Booil Jung

F-15 이글의 반세기, 기술, 그리고 진화

1972년 7월 27일, 한 대의 전투기가 캘리포니아의 하늘로 솟아올랐다.1 맥도넬 더글러스(McDonnell Douglas)가 제작한 이 기체, F-15 이글(Eagle)은 이후 반세기에 걸쳐 ‘하늘의 지배자(Ruler of the Skies)’라는 칭호를 공고히 하며 항공전의 패러다임을 재정립했다. F-15는 단순히 뛰어난 성능을 지닌 전투기를 넘어, 냉전 시대 기술 경쟁의 정점이자 공중 우세(Air Superiority)라는 개념을 현대적으로 완성시킨 상징적 존재로 평가받는다. 1976년 실전 배치된 이래 오늘날까지, F-15는 끊임없는 개량을 거듭하며 변화하는 전장 환경에 성공적으로 적응해왔다.1

본 보고서는 F-15 이글의 개발 철학부터 공기역학적 설계, 압도적인 실전 기록, 주요 파생형의 진화 과정, 그리고 최신형인 F-15EX 이글 II(Eagle II)에 이르기까지 그 기술적 성취와 전략적 함의를 심층적으로 분석하는 것을 목표로 한다. 특히 대한민국 공군의 핵심 전력인 F-15K 슬램 이글(Slam Eagle)의 도입 배경과 역할을 조명하고, 경쟁 기종 및 5세대 스텔스 전투기와의 비교를 통해 현대 공중전에서 F-15가 갖는 현재적 가치와 미래를 조망하고자 한다.

F-15의 성공 신화는 특정 성능의 우월함만으로 설명될 수 없다. 본질적으로 F-15의 성공은, ‘공중 우세 확보’라는 단일 목표에 대한 집요한 철학이 역설적으로 강력한 엔진, 넓은 동체, 뛰어난 기동성이라는 탁월한 확장성을 지닌 플랫폼을 탄생시켰고, 이것이 지속적인 개량을 통해 시대의 변화에 성공적으로 적응할 수 있었던 핵심 동력이었음을 논증하는 것이 이 보고서의 핵심 주장이다.

F-15의 탄생은 냉전 시대의 군사적 긴장과 두 차례의 결정적 사건에 의해 촉발되었다. 바로 베트남전의 쓰라린 교훈과 소련의 신형 요격기 MiG-25의 등장이었다.

베트남전 이전, 미군은 미사일 기술의 발전에 힘입어 미래 공중전은 가시거리 밖(BVR: Beyond Visual Range)에서 미사일로 결정될 것이라는 ‘미사일 만능주의’에 경도되어 있었다.3 이러한 사상은 F-4 팬텀 II(Phantom II)와 같은 전투기의 설계에 깊이 반영되었다. F-4는 강력한 레이더와 상당한 무장량을 갖췄으나, 근접 격투전(Dogfight)에 필수적인 기동성과 기관포는 경시되거나 아예 배제되었다.3 그러나 실전은 예측과 달랐다. 교전 규칙과 기술적 한계로 인해 대부분의 공중전은 가시거리 내(WVR: Within Visual Range)에서 벌어졌고, 이 영역에서 F-4는 기동성이 뛰어난 북베트남의 MiG-17, MiG-21 등을 상대로 상당한 고전을 면치 못했다.3 이 경험은 미 공군으로 하여금 전투기의 본질적 가치인 에너지-기동성(Energy-Maneuverability) 이론에 다시 주목하게 만들었고, 이는 공군 내 ‘파이터 마피아(Fighter Mafia)’로 불린 존 보이드(John Boyd) 소령과 같은 인물들에 의해 차기 전투기 개발 철학의 핵심으로 자리 잡았다.3

1967년, 서방 정보기관은 소련의 신형 항공기 MiG-25 ‘폭스뱃(Foxbat)’의 존재를 확인했다.3 마하 2.8을 넘나드는 속도와 높은 상승고도를 가진 것으로 추정된 이 요격기는 당시 미군이 보유한 모든 전투기를 압도하는 성능을 지닌 것으로 평가되었고, 이는 서방 군사계에 ‘MiG-25 쇼크’로 알려진 거대한 충격을 안겨주었다.3 기존에 진행 중이던 차기 전투기(F-X: Fighter-Experimental) 프로그램조차 MiG-25에 대응하기에는 역부족이라는 위기감이 팽배해졌다.3 이에 미 공군 수뇌부는 F-X 프로그램을 전면 재검토하여 MiG-25를 확실하게 제압할 수 있는 압도적인 성능의 제공 전투기 개발을 요구했다. “추중비 1 이상의 쌍발엔진을 갖춘 단좌형 전투기”라는 구체적인 요구조건이 이때 제시되었다.3

이러한 시대적 배경 속에서 F-X 프로그램은 본격화되었다. F-111 개발 과정에서 공군과 해군이 단일 기종 사용을 강요받으며 겪었던 갈등은, 공군으로 하여금 오직 공군의 요구에만 부합하는 순수한 제공 전투기를 갈망하게 만들었다.3 1968년, 주요 항공기 제작사들에게 제안요청서(RFP)가 발송되었고, 치열한 경쟁 끝에 1969년 12월 23일, 맥도넬 더글라스의 설계안이 최종 선정되었다.1 이렇게 탄생한 것이 바로 F-15 이글이었다.

