LIG넥스원은 해군이 운용 중인 경어뢰 '청상어(사진)'에 대한 '검사·정비 성과기반군수지원(PBL)' 사업 계약을 체결했다고 3일 밝혔다. 사업은 840억원 규모로, 기간은 2029년까지다. PBL은 방위산업체가 무기체계 전 운용 프로세스에 대한 군수지원을 전담하는 유지·보수·정비(MRO) 사업 형태다. 최근 무기체계가 빠르게 지능화·고도화되고 모듈화된 전자장비의 비중이 증가하면서, 안정적인 부품 수급과 수리 역량 확보는 군수지원 분야의 핵심과제가 되고 있다. LIG넥스원은 수리부속 수요 예측, 운용 시나리오 시뮬레이션, 최적의 수명주기 비용 등을 체계적으로 분석·관리하는 신뢰성기반비용관리(RAM-C)를 반영한다. LIG넥스원은 2022년 전 군 최초 해상감시레이다-II를 대상으로 RAM-C를 반영한 PBL 계약을 체결했다. 이어 수중 유도무기 분야에서도 처음으로 RAM-C 수행 결과를 반영한 PBL 계약을 체결했다. LIG넥스원은 또 PBL에 특화된 전산 관리시스템 'L-LIS'을 적용할 예정이다. L-LIS는 해당 무기체계의 장비별 운용·상태 정보를 실시간으로 확인할 수 있어 불확실 요인을 사전에 관리할 수 있다. 이외에 운영 유지비용 절감, 정비기간 단축 등도 기대된다고 회사 측은 설명했다. 신익현 LIG넥스원 대표는 "LIG넥스원은 무기체계 개발, 생산, 유지보수 과정에서 축적해 온 기술력과 노하우를 기반으로 MRO 서비스를 제공하고 있다"며 "이번 계약이 경어뢰 '청상어'의 효율적인 운용에 기여하기를 기대한다"고 전했다. psy@fnnews.com 박소연 기자

[파이낸셜뉴스] LIG넥스원은 해군이 운용 중인 경어뢰 ‘청상어’에 대한 ‘검사·정비 성과기반군수지원(PBL)’ 사업 계약을 체결했다고 3일 밝혔다. 사업은 840억원 규모로, 기간은 2029년까지다. PBL은 방위산업체가 무기체계 전 운용 프로세스에 대한 군수지원을 전담하는 유지·보수·정비(MRO) 사업 형태다. 최근 무기체계가 빠르게 지능화·고도화되고 모듈화된 전자장비의 비중이 증가하면서, 안정적인 부품 수급과 수리 역량 확보는 군수지원 분야의 핵심과제가 되고 있다. LIG넥스원은 수리부속 수요 예측, 운용 시나리오 시뮬레이션, 최적의 수명주기 비용 등을 체계적으로 분석·관리하는 신뢰성기반비용관리(RAM-C)를 반영한다. LIG넥스원은 2022년 전 군 최초 해상감시레이다-II를 대상으로 RAM-C를 반영한 PBL 계약을 체결했다. 이어 수중 유도무기 분야에서도 처음으로 RAM-C 수행 결과를 반영한 PBL 계약을 체결했다. LIG넥스원은 또 PBL에 특화된 전산 관리시스템 'L-LIS'을 적용할 예정이다. L-LIS는 해당 무기체계의 장비별 운용·상태 정보를 실시간으로 확인할 수 있어 불확실 요인을 사전에 관리할 수 있다. 이외에 운영 유지비용 절감, 정비기간 단축 등도 기대된다고 회사 측은 설명했다. 신익현 LIG넥스원 대표는 “LIG넥스원은 무기체계 개발, 생산, 유지보수 과정에서 축적해 온 기술력과 노하우를 기반으로 MRO 서비스를 제공하고 있다”며 “이번 계약이 경어뢰 ‘청상어’의 효율적인 운용에 기여하기를 기대한다”고 전했다. psy@fnnews.com 박소연 기자

[파이낸셜뉴스] 해군과 방위사업청은 10일 오후 울산 HD현대중공업에서 탐지 추적 성능이 향상된 해군의 최신 호위함 울산급 배치-Ⅲ 1번함 '충남함'(FFG-828)이 건조 완료 후 진수식을 거행했다고 밝혔다. 충남함은 시험평가 기간을 거쳐 내년 12월 말 해군에 인도되며, 이후 전력화 과정을 거쳐 작전 배치될 예정이다. 충남함은 해군의 울산급 차기 호위함(FFX) 경하배수량 기준, 2500t급(배치-Ⅰ, 인천급)과 → 3100t급(배치-Ⅱ, 대구급)에 → 이은 3600t급(배치-Ⅲ, 충남급) 첫 번째 호위함이다. 충남함은 함정의 두뇌라 할 전투체계, 주요 탐지 장비, 무장 등이 모두 국산 장비로 구성됐으며 길이 129ｍ, 폭 14.8ｍ, 높이 38.9ｍ에 5인치 함포, 한국형 수직발사체계, 대함유도탄방어유도탄, 함대함유도탄, 전술함대지유도탄, 장거리대잠어뢰 등을 주요 무장으로 장착했다. 특히 국내 기술로 개발한 다기능 위상배열레이더(MFR)를 처음으로 장착했다. 이지스 레이더와 같이 4면 고정형으로 장착해 전방위 대공·대함 표적에 대한 탐지·추적과 다수의 대공 표적에 대한 동시 대응이 가능하다. 기존 인천급이나 대구급은 회전형 탐지레이더와 추적 레이더를 별도로 운용해 레이더 탐지 사각(공백)이 발생했지만 충남함 마스트는 복합센서마스트(ISM) 방식으로 제작했다. 4면 고정형 MFR뿐 아니라 적외선 탐지추적장비(IRST)가 마스트에 포함됐고 스텔스형 설계를 적용했다. 