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대한민국 해군 무기체계/신이 내린 방패 이지스 및 구축함

[Naval News 번역] ‘준이지스’급 전투함 충남급(FFX Batch-III)의 등장: 국산 이지스(Aegis) 전투체계 어느 정도 성능일까?

by KKMD Kevin 2023. 4. 27.
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FFX-Batch III 충남급

 

2023 4 10일 해외 유명 해군군사전문지 Naval News는 현대중공업이 대한민국 해군을 위해 FFX Batch-III 충남급 선도함을 진수했다는 소식을 전했습니다.

 

Naval News는 충남급 호위함에 대해 차세대 한국형 이지스 구축함 KDDX의성공적인 개발을 위한 시험대 역할을 맡게 될 전투함이라는 점에서 대한민국 해군에게 매우 중요한 의미를 지니고 있다고 언급하고 있습니다. 특히 KDDX에서도 만나보게 될 4면 고정식 AESA 레이더와 IRST, EOTS 등 여러 센서들이 복합되어 있는 통합 마스트에 주목하면서 한국 현지 언론들은 이를 준이지스급이라고 평가하고 있다는 이야기도 함께 하고 있습니다.

 

그리스 신화 속 최고 신, 제우스가 사용했던 방패 이지스(Aegis)는 오늘날 현대 해군에서 광역 함대방공을 책임지는 최강의 구축함들이 사용하는 전투시스템으로 다시 태어났습니다.

 

 

 

 

 

 

 

SPY-1D(V) PESA 레이더 등으로 대표되는 강력한 센서로 아군 함대에 다가오는 적 항공기나 미사일의 위협을 최대한 멀리서 탐지하고 어떤 무장으로 어떻게 교전하는 것이 최선일지를 결정하여 운영자에게 알려주는 자동화된 시스템이 바로 이지스(Aegis) 전투체계입니다.  

 

기존 전투체계는 회전형 탐색 레이더를 구동하여 표적을 탐지하고, 탐지된 표적에 추적 레이더를 할당하여 표적을 추적한 후 적아 식별을 종료하는 데까지 20초가 넘는 시간을 필요로 합니다. 여기다 교전 가능성을 계산하고 무장을 할당하여 요격 미사일을 발사하는 데까지 또 10초 정도의 시간을 소요하기 때문에 전체 반응 시간은 최소 30~40초 이상이 될 수 밖에 없습니다. 30~40초라는 시간도 탐지 및 추적 성능이 우수한 레이더를 사용하고 숙달된 오퍼레이터가 능숙하게 장비를 운용한다는 조건 하에서 달성할 수 있는 시간입니다.

 

하지만 이지스(Aegis) 전투체계는 탐지부터 발사까지 모든 과정을 자동화했기 때문에 독트린을 이용한 자동화 모드일 때 약 5, 인간이 관여하는 수동 모드로 발사할 때 약 10초 정도에 모든 과정을 수행해 낼 수 있습니다.

 

https://youtu.be/hb4yP8dKJ78

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해전에서 10초라는 시간은 마하 1이상의 속도를 지닌 초음속 순항미사일이 약 4를 이동할 수 있는 시간이며 이지스(Aegis) 전투체계의 경우 명중에 실패한 표적에 대해 다시 한번 재교전을 시도할 수 있는 시간을 의미합니다. 그뿐만이 아닙니다. 10초 동안 근접방어무기 CIWS가 발사할 수 있는 탄환의 수는 무려 700여 발에 달합니다.

 

독트린을 이용한 자동화 모드일 때의 이지스(Aegis)는 기존 전투체계가 한번 교전을 시도할 시간(40)8번의 재교전(5)을 시도할 수 있으며 수동 모드의 이지스(Aegis) 전투체계라고 하더라도 4번의 재교전(10)을 시도할 수 있다는 뜻이 됩니다. 이 정도로 강력한 성능을 지니고 있는 이지스(Aegis) 전투체계이기 때문에 이 세상 모든 해군들이 오매불망 손에 넣을 수 있게 되기를 희망하고 있는 것이겠죠.

