스텔스라는 기술의 원리는 무엇인가요?

Question

스텔스 전투기등 스텔기 비행기는 레이다에 잡히지 않는다고 들엇습니다.

이는 어떤 원리나 어떤 물질? 처리? 등에 의해 작동되고 어떻게 레이다를 피할 수 잇는거지 궁금합니다. 현재도 이를 적몽하고 잇는지도요.

Answer 1

안녕하세요.과학전문가입니다.

일단 레이더가 물체를 인식하는 원리부터 알아야겠지요?

레이더는 일정의 주파를 사방으로 쏘아내고 물체가 있으면 물체에 튕겨나오는 주파를 감지하는 방법으로 인식합니다.

레이더의 핵심은 '물체에 튕겨나오는 주파를 감지' 입니다.

스텔스의 원리는 이 주파를 흡수할 수 있는 도료를 표면에 발라서 주파가 튕겨서 레이더로 돌아가지 못하게 만드는데 있습니다. 도료 성분에 레이더로 사용하는 주파수와 같은 진동수를 갖는 물질들을 넣는데, 그 물질이 레이더의 주파를 흡수하여 진동, 열 등으로 다 소모해 버립니다.

또다른 방식은 레이더에서 나오는 주파를 다른 곳으로 튕기거나 사방으로 튕겨내어 레이더로 거의 되돌아가지 못하게 하는 방법입니다. 표면의 각도를 일정하게 만들고 잘 조절하고 거칠게 하여 레이더로 되돌려지는 양은 레이더 감지 이하만큼만 보내는 것이지요.

전자의 것이 가장 대표적이며 효과 또한 좋습니다만, 도료 가격이 매우 비싸고 비행할때마다 도료가 잘 벗겨지기 때문에 계속 칠해줘야해서 유지비도 많이 듭니다.

스텔스의 원리를 이용한건 아니지만, 레이더의 특징을 이용해서 스텔스처럼 하는 방법도 있지요. 바로 '저공비행'입니다. 탁 트인곳이 아닌 주변에 지형지물이 많은 경우에는 레이더의 주파가 다시 튕겨나올만한 물체가 있으면 인식하기 때문에 주변 지형지물보다 위쪽으로만 주파를 쓰게 되어있습니다. 이를 이용하여 지형 지물의 높이와 가깝게 비행해서 레이더의 감지 범위를 벗어나는 방법입니다.

Answer 2

스텔스 기술은 전투기의 레이더 탐지를 억제하여 감지를 피하거나 줄이는 기술로, 레이더 파장을 흡수하거나 반사하는 물질로 덮여있는 표면을 갖추어 전파를 분산시키는 방식으로 작동합니다. 이를 위해 전투기의 외형, 표면, 엔진, 센서, 통신 시스템 등 다양한 요소에 대한 최적화와 특수한 재료와 기술이 사용됩니다. 이러한 기술은 군사적인 이점을 제공하기 때문에 여전히 적극적으로 연구되고 있으며, 최신 기술과 함께 발전하고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.

레이더는 전파를 표적에 쏘아, 그 반사파를 수신해서 표적을 탐지하는 원리다. 그렇다면 표적에서 반사된 레이더 전파가 레이더의 수신기에 돌아오지 못하게 되면 표적을 탐지할 수 없을 것이다. 그 때문에 스텔스 항공기(미사일이나 군함 등 다른 스텔스 이동체도 마찬가지다)는 레이더 전파를 최대한 엉뚱한 방향으로 반사하고, 수신기로 돌려보내지 않는 형상을 하고 있다. 제1세대 스텔스 항공기인 F-117이 공기역학적으로는 형편없는, 직선만으로 이루어진 기체 형상을 하고 있었던 것도 그 때문이다.

하지만 적의 레이더 전파 수신기가 어디 있는지 알 수 없음으로, 이쪽이 받은 레이더 전파를 반사하지 않고 적극 흡수시키는 것도 필요하다. 스텔스 항공기 표면에 도포된 RAM이 이 역할을 해 준다. RAM은 흑색 탄소 분말 또는 미세 철 입자를 함유하고 있어 전파 흡수 효과를 낸다고 원론적으로 알려져 있다. 스텔스 항공기는 이러한 기술을 사용해 레이더 피탐 면적을 크게 줄이는 것이다. 레이더 피탐 면적이 줄어들면 새나 곤충 등 다른 물체와 구분하기 힘들어진다.