충남함의 추진체계는 대구급과 같은 하이브리드 방식으로 만들어 수중 방사 소음을 최소화하고, 국내 개발한 선체 고정형 소나와 예인형 선배열 소나(TASS)를 운용해 대잠전 역량을 강화했다. 국내에서 설계하고 건조한 충남함은 2020년 3월 HD현대중공업과 건조계약 체결 이후 2021년 착공식, 2022년 기공식을 거쳐 이날 진수식을 거행했다. 진수식에는 이종섭 국방부 장관을 주빈으로 이종호 해군참모총장, 엄동환 방위사업청장 등이 참석했다. 해군 관습에 따라 주빈인 이 장관의 부인 제미영 여사가 함정에 연결된 진수 줄을 절단했다. 이 장관은 축사를 통해 "해군은 최신예 전투함인 충남함이 해역함대의 주역으로 발전할 수 있도록 실전적인 훈련을 강화하고 대적필승의 정신 전력을 극대화해나가기를 바란다"고 당부했다. 방극철 방사청 함정사업부장은 "충남함은 향후 국내 개발 한국형 이지스 체계를 탑재하게 될 차기 구축함 확보를 위한 발판"이라며 "국내 함정 건조 능력을 입증해 방산 수출에도 기여할 것"이라고 말했다. 이경진(중령) 충남함 함장은 "자랑스러운 역사와 전통을 가진 충남함의 일원임에 자긍심을 가지고 싸우면 반드시 승리하는 결전 태세를 확립할 것"이라고 강조했다. 해군은 2016년부터 충남급 호위함의 개념설계와 건조를 진행해 왔으며 2027년까지 총 사업비 2조8000억원을 들여 6척을 건조할 계획으로 알려졌다. 후속 사업인 FFX Batch-IV 사업도 진행 중이다. 충남급 호위함은 해군이 운용 중인 구형 호위함(FF)과 초계함(PCC)을 대체하게 된다. 해군은 지난해 11월 광역 지방자치단체 지명을 호위함 함명으로 사용해온 제정 기준을 바탕으로 울산급 배치-Ⅲ 1번함 함명을 충남함으로 제정했다. 한편 충남함이라는 이름의 함정은 앞서 해군에 2척이 있었다. 첫 번째 충남함은 미 해군으로부터 1963년 인수한 호위구축함 DE-821함으로 1964년 우리 관할 해역에 진입한 구소련 잠수함을 퇴거한 활약을 펼친 바 있다. 두 번째 충남함이었던 호위함 FF-953함은 1992년 최초로 세계 일주 순항 훈련을 완수했으며 2017년 퇴역했다. wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자

[파이낸셜뉴스] 31일 국가보훈처는 6·25전쟁 당시 황해도 옹진반도 일대 도서와 강원도 원산 일대에서 활약한 해군 어뢰정편대를 '4월의 6·25전쟁영웅'으로 선정했다고 밝혔다. △서해안의 어뢰정(PT) 편대는 대청도에 기지를 두고 황해도 장산곶, 옹진반도, 해주 등 해안에서 활동하는 적 함선과 해안가에 설치된 적 포대와 보급소 등을 목표로 야간에 은밀히 침투해 적 군사시설을 파괴하는 등 혁혁한 전과를 거뒀다. △동해안의 어뢰정(PT) 편대는 여도에 기지를 두고 함경남도 호도반도, 마양도, 신포에 이르는 해안선 일대에서 적 함선을 비롯한 해안포, 보급소 등을 파괴했다. 아울러 강원도 원산해역에서는 야간에 적 기뢰부설차단작전과 기차 파괴작전에도 투입돼 많은 전공을 세웠다. 해군은 수심이 얕고 섬이 많은 한반도 해안 특성을 고려해 무게가 가볍고 속력이 빠르며 화력도 강한 함정이 필요하다는 판단에 따라 1952년 1월 일본의 미 해군 기지에서 어뢰정(PT) 4척을 인수해 2월 각각 어뢰정-23(PT-23, 갈매기), 어뢰정-26(PT-26, 올빼미), 어뢰정-25(PT-25, 기러기), 어뢰정-27(PT-27, 제비)로 명명하고 편대를 창설했다. 이 목재 어뢰정(PT)들은 길이 24m, 무게 50t으로 최고 시속 92.6㎞(50노트)를 낼 수 있었고 주 무장으로 127㎜(5인치) 로켓포 16기를 탑재했다. 야간 작전 때 조명탄 발사를 위해 81㎜(3.2인치) 박격포 1문도 탑재됐다. 로켓포 유효사거리가 1829m(2천야드)에 불과해 야간에 적을 타격하려면 적 해안 가까이 최대한 은밀하게 접근해야만 했기 때문에 어뢰정(PT) 편대의 작전은 매우 어렵고 위험했다. △서해안에선 1952년 4월 19일부터 주로 어뢰정-23·26(PT-23·26) 편대가 △동해안에서 1952년 5월 23일부터 주로 어뢰정-25·27(PT-25·27) 편대가 각각 작전을 수행했다. 어뢰정-26(PT-26)은 1952년 9월 18일 진해에서 수리 중 기관실 화재로 선체가 전소되어 퇴역했다. 이후 어뢰정-27(PT-27, 1963년 6월 30일) 어뢰정-25(PT-25, 1963년 12월 31일), 어뢰정-23(PT-23, 1964년 7월 1일) 순으로 퇴역했다.    wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자