 

따라서 구축함도 아닌 호위함인 충남급에 준이지스급 성능의 전투체계가 탑재된다는 이야기는 놀라울 수 밖에 없습니다. 그러나 나름대로 검증 과정이 필요하다는 생각에 국내 최고의 전문성을 자랑하는 이지스(Aegis) 전문가에게 먼저 자문을 구했고 2022 4 7일 방위사업청 유튜브 채널에 업로드 된 충남급에 대한 토크쇼도 시청해 분석해봤습니다.

 

제 생각을 말씀 드리기에 앞서 2023 4 10 Naval News에 게재된 기사 “HHI Launches First Chungnam-Class FFX Batch III Frigate For ROK Navy”를 번역해 보도록 하겠습니다.

 

 

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대한민국 조선업체 현대중공업(HHI)은 대한민국 해군을 위해 건조될 예정인 6척의 충남급 FFX Batch-III 호위함의 선도함인 ROKS 충남(FFG-828)을 진수했다. 이번 진수식은 2023 4 10일 현대중공업(HHI) 울산 조선소에서 진행되었다.

 

현재 대한민국 해군은 FFX Batch-I 인천급 6척과 FFX Batch-II 대구급 6척을 운용하고 있는 중이며 FFX Batch-II 대구급 2척이 곧 추가 취역할 예정이다. 충청남도 해안 지방의 이름을 딴 FFX Batch-III는 현대중공업(HHI) SK 오션플랜트(구 삼강 M&T)에 의해 공동으로 생산되며 대한민국 방위사업청(DAPA)이 지난해 성명을 통해 발표한 바와 같이 2023년부터 2027년까지 총 6척의 FFX Batch-III 호위함들이 생산 및 취역될 예정이다.

 

지난해 10 FFX Batch-III 2번함부터 4번함까지 건조하는 계약을 SK 오션플랜트가 따내면서 현재로서는 선도함인 충남함만 현대중공업(HHI)에서 생산하게 된다. 다만 6척으로 계획된 FFX Batch-III 중 남은 마지막 2척인 5번함과 6번함 각각의 건조 계약을 어느 조선사가 수주할 것인지는 알려지지 않았다. 숫자 '4'는 종종 불운을 불러온다는 동아시아 문화와 관련하여 FFG-834라는 함번은 의도적으로 사용되지 않았다.

 

대한민국의 신형 호위함 충남급은 전작인 대구급보다 월등하게 발전되어 있는 다양한 기술들이 적용된 전투함이라는 점을 특징으로 하고 있다. 그러한 첨단 기술들 중 하나가 바로 여러 센서들이 복합되어 있는 "통합 마스트"인데, 이 통합 마스트를 두고 한국 현지에서는 종종 "준이지스(semi AEGIS)" 시스템이라는 평가들이 나오고 있다.

 

https://youtu.be/Rkkpxs4KQgY

 

 

충남급에 탑재된 복합센서마스트에는 4면 고정식 능동전자위상배열 AESA 레이더와 첨단 적외선 감시 및 추적장비 IRST 그리고 전자광학추적장비 EOTS 같은 다양한 첨단 기술들이 통합되어 있어 해상에서 전투함을 향해 접근해 들어오는 위협을 더 잘 감지하고 격렬한 해상 전투 시나리오에서 스스로를 보호할 수 있도록 도와줄 수 있다. 특히 충남급 호위함은 대한민국 해군 전투함들 중에서 최초로 LIG넥스원이 개발한 국산 CIWS-II 근접방어시스템을 장착한 전투함이 되었다.

 

충남급 호위함 FFX Batch-III의 실전 배치는 대한민국 해군에게 있어 매우 중요한 이정표가 될 것으로 보인다. 앞서 언급한 이른바 "복합센서통합마스트" 기술과 한국형 근접방어무기 CIWS-II 등이 포함된 새로운 전투시스템이 차세대 한국형 이지스 구축함 KDDX에도 탑재될 예정이며 이제부터 도입될 충남급 호위함들이 그 시험대 역할을 맡아줘야 하기 때문이다.

 

충남급 호위함이 이전 인천급이나 대구급 호위함들과 구분되는 주목할 만한 설계상 차이로는 "박스 거더(box girder)"의 도입을 들 수 있는데, 어뢰로 인한 수중폭발의 경우나 적의 포화에 피격 당했을 경우 전투함의 생존 가능성을 높여줄 뿐만 아니라 항해 중 발생하는 항력을 최소화시키는 데도 큰 도움을 준다.