F-15 개발팀은 설계실 문 앞에 “지상 공격 임무에는 단 1파운드의 무게도 할애하지 않겠다(Not a pound for air-to-ground)”는 구호를 내걸었다.3 이는 F-15의 정체성을 규정하는 핵심 철학이었다. 베트남전에서 F-4가 공중전과 지상 공격 임무를 모두 수행하며 겪었던 성능 저하와 비효율을 반복하지 않겠다는 강력한 의지의 표명이었다.4

이러한 단일목적 설계 철학은 F-15의 모든 세부 사양에 영향을 미쳤다. 항공전자장비와 무장 시스템은 오직 공대공 전투에 최적화되었다. 조종사 한 명이 안전하고 효과적으로 공중전을 수행할 수 있도록 모든 시스템이 통합되었다.9 F-15 초기형(A/B/C/D)은 순수한 공중 우세 전투기로 분류되며, 이 기체를 도입한 국가들은 대부분 별도의 전문 공격기를 보유하고 있었다.3 예를 들어 이스라엘은 A-4와 F-4를, 사우디아라비아는 토네이도 IDS를, 일본은 미쓰비시 F-1을 공격기로 운용했다.3

이 점은 동시대에 개발된 다른 주력 전투기들과 F-15를 명확히 구분 짓는다. F-16 파이팅 팰컨(Fighting Falcon)은 처음부터 F-15를 보완하는 저렴한 경량 다목적 전투기로 기획되었고, F-14 톰캣(Tomcat)은 장거리 AIM-54 피닉스(Phoenix) 미사일을 운용하여 소련 폭격기로부터 항공모함 함대를 방어하는 함대 방공 요격 임무에 특화되었다.10 오직 하늘을 지배하기 위해 태어난 F-15의 순수성은 그 어떤 타협도 허용하지 않았다.

F-15의 외형은 단순해 보이지만, 그 이면에는 수많은 풍동 실험과 재설계를 거쳐 최적화된 공기역학적 원리가 숨어있다.10

기수 부분은 강력한 레이더를 수납하기 위해 크고 둥글게 설계되었다. 초기에는 각진 형태도 고려되었으나, 급기동 시 발생하는 와류가 공기흡입구에 악영향을 미치는 것이 발견되어 현재의 형태로 수정되었다.10 가장 큰 특징은 동체 중앙에 나란히 배치된 두 개의 강력한 엔진이다. 항력 감소를 위해 엔진 간 간격을 최소화했으며, 이는 엔진을 멀리 떨어뜨려 동체에서 추가 양력을 얻고 피격 시 생존성을 높이려 한 F-14의 설계 사상과 뚜렷한 대조를 이룬다.10 또한 수평 및 수직 꼬리날개는 무거운 엔진을 기체 무게중심에 가깝게 배치하면서 조종면의 효율을 극대화하기 위해 동체 연장부(Boom)에 연결되는 독특한 구조를 채택했다.10

F-15는 마하 2.5를 넘는 초음속 비행부터 격렬한 근접 기동까지, 모든 비행 영역에서 엔진으로 유입되는 공기의 흐름을 최적화하기 위해 가변 공기흡입구를 채택했다.10 이 흡입구는 단순히 속도에 따라서만 움직이는 것이 아니라, 항공기의 받음각(Angle of Attack)에 따라서도 상하로 각도를 조절한다. 이를 통해 급기동 중에도 엔진에 안정적인 공기를 공급하여 실속(stall)을 방지하고 최대 추력을 유지할 수 있다.10

주익은 후퇴각 45도, 가로세로비 3:2의 단순한 형태지만, F-4에 비해 면적이 훨씬 넓다.10 이는 초음속 성능을 일부 희생하더라도 베트남전의 교훈에 따라 천음속 영역에서의 선회 성능, 즉 도그파이팅 능력을 극대화하기 위한 선택이었다. 초음속 비행 시 증가하는 항력은 강력한 엔진 추력으로 상쇄했다.10 수직 꼬리날개 역시 이전 세대 전투기들보다 유독 크게 설계되었는데, 이는 높은 받음각으로 급기동하는 상황에서도 동체나 주익이 만드는 난기류의 영향에서 벗어나 안정적인 방향 제어 능력을 유지하기 위함이다.10 한편, 개발 과정에서 수평 꼬리날개에 심각한 진동(Flutter) 현상이 발견되었는데, 설계팀은 날개 앞전 일부를 깎아낸 ‘톱니(Saw tooth)’ 모양으로 공력 특성을 변경하여 이 문제를 해결했다. 이는 최소한의 무게 증가로 구조적 문제를 해결한 공학적 성취의 대표적 사례로 꼽힌다.10

F-15는 순수 제공 전투기라는 ‘제약’에서 출발했다. 하지만 이 목표를 달성하는 과정은 역설적으로 F-15에 엄청난 잠재력을 부여했다. MiG-25의 고고도 고속 성능에 대응하기 위해서는 강력한 엔진 2개와 대형 레이더가 필수적이었고, 이는 자연스럽게 기체의 대형화로 이어졌다. 동시에 베트남전의 교훈에 따라 MiG-21과 같은 소형 전투기를 압도하기 위해서는 높은 추중비와 넓은 날개 면적을 통한 뛰어난 기동성이 요구되었다.3

이처럼 상반되어 보이는 두 가지 요구조건을 하나의 기체에 모두 담아낸 결과, F-15는 ‘크고 강력하며 기동성 좋은’ 플랫폼으로 탄생했다. 이는 당초 의도와는 전혀 달랐지만, 장거리 침투 능력과 대량의 폭장량이 요구되는 전폭기(Fighter-Bomber)의 이상적인 조건과 정확히 일치했다. 따라서 훗날 F-15E 스트라이크 이글(Strike Eagle)이라는 걸출한 전폭기로의 진화는 원 설계 사상을 파괴한 것이 아니라, 설계 단계부터 내재되어 있던 잠재력을 발견하고 이를 극대화한 필연적인 귀결이었다고 분석할 수 있다.

F-15 이글은 실전 배치를 통해 개발 당시의 목표였던 ‘공중 우세 확보’를 완벽하게 증명해냈다. 그 성능은 제원으로 입증되고, 그 가치는 불패의 실전 기록으로 완성되었다.

