잠수함 킬러 '해상초계기'(하)
2022.03.05 17:32
수정 : 2022.10.31 16:07기사원문
P-8A의 개발 목적은 미 해군이 구상중인 '시 파워(Sea Power) 21 해상방어' 개념에서 높은 신뢰성과 신속성, 그리고 현대화된 기체에 우수한 해상탐색 능력과 공격능력을 갖춤으로써 보다 적은 전력으로 보다 넓은 범위의 해상을 효과적으로 방어하는 임무를 수행하기 위해서다. P-8A는 이러한 미 해군의 요구사항을 충족했다는 평가를 받는다.
모든 무장은 최신 무장관리시스템에 의해 제어된다.
우리 해군도 2011년 P-3의 16대 수량 부족을 인식하고 차기 초계기 도입사업에 착수, 2018년도에 P-8 포세이돈을 도입하기로 결정했다. 2024년 중반기, 한국 해군 항공대는 차세대 해상초계기 P-8A 포세이돈 6대를 도입한다.
해군이 2011년 소요 제기한 ‘해상초계기-II’ 사업에 다양한 경쟁 기종이 후보로 올랐지만, 성능이 압도적인 P-8A가 수의계약으로 선정된다.
P-8A의 가장 큰 장점은 탁월한 센서 융합 능력이다. 레이더와 광학·적외선·전자 탐지 장비로 수집한 정보를 하나로 융합해 적 잠수함을 찾는다. P-A는 다양한 탐지 장비를 탑재했다. AN/APY-10 X밴드 레이더로 최대 470㎞ 거리의 해상 표적을 탐지할 수 있다. L-2 MX-20HD 디지털 전자광학/적외선(EO/IR) 센서는 수십㎞ 거리에서 고해상도로 영상 정보와 열원을 탐지할 수 있다. AN/ALQ-213(V) 전자전 시스템은 잠수함이 수면에 부상해 방사하는 모든 종류의 전파를 수집해 적 잠수함을 찾아낸다. 이런 정보를 종합해 적함을 적시에 탐지·타격할 수 있다.
최근 미 해군 항공시스템 사령부(NAVAIR)는 보잉과 7300만달러(약 812억4900만원) 규모의 P-8A 개량 프로젝트를 계약했다고 밝혔다. 2024년 10월까지 보잉이 제작한 P-8A 해상초계기에 록히드마틴의 AGM-158C 장거리대함미사일(LRASM)을 탑재하는 것이 핵심이다. 미 해군이 P-8A LRASM 시스템 통합 작업을 마치는 것은 2024년 10월이다. 2025~2030년 본격적으로 P-8A 기체의 성능을 개량한다. P-8A를 도입 후 미국 측에 개량 패키지 판매를 요청한다면 한국 해군 P-8A도 가공할 대함 타격 능력을 갖출 수 있을 전망이다.
LRASM은 현존 대공 방어 시스템으론 대응할 수 없는 최강의 장거리대함미사일로 스텔스 설계로 레이더에 탐지되지 않는다. 미사일을 미사일·기관포로 물리적 파괴(hard kill)를 할 수 없을 때 실시하는 전자전도 LRASM에는 통하지 않는다고 알려져 있다.
LRASM은 인공지능이 적용된 소프트웨어 탑재로 적함과 민간 선박을 구분 탐지하고 사전에 입력된 데이터와 대조해 목표 해역의 수십 척 적함 가운데 타깃 함정을 약점을 파악, 기존 대함미사일의 1.5배에 달하는 450㎏의 강력한 탄두로 정확히 타격한다.
대잠헬기는 대잠수함 전력을 이루는 큰 축으로 대잠전과 대함전, 탐색 및 구조, 병력수송 등 다양한 임무 수행이 가능해 호위함과 구축함에 탑재 운용된다. 대잠헬기의 백미는 대잠전(ASW: Anti Submarine Warfare). 그중에서도 핵심이 바로 탑재하고 다니는 디핑소나(Dipping Sonar)다. 디핑소나는 말 그대로 바닷속에 담글 수 있도록 줄에 매달아 놓은 소나로 소위 잠수함 사냥을 위한 눈과 귀가 되는 예민한 감각기관인 셈이다.
이 디핑소나는 잠수함 탐지에 탁월한 장비로 평가받고 있는데, 그 이유는 원하는 심도에 직접소나를 투하할 수 있기 때문이다. 이는 곧 심도(수온) 깊이를 조절할 수 있는 소나의 기능과 관계된다.
바다의 깊이에 따른 단면을 보면 수온이 급격하게 감소하는 층이 있는데 이를 수온약층이라고 한다. 이 수온약층 위로는 태양 복사에너지로 데워진 표층과 아래로는 차가운 심층으로 나눠진다. 이 수온약층은 계절에 따라 위치가 다른데, 우리나라 동해의 경우 여름철에는 표면부근, 겨울철에는 수심 50~70m 부근, 봄∙가을에는 10~30m 부근으로 변화한다.
그런데 주로 수온약층에 형성되는 암영대(shadow zone)는 어떤 음파도 통과되지 않고 반사되는 특성을 보이는데. 일반적인 소나로는 적 잠수함이 수온약층 암영대 아래로 잠항할 경우 잠수함 탐지가 어렵지만 디핑소나를 암염대 아래로 내리면 탐지가 정확해진다.
대한민국 해군은 1990년부터 1991년까지 대잠헬기, 슈퍼링스 Mk99(한국수출형 Mk8) 12대를 들여와 영국을 제외한 첫 슈퍼링스 운용국이 됐으며, 1999년부터 2차분으로 성능이 향상된 슈퍼링스 Mk99A 13대를 도입, 모두 25대를 도입했다. 이 가운데 수퍼링스 Mk99A 헬기는 국내에서 개발된 전자전 지원장비와 전방적외선 감시장비를 장착하고 있다.