[파이낸셜뉴스] 합동참모본부는 27일 북한이 황북 중화에서 오전 7시 47분께부터 황해북도 중화 일대에서 동해상으로 발사한 단거리 탄도미사일(SRBM) 2발을 포착했다고 밝혔다. 발사 원점인 황북 중화군은 북한 수도 평양에서 남쪽으로 60㎞쯤 떨어진 곳이다. 북한은 지난해 마지막날인 12월 31일에도 이곳에서 SRBM에 해당하는 '초대형 방사포'(KN-25) 3발을 동해상을 향해 쐈다. 군은 이 미사일의 비행거리, 고도, 속도 등 제원을 분석하고 있다. 이날 미사일 도발은 지난 21∼23일 수중드론 형태의 핵어뢰로 평가되는 '핵무인수중공격정'을 발사한 지 나흘만이다. 탄도미사일로는 북한이 '모의 핵탄두 공중폭발' 실험이라며 '북한판 이스칸데르' 단거리탄도미사일(SRBM) 1발을 동창리 일대에서 동해로 발사한 후 8일 만의 도발이다. 북한은 올해 전략순항미사일 3차례와 대륙간탄도미사일(ICBM) 2회를 포함한 총 8차례의 탄도미사일을 발사했으며, 총 11차례의 무력도발을 벌이고 있다. 북한의 이날 탄도미사일 도발은 한·미 연합 상륙훈련과 미 항모 전개에 대한 반발성으로 관측된다. 한미는 지난 20일부터 내달 3일까지 사단급 규모 상륙군, 대형수송함 독도함(LPH·1만4천500t급), 미국 와스프급 강습상륙함 마킨 아일랜드함(LHD-8·4만2천t급) 등을 동원해 연합상륙훈련 '쌍룡훈련'을 진행하고 있다. 한·미는 또 이번 주 한반도에 미 니미츠급 항모가 전개가 전망되는 가운데 연합항모강습단훈련을 펼칠 예정이다. 북한은 전구급 한미 연합연습을 '북침 연습'으로 규정하고 FS 기간 내내 신형미사일 도발 등 위협 행위를 벌이며 지난 20일 시작한 연합상륙훈련인 쌍룡훈련과 미 항모 전개 등에 대한 대해 강력히 반발하고 있다. 북한은 한미연합연습 '프리덤실드'(FS) 본연습 시작 나흘 전인 지난 9일 '신형전술유도무기' SRBM, 12일 잠수함발사 순항미사일, 14일 SRBM에 이어 16일 대륙간탄도미사일(ICBM)과 19일 남한 전역을 사정권으로 두는 SRBM 발사로 위협 수위를 한층 끌어올렸다. 또 지난 21~23일에는 '핵어뢰'와 '장거리전략순항미사일' 등을 발사하며 남한에 핵 위협을 이어갔다. wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자

어뢰는 가공할 파괴력을 지닌 수중 공격용 무기다. 빠르면서도 조용하게 멀리 있는 목표물을 정확하게 타격하느냐가 어뢰의 첨단 무기능력을 가늠하는 주요 잣대다. 수중에선 사람의 움직임이 평지와 다르듯 어뢰 역시 물의 저항성과 마찰에 따른 속도저하와 소음을 극복하고 정밀 타격하는 정확도가 생명이다. 기존 어뢰의 개발 방향은 탐지·통신·유도체계의 개선과 수중에서 소음과 마찰을 줄이기 위해 형상을 매끄럽게 하거나 추진 동력과 에너지 효율을 높여 속도를 증가시키는 방법에 집중해 왔다. 그러나 수중 저항성으로 인해 어뢰가 목표물을 따라가는 속도의 경우 최대 시속 110km 정도가 거의 한계점이었다. 한국 해군의 어뢰 '백상어'는 수중에서 최대 시속 65km(35노트), '범상어'는 최대 시속 111km(60노트)의 속력을 내는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 제한을 극복한 초공동 어뢰(Supercavitating Rocket Torpedo)는 최고 시속 800km를 웃도는 충격적인 속도로 수중에서 목표물을 타격해 '바닷속 미사일'로 불린다. 초공동 어뢰 개발의 실마리는 공동현상(Cavitation)으로 주로 선박에서 물체의 후방에 달린 추진 프로펠러가 수중에서 동력을 전달받아 회전할 때 유체표면에 압력변화로 인해 부분적으로 공기 방울이 생김으로써 발생한다. 이는 소음을 유발할 뿐만 아니라 추진효율과 추진체계에 물리적으로 부정적인 영향을 주기 때문에 속도저하를 유발해 많은 연구자가 공동 현상을 줄이려는 노력을 기울여 왔다. 그런데 과학자들은 오히려 물체의 앞쪽에 공동현상을 발생시켜 수중무기인 어뢰 전체를 공기로 뒤덮어 물속에서 일종의 공기터널을 만들어 물과의 마찰 저항성을 획기적으로 감소시킨 초공동 기술(Supercavitation)을 개발하게 된다. 이런 기술을 적용, 어뢰의 속도 제한성을 극복한 무기체계가 바로 초공동 어뢰다. ■초공동 어뢰, 사거리·소음·방향 전환 극복 '진화중' 하지만 1990년 구(舊)소련이 개발한 '시크발' 초공동 어뢰는 유도기능이 없고, 소음이 크고 방향전환 제한과 사거리가 10여km로 짧다는 단점이 있었다. 