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대한민국 해군 무기체계/신이 내린 방패 이지스 및 구축함

[Naval News] 스텔스 기능, SM-2 도입 등 대한민국 대양해군의 초석이 되었던 KDX-II의 의미와 한계! 그 성능개선사업의 향방은?

by KKMD Kevin 2021. 9. 16.
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2021 9 1, 서울신문은 기사를 통해 중국이 남중국해 전체에 임의로 설정한구단선에 진입하는 외국 선박에 대한 신고를 의무화한다고 선언했고 이에 대해 인접국들은 “신고 의무화는 중국의 일방적 주장”이라며 반발하고 있어, 물리적 충돌 가능성도 제기된다고 전했습니다.

 

ROKN 충무공 이순신급 구축함

 

이 기사는 중국이 본격적으로 남중국해에 대한 통제 강화를 시작하고 있다는 점에서 중요한 의미를 지니고 있습니다.  자국 영해에 대한 신고의무는 주권국가의 당연한 권리이지만 문제는 중국이 남중국해 전체를 자기 영해라 선언하고 이에 대한 신고의무를 요구하고 있다는 것이죠.

 

대한민국이 좀 더 강력한 대양 해군력을 보유한 국가가 될 수 있도록 더 많은 인적, 물적 투자를 해야 한다고 주장해 왔던 사람들의 논리적 근거 중 하나가 중국이 남중국해 전체에 대한 통제를 강화했을 때 이에 대응할 수 있는 필요 최소한의 무력은 갖추고 있어야 한다는 것이었습니다.

 

반대로 중국이 설마 그 정도까지 오버하지는 않을 것이라며 대양 해군력 증강은 눈 앞의 과제가 아니라고 말하던 사람들도 있었는데요. 대양 해군력 증강의 필요성을 강조하던 사람들이 우려하던 바가 서서히 현실이 되고 있습니다. 에너지와 원자재를 수입하여 이를 가공한 뒤 수출하여 경제를 유지시키는 우리나라에게 남중국해의 차단은 주요 혈관이 잘려나가는 것이나 다름없을 정도로 치명적인 위협이 되기 때문입니다.

 

 

서울 신문은 미국을 비롯해 중국의 주장에 이의를 제기하는 국가들이 세력을 형성해 공동 보이콧에 나설 수 있다고 지적하고 있는데요. 대한민국도 태도를 명확히 해야 할 시점이 다가오고 있습니다. 국제사회에서 발언력 있고 믿음직한 동료가 될 수 있으려면 그에 걸맞은 실력을 가지고 있어야 한다는 사실은 두말할 필요도 없겠죠.

 

광개토대왕함으로 대표되는 KDX-I 구축함이 현대적 전투체계, 향상된 대잠 능력, 그리고 함대공 유도탄 및 근접방어 무기체계 등의 개함 방공능력을 갖춘 첫 국산 구축함이었다는 의미를 지닌다면 충무공 이순신함으로 대표되는 KDX-II 구축함은 북한을 대상으로 한 연안 해군에서 그 시야를 더 먼 바다로 넓힌 대양 해군으로 진화했음을 알리는 본격적인 신호탄이었다는데 큰 의미가 있습니다.

 

사정거리 150km의 장거리 함대공 유도탄 SM-2를 세계에서 10번째로 운용하는 해군이 되었고 국산 구축함 중 스텔스 설계가 적용된 최초의 전투함이었으며 연안을 떠나 먼 대양에서도 작전 능력을 유지할 수 있도록 만들어진 전투함이었습니다. 오늘 함께 살펴볼 Naval News도 지적하고 있듯이 SM-2, RAM 그리고 근접방어무기 CIWS로 이어지는 다층 방공망을 세계 최초로 적용한 전투함이기도 합니다.

 

SM-2 장거리 함대공 미사일

 

하지만 대한민국 해군은 1945년에 창설된 만큼 그리 길지 않은 역사를 가지고 있는 탓에 많은 시행착오를 겪어오기도 했습니다. 무엇보다도 예산 문제가 항상 해군 장비 현대화의 발목을 잡아왔죠. KDX-II 구축함이 지니고 있는 한계점들도 이러한 시행착오 및 예산문제들과 직접 맞닿아 있기도 합니다.