F-15C/D는 F-15A/B의 개량형으로, 내부 연료 탑재량을 늘리고 컨포멀 연료 탱크(CFT) 장착 능력을 부여하여 작전 반경을 대폭 확대한 모델이다.1

• 제원: 전장 19.44 m, 전폭 13 m, 전고 5.6 m의 대형 기체로, 최대이륙중량은 30,844 kg에 달한다.1
• 엔진 및 추력: 프랫 & 휘트니(Pratt & Whitney) F100-PW-220/229 터보팬 엔진 2기를 장착한다. 각 엔진은 애프터버너 사용 시 약 23,450 파운드에서 29,000 파운드에 달하는 막강한 추력을 발휘한다.1 이는 기체 중량을 상회하는 추력으로, 추중비(Thrust-to-weight ratio)가 1을 넘어 수직 상승 중에도 가속이 가능한 경이적인 능력을 보여준다.3
• 비행 성능: 고고도에서 최고속도 마하 2.5(시속 약 2,655 km)에 도달할 수 있으며, 실용상승고도는 65,000 ft(약 19,812 m)에 이른다.1 특히 분당 상승률은 50,000 ft(약 15,240 m) 이상으로, 이륙 직후 급격히 고도를 확보하여 전술적 우위를 점하는 데 절대적으로 유리하다.1 이러한 강력한 추력은 낮은 익면하중(wing-loading)과 결합되어, 급격한 선회 기동 중에도 에너지 손실을 최소화하며 속도를 유지할 수 있게 하는 원동력이 된다.9

F-15 계열기는 현재까지 공식적으로 공대공 전투에서 104대의 적기를 격추하는 동안 단 한 대의 손실도 기록하지 않은 전무후무한 기록을 보유하고 있다.2 이 기록의 대부분은 이스라엘 공군에 의해 수립되었다.4

• 최초 격추 (1979년): F-15의 첫 실전 격추는 1979년 6월 27일, 이스라엘 공군(IAF)의 에이스 조종사 모셰 멜닉(Moshe Melnik)에 의해 기록되었다. 그는 레바논 상공에서 시리아 공군의 MiG-21을 이스라엘제 파이썬-3(Python-3) 미사일로 격추했다.6 같은 교전에서 다른 조종사가 M61 벌컨 기관포로 MiG-21을 격추하며 F-15의 첫 기총 격추 기록도 세웠다.19
• 걸프전 (1991년): 사막의 폭풍 작전(Operation Desert Storm)은 F-15의 압도적인 제공 장악 능력이 전 세계에 각인된 무대였다. 미 공군 F-15C는 작전 기간 동안 기록된 연합군 공군 전체의 공중전 승리 39건 중 34건을 달성하는 기염을 토했다.6 특히 F-15 개발의 직접적인 원인이었던 MiG-25를 상대로도 우위를 점하며 그 설계 목표를 완벽하게 달성했음을 입증했다.6
• 기타 분쟁: 1999년 코소보 분쟁 당시 미 공군 F-15C가 세르비아 공군의 MiG-29 3대를 격추하는 등, F-15는 이후의 국지전에서도 꾸준히 실전 성과를 축적하며 불패 신화를 이어갔다.6

F-15의 완벽한 기록에 대해 시리아, 이라크 등은 자국 공군이 F-15를 격추했다고 주장한 바 있다. 1981년 시리아 공군 MiG-25가 F-15를 격추했다는 주장이나, 1991년 걸프전 직전 이라크 공군 MiG-25가 미 공군 F-15C를 격추했다는 주장이 대표적이다.17 그러나 이러한 주장들은 격추 사실을 입증할 기체 잔해나 조종사 등 구체적인 증거가 제시되지 않아 공식적으로 인정받지 못하고 있다.17 한편, F-15E 스트라이크 이글 2대가 걸프전에서 이라크의 지대공 미사일(SAM)에 의해 격추된 사례는 존재한다.8 이는 F-15 계열기의 첫 전투 손실 기록이지만, 공대공 전투에서의 손실이 아니므로 ‘104:0’ 기록과는 별개로 분류된다.

F-15의 우수성은 단순히 격추 기록에만 있는 것이 아니다. 극한의 상황에서도 기체를 보존하고 임무를 완수한 사례들은 F-15의 견고함과 잠재력을 보여주는 증거다.

• 날개 없는 비행 (1983년): 1983년 5월 1일, 이스라엘 네게브 사막 상공에서 훈련 중이던 IAF 소속 F-15D가 A-4 스카이호크와 공중 충돌하는 사고가 발생했다.22 이 충격으로 F-15D의 오른쪽 주익이 동체로부터 약 60 cm만 남기고 통째로 뜯겨 나갔다.22 조종사 지비 네디비(Zivi Nedivi)는 통제 불능의 스핀에 빠졌으나, 포기하지 않고 애프터버너를 최대로 가동하여 속도를 높였다.2 놀랍게도 기체는 안정을 되찾았고, 그는 남은 왼쪽 날개와 거대한 동체, 수평 꼬리날개가 만들어내는 양력만으로 비행을 계속하여 인근 공군기지에 비상 착륙하는 데 성공했다.2 이 사건은 F-15의 강력한 엔진 추력과 견고한 기체 구조, 그리고 뛰어난 공력 설계가 만들어낸 기적으로, F-15의 신뢰성을 상징하는 전설적인 일화로 남아있다.2
• 위성 요격 임무 (1985년): 1985년 9월 13일, 미 공군의 윌버트 피어슨(Wilbert Pearson) 소령이 조종하는 F-15A가 태평양 상공에서 ASM-135 ASAT 대위성 미사일을 발사했다.6 미사일은 고도 555 km에서 시속 28,000 km로 비행하던 임무 종료 관측위성 ‘Solwind P78-1’을 정확히 파괴했다.6 이 성공적인 임무는 F-15가 단순한 전투기를 넘어, 높은 고도까지 도달할 수 있는 안정적인 발사 플랫폼으로서의 잠재력을 지니고 있음을 보여준 사례다.

