2020년 12월 11일 방위사업청은 대우조선해양(DSME)과 1,650억 원 규모의 장보고급(209형) 성능개량(Product Improvement Program: PIP) 계약을 체결했다고 밝혔습니다.
세계적으로 유명한 군사 전문지 Jane’s도 2020년 12월 16일 기사로 이 내용을 다루고 있는데요. 1991년부터 진수된 KSS-1 장보고급 1번함의 경우 실전배치 이후 30년이라는 시간이 흘렀습니다.
대한민국 해군의 원래 계획은 장보고급(209형) 잠수함인 최무선함, 나대용함, 이억기함 3척을 개량해 2030년대까지 최대한 운용하고, 도산 안창호급(KSS-Ill)이 배치되는 시점에 맞춰 나머지 장보고급 잠수함들 중 3척을 퇴역시켜 훈련함으로 사용한다는 것이었습니다. 하지만 방위사업청의 12월 11일 계약을 통해 해군은 계획을 바꿔 총 6척의 장보고급(KSS-1)을 개량하여 작전, 훈련, 예비용 함정으로 사용하게 됩니다. 그만큼 이번 성능개량 사업으로 업그레이드된 장보고급(KSS-I) 잠수함이 예상보다 뛰어난 가격 대 성능비를 보여줬다는 뜻이 되겠죠.
뿐만 아니라 최신형 잠수함인 도산 안창호급(KSS-Ill)은 동형함정 3척을 묶어서 3개의 배치(Batch)로 건조하게 되는데 배치(Batch)가 진행될수록 신기술 적용도 함께 적용되는 방식을 채택하고 있습니다. 신기술 적용에는 항상 예기치 못한 상황들이 발생하여 제조공정이 지연될 가능성이 항상 존재하기에 총 9척인 도산 안창호급(KSS-Ill)의 실전배치가 언제 끝나게 될지는 현재 가늠하기 어려운 상황입니다.
문제는 그때까지 잠수함 부대의 헌터킬러 능력을 유지 및 강화시켜야 필요성은 여전하다는 것입니다. 이런 상황 속에서 성능개량 사업으로 강화된 장보고급(209형/1200톤급) 잠수함들은 매우 요긴한 역할을 맡을 수 있게 되었다는 평가입니다.
2020년 12월 16일 유명 군사 전문지 Jane’s에서 게재한 장보고급 PIP(성능개량) 사업에 관한 기사의 배경을 잠깐 살펴보았습니다. 원문 기사 내용을 번역해 본 뒤 장보고급이 어떤 면에서 성능이 개량되었는지를 구체적으로 알아보도록 하겠습니다.
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한국의 대우조선해양(DSME)은 대한민국 해군이 운용하고 있는 장보고(209형/1200톤)급 디젤전기 공격잠수함 3척을 추가로 개량하는 1650억 원 규모의 계약을 따내는데 성공했다.
대한민국 방위사업청이 발표한 이번 계약 수주 건은 대우조선해양(DSME)이 2014년 대한민국 해군과 체결한 1,790억 원 규모 계약의 일부로써 총 9척인 장보고급(209형/1200톤) 잠수함들 중 이억기(함번 SS 071), 나대용(SS 069), 최무선(SS-063) 등 3척의 업그레이드를 2019년까지 마친 뒤 나온 것이라고 국방부 소속의 국방일보가 12월 11일 보도했다.
장보고급(209형/1200톤) 잠수함들 중 어떤 잠수함이 개량될지 혹은 언제 개량과정이 완료될지에 대한 세부 정보는 공개되지 않았다.
최초로 개량된 세 척의 잠수함들에게 새로이 장착된 장치들 중에서 주목할 만한 것들은 바로 대한민국 국내에서 개발한 새로운 전투관리시스템과 향상된 목표탐지 및 추적능력, 그리고 TAS(선배열 예인소나)라고 할 수 있다.
KSS-1 장보고급은 전장 55.9m, 전폭 6.2m이며 독일에서 생산된 1번함이 취역한 연도는 1993년이다. KSS-1 장보고급의 나머지 8척은 대우조선해양(DSME)에 의해 국내에서 건조되었다.
한편 대우조선해양(DSME)은 대한민국 해군을 위해 주문된 최초의 KSS-3급 공격잠수함인 도산 안창호함이 디젤-전기 잠수함들 중에서는 가장 오랜 시간 동안 잠항 작전을 펼치는데 성공했다고 12월 15일 밝혔다. 발표 날짜 5일 전에 수립된 이 기록은 이 분야 세계 신기록으로 알려지고 있다.
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지금까지 2020년 12월 16일 유명 군사 전문지 Jane’s에서 게재한 장보고급(209형) PIP(성능개량) 사업에 관한 짧은 기사를 번역해 보았습니다.
기사 본문에서는 장보고급의 개선된 성능에 대해 국내에서 개발한 새로운 전투관리시스템과 향상된 목표탐지 및 추적능력, 그리고 TAS(선배열 예인소나)라고만 간단하게 설명하고 있어서 인터넷과 군사 전문지 등을 통해 좀 더 상세한 내용들을 찾아보았습니다.
