바다밑 최강자 '잠수함'은

[아시아경제 양낙규 기자]우리나라 잠수함사업은 80년대 후반 장보고급-Ⅰ(209급)사업부터 시작했다. 지난 1992년도에 탄생한 1번함 장보고함부터 2001년도에 이억기함으로 마지막으로 장보고급-Ⅰ(209급)사업은 마무리됐다. 이후 장보고급-∥(214급)사업으로 이어져 1번함은 2006년도에 손원일함, 2007년도에 정지함, 2008년에는 안중근함이 탄생했다. 앞으로 4번함과 6번함은 대우중공업, 5번함은 현대중공업에서 건조될 예정이다.

214급(1800t) 잠수함은 현존하는 디젤 잠수함 중 가장 최신의 기술로 설계되고 최신 장비를 탑재한 최고의 잠수함이라 할 수 있다. 214급 잠수함은 현재 가장 대중화된 평범한 긴원통형 선형구조를 갖추고 있지만 내부 설계는 세심한 배려로 공간합리화를 이뤘다. 제작사인 하데베(HDW)는 독일해군의 도움을 받아 전세계우방국 잠수함의 특성을 모두 집합시킨 데이터를 기반으로 214급을 설계한 것으로 알려졌다.

방위사업청 관계자는 "외국업체와 기술협력생산을 한다고 국내조선업계의 건조기술를 우습게 보면 안된다"며 "잠수함의 특수 용접기술 등을 보유한 기술력이 있기 때문에 가능하며 이런 기술보유국가는 얼마되지 않는다"고 설명했다.

특히, 214급 잠수함은 국내부품도 다수 포함되어 있다. 배터리, 조수기(바닷물로 식수를 만들어내는 시스템), 함내 통신시스템이 대표적인 부품이다. 214급은 209급과 비교해 어뢰발사관이 여전히 8문이며 후부의 수직ㆍ수평타도 여전히 ＋형을 유지하고 있고, 전체적인 내부구성도 209급과 큰 차이가 없다.

◆209급 잠수함과 214급 잠수함 차이는= 다른 점이 있다면 첫 번째로 동체의 중앙하부에 연료전지 전기발생장치와 함께 대규모 액체산소저장탱크를 갖췄으며 선체 외곽에 수소저장 탱크를 삽입한 외부 모듈을 용접해 붙였다. 이는 액체산소가 비교적 안전한 물질인 것과 비교해 수소는 누출시 폭발위험성이 높으므로 수소저장탱크를 선체와 완전히 분리할 필요가 있었기 때문이다. 때문에 하부선체는 완전한 원형이 아닌 측면하부가 부풀어 오른 형상을 띠고 있다.

두 번째로 기존 209급의 프로펠러 회전을 위한 전동모터는 각각 낮은 속도대역과 높은 속도대역에서 속도를 발휘하는 2종류의 모터로 구분되어 5단계의 속도 조절이 가능했다. 하지만 214급이 채용한 영구자석형 추진모터는 하나의 단일모터만으로 저속에서 고속 모두를 발휘할 수 있으며, 그 크기도 209급과 비교해 60%정도 작다. 특히 영구자석형 모터는 주입된 전력량에 비례하여 출력증가가 일어나 불안정한 전압변화로 인한 주변기기 장애와 소음발생이 없다는 장점을 지닌다.

세번째로 214급은 기존의 209급에 비해 디젤기관과 전동모터를 통해 줄어든 공간과 10m정도 길어진 선체를 이용해 어뢰재장전 공간을 가질 수 있게 됐다. 209급 잠수함은 어뢰발사관에 대한 재장전시 승조원침대를 분해하는 과정이 필요했다. 이에 재장전하는 2시간이 소요됐으나 214급은 전용 어뢰재장전 공간과 디바이스 장비를 갖추어 8문의 어뢰발사관 모두에 대한 빠른 재장전이 가능하다. 또한 개량형 209급과 동일하게 8문의 발사관 중 4기의 어뢰발사관은 압력식 발사방식이 필요한 잠대함(지)무장의 운용을 위해 압축공기를 사용하는 압력식 발사시스템을 채용했다.