F-15의 불패 신화는 단지 기체 성능의 우수함만으로 이룩된 것이 아니다. 이는 기술, 전술, 인적 요소가 유기적으로 결합된 ‘시스템의 승리’로 해석해야 한다. 첫째, 기술적으로 F-15는 당시로서는 혁신적인 AN/APG-63 펄스-도플러 레이더를 탑재했다. 이 레이더는 지상 클러터(ground clutter)에 방해받지 않고 저고도로 비행하는 목표물을 탐지하고 공격할 수 있는 하방탐색/하방공격(Look-down/Shoot-down) 능력을 갖추고 있어, ‘먼저 보고, 먼저 쏘는(First Look, First Shot)’ BVR 교전의 우위를 보장했다.9 둘째, 전술적으로 미 공군과 이스라엘 공군은 조기경보통제기(AWACS)를 적극적으로 활용했다. AWACS는 개별 전투기의 레이더가 탐지할 수 없는 광범위한 전장 상황 정보를 제공함으로써, F-15가 가장 유리한 위치와 시점에서 교전할 수 있도록 하는 ‘하늘의 지휘소’ 역할을 수행했다. 셋째, 인적 요소로서 베트남전 이후 대폭 강화된 실전적 훈련 프로그램을 빼놓을 수 없다. ‘레드 플래그(Red Flag)’와 같은 대규모 연합 공중전 훈련을 통해 양성된 숙련된 조종사들은 F-15의 성능을 100% 이상 끌어낼 수 있었다.24 마지막으로, 만약 BVR 교전에서 목표를 놓치더라도 F-15의 압도적인 추력과 기동성은 근접전(WVR)에서의 생존과 승리를 보장하는 최종적인 안전장치 역할을 했다.11 결국 ‘104:0’이라는 기록은 F-15라는 플랫폼 자체의 성능뿐만 아니라, 이를 운용하는 전투 시스템 전체의 총체적인 우월성을 입증하는 증거인 것이다.

F-15의 진정한 위대함은 초기 모델의 성공에 안주하지 않고, 시대의 요구에 맞춰 끊임없이 진화해왔다는 점에 있다. 순수한 제공 전투기에서 시작된 이글은 강력한 전폭기로, 그리고 세계 각국의 특성에 맞춘 맞춤형 전투기로 거듭났다.

“지상 공격에 1파운드도 할애하지 않겠다”던 F-15의 설계 철학은 1980년대 미 공군의 새로운 요구에 직면하며 극적인 전환을 맞이했다. 노후화된 F-111 전술폭격기를 대체할 ‘이중 역할 전투기(Dual-Role Fighter)’의 필요성이 대두된 것이다.8 F-15의 거대한 기체와 강력한 엔진이 지닌 잠재력에 주목한 맥도넬 더글라스는 F-15를 기반으로 한 전폭기 모델을 제안했고, 이것이 바로 F-15E 스트라이크 이글(Strike Eagle)이다.1

F-15E는 기존의 F-15C/D와 외형은 유사하지만, 그 내용은 완전히 다른 기체다. 가장 큰 차이점은 2인승 복좌형 조종석이다. 후방석에는 무장 통제사(WSO: Weapon Systems Officer)가 탑승하여 복잡한 지상 공격 임무와 항법, 통신 등을 전담함으로써 조종사는 비행과 공중전 임무에만 집중할 수 있게 되었다.14 또한, 동체 측면에 부착된 컨포멀 연료 탱크(CFT: Conformal Fuel Tanks)는 공기 저항을 최소화하면서 항속거리를 획기적으로 늘려주었다.3 F-15E의 핵심은 LANTIRN(Low Altitude Navigation and Targeting Infrared for Night) 포드 시스템이다. 이 시스템은 항법 포드와 조준 포드로 구성되어, 야간이나 악천후 속에서도 저고도로 침투하여 지상의 목표물을 정밀하게 식별하고 타격할 수 있는 능력을 부여했다.3 이를 위해 레이더 역시 지상 맵핑 기능이 대폭 강화된 AN/APG-70으로 교체되었고, 늘어난 중량을 감당하기 위해 기체 구조도 강화되었다.1

1989년 실전 배치된 F-15E는 1991년 걸프전에서 그 진가를 유감없이 발휘했다.14 야간에 이라크 사막 깊숙이 침투하여 이동식 스커드 미사일 발사대를 사냥하는 ‘스커드 헌터(Scud Hunter)’ 임무를 완벽하게 수행하며 깊은 종심 타격(Deep Strike) 능력을 입증했다.6 이후 F-15E는 아프가니스탄, 이라크, 시리아 등 현대의 거의 모든 분쟁에 투입되어 미 공군의 핵심 타격 자산으로 확고히 자리매김했다.8

F-15의 뛰어난 성능은 동맹국들의 주목을 받았고, 각국의 운용 환경과 요구에 맞춰 다양한 파생형이 탄생했다.

• 일본 (F-15J/DJ): 미국 외 F-15의 최대 운용국으로, 미쓰비시 중공업이 F-15C/D를 면허 생산했다.1 초기에는 일부 전자전 장비와 데이터링크를 일본 독자 규격으로 장착했으며, 지속적인 현대화 개량 사업(J-MSIP)을 통해 AESA 레이더 장착, 신형 공대공 미사일 운용 능력 확보 등 성능을 꾸준히 향상시키고 있다.27
• 이스라엘 (F-15I Ra’am): ‘라암(Ra’am, 천둥)’으로 불리는 F-15I는 F-15E를 기반으로 이스라엘이 독자 개발한 항공전자장비와 전자전 시스템을 대거 통합한 모델이다.1 F-15의 첫 실전 기록을 세운 국가답게, 자국의 복잡한 안보 환경에 최적화된 맞춤형 개량을 통해 F-15의 운용 노하우를 극대화하고 있다.
• 사우디아라비아 (F-15S/SA): F-15E의 첫 수출형인 F-15S를 시작으로, 최신형인 F-15SA는 F-15 계열의 기술적 도약을 이끈 중요한 모델이다.1 F-15 최초로 디지털 플라이 바이 와이어(FBW) 비행 제어 시스템을 채택했으며, 강력한 AN/APG-63(v)3 AESA 레이더를 탑재하는 등 F-15EX의 기술적 기반이 된 첨단 기술을 대거 적용했다.28
• 싱가포르 (F-15SG): F-15K와 유사한 고사양을 기반으로, 더욱 발전된 AN/APG-63(v)3 AESA 레이더를 탑재하여 탐지 및 추적 능력을 한 단계 끌어올렸다.1
• 카타르 (F-15QA): F-15EX의 직계 전신으로 평가받는 기종이다. F-35와 유사한 대화면 조종석 디스플레이(LAD: Large Area Display)와 최신 AN/APG-82(v)1 AESA 레이더, 디지털 FBW 등 현존하는 F-15 기술의 정수가 집약되었다.1

대한민국 공군에게 F-15K 슬램 이글(Slam Eagle)은 단순한 주력 전투기를 넘어, 전략적 억제력의 핵심이자 영공 방위의 상징이다.