이러한 단점을 넘어서기 위해 미국은 1990년대부터 활발히 연구·개발 중이며 독일과 공동으로 초공동 어뢰 전력화를 진행하고 있는 것으로 알려졌다. 미국 해군에서는 1997년에 수중에서 최초로 음속(초당 1500m=2916노트)보다 빠르게 물체가 항주하는 실험을 실시했다고 밝혔다. 이후의 개발 진행현황은 극히 제한된 정보들만 공개됐으며, 미국 해군연구소(US Office of Naval Research)에서 장기과제로 개발을 주도하고 있는 것으로 알려져 있다. 다만 미국 해군연구실 어뢰개발 분야 담당자는 2004년 인터뷰에서 초공동 어뢰를 전력화하려면 15년 이상은 소요될 것이라고 언급한 바 있다. 어뢰 강국 독일은 이미 2005년 5월 초공동 어뢰 '바라쿠다'를 실용화해 시속 800km(432노트)를 상회하는 속도로 유도기동이 가능한 진일보한 초공동 어뢰를 공개했다. 개발사인 다이엘 BGT 디펜스와 알타스 엘렉토닉은 러시아의 초공동 어뢰 '시크발'의 요격이 가능하다고 주장했다. 순항 미사일 토마호크의 속도다. 의외로 이란 혁명수비대도 미국과 국제사회로부터 핵프로그램 포기를 압박에 반발해 2006년 4월 '위대한 예언자' 해군 훈련 기간에 폭약을 탑재하지 않은 '후트'(Hout, 고래)'라는 모의 어뢰를 수상함에서 발사해 수중에 있는 잠수함 표적을 맞히는 데 성공했다고 공개했다. 러시아에서 수입한 1세대 초공동 어뢰 시크발을 역설계한 방식으로 개발한 것으로 알려졌다. 특히 이 어뢰는 발사 때에는 일반 어뢰처럼 어뢰발사관에서 발사돼 프로펠러로 추진력을 얻지만, 일정한 거리를 지나면 로켓이 액체 연료를 태우면서 급가속하고 공기막까지 형성해 항주하는 일종의 수중 미사일이라는 게 군사 전문가들의 설명이다. 중국도 초공동 어뢰 전력화를 위해 노력하고 있으며 단점 해결을 위해 발사 초기 일반어뢰처럼 발사하고 이후 초공동 어뢰로 항주한 후 속도를 줄여 일반어뢰처럼 목표물 탐색과 식별 후 목표물 거리에 근접해서 타격을 가하는 타입으로 개발 중으로 알려졌다. ■초공동 잠수함·수상정·수중 탄환·수중 이동체도 개발 본격화 초공동 기술은 어뢰, 잠수함 뿐 아니라 초공동 탄환과 같은 특수전 분야, 고속 수송체에 적용한 전투지원 분야 등 다양한 분야에 활용이 시도되고 있다. 캘리포니아 공과대학의 2001년 보고서엔 이론적으로 초공동 선박은 수중에서 시속 5천800㎞까지 속도를 낼 수 있어 대서양과 태평양을 각각 약 60분과 100분에 횡단할 수 있다고 발표했다. 2019년 4월 러시아에선 항속거리 약 1만km의 핵추진 수중 대형 드론 '포세이돈(Poseidon)'을 탑재한 특수목적 핵추진 잠수함 '벨고로드(Belgorod)'함을 진수했다. 약 2메가t 위력의 핵무장 탑재가 가능한 직경 1.8m 이상, 길이 약 24m인 포세이돈은 스텔스 모드로 기동하다가, 타격지점 2~3km 떨어진 위치에서 타격모드로 전환해 시속 180km로 급가속해 타격하는 식의 설계가 돼있다고 알려졌다. 하지만 군사전문가들은 위협적인 전략무기로 판단하면서도 공개 정보의 제한으로 정확한 분석은 어렵다고 평가했다. 미국의 줄리엣 마린 시스템즈에서는 지난 2011년에 초공동 기술을 적용 동일 크기의 선박 대비 900분의 1 정도의 수상 마찰력을 실현한 '고스트(Ghost)'라는 수상정 시제품을 공개했다. 본체는 수면 위 대기 중에 위치하고 본체와 연결된 두 개의 초공동 추진체만 수중에 위치하는 구조로 해수와의 마찰을 최소화함으로써 그만큼 연료소모가 적으면서도 시속 93km(50노트) 이상의 고속으로 장거리 항해가 가능하다. 2019년 말경 미군에서는 노르웨이 방산업체 DSG에서 개발한 CAV-X 초공동 탄환에 대한 수중 발사시험을 실시했다. 기존의 일반 소총탄의 수중 '최대사거리는 15ｍ 정도'이며 권총탄의 수중 사거리는 3∼5ｍ에 불과할 뿐 아니라 위력도 현저히 저하되는 데 비해 이 초공동 탄환은 수중에서 60m 거리까지 파괴력을 유지한 상태에서 정확한 타격이 가능했다고 발표했다 ■공동발생기와 금속분말고체로켓추진기가 핵심 초공동 어뢰 설계에 있어 가장 핵심적인 요소는 어뢰의 수중체 앞쪽에 장착된 공동발생기(Cavitator)다. 공동발생기에서 발생시키는 기포로 공동(Cavitation)을 얼마나 안정적으로 일정하게 유지하는지가 관건이다. 따라서 수중에서 이동하는 물체의 속도가 높아지면서 압력이 낮아져 형성되는 자연 초공동(natural supercavitation)을 가속화 하기 위해 상대적으로 낮은 속도에서 캐비테이터 후방에서 압축가스를 분사해 발생시키는 인공 초공동(artificial supercavitation) 또는 환기 초공동(ventilated supercavitation) 발생 기술이 초공동 어뢰의 핵심인 것이다. 