네번째로 209급 잠수함은 함체를 기동하는 종타와 횡타수 2명이 필요하며 그 위치는 지휘통제실이 아닌 얇은 격벽으로 분리된 전기실에 위치한다. 이와비교해 214급은 컴퓨터 제어장치를 이용하기 때문에, 하나의 통합된 조종간으로 종타와 횡타 모두 조종이 가능하며 지휘통제실내에 위치해 보다 원활한 지시가 가능해졌다.

다섯 번째로 214급은 내압프레임은 기존 HY-80강을 사용했으나 선체외판재료는 새로운 HY-100합금강으로 교체했다. 이에따라 장보고급과 달리 350~400m급의 안전 잠항심도를 보유한 것으로 알려지고 있다.

끝으로 214급은 장착된 각종 소나시스템 및 대수상용 센서를 통제하고 무장을 운용하는 지휘통제시스템으로 ISUS-90 MOD 1시스템을 사용하고 있다.

소나란 'Sound Navigation and Ranging'의 약어로 음파에 의해 수중목표의 방위 및 거리를 알아내는 장비를 의미하며 음향탐지장비 혹은 음탐기로도 불린다.

공기중에서는 음파보다 전자파(Electromagnetic Wave)가 보다 빠르고 멀리 전달되기 때문에 이를 이용GO 공중, 지상 및 해상의 물표를 탐지할 수 있는 것이 레이더(RADAR)이며 이에 대응되는 수중용 장비가 바로 소나다.

이러한 소나시스템을 통제하는 ISUS-90 MOD 1의 구조는 상하로 설치된 2대의 20인치 평판모니터, 키보드, 조이스틱, 트랙볼로 구성되는 콘솔의 연합이다. 각각의 콘솔들은 모두 서버급 데이터 처리용량을 지닌 컴퓨터이며, 랜모뎀으로 연결되어 서로 데이터교환을 수행함과 동시에 고장이 발생하면 다른 콘솔이 임무를 대신할 수가 있다.

◆세계 최초의 잠수함은= 잠수함 시초인 '노틸러스 호'는 미국인 로버트 풀턴이 만든 작품으로 나폴레옹전쟁당시 영국해군에 속수무책으로 당하고 있던 나폴레옹황제에게 제안하기 위해 만들어졌다.

그 당시 노틸러스호의 잠수방식은 선체내로 물을 끌어들여 잠수한 이후, 압축공기를 이용, 물을 바깥으로 방출해 물위로 떠오른다는 현대 잠수함의 밸러스트탱크 운용개념을 적용했다.

이러한 노틸러스호를 본 나폴레옹은 단지 미국인이 의심스럽기 짝이 없는 제안을 한다며 거절한다. 향후 줄베르느라는 프랑스 소년이 세느강을 항해하는 노틸러스호를 보고 영감을 얻어 커서 쓴 '해저2만리'라는 소설에서 미래잠수함의 모습을 제시하게 된다.

또한 이 해저2만리라는 책을 읽은 사이먼 레이크라는 소년은 너무나 감동한 나머지 일생을 잠수함개발에 헌신할 것을 맹세하고 각고의 노력 끝에 1894년 잠수함 '아고노트호를 진수함은 물론 미해군 최초의 공인잠수함 시일호를 납품하게 된다.

소설 해저2만리에 감동해 잠수함사업에 뛰어든 사람은 또 있다. 1900년, 미국인 홀랜드 역시 현대 실용잠수함의 기초가 되는 홀랜드급을 건조해 미해군에 납품함으로써 잠수함시대 개막을 알린다.

◆한국해군 최초의 잠수함은 돌고래급 아니다= 국내 알려진 돌고래급은 한국해군 잠수함대가 보유한 공식적인 잠수함정은 물론, 최초로 국내기술로 건조된 잠수함이기도 하다. 돌고래급의 건조를 통해 국방과학연구소는 잠수함의 기본개념을 확실히 수립하게 해주고 차후에 개발될 한국형 수중무기체계 발전의 큰 원동력이 된다.