2000년대 초, 대한민국 공군은 F-4 팬텀, F-5 제공호 등 노후화된 전투기들을 대체하기 위한 차세대 전투기(F-X) 사업을 추진했다.30 총 4조 원이 넘는 대규모 사업이었던 만큼, 미국의 F-15K, 프랑스 다소(Dassault)의 라팔(Rafale), 유럽 컨소시엄의 유로파이터 타이푼(Eurofighter Typhoon), 러시아의 Su-35 등 세계 유수의 전투기들이 치열한 경쟁을 벌였다.31 최종적으로 F-15K와 라팔이 경합한 끝에, F-15K가 선정되었다.31 선정 과정에서는 검증된 플랫폼의 신뢰성, 강력한 장거리 타격 능력과 함께, 한미 연합작전의 원활한 수행을 위한 상호운용성이 중요한 평가 요소로 작용했다.31 공군은 1차 사업(40대)과 2차 사업(21대)을 통해 총 61기를 도입했으며, 사고로 2기를 손실하여 현재 59기를 운용 중이다.1

F-15K는 도입 당시 미 공군이 운용하던 F-15E보다도 진보된 사양을 갖추어 ‘동북아 최강의 전투기’로 평가받았다.35 AN/APG-63(v)1 레이더는 기존 기계식 레이더의 정점에 달하는 성능을 자랑했으며, 특히 적외선 탐색 및 추적 장비(IRST: Infra-Red Search and Track)의 탑재는 F-15K를 특별하게 만들었다.31 IRST는 레이더처럼 전파를 방사하지 않고 적기가 내뿜는 열을 탐지하므로, 자신의 위치를 노출시키지 않고 은밀하게 적기를 탐지하고 기습 공격을 가할 수 있다.38 또한, 조종사의 헬멧 바이저에 비행 및 조준 정보를 직접 투사하는 헬멧조준시현장치(JHMCS: Joint Helmet Mounted Cueing System)는 조종사가 고개를 돌리는 것만으로도 미사일을 조준할 수 있게 하여 근접전 능력을 획기적으로 향상시켰다.31

F-15K의 진정한 가치는 11톤이 넘는 압도적인 무장 탑재량과 이를 활용한 장거리 정밀 타격 능력에 있다.35

• SLAM-ER: 도입 초기 F-15K의 핵심 전략 무장은 최대 사거리 278km의 공대지 미사일 SLAM-ER이었다. 이 미사일은 적의 방공망 위협이 닿지 않는 원거리에서 평양의 지휘부와 같은 핵심 표적을 정밀 타격할 수 있는 능력을 제공했다.37
• 타우러스 (KEPD 350K): SLAM-ER이 단종되면서, 대한민국 공군은 그 대안으로 독일제 타우러스 순항 미사일을 도입했다.41 타우러스는 스텔스 형상 설계로 레이더 탐지가 어렵고, 사거리가 500km 이상에 달하며, 이중 탄두를 이용해 견고한 지하 벙커까지 파괴할 수 있다.35 F-15K와 타우러스의 조합은 북한의 핵·미사일 시설을 선제 타격할 수 있는 ‘킬 체인(Kill Chain)’의 핵심 타격 자산으로, 강력한 전략적 억제력을 제공한다.

F-15K는 1,800km에 달하는 넓은 전투행동반경을 바탕으로 한반도 전역은 물론, 독도와 이어도 등 원거리 해양 주권 수호 임무의 핵심 역할을 수행한다.31 특히 대구 기지에서 이륙한 F-15K는 독도 상공에서 70분 이상 임무 수행이 가능하여, 타 기종을 압도하는 작전 지속 능력을 보여준다.31 2019년 러시아 군용기의 독도 영공 침범 당시 즉각 출격하여 경고 사격을 가한 사례는 F-15K의 이러한 역할을 명확히 보여준다.36 최근 공중급유기 KC-330 시그너스(Cygnus)가 전력화됨에 따라 F-15K의 체공 시간과 작전 반경은 더욱 확대되었으며, 대한민국 공군의 핵심 전략 타격(Deep Strike) 및 공중 우세 확보 자산으로서 그 위상은 더욱 공고해졌다.36

구분	F-15C Eagle	F-15E Strike Eagle	F-15K Slam Eagle	F-15EX Eagle II
역할	공중 우세 전투기	다목적 전폭기	다목적 전폭기	다목적 전투기
승무원	1명	2명	2명	1 또는 2명
엔진	P&W F100-PW-220 x 2	P&W F100-PW-229 x 2	GE F110-GE-129 또는 P&W F100-PW-229 x 2	GE F110-GE-129 x 2
최대이륙중량 (MTOW)	30,844 kg	36,741 kg	36,750 kg	36,741 kg
최대무장량	약 7,300 kg	약 10,400 kg	약 11,400 kg	약 13,380 kg
레이더	AN/APG-63(v)1 (기계식)	AN/APG-70 (기계식)	AN/APG-63(v)1 (기계식)	AN/APG-82(v)1 (AESA)
주요 특징	순수 제공 임무, 104:0 공중전 기록의 주역	CFT, LANTIRN 포드, 종심 타격 능력	IRST, JHMCS 탑재, 타우러스 운용	디지털 FBW, EPAWSS, 미사일 트럭

자료: 1 등 종합

F-15의 성능과 가치를 객관적으로 평가하기 위해서는 동시대의 라이벌 및 최신 경쟁 기종들과의 비교 분석이 필수적이다.