이를 이용하면 자연 초공동이 발생되기 전까지 마찰 저항을 줄여 추진효율을 높이고 불균일한 유체력을 감쇠, 주행 안정성을 높일 수 있다. 또 하나의 핵심은 일반 어뢰 같은 프로펠러 방식이 아닌 로켓추진기이다. 공동에서는 기존 수중체에서 사용하는 추진기인 스크루는 해수와 닿을 수 없어 사용이 제한되기 때문에 초공동 수중체에는 로켓 추진방식을 주로 사용한다. 그것도 일반고체로켓 추진기는 에너지 파워가 약해 금속분말 형태의 해수반응 연료와 카나드로 해수를 흡입해 사용하는 해수흡입형 로켓추진기라는 특수기관을 사용한다. 나노화된 금속(산화제)분말을 연료로 이용하는 이유는 반응열이 매우 크기 때문이다. 금속의 표면적을 넓혀 쉽게 연소하도록 만드는 것이다. 큰 에너지를 얻을 수 있는 장점 때문에 금속 연료는 국방이나 무기 등 특정 분야에서 널리 쓰여 왔다. 이러한 원리는 로켓이 생성하는 에너지가 커질수록 화염이 불안정해지는데, 금속 분말이 이를 안정시키는 역할을 하며 주 연료나 산화제보다 금속 분말이 무겁기 때문에, 화염의 관성력이 커지면서 화염이 쉽게 흔들리지 않는다는 것이다. 이 과정에서 발생하는 연소가스는 별도로 이용해 공동발생기의 기포를 가속함으로써 공동현상을 강하게 유지할 수 있다. 한국은 고체로켓 금속산화제를 나노 수준으로 분말화하는 기술은 최고 수준으로 독일의 초공동 어뢰 시속 800km의 '바라쿠다'에 근접하게 연구 중인 것으로 추정된다. ■인·태 지역 게임체인저 부상 가능성 초공동 무기는 냉전시대부터 현재까지 거의 반세기 넘게 많은 기술적 진전과 응용사례에도 불구하고 아직 실효성이 완전히 입증되었다고 평가하기는 힘들다. 획기적인 만큼 극복해야 할 한계점도 크기 때문이다. 그러나 결코 개발을 포기할 수 없는 이유는 실전 작전운용능력이 확보되면 기존의 수상, 수중전뿐 아니라 전쟁의 판도를 바꾸게 될 게임체인저로써의 가능성 때문이다. 대한민국도 이미 기반기술을 연구하고 있으며 2011년 쉬크발 연구논문이 국과연 연구원들의 논문으로 나온 것으로 미루어 1990년대 중 후반부터 이에 대한 연구를 진행하고 있던 것으로 추정된다. 국방과학연구소(ADD)는 초공동 어뢰 모형과 영상을 통해 개발성과를 2015년 ADEX(서울 항공우주 및 방위사업 전시회)에서 공개하면서 2014년부터 초공동 어뢰를 연구하고 있다고 밝혔다. 한국의 해군은 일본에 비해 전체 함정 톤수에서 3분 1 수준이며 중국에 비해선 함정 톤수를 비교하기 어려울 정도로 밀리는 것으로 평가받는다. 북한에 대비한 전력의 보강뿐 아니라 이러한 이유로 해군의 비대칭 무기의 중요성은 더욱 절실히 강조되고 있다. 일격필살의 무기로서 초공동 어뢰는 활용가치가 매우 높다. 한국이 사거리 100km와 시속 800km 바라쿠다에 준한 요건에 목표물 탐색과 유도를 할 수 있는 파괴력을 높인 차세대 초공동 어뢰 개발과 실전배치에 성공한다면 중·일이 보유한 해군함정의 규모를 극복할 수 있고 인도·태평양 지역에서 결코 무시할 수 없는 해군 전력 구축이 가능할 전망이다. wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자

[파이낸셜뉴스] #. 어뢰는 가공할 파괴력을 지닌 수중 공격용 무기다. 빠르면서도 조용하게 멀리 있는 목표물을 정확하게 타격하느냐가 어뢰의 첨단 무기능력을 가늠하는 주요 잣대다. 수중에선 사람의 움직임이 평지와 다르듯 어뢰 역시 물의 저항성과 마찰에 따른 속도 저하와 소음을 극복하고 정밀 타격하는 정확도가 생명이다. 기존 어뢰의 개발 방향은 탐지·통신·유도체계의 개선과 수중에서 소음과 마찰을 줄이기 위해 형상을 매끄럽게 하거나 추진 동력과 에너지 효율을 높여 속도를 증가시키는 방법에 집중해 왔다. 그러나 수중 저항성으로 인해 어뢰가 목표물을 따라가는 속도의 경우 최대 시속 110km 정도가 거의 한계점이었다. 한국 해군의 어뢰 '백상어'는 수중에서 최대 시속 65km(35노트), '범상어'는 최대 시속 111km(60노트)의 속력을 내는 것으로 알려져 있다. 하지만 이러한 제한을 극복한 초공동 어뢰(Supercavitating Rocket Torpedo)는 최고 시속 800km를 웃도는 충격적인 속도로 수중에서 목표물을 타격해 '바닷속 미사일'로 불린다. 초공동 어뢰 개발의 실마리는 공동현상(Cavitation)으로 주로 선박에서 물체의 후방에 달린 추진 프로펠러가 수중에서 동력을 전달받아 회전할 때 유체표면에 압력변화로 인해 부분적으로 공기 방울이 생김으로써 발생한다. 