 

충남급 호위함은 전장 129m, 전폭 14.8m, 만재 배수량은 4,300톤이다. Mk. 45 5인치 함포와 SSM-700K 해성 함대함유도탄 4발을 발사할 수 있는 발사대를 2문 탑재하고 있으며 해궁 함대공 미사일과 홍상어 장거리대잠어뢰 그리고 해룡 함대지 유도탄을 발사할 수 있는 한국형 수직발사대 KVLS 16셀로 무장하고 있다. 강력한 출력을 내는 롤스로이스 MT-30 가스터빈과 CODLOG 추진 시스템 덕분에 FFX Batch-III 충남급 호위함의 최대 속도는 30노트, 시속 55에 달한다.

 

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지금까지 해외 유명 해군 군사전문지 Naval News2023 4 10일에 게재한 기사를 번역해보았습니다.

 

충남급 호위함과 비슷한 체급의 전투함들 중에서 전문가들이 준이지스(Aegis)급으로 분류하는 전투함이 바로 싱가포르 해군이 운용하고 있는 포미더블급(Formidable-class) 호위함입니다. 최대 탐지거리 250, 10개 이상의 대공 표적에 동시대응이 가능한 헤라클레스 PESA 3차원 다기능 레이더(MFR)를 탑재한 포미더블급 호위함은 사거리 120 MBDA ASTER-30 함대공 미사일을 장비하고 있어 광역 함대방공이 가능합니다. 그런 이유로 포미더블급 호위함은 준이지스(Aegis)급 전투함으로 불리고 있습니다.

 

충남급은 포미더블급 보다 1,000톤 정도 더 무거운 만재 배수량을 자랑하는 만큼 더 큰 발전 용량과 무장 탑재력을 자랑할 것이며 이는 곧 레이더의 출력과 직결될 가능성이 큽니다. 충남급은 한화시스템 다기능 능동위상배열(AESA) 레이더를 장착하고 있는데요. 국방과학연구소와 한화 시스템이 공개한 자료에 따르면 대공 탐지거리는 OOO, 유도탄 탐지거리는 OO㎞로 표시되어 있습니다.

 

인터넷 자료에서는 만재 배수량 1 600톤인 세종대왕급 이지스 구축함에 탑재되어 있는 SPY-1D(v) 레이더의 대공탐지거리가 450로 회자되고 있는데 여기에는 주의 깊게 살펴보아야 할 부분이 있습니다.

 

국내 이지스(Aegis) 전문가의 설명에 따르면 레이더 반사면적 RCS 1㎡ 정도 나오는 전투기의 경우 SPY-1D(v) 레이더는 거의 500마일, 900㎞ 밖에서부터 탐지가 가능하고 특히 스탠포드와 코넬 등이 공동 연구한 결과에 의하면 RCS 0.1로 농구공 크기에 불과한 유도탄에 대해서도 SPY-1D(v) 레이더는 거의 500에서부터 탐지가 가능했다고 합니다.

 

그렇다면 SPY-1D(v) 레이더의 대공탐지거리 450㎞는 무엇에 근거한 데이터냐고 물었더니 지구 곡면률 때문에 생긴 문제라는 대답을 해줬습니다.

 

따라서 높은 고도에서 비행하고 있어 지구 곡면률의 방해를 받지 않는 전투기나 대형 탄도미사일 그리고 인공위성 등에 대해 이지스 SPY-1D(v) 레이더는1,000㎞ 떨어진 곳에서도 탐지 및 추적이 가능하다는 것이었죠. 전문가는 또한 같은 탐지거리 450㎞를 가진 레이더라고 하더라도 어느 정도 크기의 RCS를 잡아낼 수 있는지, 어느 정도의 높은 확률로 잡아낼 수 있는지 등도 레이더 성능을 가늠하는 중요한 잣대라고 설명했습니다. 그냥 단순하게 대공탐지거리 450㎞인 레이더가 300㎞인 레이더보다 성능이 더 우수하다라고 말할 수는 없다는 뜻이죠. 