장보고급(209형/1200톤) 성능개량 사항은
1) LIG넥스원이 개발한 신형 국산 통합 전투관리시스템
2) 한국형 TAS (선배열 예인소나)와 이를 운용하기 위한 윈치(winch) 시스템
3) 열 영상 표시 능력을 가진 공격 잠망경
4) 신형 위성항법 시스템(GPS) 및 위성항법보정 시스템(DGPS)
5)신형 ESM(전자전 지원책) 장비 추가 등으로 정리 될 수 있습니다.
I. 잠수함의 두뇌, 통합 전투관리시스템의 국산화
현재 도산 안창호급(KSS-3)는 국방과학연구소와 한화 시스템이 공동 개발한 SYQ- 500K 전투관리시스템을 사용하고 있으며, 윤영하급 이후 건조된 모든 한국 해군 전투함에 보편적으로 도입되고 있는 한국형 전투관리시스템의 파생 모델입니다.
이렇게 보편적으로 쓰이고 있는 한국형 전투관리시스템이 국방과학연구소와 한화 시스템 위주로 개발되고 있는 상황인데 어떻게 장보고급(209형/1200톤)의 전투관리시스템은 LIG넥스원이 만들게 되었을까요?
이는 최신 전투관리시스템 개발에서 소외된 LIG넥스원에게 또 다른 기회를 줌으로써 한화 시스템 외에도 전투관리시스템을 개발할 수 있는 능력을 지닌 방산업체를 보전시켜두려는 다분히 정책적인 결정사항이었습니다. 게다가 LIG넥스원은 손원일급 잠수함 도입에 따른 절충교역으로 손원일급에 장착된 ISUS- 90 전투관리시스템을 면허 생산한 경험이 있기도 했고요.
LIG넥스원은 ISUS-90 전투관리시스템을 면허 생산했던 경험과 국방과학연구소가 제공한 소나(Sonar)용 신호처리 소프트웨어를 활용해 장보고급(SS-I)을 위한 새로운 신형 통합 전투관리시스템을 개발하게 됩니다.
문제는 기존의 전투관리시스템과 비교해 봤을 때 어느 정도의 성능을 지니고 있는가라는 부분인데요. 방위사업청의 시험 평가 자료를 통해 알 수 있는 내용은 LIG넥스원이 개발한 신형 통합전투관리시스템은 손원일급 잠수함의 ISUS-90 전투관리시스템에는 존재하지 않는 3차원 표적탐지기능을 갖추고 있으며 다수의 목표물을 동시에 분석할 수 있는 능력은 4배로, 추적할 수 있는 목표물의 수 또한 2배에서 4배 정도로 향상되었다고 합니다.
여기서 3차원 표적탐지기능이란 소나(Sonar)가 탐지할 수 있는 음파원이 어느 정도의 깊이에서 잠항하고 있는지의 정보와 함께 해저 면을 통해 반사되는 해저면 반사파를 탐지해 분석할 수 있는 기능을 뜻합니다.
3차원 표적탐지기능을 갖추고 있지 못한 잠수함은 마치 2차원 레이더처럼 음파원의 좌표와 거리만 측정할 수 있지만 3차원 표적탐지기능을 갖춘 소나(Sonar)를 탑재한 잠수함은 음파원의 좌표와 거리뿐만 아니라 ‘고도 정보(심도)’까지 알 수 있다는 뜻입니다. 그 결과 더 우수한 TMA(표적기동분석) 능력을 보유하게 됩니다.
TMA(표적기동분석)의 산출 및 처리시간을 기존 손원일급(214형)에 장착된 아틀라스 일렉트로닉스의 ISUS-90보다 훨씬 단축시킨 한국형 통합 전투관리시스템의 등장으로 말미암아 대한민국은 표적기동분석(TMA)에 관한 모든 원천기술을 확보할 수 있었으며 전투관리시스템 하드웨어의 95%, 소프트웨어의 100%를 국산화 시킬 수 있게 되었습니다.
또 한가지 한국형 통합 전투관리시스템 개발이 가지는 중요한 의미는 기존 장보고급(209형/1200톤) 잠수함에 사용된 독일제 소나(Sonar)를 국산 전투관리시스템과 통합시키는 작업에 성공했다는 사실입니다. 따라서 앞으로 세계적 베스트셀러인 독일 209형 잠수함 성능개량 사업이 해외 다른 나라에서 발주되는 경우 우리 기업들도 기존 잠수함 강국의 방산기업들과 당당하게 겨룰 수 있는 기술적 역량을 확보하게 되었습니다.
LIG넥스원은 전투관리시스템 개발 외에도 KSS-1 장보고급 잠수함의 중어뢰 유도능력을 개선해 여러 발을 동시에 발사할 수 있도록 개량했고 어뢰 유도 알고리즘과 어뢰 소나 신호처리 알고리즘도 국산기술로 개발해냈다고 하는데요. LIG넥스원은 이 모든 작업을 겨우 4년이라는 짧은 시간 동안 끝냈다고 합니다. 개인적으로는 대한민국의 하드웨어 제조기술은 이제 세계적 수준이지만 그 하드웨어의 성능을 100% 발휘하게 해주는 소프트웨어 개발 기술을 어느 정도 축적할 수 있느냐에 우리의 미래가 달려있다고 생각하고 있는데요. 그런 면에서 LIG넥스원의 성과는 진정 반가운 일이 아닐 수 없습니다.