이는 소음을 유발할 뿐만 아니라 추진효율과 추진체계에 물리적으로 부정적인 영향을 주기 때문에 속도저하를 유발해 많은 연구자가 공동 현상을 줄이려는 노력을 기울여 왔다. 그런데 과학자들은 오히려 물체의 앞쪽에 공동현상을 발생시켜 수중무기인 어뢰 전체를 공기로 뒤덮어 물속에서 일종의 공기터널을 만들어 물과의 마찰 저항성을 획기적으로 감소시킨 초공동 기술(Supercavitation)을 개발하게 된다. 이런 기술을 적용, 어뢰의 속도 제한성을 극복한 무기체계가 바로 초공동 어뢰다. 초공동 어뢰, 사거리·소음·방향 전환 극복 '진화 중' 하지만 1990년 구(舊)소련이 개발한 '시크발' 초공동 어뢰는 유도기능이 없고, 소음이 크고 방향전환 제한과 사거리가 10여km로 짧다는 단점이 있었다. 이러한 단점을 넘어서기 위해 미국은 1990년대부터 활발히 연구·개발 중이며 독일과 공동으로 초공동 어뢰 전력화를 진행하고 있는 것으로 알려졌다. 미국 해군에서는 1997년에 수중에서 최초로 음속(초당 1500m=2916노트)보다 빠르게 물체가 항주하는 실험을 실시했다고 밝혔다. 이후의 개발 진행현황은 극히 제한된 정보들만 공개됐으며, 미국 해군연구소(US Office of Naval Research)에서 장기과제로 개발을 주도하고 있는 것으로 알려져 있다. 다만 미국 해군연구실 어뢰개발 분야 담당자는 2004년 인터뷰에서 초공동 어뢰를 전력화하려면 15년 이상은 소요될 것이라고 언급한 바 있다. 어뢰 강국 독일은 이미 2005년 5월 초공동 어뢰 '바라쿠다'를 실용화해 시속 800km(432노트)를 상회하는 속도로 유도기동이 가능한 진일보한 초공동 어뢰를 공개했다. 개발사인 다이엘 BGT 디펜스와 알타스 엘렉토닉은 러시아의 초공동 어뢰 '시크발'의 요격이 가능하다고 주장했다. 순항 미사일 토마호크의 속도다. 의외로 이란 혁명수비대도 미국과 국제사회로부터 핵프로그램 포기를 압박에 반발해 2006년 4월 '위대한 예언자' 해군 훈련 기간에 폭약을 탑재하지 않은 '후트(Hout, 고래)'라는 모의 어뢰를 수상함에서 발사해 수중에 있는 잠수함 표적을 맞히는 데 성공했다고 공개했다. 러시아에서 수입한 1세대 초공동 어뢰 시크발을 역설계한 방식으로 개발한 것으로 알려졌다. 특히 이 어뢰는 발사 때에는 일반 어뢰처럼 어뢰발사관에서 발사돼 프로펠러로 추진력을 얻지만, 일정한 거리를 지나면 로켓이 액체 연료를 태우면서 급가속하고 공기막까지 형성해 항주하는 일종의 수중 미사일이라는 게 군사 전문가들의 설명이다. 중국도 초공동 어뢰 전력화를 위해 노력하고 있으며 단점 해결을 위해 발사 초기 일반어뢰처럼 발사하고 이후 초공동 어뢰로 항주한 후 속도를 줄여 일반어뢰처럼 목표물 탐색과 식별 후 목표물 거리에 근접해서 타격을 가하는 타입으로 개발 중으로 알려졌다. 초공동 잠수함·수상정·수중 탄환·수중 이동체도 개발 본격화 초공동 기술은 어뢰, 잠수함 뿐 아니라 초공동 탄환과 같은 특수전 분야, 고속 수송체에 적용한 전투지원 분야 등 다양한 분야에 활용이 시도되고 있다. 캘리포니아 공과대학의 2001년 보고서엔 이론적으로 초공동 선박은 수중에서 시속 5천800㎞까지 속도를 낼 수 있어 대서양과 태평양을 각각 약 60분과 100분에 횡단할 수 있다고 발표했다. 2019년 4월 러시아에선 항속거리 약 1만km의 핵추진 수중 대형 드론 ‘포세이돈(Poseidon)’을 탑재한 특수목적 핵추진 잠수함 ‘벨고로드(Belgorod)’함을 진수했다. 약 2메가t 위력의 핵무장 탑재가 가능한 직경 1.8m 이상, 길이 약 24m인 포세이돈은 스텔스 모드로 기동하다가, 타격지점 2~3km 떨어진 위치에서 타격모드로 전환해 시속 180km로 급가속해 타격하는 식의 설계가 돼있다고 알려졌다. 하지만 군사전문가들은 위협적인 전략무기로 판단하면서도 공개 정보의 제한으로 정확한 분석은 어렵다고 평가했다. 미국의 줄리엣 마린 시스템즈에서는 지난 2011년에 초공동 기술을 적용 동일 크기의 선박 대비 900분의 1 정도의 수상 마찰력을 실현한 ‘고스트(Ghost)’라는 수상정 시제품을 공개했다. 본체는 수면 위 대기 중에 위치하고 본체와 연결된 두 개의 초공동 추진체만 수중에 위치하는 구조로 해수와의 마찰을 최소화함으로써 그만큼 연료소모가 적으면서도 시속 93km(50노트) 이상의 고속으로 장거리 항해가 가능하다. 2019년 말경 미군에서는 노르웨이 방산업체 DSG에서 개발한 CAV-X 초공동 탄환에 대한 수중 발사시험을 실시했다. 