 

먼저 2021 6 11 Naval News가 게재한 기사를 번역해 보고 나머지 논점들을 정리해 보도록 하겠습니다

 

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부산에서 열린 국제해양방위사업전 MADEX 2021이 열리는 동안 Naval News는 대한민국 해군의 KDX-II 구축함에 대한 성능개선사업(PIP)에 대한 최신 정보를 접할 수 있었다. 대한민국 해군은 충무공 이순신급 구축함 6척을 보유하고 있으며 2003년과 2008년 사이에 취역했다.

 

KDX-II 업그레이드가 2018년부터 시작될 것이라는 이전의 예측과는 달리 KDX-II 성능개선사업은 KDX-I 광개토대왕급 구축함부터 개량한 뒤 순차적으로 진행되는 것으로 결정되었다.

 

이번 결정은 KDX-II 구축함의 대대적인 개량사업이 2030년대 중반까지 조달을 목표로 한창 진행 중에 있는 KDDX 획득에 부정적인 영향을 미칠 수도 있다는 염려에서부터 비롯된 것이다. 해외기술의 도움을 받지 않고 오로지 국내기술로 완성되는 차세대 구축함 프로젝트인 KDDX는 현지 언론들에 의해 한국형 이지스(Korean Aegis)로 불리고 있기도 하다.

 

이런 우려에 따라 1998년 이후 한반도 주변 3개 해역에 배치된 각 함대의 기함 역할을 하고 있는 3,200톤급 KDX-I 구축함 3척이 국산 전투시스템 소프트웨어와 신형 센서로 업데이트되고 있다. 양만춘함이 2020년 최초로 성능개량 작업을 마쳤고, 나머지 두 척의 구축함 을지문덕함과 광개토대왕함이 그 뒤를 잇고 있다.

 

https://youtu.be/y7TA2BbvGsA

SMALL

 

 

KDX-I과는 달리 KDX-II는 SM-2 블록 3/A 함대공 미사일이 장착된 대양 작전이 가능한 5,500톤급 스텔스 구축함이며 다층 방공망을 적용한 세계 최초의 전투함이기도 하다. 충무공 이순신급 구축함은 청해 부대라고 불리는 소말리아 해역 호송전대(Escort Task Group)를 구성하여 1년에 두 번 아프리카 해역에 배치된다. KDX-II는 3차원 레이더인 MW-08을 탑재한 한때 대한민국 해군이 보유한 가장 큰 전투함들 중 하나였다.

 

(다층 방공망이란 장거리 함대 방공 미사일, 단거리 함대공 미사일, 그리고 함정의 최종 방공 수단인 근접방어무기체계(CIWS)를 중첩해서 배열함으로써, 적 항공기나 대함 미사일에 대한 요격 확률을 높이는 방공망을 뜻합니다. 다층 방공망은 특히 대응시간이 짧은 초음속 대함 미사일의 요격에 적합하다는 평가를 받고 있는데요. 다양한 종류의 무기 체계들을 일괄적으로 통제하기 위해서는 많은 훈련과 노하우가 필요합니다. 충무공이순신급의 경우 장거리 함대 방공미사일로 SM-2 미사일, 단거리 함대공 미사일로 RIM-116 램, 근접방어무기체계로는 골키퍼를 채택하여 3단계 방어체계를 구축했죠. 하지만 MW-08 레이더가 가진 성능상 한계 때문에 원거리 동시교전 능력이 최대 2개 정도로 제한되기 때문에 KDX-II의 대공 방어능력은 많은 비판을 받아왔습니다. Naval News 역시 이 부분을 다음 내용으로 언급하고 있습니다. 역주)

 

 

그러나, MW-08 레이더는 특히 동시 교전이 가능한 목표물의 숫자와 탐지 범위가 제한되어 있어 작전상 능력이 부족하다는 비판을 받았다. MW-08 레이더는 인천급 호위함에 탑재된 LIG Nex1의 SPS-550K 한국형 레이더로 교체될 예정이었지만 대한민국 해군은 이후 기술적인 면에서나 재정적인 면에서도 교체가 불가능하다고 결론 내렸다. 국산 SPS-550K 레이더가 미국의 장거리 함대공 미사일 SM-2와 호환되지 않는데다 이 신형 레이더를 설치하기 위해서는 전투함의 마스트 구조를 완전히 재설계해야만 한다는 사실이 밝혀졌기 때문이다.