하지만 이 돌고래급이 한국최초의 잠수함이라고 볼 수 없다. 이탈리아가 제작한 코스모스급 특수작전용 잠수정이 해군이 운용한 최초의 잠수함이기 때문이다.

코스모스 특수작전용 잠수정은 소수의 승조원과 특수요원이 탑승해 정찰, 기뢰봉쇄 등의 특수전 임무를 수행하는 잠수함이며 한국해군도 비밀작전을 수행할 수 있는 장점이 많아 도입했다.

시기는 돌고래나 209급 잠수함 도입 전인 1970년대 중반부터 비밀리에 운용되어 대북정찰 작전 등을 수행함은 물론, 장래 잠수함대에 주력이 될 핵심요원들을 양성했다. 코스모스급에서 경험을 쌓았던 승조원들은 차후 돌고래급 운용의 중핵을 이루게된다.

◆특수임무로 무장한 잠수함의 승조원 자격은= 1987년 209급 잠수함의 선택과 동시에 해군은 이를 운용할 작전요원양성에 들어가게 된다. 그 첫번째 움직임은 잠수함 사업단을 대우그룹 빌딩 사무실에서 대방동 해군본부로 사업단을 옮기는 것이었다. 그동안 대우그룹 빌딩 사무실을 사용한 이유는 보안상의 문제와 동시에 협상능력 및 외국어 구사능력이 우수한 다수의 인력이 주변에 있었기 때문이다.

사업단은 이전과 동시에 1개월여의 기간을 소요해 부사관 이상 승조원 54명을 차출한다. 또 팀워크를 구축해 국내 사전교육을 실시한 후 독일에 위탁교육을 맡기게 된다. 이것이 최초의 승무원 교육이었다.
지금도 선발요건은 엄격해 장교의 경우 해군사관학교 졸업성적 50% 이내인자, 부사관의 경우에도 성적이 50% 이내인자를 선발한다.

성적 외에도 심리검사와 생활태도를 검사해 인격적으로 조금이라도 하자가 있다면 곧바로 탈락시킨다. 또한 약11개월의 시간이 소요되는 승조원 자격부여제도의 합격여부에 따라 당락이 결정된다.

◆잠수함의 생활은 수도생활과 동급= 과거 2차세계대전 당시 일본 잠수함의 내부는 습기로 인해 승조원 모두가 습진 등의 피부병으로 고생했고 열대지방에서는 함내 온도가 40도까지 치솟아 사우나시설을 방불케했다. 하지만 최근 잠수함은 습기제거 및 냉방을 위한 목적으로 에어컨시설이 완비되어있다. 그렇다고 잠수함생활이 만만한 것은 아니다.

항해시간이 2주가 넘어가면 인내력, 집중력 등이 급격히 저하되는 것은 물론 신경이 날카롭게 변한다. 이에 좁은 공간에서의 스트레스 축적은 곧 사고로 연결될 수 있는 것이다.

승조원의 경우도 사람이기에 식사는 잠수함 생활에서의 유일한 낙일수도 있다. 잠수함 특성상 적재공간이 부족해 공간이란 공간은 모두 채운다. 심지어 활용하지 않는 어뢰발사관 속에도 부품과 식량을 집어넣는 방법이 동원된다고 한다. 또한 냉장고속 야채는 1주일정도면 동나기에 비타민제와 통조림은 필수적이다.

식품과 동일하게 물의 보급이야말로 빼놓을 수없는 필수품이다. 장보고급 잠수함의 경우 출항전 충분한 물을 적재하지만 1주일정도밖에 버티지 못하며 이후에는 조수기를 이용해 바닷물의 염분을 빼 마시게 된다. 하루 최대 생산량은 2000리터정도밖에 되지않는 양이다.

이 물의 양으로 승조원들이 모두 사용해야하기 때문에 기관장의 샤워횟수와 시간단축은 물론 수염기르기 대회까지 개최하기도 한다. 공기의 경우 원자력잠수함이나 대형 디젤잠수함은 해수를 직접 전기분해하여 신선한 산소를 만들어 낼수 있지만 장보고급과 같은 소형잠수함은 산소 소비에도 주의를 기울여야한다.

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방위사업청 블로그 기고문=양낙규 기자 if@