1970년대, F-15에 대응하기 위해 소련의 수호이(Sukhoi) 설계국이 개발한 Su-27 ‘플랭커(Flanker)’는 F-15의 영원한 숙적으로 평가받는다.45

• 설계 사상: Su-27은 F-15를 모든 면에서 능가하는 것을 목표로 삼았다.45 F-15가 고속에서의 안정성과 BVR 교전 능력을 중시한 반면, Su-27은 공기역학적으로 불안정한 설계(Relaxed static stability)와 강력한 엔진, 정교한 비행제어 시스템을 결합하여 인간의 한계를 넘어서는 기동성을 추구했다. 그 결과물이 바로 에어쇼에서 관중을 압도하는 ‘코브라 기동(Pugachev’s Cobra)’이다.47
• 성능 비교:
  • 기동성: 저속 고받음각 영역에서의 순수 기동성은 Su-27이 F-15보다 우위에 있다는 것이 일반적인 평가다.25 그러나 현대 공중전의 승패는 대부분 BVR 교전 단계에서 결정되므로, 근접전에서의 기동성 우위가 절대적인 승리를 보장하지는 않는다.
  • 레이더 및 항전장비: 초기형 Su-27의 레이더는 F-15의 AN/APG-63에 비해 탐지 거리나 다중 목표 처리 능력에서 열세였다.47 하지만 소련은 이를 보완하기 위해 레이더 전파 방사 없이 적기를 탐지할 수 있는 적외선 탐색 및 추적 장비(IRST)와 헬멧 조준경(HMS)을 조기에 통합하여 근접전에서 위협적인 능력을 갖추었다.47 최신 개량형인 Su-35S는 강력한 Irbis-E PESA 레이더와 2차원 추력편향노즐(TVC)을 장착하여 F-15 최신형과 대등하거나 일부 측면에서는 능가하는 성능을 보여준다.49
  • 종합 평가: 두 기체는 각기 다른 철학으로 공중전의 정점에 도달했다. BVR 교전에서는 우수한 레이더와 데이터링크, 체계적인 전술 운용 능력을 갖춘 F-15가 유리하며, 만약 이 교전을 피해 근접전으로 돌입한다면 Su-27의 경이적인 기동성이 빛을 발할 것이다.45 결국, 조종사의 기량과 전장 상황을 정확히 판단하는 능력(SA)이 두 숙명의 라이벌 간의 승패를 가르는 최종 변수가 될 것이다.

F-15가 진화를 거듭하는 동안, 유럽에서는 새로운 개념의 4.5세대 전투기들이 등장했다. 영국, 독일, 이탈리아, 스페인 4개국이 공동 개발한 유로파이터 타이푼과 프랑스의 다소 라팔이 그 주인공이다.

• 공기역학적 설계: 유로파이터와 라팔은 동체 앞쪽에 작은 보조 날개(카나드)를 장착한 ‘카나드-델타익’ 설계를 공통적으로 채택했다.51 이는 전통적인 꼬리날개 설계를 가진 F-15에 비해 불안정한 특성을 가지지만, 디지털 플라이 바이 와이어(FBW) 시스템으로 제어하여 초음속 기동성을 포함한 전반적인 비행 성능을 극대화한다.10
• 스텔스 특성: 두 기종은 F-22나 F-35와 같은 완전한 스텔스기는 아니지만, 설계 단계부터 레이더 반사 면적(RCS) 감소를 고려했다. 공기흡입구 형상 변경, 전파 흡수 소재(RAM) 사용 등을 통해 F-15보다는 우수한 스텔스 성능을 확보했다. 특히 라팔은 정면뿐만 아니라 측면 RCS 감소에도 상당한 노력을 기울인 것으로 알려져 있다.52
• 슈퍼크루즈 (Supercruise): 유로파이터(마하 1.5)와 라팔(마하 1.4)은 연료 소모가 극심한 애프터버너를 사용하지 않고도 초음속으로 순항 비행하는 ‘슈퍼크루즈’가 가능하다.52 이는 신속한 전장 진입과 이탈, 전투 지속성 측면에서 F-15 초기형 대비 명백한 우위를 제공한다. F-15EX 역시 강력한 엔진 추력을 바탕으로 특정 조건 하에서 제한적인 슈퍼크루즈가 가능한 것으로 알려져 있다.57
• 레이더 및 센서 융합: 두 기종 모두 개발 초기부터 능동전자주사배열(AESA) 레이더 탑재를 염두에 두고 개발되었으며, 레이더, IRST, 전자전 장비 등 다양한 센서가 수집한 정보를 하나의 화면에 통합하여 조종사에게 제공하는 ‘센서 융합(Sensor Fusion)’ 기술에서 앞서나갔다. 특히 라팔의 SPECTRA 통합 전자전 시스템과 데이터 융합 능력은 세계 최고 수준으로 평가받는다.51
• 무장 및 탑재량: 이 부분에서 F-15의 압도적인 강점이 드러난다. F-15EX의 최대이륙중량(36.7톤)과 최대무장량(13.3톤)은 유로파이터(23.5톤 / 9톤)와 라팔(24.5톤 / 9.5톤)을 월등히 능가한다.42 이는 F-15EX가 스텔스나 슈퍼크루즈 대신 압도적인 화력 투사 능력, 즉 ‘미사일 트럭’으로서의 역할에 집중하며 차별화되는 지점이다.

구분	F-15EX Eagle II	Su-35S Flanker-E	Eurofighter Typhoon	Dassault Rafale
최고속도	마하 2.5+	마하 2.25	마하 2.0	마하 1.8
전투행동반경	약 1,272 km	약 1,600 km	약 1,389 km	약 1,852 km
최대이륙중량	36,741 kg	34,500 kg	23,500 kg	24,500 kg
최대무장량	13,380 kg	8,000 kg	9,000 kg	9,500 kg
슈퍼크루즈	제한적 가능	가능 (마하 1.1)	가능 (마하 1.5)	가능 (마하 1.4)
주요 특징	압도적 무장량, 고속 성능, 최신 항전장비	2D 추력편향노즐, 초월적 기동성	뛰어난 가속력, 초음속 기동성	‘옴니롤’(Omni-role), 뛰어난 센서 융합

자료: 42 등 종합

반세기에 걸친 진화의 정점에서, F-15는 F-15EX 이글 II(Eagle II)라는 이름으로 다시 태어났다. F-15EX는 단순히 노후한 F-15C/D를 대체하는 기종을 넘어, 5세대 스텔스 전투기가 지배하는 현대 전장의 패러다임을 바꾸는 새로운 전략적 가치를 제시한다.