 

(MW-08 레이더를 국산 신형 레이더 SPS-550K로 교체하는 사업이 기술적, 재정적인 이유로 불발로 끝나면서 만재 배수량 5,500톤 구축함인 KDX-II의 레이더 탐지 성능이 만재 배수량 3,300톤 호위함인 인천급보다 떨어지는 어찌 보면 황당한 상황에 봉착하게 되었습니다. KDX-II에 SM-2를 탑재하면서도 소형 호위함에 주로 장착하는 성능과 출력이 떨어지는 MW-08 레이더를 장착한 부분에 대해 밀리터리 매니아들이 많은 비판을 가하고 있는데요. 국방TV 프로그램 『첨단국가의 초석, 방위산업』 ‘충무공의 부활 KDX-II 구축함 2부’에서 조함을 주도한 나양섭 한국과학기술원 교수는 “부족한 점이 많음을 인정한다. 하지만 당시로써는 최선의 선택이었다”라고 회고하고 있습니다. 이에 대한 좀더 상세한 설명과 해결 방안에 대해서는 번역을 마치고 다시 논의해 보도록 하겠습니다. 역주)

 

MW-08 레이더

 

대한민국 해군과 현지 언론들의 분석들은 이와 같은 대대적인 내장 시스템 교체를 시도하려면 KDX-II 설계 또한 전면적 수정을 거쳐야만 하고 이에 대략 10억 달러, 한화로 1조원 이상의 비용이 들어갈 것으로 지적했다. 이 돈을 들여 업그레이드를 할 바에야 아예 신형 구축함을 새로이 조달하는 것이 훨씬 낫다고 분석했던 것이다.

 

이에 따라 대한민국 방위사업청(DAPA)과 해군은 KDX-II의 선배열 예인소나(TASS)를 신형으로 교체함으로써 대잠전 능력 향상에 주력하기로 결정했고 이후 열린 2021년 2월 22일 제133차 국방사업위원회에서 방사청은 국내에서 연구 개발한 결과를 바탕으로 KDX-II 전투체계를 업그레이드한다는 내용을 추가적으로 포함시켜 사업계획을 변경했다. 이렇게 변경된 성능개선사업 일정은 2022년부터 2031년까지 진행되며 예상 비용은 4,700억 안팎으로 추정된다.

 

방사청이 이미 KDDX 사업을 통해 현대중공업(HHI)과 함께 비용 효율성과 운용 능력, 기술 완성도 등을 보장해 줄 수 있는 차세대 구축함을 확보하겠다고 밝힌 만큼 현지 언론들은 6척의 KDDX가 기존 KDX-II 구축함을 점진적으로 대체해 나갈 것으로 해석하고 있다. 대한민국 해군도 이들 구축함들 중 일부는 미래에 등장할 CVX 항모전대에 배치될 것이라고 확인해 주었다.

 

MADEX 2021이 진행되는 동안 수상함 설계를 전공한 현대중공업(HHI) 전임 연구원 중 한 명이 Naval News에 이야기해 준 정보에 따르면 대한민국 방위사업청(DAPA)은 여전히 KDX-II 개량사업의 타당성을 분석하고 있는 중이라고 한다.

 

KDX-II 구축함에 탑재되어 있는 자산들 중 상당수가 탈레스(Thales)나 미국 방산기업 같은 해외 업체들로부터 수입된 것들이기 때문에 KDX-II 업그레이드 사업의 핵심 목표는 해외 의존도를 줄이면서도 국방력 건설을 할 수 있도록 국산 대체 시스템을 개발하는 것이 될 것이라고 이 연구원은 덧붙였다.