2013년 1차 해상작전헬기 도입 사업에서 대한민국 해군은 시호크의 도입을 원했지만, 시호크의 가격이 너무 비싸 2016년 AW159 와일드캣 8대를 도입하게 된다. 이후 2020년 2차 해상작전헬기 기종으로 시호크를 선정해 2025년까지 12기를 도입할 예정이다.
일본은 시호크의 파생형인 S-70B-3을 해상자위대에서 SH-60J로 명명하고, 미쓰비시 중공업에서 SH-60B를 기초로 약 100대를 라이선스 생산했고 IHI에서 제작한 엔진을 탑재했다. SH-60B와는 달리 소노부이 25개와 디핑소나를 같이 탑재하고 있다.
일본 IHI(IHI Corporation)의 원래 회사명은 '이시카와지마하리마 중공업'으로 영문명 앞 약자를 줄여서 부르다가 2007년 회사명을 바꿨다.
일본 3대 중공업사 가운데 가장 오래된 기업으로 1853년 설립된 에도막부 직할의 이시카와지마조선소(石川島造船所)를 회사의 설립년으로 본다. 미쓰비시 중공업은 1884년, 가와사키 중공업은 1873년에 창설됐다.
조선, 항공기 엔진과 부품, 로켓과 인공위성을 비롯한 우주산업, 선박 및 자동차 엔진 터보 과급기, 산업용 기계, 발전소 보일러와 터빈 설비, 현수교와 같은 기계, 중장비들을 생산하는 일본의 대표적 중공업 기업이다.
일본은 '시호크'를 해상에서 수색·구조·수송의 다목적 임무 수행 활용을 위해 개발사인 시콜스키의 허가를 받고 미쓰비시가 10여년간 독자 개발, 로터 개량과 동체 체적을 늘리는 등 성능이 향상된 SH-60K를 탄생시킨다. 차세대 대잠 헬리콥터로 역시 SH-60K를 기반으로 멀티스태틱 소나 운용 능력을 부여하고 엔진 트랜스미션을 강화한 새로운 개량형 SH-60L을 개발 중이다.
일본 해상자위대는 'P-3C 후속기를 위한 미·일 공동연구' 등을 진행했으나 자국 기업들에 대한 충분한 분담율을 기대할 수 없다는 판단하에 결국 일본 정부 차원에서 독자개발이 확정, 차기 수송기 계획인 CX와 연계해 추진한다.
P-1 해상초계기는 2001년부터 가와사키 중공업을 주계약자로 미쓰비시 및 후지중공업이 참여해 기초 설계가 시작됐고 이후 2012년 첫 양산기 생산과 2013년 개발 완료돼 실전 배치했다.
레이더는 도시바에서 제조한 HPS-106 X밴드 다기능 레이더를 3면 고정하여 배치한다. 질화 갈륨(GaN) 기반 AESA 레이더로 수상 수색, 잠망경 탐지뿐만 아니라 대공 탐지 능력도 갖춘다. 일본 방위성에서는 레이더의 성능에 상당히 만족, 함재용으로도 전환하여 신형 호위함인 아사히급에 OPS-48이란 명칭으로 탑재했다.
또한 HLR-109B ESM 시스템과 HSQ-102 자기탐지장치(MAD), HAQ-2 전자 광학/적외선 센서(EO/IR) 터렛을 장착하며, 지식 기반 기술이 적용된 HYQ-3 정보처리장치를 통해 센서 데이터들을 융합, 최적의 공격 방식과 루트 등을 자동으로 산출해주어 즉응성을 향상 시키고 승무원들의 부하를 저감해 줄 수 있다고 한다.
일본 내각조사실 소속의 정찰 위성이나 해상보안청 소속의 군함 등과 실시간으로 정보 공유를 할 수 있고, 링크 16을 통해 육상자위대 혹은 해상자위대의 지·함대함미사일을 위한 초수평선 표적 획득 및 중간 유도 역시 가능하다.
또한 일본 방위성은 이지스함과 E-2D와 함께 P-1초계기에도 CEC 능력의 부여하는 것을 검토하고 있다고 한다. 그렇게 되면 P-1 초계기도 대공 목표를 레이더로 포착한 후 표적 정보를 함정이나 전투기와 교환해서 P-1이 제공하는 조준 정보에 따라 여러 미사일을 이지스함의 레이더 범위 밖과 지평선 너머로까지 유도가 가능한 합동교전능력을 갖게 된다.
소노부이에는 뛰어난 바이·멀티스태틱 송수신 기술까지 적용되어 더 정밀하게 잠수함을 탐지할 수 있다.
2020년 이후에는 센서의 탐지거리와 정밀도를 업그레이드하고, 전투 시스템에 SAR나 ISAR로 분석된 표적의 이미지를 자동으로 식별해주는 인공지능을 적용해 승무원수를 저감시키며, 도플러 LIDAR와 레이더 조합으로 해수면 파도의 움직임을 정밀 측정해 얕은 수심에서 항해하고 있거나 잠망경을 내놓고 있는 잠수함을 장거리에서 탐지할 수 있는 신기술을 채용하고, 기존 80식 공대함 미사일보다 크기가 큰 12식 지대함 미사일 파생형 대함미사일 탑재를 위해 비행 성능도 향상된 능력향상형이 도입되고 있다.
wangjylee@fnnews.com 이종윤 기자