F-15EX는 F-15의 검증된 기체 설계에 최첨단 디지털 기술을 완벽하게 통합한 4.5세대 전투기의 결정체다.

• 디지털 플라이 바이 와이어 (FBW): F-15EX는 기존의 기계식-유압식 조종 시스템 대신 완전한 디지털 FBW 시스템을 채택했다.64 비행 제어 컴퓨터가 조종사의 조작을 전기 신호로 변환하여 각 조종면을 최적으로 제어함으로써, 비행 안정성과 기동성을 극대화한다.65 이 시스템 덕분에 공기역학적 부담이 커서 사용하지 못했던 날개 끝 파일런(1번, 9번 스테이션)을 활성화하여 공대공 미사일 장착 스테이션을 2개 추가하는 것이 가능해졌다.28
• AN/APG-82(v)1 AESA 레이더: F-15EX의 ‘눈’에 해당하는 AN/APG-82(v)1은 현존하는 전투기 레이더 중 가장 강력한 성능을 자랑한다.67 수천 개의 작은 송수신 모듈로 구성된 AESA(능동전자주사배열) 방식은 기계식 레이더와 비교할 수 없는 이점을 제공한다. 탐지 거리가 획기적으로 늘어났을 뿐만 아니라(최대 280km 추정), 수십 개의 표적을 동시에 추적하면서 그중 다수의 위협에 동시 교전이 가능하다.65 또한, 높은 해상도의 합성개구레이더(SAR) 맵핑 기능은 정밀한 지상 공격을 지원하며, 강력한 전자전 능력까지 갖추고 있다.65
• EPAWSS (Eagle Passive/Active Warning and Survivability System): F-15EX의 생존성을 책임지는 핵심 장비다.44 EPAWSS는 360도 전방위에서 접근하는 적의 레이더 신호를 수동으로 탐지하고, 그 위협의 종류와 방향, 거리를 즉각 식별하여 조종석 디스플레이에 시각적으로 표시한다.71 위협이 미사일 공격으로 이어질 경우, 시스템은 가장 효과적인 대응책(전파 방해, 채프/플레어 살포 등)을 자동으로 수행하여 생존성을 극대화한다.71 이는 적의 미사일이 발사되기 전에 레이더 자체를 무력화시키는 공세적인 전자전 수행 능력까지 포함하는, 현존 최강의 통합 전자전 시스템으로 평가받는다.70

F-15EX가 스텔스 기능이 없음에도 불구하고 미 공군에 의해 채택된 이유는, 5세대 전투기와의 시너지를 통해 발휘되는 독보적인 전략적 가치 때문이다. 이는 ‘헌터-킬러(Hunter-Killer)’ 개념으로 설명된다.68

• 협동 교전 시나리오: 이 전술에서 F-22 랩터(Raptor)나 F-35 라이트닝 II(Lightning II)와 같은 스텔스 전투기는 ‘헌터(Hunter)’ 역할을 맡는다. 이들은 뛰어난 스텔스 성능을 이용해 적의 방공망 깊숙이 은밀하게 침투하여, 자신의 위치를 노출시키지 않은 채 적의 위치, 종류 등 핵심 표적 정보를 수집한다.75 수집된 정보는 보안 데이터링크를 통해 안전한 후방 공역에서 대기 중인 F-15EX, 즉 ‘킬러(Killer)’에게 실시간으로 전송된다.74
• 압도적인 화력 투사: 표적 정보를 수신한 F-15EX는 자신의 레이더를 켤 필요도 없이, AIM-120 AMRAAM 공대공 미사일을 최대 12발까지 탑재한 압도적인 화력을 이용해 원거리에서 다수의 적을 동시에 격멸한다.64 또한, 스텔스기의 내부 무장창에는 탑재가 불가능한 대형 장거리 공대지 미사일이나 극초음속 미사일의 발사 플랫폼 역할도 수행할 수 있다.65
• 데이터링크의 중요성: 이 ‘헌터-킬러’ 전술의 핵심은 각기 다른 플랫폼이 수집한 정보를 실시간으로 융합하여 하나의 통합된 전장 상황도를 만드는 네트워크 중심전(NCW: Network-Centric Warfare) 능력이다.67 F-15EX는 최신 데이터링크 시스템을 통해 5세대 전투기는 물론, 미래 전장의 게임 체인저가 될 협력 전투기(CCA: Collaborative Combat Aircraft)와 같은 무인기와의 유무인 복합 전투(MUM-T: Manned-Unmanned Teaming)에서도 지휘 통제 노드(Node) 역할을 수행하도록 설계되었다.65

F-15EX의 등장은 기존 F-15 운용국들에게도 중요한 시사점을 던진다. 대한민국 공군 역시 약 3조 4,600억 원의 예산을 투입하여 운용 중인 F-15K 59기 전체에 대한 대규모 성능 개량 사업을 추진하고 있다.2

이 사업의 핵심은 F-15K의 ‘두뇌’와 ‘방패’를 F-15EX급으로 교체하는 것이다. 기존의 기계식 AN/APG-63(v)1 레이더는 AN/APG-82(v)1 AESA 레이더로, 구형 전자전 장비는 EPAWSS로 교체된다.71 이 개량이 완료되면, F-15K는 탐지 능력과 생존성 측면에서 완전히 새로운 전투기로 다시 태어나게 된다.