 

그러나 현재 선배열 예인소나(TASS)만 개선하는 방안과 구축함의 전반적 성능 업그레이드 방안 중 현대중공업이 어떤 옵션을 선택하게 될지를 묻자 해당 전임 연구원은 KDX-II 개량사업의 세부사항은 아직 확정되지 않았으며 그러한 정보들을 알고 싶다면 정해진 특정한 날을 기다려야만 할 것이라며 답변을 거부했다. 현대 중공업 내부 회의에서는 개량사업이 곧 시작될 수 있다는 말이 자주 나오고 있지만 KDX-II 업그레이드 안건이 다른 중요한 사업 때문에 세부사항이 계속 변경되고 있다는 사실도 이 전임 연구원과의 인터뷰를 통해 확인되었다.

 

최근 업데이트 된 정보로 MADEX 2021 록히드 마틴의 부스에서 360도 감시가 가능한 4면 배열을 갖춘 AN/SPY-1F 레이더를 보여주는 신형 마스트가 탑재된 KDX-II 모형이 등장한 것으로 보아 KDX-II에 AN/SPY-1F 레이더가 제안되고 있음을 알 수 있다.

 

 

(해외에서 생산된 레이더와 센서를 다수 갖추고 있는 KDX-II 구축함의 경우 알레이 버크급 초기함에 설치된 AN/SPY-1D를 축소한 버전인 AN/SPY-1F를 장착한다면 SM-2 장거리 함대공 미사일을 제대로 사용할 수 있는 능력을 어느 정도 갖출 수 있게 될 것입니다. 동시 교전 능력도 향상되겠죠. 하지만 전문가들은 우리 해군의 예산 상황과 국산장비 우선장착 경향을 생각해 봤을 때 록히드 마틴의 AN/SPY-1F 레이더가 채택될 가능성은 매우 낮다고 추론하고 있습니다. 역주)

 

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지금까지 2021 6 11 Naval News가 게재한 “Update On ROK Navy’s KDX-II Performance Improvement Project (대한민국 해군의 KDX-II 성능개선사업에 대한 최신 정보)” 라는 제목의 기사를 번역해 보았습니다.

 

KDX-II 구축함의 기본설계가 이루어진 시기가 1996년부터 1997년까지였고 상세설계가 이루어진 시기가 1999년경인 것으로 알려지고 있습니다. 나양섭 한국과학기술원 교수는 전투함의 성능은 설계 단계에서 결정된다고 말하고 있는데요. 1998년에 대한민국 경제의 근간을 뒤흔들었던 IMF 사태가 발생하게 됩니다. 해군에게 주어진 예산에도 큰 변화가 있었겠죠. 결국 1990년대 후반의 주적이었던 북한 해군의 수준에 맞춘 장비가 선택되었을 개연성이 매우 큽니다.

 

오늘날 대한민국 해군이 상대해야 할 대상으로 인식되는 중국이나 일본의 해군력을 생각해 본다면 현재 KDX-II의 레이더와 센서의 성능은 부족하기 짝이 없지만 당시 상황으로서는 가장 합리적인 선택이었을지도 모릅니다. 그리고 취역하고 20여 년 동안 KDX-II 구축함들은 우리 해군이 가지고 있던 고질적인 약점이던 방공 미사일 전력을 메워주었을 뿐만 아니라 KDX-III 그리고 KDDX조함 기술 확보에도 큰 역할을 해주었습니다. 이 부분에 있어서는 비판보다도 따뜻한 격려가 필요한 듯싶습니다.

 

개인적으로 KDX-II 구축함의 MW-08 레이더가 가진 성능상 한계로 SM-2 미사일을 제대로 활용할 수 없다면 LINK-16으로 대표되는 데이터 링크를 통한 협동화력통제(CEC)』 기능을 활용해 보면 어떨까? 라는 생각이 떠올랐습니다. 협동화력통제(CEC)란 함대 전체의 센서와 화력통제 컴퓨터를 하나의 네트워크로 묶어 A함이 획득한 표적 정보로 C함이 공격을 시도할 수 있는 시스템이기 때문입니다.