II. 장보고급(209형/1200톤) 개량사업의 핵심, 선배열 예인소나(TAS)
이번 장보고급(209형/1200톤) 개량사업을 통해 전 세계에 배치된 60여 척의 209형 잠수함들 중 대한민국의 장보고급(KSS-1) 6척 만이 유일하게 TAS(선배열 예인소나)를 운용할 수 있게 되었습니다. 장보고급(209형/1200톤)은 TAS를 운용할 수 있게 된 덕택에 기존 209형보다 음파 탐지거리가 3배 이상 늘어나게 되었는데요.
잠수함 아래 깊은 곳에 소나(Sonar)를 선으로 연결하여 운용하는 선배열 예인소나(TAS)를 장착하기 위해서는 이 선을 감고 푸는 윈치(winch) 시스템이 필요합니다. 지금까지 장보고급 같은 209형 잠수함들은 선체가 좁아 이러한 윈치 시스템을 장착할 수가 없었습니다. 하지만 대한민국이 세계 최초로 209형에서도 작동할 수 있는 수평형 TAS 윈치를 개발해 냈다는 것이죠.
대한민국은 TAS용 윈치를 개량하는 과정에서 부품의 상당수를 국산화 시켰으며 동시에 전 세계 국가들 중 유일하게 장보고급(209형/1200톤) 잠수함에 TAS용 윈치를 탑재하고 실제로 테스트 해본 국가가 되었습니다. 이 부분 역시 앞으로 다른 국가에서 209형 잠수함 성능개량 사업을 진행할 때 국산 통합 전투관리시스템과 함께 상당히 유용한 무기가 될 것으로 예상됩니다.
III. 새로운 전자전 시스템(ESM)의 장착
지금까지 장보고급은 해외 업체가 개발한 잠수함용 전자전 장비(ESM)를 장착하고 있었지만 부품 수급과 수리가 제대로 진행되지 않는 문제점을 지니고 있었습니다. 당연히 우리 해군은 국산 전자전 장비로 대체하기를 원하고 있었죠. 국내 주력 함정들에는 이미 국방연구소(ADD) 주도로 개발된 SLQ-200 국산 소나타 전자전 시스템이 장착되어 있기는 했었지만, 대형 함정용으로 제작된 시스템이기 때문에 잠수함 장착 및 테스트 과정에서 골치 아픈 점이 많아 해외에서 도입하고 있었습니다.
이 때 혜성처럼 등장한 존재가 바로 국내 방산기업인 빅텍(VICTEK)인데요. 빅텍은 SLQ-201K 소형 전자전 시스템을 개발한 회사이기도 합니다. 2017년 영국에서 열린 국제 방산전시회(DSEI)에서 빅텍은 소형함정 전용 전자전 체계인 ACES II를 국제시장에 선보였고 기술 수준을 인정받아 국제무기시장에서 한국 전자전 체계의 독보적인 존재로 인식되기 시작한 기업입니다.
빅텍(VICTEK)은 2016년부터 잠수함용 ESM 장비를 개발하기 시작했는데요. 이 잠수함용 전자전 시스템은 소나타 전자전 시스템과 동등한 수준으로 적의 레이더와 대함 미사일 시커(seeker)에서 송출되는 L밴드에서 Ku밴드 대역의 전자파 신호를 검출한 후 그 방향과 거리 및 위협 수준을 제시할 수 있는 능력을 지닌 것으로 알려져 있습니다.
그럼에도 불구하고 시스템 무게는 소나타 전자전 시스템의 20% 수준에 불과하고 가격은 절반 이하라고 하니 대한민국의 전자전 기술에도 많은 발전이 있었구나~라는 생각이 들었습니다. 한가지 더 추가한다면 빅텍의 잠수함 전자전 시스템이 추종하고 있는 모델인 SLQ-201K는 전자전 공격(ECM) 기능은 생략된 버전입니다.
지금까지 2020년 12월 16일 유명 군사 전문지 Jane’s에서 게재한 장보고급(209형) PIP(성능개량) 사업에 관한 짧은 기사를 번역해 보고 그에 관련된 여러 자료들을 함께 살펴 보았습니다.
현재 우리 해군은 장보고급(209형/1200톤)의 성능개량에 매우 만족하고 있다고 합니다. 한 척당 5000억 원 안팎으로 알려지고 있는 손원일급(214형/1800톤)과 맞먹는 성능을 지닌 장보고급 잠수함을 550억 원이라는 개량 비용을 투자해 6척 확보하는데 성공했기 때문이죠. 무기체계는 잘 만드는 것도 중요하지만 잘 관리하고 개량해 나가는 것도 얼마나 중요한 지를 명확하게 보여주는 사례라고 하겠습니다.
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