 

다시 이야기를 충남급으로 되돌려, 만재 배수량 3,250톤인 포미더블급 헤라클레스 PESA 레이더의 대공탐지거리가 250㎞이고 만재 배수량이 1 600톤인 세종대왕급 이지스 구축함의 대공탐지거리가 450라는 점을 고려해본다면, 포미더블급 보다는 1,000톤 더 무겁고 세종대왕급 절반 정도의 만재 배수량을 지닌 충남급의 다기능 AESA 레이더 대공탐지거리는 450㎞ 보다는 짧고 250㎞ 보다는 길다고 생각하는 것이 합리적이겠죠.

 

그리고 조금 전 설명 드린 대로, 이지스(Aegis) 시스템에 연동된 SPY-1D(v)500㎞의 거리에서 RCS 0.1로 농구공 크기에 불과한 유도탄을 탐지할 수 있지만, 충남급에 탑재된 한화 다기능 AESA 레이더는 OO㎞에서부터 탐지가 가능하다는 점에서 최소 5배 이상의 성능 차이가 난다는 사실을 알 수 있습니다.  

 

물론 여기에 대해 충남급 호위함의 전투체계를 개발한 국방과학연구소 이동호 연구원은 방사청 동영상에 출연하여 “충남급은 세종대왕급 절반 크기에 불과해 레이더에 공급할 수 있는 전력량에 한계가 있고 광역 함대방공이 아닌 지역 개함방공을 목적으로 하는 호위함인 만큼 임무에 맞게 레이더의 출력을 조절한 것이며 준이지스로 불리기에 충분한 성능을 지녔다고 생각한다. 이제 대한민국은 이지스(Aegis)에 탑재되는 SPY-1D(v)에 상응하는 능력을 가진 레이더를 개발할 수 있는 능력을 갖췄다고 소신 있는 발언을 했습니다.

 

저도 국방과학연구소 이동호 연구원의 발언을 들으며 어느 정도 공감이 되었습니다. 호위함이 맡고 있는 임무를 제대로 수행하게 도와줄 수 있는 성능의 레이더가 필요한 것이지 무조건 최고의 성능을 지닌 레이더가 필요한 것은 아니니까요. 무엇보다도 이동호 연구원이 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어 부분에서도 이지스(Aegis) 전투체계에 뒤지지 않는 기술력을 보유했다는 발언을 들었을 때 사실 깜짝 놀랐고 가슴이 두근거리는 것을 느꼈습니다. 개인적으로 대한민국이 극복해야 하는 다음 난관은 소프트웨어와 인공지능(AI) 분야라고 늘 생각하고 있었기 때문입니다.

 

결론적으로 충남급이 보유하고 있는 한화시스템 다기능 위상배열레이더(MFR)와 한화시스템 전투관리체계 Baseline 3.0은 싱가포르의 포미더블급에 결코 밀리지 않는 성능을 보여주고 있어 준이지스급이라고 불러도 크게 틀리지 않을 것이라고 분석되었습니다.

 

다만, 충남급을 준이지스라고 부르기에 거슬리는 큰 문제점이 하나 있습니다. 충남급에 탑재되어 있는 함대공 미사일 해궁의 사정거리가 최대 20에 불과하다는 사실이죠. 눈도 좋고 머리 회전도 빠른데 멀리 때릴 수 있는 주먹이 없다는 뜻입니다. 그에 반해 싱가포르 포미더블급은 최대 사거리 120의 함대공 미사일 ASTER 30을 탑재하고 있기 때문에 진정한 의미의 광역 함대방공 임무를 어느 정도 수행할 수 있고 따라서 준이지스급이라고 불리기에 부족함이 없습니다.

 

충남급의 경우 장거리 함대공 미사일 SM-2 SM-6를 발사할 수 있는 Mk. 41 발사대는 탑재하지 않고 있으며 한국형 수직발사대 KVLS만 탑재하고 있습니다. 따라서 충남급 호위함은 L-SAM(천궁-II?)에 기반한 한국형 SM-2 일명 함대공 유도탄-II’가 개발되어 탑재될 때 비로소 진정한 의미의 준이지스급전투함으로 인정받게 될 것 같습니다.  

 

 

이 포스팅을 유튜브 영상으로 보고 싶다면?  https://youtu.be/mA_K4EBtXq8

 

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