 

이 협동화력통제(CEC)에 이지스함, E-2D 조기경보기, F-35B/C 등을 활용하여 개별 함정의 탐지범위 밖에서 초수평선적 대공 교전을 할 수 있도록 범위를 확장하면 그것이 바로 해군 대공 통합화력통제(NIFC-CA)가 되는 것입니다. 그래서 구글링으로 열심히 자료를 찾아봤더니 디펜스타임즈코리아 2020 2월호에 협동화력통제(CEC) 기능을 KDX-II에 적용하자는 의견이 나왔다는 사실을 알게 되었습니다.

 

NIFC-CA 해군 대공통합 화려관제

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조금 더 명확하게 알고 싶어 이 분야에 정통한 전문가에게 문의해 보았습니다. 그 답변은 이랬습니다. “CEC를 적용하면 외부의 정보로 SM2를 발사할 수 있어 좋기는 하지만 데이터 링크 외에 각 함에 별도의 장비를 추가로 설치해야 할 필요가 발생하게 되며 이에 따르는 비용이 만만치 않다라는 것이었죠.

 

뛰어난 성능의 SPY-1D(V) 레이더를 지닌 세종대왕급 이지스 구축함이 먼저 공중 공격을 탐지하고 그 대상의 침로, 속력, 고도 정보를 데이터 링크로 KDX-II 구축함에게 알려주면 그 정보를 바탕으로 KDX-II '자체' 센서로 찾아서 교전을 시도할 수 있습니다. 시그널 사의 3차원 레이더 MW-083차원 정보의 정확성이 떨어져서 STIR 레이더로 일정구역을 수색해서 교전을 해야만 하는데 이렇게 데이터 링크로 미리 정보를 받는다면 탐색에 들어가는 시간을 획기적으로 절약할 수 있다는 것이죠.

 

만약 협동화력통제(CEC)가 함대 내 전투함들 모두에 탑재되어 있다면 자체 센서 접촉 없이도 이지스함이 획득한 정보만으로 교전이 가능하고 이지스함도 KDX-II의 정보를 바탕으로 사격할 수 있습니다. 하지만 여기서 큰 장애물 하나가 발생하게 됩니다. CEC를 갖추는데 들어가는 비용도 비용이지만 CEC를 탑재하면 탑재한 함정끼리 상호 사격통제수준(fire control quality)의 레이더 정보를 공유한다는데도 문제가 있습니다.

 

현대 해전에서 전투함을 위협하는 가장 큰 요소 중의 하나인 초음속 대함 미사일을 요격하기 위해서는 탐색 및 추적 능력이 뛰어난 전투함들이 서로 정보를 주고 받아야 시너지 효과가 발생하는데 KDX-II 구축함의 경우 받는 정보의 질에 비해 주는 정보의 질이 너무나도 떨어진다는 것이죠. , 이지스함끼리 CEC를 형성하는 것보다 가성비가 떨어진다는 결론이 나온다는 것입니다.

 

그렇다고 하더라도 KDX-II 구축함의 잠재력을 100% 발휘할 수 있는 방안으로 협동교전능력(CEC)를 선택하는 것은 장기적으로 봤을 때 더 큰 이익으로 다가올 수 있다고 해당 전문가는 분석했습니다. 만약 한국형 데이터 링크 시스템을 저렴한 비용으로 이용할 수 있게 되는 날이 온다면 함대 전체 전투함을 하나의 네트워크로 묶어 잠재력을 최대로 끌어올릴 수 있게 된다는 것입니다. 이것이 바로 현대 네트워크전의 위력이며 우리 군이 한국형 합동 전술 데이터 링크(LINK-K)에 투자를 하고 있는 이유라고 전문가는 덧붙였습니다.  

 

해외기사 원문 링크  https://www.navalnews.com/event-news/madex-2021/2021/06/madex-2021-update-on-rok-navys-kdx-ii-performance-improvement-project/

 

 

유튜브 영상으로 내용 보기  https://youtu.be/hTUNGPXn5qY

 

 

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