지상에서 거의 들리지 않는다. 그리고 헬파이어 미사일은 초음속이기 때문에 먼저 지상에서 폭발하고 나서 로켓 소음이 들린다.

4. 2. SAR (합성개구레이더)

LIG넥스원은 글로벌 호크와 U-2 정찰기와 같은 30cm 해상도의 합성개구레이다(SAR)인 NexSAR를 개발했다. LIG넥스원은 이 사업을 위해 해상도 30cm급 고해상도 SAR의 프로토타입인 NexSAR를 개발했으며, 이는 KUS-FS 중고도 무인기에 탑재될 예정이다.^[1]

4. 3. SATCOM (위성통신)

미국의 1톤 MQ-1 프레데터, 4.7톤 MQ-9 리퍼는 미국 네바다주 크리치 공군 기지에서 원격조종하여 전 세계에서 작전한다. 이를 위해 WGS 위성 호환 위성통신 송수신기를 탑재했다. 5.7톤의 KUS-FS 중고도 무인기도 위성통신 송수신기를 장착할 것이라고 알려져 있다. 한국군의 통신위성은 무궁화 5호이다. 한반도 주변 6000km까지 교신이 가능하다.

5. 관련 기술 개발

2008년 5월 7일, 한국산업기술대학교와 삼성탈레스는 글로벌 호크에 근접한 성능의 SAR인 KPU-STC를 공동 개발했다. 가민호 교수는 고속 디지털 칩 개발 시 해상도를 더욱 높일 수 있다고 밝혔다.^[20] 2011년 1월 13일 ETRI는 AESA와 SAR의 핵심 부품인 MMIC(마이크로파 집적회로) 등을 개발하는 데 성공했으며,^[21] 당시 MMIC 제조 기술은 미국과 프랑스만이 보유하고 있었다.^[22]

5. 1. KPU-STC

2008년 5월 7일, 대한민국의 한국산업기술대학교와 삼성탈레스가 공동으로 글로벌 호크의 30cm 해상도에 가까운 40cm 해상도의 SAR인 KPU-STC를 개발하는 데 성공했다. 가민호 교수는 "1, 2년 뒤에 고속 디지털 칩이 개발되면 우리가 만든 레이다의 구조를 조금만 바꿔도 최고 12.5cm급의 영상을 얻을 수 있다"고 밝혔다.^[20]

2011년 1월 13일 ETRI는 세계 최고 수준의 송수신 다기능 칩인 MMIC(마이크로파 집적회로), 고출력 증폭기 MMIC, 트랜스미터 모듈 등을 개발하는데 성공했다고 밝혔다. AESA와 SAR의 핵심부품이다.^[21] MMIC 제조기술은 현재 미국과 프랑스 2개 국가만 보유하고 있다.^[22]

6. 유사 기종 비교

이름	초도비행	순항거리	최대이륙중량
MQ-1 프레데터	1994년	1100 km	1020 kg
MQ-9 리퍼	2001년	5926 km	4760 kg
IAI 헤론	2002년	350 km	1150 kg
EADS 하르팡	2006년	1000 km	1250 kg
BAE 맨티스	2009년		9000 kg
익룡 1호	2009년	4000 km	1100 kg
DRDO 러스톰	2009년	350 km	1800 kg
TAI 안카	2010년	4896 km	1600 kg
배틀래	2010년	750 km	1000 kg
KUS-FS	2012년		5700 kg
바이락타르 TB2	2014년		630 kg
차기 육군 군단급 무인기 (UAV-II)		400 km	1700 kg

참조

_[1] 웹사이트 중고도정찰용 무인항공기 사업 추진현황 https://www.dapa.go.[...] Defense Acquisition Program Administration 2022-03-15
_[2] 웹사이트 South Korea starts production of MUAV https://www.janes.co[...] 2024-01-26
_[3] 뉴스 Korean Air begins producing reconnaissance drone for South’s military https://www.defensen[...] Defense News 2024-02-01
_[4] 웹사이트 South Korean KUS-FS MALE UAV continues flight trials as development draws to a conclusion - Jane's 360 https://www.janes.co[...]
_[5] 웹사이트 MUAV KUS-FS https://aerospace.ko[...] Korean Air
_[6] 웹사이트 제1장 내열 및 구조소재-열차폐·내삭마 코팅 소재기술(2)-변응선(재료연)-신소재경제·재료연구원 공동기획 소재기술백서 2019(13)- http://amenews.kr/sk[...] 신소재경제 2021-05-03
_[7] 웹사이트 Chapter 4 The Korean Peninsula: North Korea's Growing Nuclear and Missile Threat and South Korea's Anguish http://www.nids.mod.[...] National Institute for Defense Studies 2017-01-01
_[8] Youtube "[2022 드론쇼코리아] KOREAN AIR, MUAV 소개" https://www.youtube.[...] AVING NEWS 2022-03-14
_[9] 웹사이트 South Korean MND eyes KUS-FS UAV for RoKA Ground Operations Command https://www.janes.co[...] 2020-03-30
_[10] 웹사이트 South Korea highlights unmanned systems interest in latest defence spending plan https://www.janes.co[...] 2020-08-14
_[11] 웹사이트 중고도 정찰용 무인항공기 (MUAV) https://www.hanwhasy[...] Hanwha Systems
_[12] 웹사이트 중고도 무인기(MUAV) https://www.lignex1.[...] LIG Nex1
_[13] 웹사이트 Development of High Resolution SAR(NexSAR) with 30 cm Resolution https://www.dapa.go.[...] LIG Nex1 2009-02-28
_[14] 뉴스 https://news.naver.c[...]
_[15] 뉴스 "[단독]독자개발 무인정찰기 1대 추락, 1대는 결빙" 동아일보 2020-10-14
_[16] 뉴스 "[단독]한국군 독자 대북 감시자산 확보에 구멍… 전작권 전환 악영향" 동아일보 2020-10-14
_[17] 웹인용 대한항공, 2022 드론쇼코리아서 날개 길이만 25m 넘는 고성능 전략 무인항공기 'KUS-FS' 실물 공개! http://kr.aving.net/[...] AVING 2022-02-25
_[18] 웹인용 제1장 내열 및 구조소재-열차폐·내삭마 코팅 소재기술(2)-변응선(재료연)-신소재경제·재료연구원 공동기획 소재기술백서 2019(13)- http://amenews.kr/sk[...] 신소재경제 2021-05-03
_[19] 뉴스 https://news.naver.c[...]
_[20] 뉴스 https://news.naver.c[...]
_[21] 뉴스 http://www.daejonilb[...]
_[22] 뉴스 https://news.naver.c[...]

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