▲ 우리 해군이 운용하고 있는 214급 잠수함.

잠수함이 수중을 항해한다는 점에서 수상함과 비교해 가장 두드러진 특징은 추진방법과 통신 및 탐지 방법이다.

 일반적으로 추진 동력을 얻기 위한 모든 엔진은 연료를 연소해야 하며 이를 위해서는 공기가 필요하다. 그러나 수중에서는 이것이 불가능하므로 전기모터로 프로펠러를 구동하고, 수상으로 부상해 디젤발전기로 전기를 충전한다. 완전히 부상하지 않고 선체의 일부(스노클·snorkel)만을 해상에 내놓고 기관을 작동해 충전하는 항해를 스노클 항해라고 한다. 잠수함 하부에는 수백 개의 대형 축전지가 설치돼 있다. 이러한 잠수함을 재래식 잠수함이라고 하며 긴 역사를 갖고 발전해 왔다.

 재래식 잠수함의 잠항 제한을 극복하기 위해 공기불요추진체계(AIP System : Air Independent Propulsion System)가 개발됐다. 이름 그대로 공기가 필요하지 않은 추진체계로서 열 에너지를 기계적인 에너지로 바꿔 사용하는 스털링 엔진(Stirling Engine), 폐회로 디젤엔진(CCD: Closed Cycle Diesel Engine), 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 연료전지(Fuel Cell) 및 폐회로 스팀엔진인 프랑스의 MESMA 기관 등이 있다. 재래식 잠수함 추진체계와 하이브리드 형으로 병행해 사용하며, 우리 해군의 214 잠수함은 연료전지형을 사용하고 있다. 재래식 잠수함의 잠항 능력이 수일인데 비해 214 AIP 잠수함은 14일 정도 부상 없이 수중 항해가 가능하다.

 재래식과는 달리 원자력을 열원으로 해 증기터빈을 돌림으로써 추진력을 얻는 체계를 원자력(핵) 잠수함이라 한다. 거의 무제한의 잠항지속 능력을 제공하며 수중에서 35노트 이상의 고속을 낼 수 있어 가장 이상적인 AIP 잠수함이라 할 수 있다. 터빈과 감속기어에서 나는 소음으로 인해 피탐 가능성이 많은 것이 단점이지만 최근 소음 감소 기술의 발달로 디젤 잠수함보다 더 조용한 원자력 잠수함이 탄생하고 있다.

 잠수함의 또 다른 특성 중의 하나는 통신 및 탐지 방법이다. 수심이 깊어지면 가시광선은 모두 흡수돼 완전히 캄캄한 암흑상태가 되며, 수중에서는 전자에너지가 물에 흡수되므로 전파는 물속 깊이까지 전달되지 못한다. 따라서 광학장비나 레이더는 사용이 불가하다. 마치 장님과 같이 음향을 이용한 탐지 수단인 소나가 유일한 탐지수단이다.

잠수함 외곽 선체에는 다양한 종류의 능동·수동 소나가 부착돼 있으며 이를 이용해 표적의 위치, 속도, 특성을 식별한다.

 잠수함 통신은 주로 수신, 즉 듣기만 할 뿐, 송신은 거의 하는 일이 없다. 초장파(VLF, Very Low Frequency : 주파수가 3~30Khz, 파장이 10~100㎞인 전파)를 사용한다. 초장파는 수면 아래 최대 10~15m에서 통신문을 수신할 수 있다. 이러한 초장파를 발신하는 송신시설은 파장을 길게 만들어 내야 하므로 아주 거대하다. 미국의 잠수함 초장파 송신소인 ‘짐 클리크’의 안테나를 설치한 두 꼭짓점은 해발 약 900m 지점에 위치하고, 두 꼭짓점의 길이는 2650m라고 한다. 그리고 송수신을 한다고 해도 극히 짧은 시간에 암호화된 기호를 단문으로 송수신할 뿐, 긴 문장을 주고받는 등 일반적인 통신처럼 음성통신은 하지 않는다.

 잠수함의 무장은 잠수함 크기와 관계가 깊다. 소형잠수함은 기본 무장인 중어뢰에 추가해 기뢰와 잠대함 유도탄 탑재가 가능하지만 협소한 공간으로 인해 적재 수량은 매우 제한적이다. 중형잠수함은 소형잠수함의 무장에 토마호크와 같은 장거리 대지-대함 공격용 유도탄을 탑재한다. 대형잠수함은 핵탄두를 장착하는 대륙간 탄도탄을 탑재하며 전략적 운용을 위해 장기간 수중체류가 가능해야 하기 때문에 핵추진 체계를 기본으로 한다.

<박태유 박사 한국국방연구원 책임연구위원>

 

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