기존의 일반 소총탄의 수중 '최대사거리는 15ｍ 정도'이며 권총탄의 수중 사거리는 3∼5ｍ에 불과할 뿐 아니라 위력도 현저히 저하되는 데 비해 이 초공동 탄환은 수중에서 60m 거리까지 파괴력을 유지한 상태에서 정확한 타격이 가능했다고 발표했다 공동발생기와 금속분말고체로켓추진기가 핵심 초공동 어뢰 설계에 있어 가장 핵심적인 요소는 어뢰의 수중체 앞쪽에 장착된 공동발생기(Cavitator)다. 공동발생기에서 발생시키는 기포로 공동(Cavitation)을 얼마나 안정적으로 일정하게 유지하는지가 관건이다. 따라서 수중에서 이동하는 물체의 속도가 높아지면서 압력이 낮아져 형성되는 자연 초공동(natural supercavitation)을 가속화 하기 위해 상대적으로 낮은 속도에서 캐비테이터 후방에서 압축가스를 분사해 발생시키는 인공 초공동(artificial supercavitation) 또는 환기 초공동(ventilated supercavitation) 발생 기술이 초공동 어뢰의 핵심인 것이다. 이를 이용하면 자연 초공동이 발생되기 전까지 마찰 저항을 줄여 추진효율을 높이고 불균일한 유체력을 감쇠, 주행 안정성을 높일 수 있다. 또 하나의 핵심은 일반 어뢰 같은 프로펠러 방식이 아닌 로켓추진기이다. 공동에서는 기존 수중체에서 사용하는 추진기인 스크루는 해수와 닿을 수 없어 사용이 제한되기 때문에 초공동 수중체에는 로켓 추진방식을 주로 사용한다. 그것도 일반고체로켓 추진기는 에너지 파워가 약해 금속분말 형태의 해수반응 연료와 카나드로 해수를 흡입해 사용하는 해수흡입형 로켓추진기라는 특수기관을 사용한다. 나노화된 금속(산화제)분말을 연료로 이용하는 이유는 반응열이 매우 크기 때문이다. 금속의 표면적을 넓혀 쉽게 연소하도록 만드는 것이다. 큰 에너지를 얻을 수 있는 장점 때문에 금속 연료는 국방이나 무기 등 특정 분야에서 널리 쓰여 왔다. 이러한 원리는 로켓이 생성하는 에너지가 커질수록 화염이 불안정해지는데, 금속 분말이 이를 안정시키는 역할을 하며 주 연료나 산화제보다 금속 분말이 무겁기 때문에, 화염의 관성력이 커지면서 화염이 쉽게 흔들리지 않는다는 것이다. 이 과정에서 발생하는 연소가스는 별도로 이용해 공동발생기의 기포를 가속함으로써 공동현상을 강하게 유지할 수 있다. 한국은 고체로켓 금속산화제를 나노 수준으로 분말화하는 기술은 최고 수준으로 독일의 초공동 어뢰 시속 800km의 '바라쿠다'에 근접하게 연구 중인 것으로 추정된다. 인·태 지역 게임체인저 부상 가능성 초공동 무기는 냉전시대부터 현재까지 거의 반세기 넘게 많은 기술적 진전과 응용사례에도 불구하고 아직 실효성이 완전히 입증되었다고 평가하기는 힘들다. 획기적인 만큼 극복해야 할 한계점도 크기 때문이다. 그러나 결코 개발을 포기할 수 없는 이유는 실전 작전운용능력이 확보되면 기존의 수상, 수중전뿐 아니라 전쟁의 판도를 바꾸게 될 게임체인저로써의 가능성 때문이다. 대한민국도 이미 기반기술을 연구하고 있으며 2011년 쉬크발 연구논문이 국과연 연구원들의 논문으로 나온 것으로 미루어 1990년대 중 후반부터 이에 대한 연구를 진행하고 있던 것으로 추정된다. 국방과학연구소(ADD)는 초공동 어뢰 모형과 영상을 통해 개발성과를 2015년 ADEX(서울 항공우주 및 방위사업 전시회)에서 공개하면서 2014년부터 초공동 어뢰를 연구하고 있다고 밝혔다. 한국의 해군은 일본에 비해 전체 함정 톤수에서 3분 1 수준이며 중국에 비해선 함정 톤수를 비교하기 어려울 정도로 밀리는 것으로 평가받는다. 북한에 대비한 전력의 보강뿐 아니라 이러한 이유로 해군의 비대칭 무기의 중요성은 더욱 절실히 강조되고 있다. 일격필살의 무기로서 초공동 어뢰는 활용가치가 매우 높다. 한국이 사거리 100km와 시속 800km 바라쿠다에 준한 요건에 목표물 탐색과 유도를 할 수 있는 파괴력을 높인 차세대 초공동 어뢰 개발과 실전배치에 성공한다면 중·일이 보유한 해군함정의 규모를 극복할 수 있고 인도·태평양 지역에서 결코 무시할 수 없는 해군 전력 구축이 가능할 전망이다. wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자

