[다가오는 핵잠시대]②핵잠수함은 어떻게 100일 이상 잠수할 수 있을까?

세계 최초의 핵잠수함인 미국의 노틸러스(SSN-571)호 모습(사진=위키피디아)

[아시아경제 이현우 기자]핵잠수함이 북한의 SLBM 도발에 대해 효과적으로 대응할 수 있을 것이라 예상되는 이유는 무엇보다 긴 잠항시간 때문이다. 핵잠수함은 내부 탑재된 원자로의 출력을 이용해 오랫동안 연료 재보급이 필요없으며 승조원들의 피로도에 따라 100일 이상 작전을 펼칠 수 있는 것으로 알려져있다.

원래 핵잠수함이라는 개념은 2차 세계대전 직후부터 개발이 시작됐다. 처음에는 원자력 발전소에 사용하는 천연 우라늄 원자로를 그대로 집어넣는 설계가 이뤄졌고, 잠수함 크기는 엄청나게 커져야했다. 이에 미국 해군연구소 소속 필립 아벨슨(Philip Abelson) 박사가 우라늄 연료 농축 방식을 통해 원자로를 소형화시키는데 성공했고, 이에 따라 1954년, 세계 최초의 핵잠인 노틸러스호가 탄생했다.

지난 2013년, 진해항에 입항했던 미국 핵잠수함인 샌프란시스코함의 내부 모습

핵잠수함은 여러모로 일반적인 통상동력형 잠수함에 비해 장점이 많았다. 원자로의 핵연료 교체 주기는 최소 6년~14년 정도고 디젤 잠수함처럼 충전을 위해 자주 부상해야할 필요가 없으므로 장기간 잠항작전이 가능하다. 더구나 이 에너지를 활용해 담수화 장치를 통해 바닷물을 활용하고 전기분해시켜 산소도 만들 수 있으므로 기존에 물을 거의 못쓰던 승조원들의 작전 수행도 훨씬 편리하게 됐다.

또한 원자로가 동력원으로 사용되다보니 기존 잠수함에 비해 크기가 커졌고 승조원들이 사용할 수 있는 공간과 탑재할 수 있는 식량, 보급품, 무장력도 상당히 강화됐다. 이와함께 내부에 방음설비를 갖추기도 용이해 소음도 줄일 수 있으며 수중 엔진 출력도 훨씬 강한 편이라 디젤잠수함에 비해 속력도 빠른 편이다.

기존 디젤 잠수함의 전기추진 장치 계통도(사진=아시아경제DB)

보통 이 핵잠수함은 크게 두 종류로 나뉘는데, 핵추진잠수함(SSN·Submersible Ship-Nuclear powered)과 탄도 미사일 핵잠수함(SSBN·Submersible Ship-Ballistic missile-Nuclear powered)이다. 핵추진잠수함은 글자그대로 원자로를 동력으로 삼아 움직이는 잠수함이고 탄도미사일핵잠수함은 그 중에서도 잠수함발사탄도미사일(SLBM) 등 핵무기를 전략무기를 싣고 있는 핵잠수함을 뜻한다.

이런 전략무기로서의 가치로 인해 도입을 검토 중인 나라는 많은 편이며 현재 미국과 러시아, 영국, 프랑스, 중국, 인도 등 주요 강대국들이 보유하고 있다. 브라질은 2007년 이후 핵잠 보유 계획을 밝힌 바 있으며 2008년에는 아르헨티나와 함께 공동 건조를 합의했다는 보도도 나왔었다.

하지만 핵잠수함 역시 단점은 가지고 있다. 무엇보다 비싼 가격과 함께 수명이 끝난 원자로의 교체 문제다. 소형원자로도 원자력발전소의 원자로처럼 수명이 다하면 폐쇄를 해야하는데 여기에 상당한 비용이 들어간다. 특수용기에 담아 재처리공장이나 방폐장으로 운송해야하며 대량으로 발생한 고준위 방사성 폐기물들의 처리에도 수백만달러가 들어간다. 더구나 전투에서 침몰하거나 사고로 가라앉을 경우 심각한 해양오염 우려도 있다.

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이현우 기자 knos84@asiae.co.kr