이러한 성능 개량은 북한이 러시아로부터 Su-35와 같은 신형 전투기나 S-400과 같은 첨단 방공 시스템을 도입할 가능성에 대비하는 핵심적인 대응책이다.71 개량된 F-15K는 스텔스기인 F-35A와 함께 상호보완적인 역할을 수행하며, 2040년 이후까지도 대한민국 영공을 수호하는 주력기로서의 생명력을 유지하게 될 것이다.2

F-15EX의 등장은 ‘스텔스가 모든 것을 결정한다’는 5세대 전투기 시대의 통념에 대한 역발상적 접근을 보여준다. 5세대 스텔스기는 뛰어난 생존성을 보장하지만, 스텔스 성능 유지를 위해 무장을 내부 무장창에 한정해야 하므로 탑재량에 근본적인 한계를 가진다.75 또한, 개발 및 운용유지비가 매우 비싸 충분한 수량을 확보하기 어렵다는 현실적인 문제도 존재한다.29

F-15EX는 바로 이 지점을 파고든다. 스텔스기의 약점인 제한된 무장량과 4세대기의 강점인 압도적인 탑재량 및 비용 효율성을 결합하는 ‘헌터-킬러’ 개념은, 단일 플랫폼의 완벽함이 아닌 ‘팀’으로서의 최적화를 추구하는 현대 공중전 교리의 변화를 상징한다.68 F-35가 전장의 문을 여는 ‘정찰병’이라면, F-15EX는 후방에서 압도적인 화력을 지원하는 ‘포병’의 역할을 분담하는 것이다. 이는 개별 기체의 스펙 경쟁에서 벗어나, 데이터링크로 연결된 네트워크의 총합적 전투력으로 승부하는 패러다임의 전환을 의미한다. 따라서 F-15EX의 도입은 4세대 전투기로의 회귀가 아니라, 5세대 전투기 운용의 효율성을 극대화하고 전체 공군력의 균형을 맞추기 위한 고도의 전략적 선택, 즉 ‘포스 멀티플라이어(Force Multiplier)’로서의 가치를 지닌다.

F-15 이글은 반세기가 넘는 시간 동안 하늘의 가장 높은 곳에서 군림해 온 항공전의 살아있는 전설이다. 베트남전의 교훈을 통해 공중전의 본질이 무엇인지 재정립했으며, ‘104:0’이라는 불패의 신화를 통해 공중 우세라는 개념을 현대적으로 완성했다.6

F-15의 성공은 단순히 하나의 뛰어난 기술 때문이 아니었다. ‘공중 우세’라는 단 하나의 목표에 모든 것을 집중했던 순수한 설계 철학이 역설적으로 강력한 확장성을 지닌 기본 플랫폼을 탄생시켰고, 이 잠재력을 바탕으로 시대의 요구에 맞춰 끊임없이 진화해 온 기술적 유연성이야말로 F-15가 반세기 동안 최강의 자리를 지킬 수 있었던 진정한 원동력이었다.

이제 F-15EX 이글 II는 스텔스, 무인기, 네트워크 중심전이 지배할 미래 전장에서 4세대 플랫폼이 어떻게 자신의 가치를 증명하고 새로운 역할을 찾아낼 수 있는지를 보여주는 선구적 사례가 되고 있다. F-15는 과거의 유물이 아니다. 그것은 현재 진행형의 역사이며, 앞으로도 오랫동안 하늘의 지배자로 군림하며 그 전설을 이어갈 것이다.80 독수리는 여전히 날아오르고 있다.

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2. 하늘의 제왕 F-15 이글의 화려한 귀환 제2의 전성기 맞은 F-15EX! Ep202 본게임2ㅣ국방홍보원 - YouTube, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.youtube.com/watch?v=W1ipCNTMuSg
3. F-15 이글 - 나무위키, 8월 17, 2025에 액세스, https://namu.wiki/w/F-15%20%EC%9D%B4%EA%B8%80
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5. F 15 Eagle R&D and History - Lilys AI, 8월 17, 2025에 액세스, https://lilys.ai/notes/1050981
6. Is the F-15 Eagle The Greatest Fighter Jet Of All Time? - Imperial War Museums, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.iwm.org.uk/history/is-the-f-15-eagle-the-greatest-fighter-jet-of-all-time
7. 살아있는 전설 “F-15 이글” / 단 한 번도 격추당한 적 없는 전투기! [지식스토리] - YouTube, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.youtube.com/watch?v=6QJ38bxIYwY
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12. Why was the F-15 chosen for air to air only vs the F-16 for the USAF : r/WarCollege - Reddit, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.reddit.com/r/WarCollege/comments/1dtfmgn/why_was_the_f15_chosen_for_air_to_air_only_vs_the/
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30. F-15K 구입반대 캠페인 - 미국산 무기 강매에 대한 최초의 대중적 항의행동 - 참여연대, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.peoplepower21.org/changes/1338927
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32. F-15, 유로파이터, 라팔 [4조원의 FX 공중전] - 이코노미톡뉴스, 8월 17, 2025에 액세스, http://www.economytalk.kr/news/articleView.html?idxno=14439
33. 우여곡절 겪은 F-X 사업 전말 < 북미관계 < 기사본문 - 통일뉴스, 8월 17, 2025에 액세스, http://www.tongilnews.com/news/articleView.html?idxno=17421
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72. 우리 공군 F-15K 성능개량…신형 전자전 장비 ‘EPAWSS’ 장착 - 이데일리, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.edaily.co.kr/News/Read?newsId=01922086635835896&mediaCodeNo=257
73. [오!밀리터리] F-15 EX에 탑재된 현존 최강의 전자전장비 EPAWSS 공개 - YouTube, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.youtube.com/watch?v=FOwW1gHvC6c
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80. Why the F-15 Fighter Jet Has NEVER Been Shot Down? - YouTube, 8월 17, 2025에 액세스, https://www.youtube.com/watch?v=0Vpr7o9xyOc&pp=0gcJCdgAo7VqN5tD
81. Unveiling the Latest F-15EX Secrets: Breaking Air Superiority News - Columbia Insights, 8월 17, 2025에 액세스, https://thingscope.cs.columbia.edu/f-15ex-news