[파이낸셜뉴스] 7일 방위사업청은 국산 잠수함 탑재 어뢰 중어뢰-Ⅱ '범상어'의 종합군수지원(ILS) 최신화 등을 위한 품목들이 이달 말 해군에 납품될 예정이라고 전했다. 범상어는 지난 2019년 국내 기술로 개발한 수중 유도무기로 기존 중어뢰 백상어보다 속도와 탐지능력, 사거리 등이 향상된 원거리 공격용이다. 이로써 해군은 적 수상함 및 잠수함을 상대할 경어뢰 '청상어'와 중어뢰 '백상어' 대잠 미사일 '홍상어'에 이어 중어뢰-Ⅱ '범상어'의 전력화가 연내 마무리돼 우리 잠수함의 대응 능력이 한층 더 향상될 전망이다. 범상어의 최초 양산계획은 지난 2020년 1월 방위사업추진위원회에서 의결된 이후 약 3년 만에 전력화가 완료되는 것이다. 범상어는 지난 3월 16일 장보고-Ⅱ급, 5월 9일 장보고-Ⅲ급 잠수함을 이용한 시험발사에서 모두 표적에 명중하는 데 성공했으며, 본격적인 양산·전력화에 돌입, 지난 6월부터 해군에 어뢰가 납품되기 시작한 것으로 알려졌다. 방사청은 범상어 개발사인 LIG넥스원과 이르면 이달 중 2차 양산계약을 맺는 등 추가 전력화에 박차를 가할 계획이다. 범상어엔 유선 유도(와이어 가이드) 방식이 적용돼 어뢰와 잠수함 전투체계를 연결하는 전선을 통해 각종 정보를 주고받는다. 이를 통해 어뢰의 침로, 속도, 심도를 조종해 어뢰를 표적으로 유도할 수 있고, 어뢰의 상태 등도 확인할 수 있다. 범상어는 앞으로 '장보고-Ⅱ급'(1800톤급)과 '장보고-Ⅲ급'(3000톤급) 잠수함에 탑재될 전망이다. wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자

LIG넥스원은 방위사업청과 1549억원 규모의 '경어뢰-Ⅱ 체계개발 사업' 계약을 체결하고 신형 경어뢰(경어뢰-Ⅱ)를 개발한다고 16일 밝혔다. 경어뢰-II 체계개발은 수상함에 탑재돼 적 잠수함을 공격하는 현용 경어뢰(청상어)의 탐지·공격 능력을 향상시키기 위한 사업이다. 경어뢰-II는 진화하는 적 기만기 대응능력 뿐만 아니라 원거리에서 빠르고 정확하게 공격할 수 있는 능력을 보유하고 있어 표적을 정밀 타격할 수 있다. 해당 사업은 방사청이 '국방 연구개발 체계개편'의 일환으로 국방과학연구소 주관에서 업체주관 연구개발로 조정한 사업 중 하나다. 국과연은 개발에 필요한 기술을 LIG넥스원에 이전하고 기술적 의사결정에 필요한 자문을 제공하는 등 기술지원을 수행한다. 방사청 역시 ADD, 소요군 등 관련 기관과 긴밀한 협조가 이뤄지도록 사업을 추진한다는 방침이다. LIG넥스원은 경어뢰-II의 적 잠수함정에 대한 탐지·공격능력을 향상시키기 위해 신형 음향탐지센서를 개발하는 등 은밀성 기반의 최신 기술 트렌드를 적극 반영하겠다는 계획이다. 이를 통해 효과적인 작전수행이 가능하며 아군 함정의 생존능력을 크게 높일 수 있을 것으로 예상된다. LIG넥스원 김지찬 대표이사는 “경어뢰-II가 해군의 스마트 네이비 구현에 기여하고 대한민국 바다의 미래를 지키는 역할을 수행할 수 있도록 유관기관 및 협력회사들과의 긴밀한 공조 아래 4차 산업혁명 기술 트렌드가 반영된 명품무기 개발에 최선을 다할 것”이라고 말했다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자

[파이낸셜뉴스]   러시아 해군이 최근 인계한 세계 최장 핵잠수함 벨고로드호의 배치를 준비하고 있다고 외신이 보도했다. 미국의 방송 CNN 등 외신은 러시아의 세프마시 조선소가 지난 8일 세베로드빈스크항에서 신형 핵잠수함 벨로고드호를 러시아군에 인도했다고 보도했다. 이 핵잠수함은 지난 2012년 제작에 돌입한 후 2019년 진수 후 러시아 해군에 인도될 예정이었지만 재정난과 코로나19 사태 등으로 일정이 연기돼 이번에 인계됐다고 러시아 현지 타스 통신이 보도했다. 러시아는 벨고로드호가 연구용 선박이라고 주장했지만, 일부 전문가들은 러시아의 스파이 활동 및 핵무기 발사대로 보고 있다. 벨고로드호의 길이는 184m로, 171m인 미국 해군의 오하이오급 탄도·유도 미사일 잠수함보다 긴 것으로 알려졌으며, 미국의 의회조사국(CRS) 보고서는 지난 4월 벨로고드호는 최대 8개의 어뢰를 탑재할 수 있는 것으로 추정된다고 밝히기도 했다. 외신은 "이 잠수함이 러시아 해군에 본격 합류한다면, 앞으로 10년 동안 바닷속은 미국과 러시아 잠수함이 서로 쫓고 사냥하는 새로운 냉전의 현장이 될 것"이라고 전망하며 "지름 2.5m, 길이 20m인 핵 어뢰 포세이돈은 일반 중어뢰의 30배 크기로 전 세계에서 가장 크다"고 보도했다. 러시아의 타스 통신도 핵 어뢰인 포세이돈에 대해 "2메가톤의 핵탄두를 탑재할 수 있는데, 이 파괴력은 2차 대전 때 일본 히로시마에 투하된 원자폭탄의 100배가 넘는다"고 전했다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 지난 2018년 포세이돈을 처음 공개 하면서 "조용하고 기동성이 뛰어나 약점이 거의 없다"면서 "기존 어뢰보다 훨씬 빠른 속도로 수백 km를 항해한 뒤 해안 도시를 타격할 수 있다"고 밝히기도 했다. theknight@fnnews.com 정경수 기자