<10문10답 뉴스 깊이보기>3000t급 重잠수함 '도산안창호함' 독자개발 막바지

해군의 3번째 214급 잠수함 안중근함.

해군의 6번째 214급 잠수함 유관순함.

문재인 대통령이 지난 8월 경남 창원시 진해의 잠수함 사령부를 방문해 214급 잠수함 승조원들과 기념사진을 찍고 있다. 연합뉴스

- 3주이상 수중작전 펼치며 SLBM 발사 가능한 전략무기

- 造船기술 강국 인정받게돼 잠수함外 선박수주에도 호재

대우조선해양·현대重 협력해

순수 우리 기술로 9척 만들어

2020년부터 209급 대체키로

완성땐 세계 13번째 개발국가

北 80여척 보유 세계 5위 규모

잠수함 크기·성능은 크게 뒤져

北도 3000t 조만간 진수할 듯

최신형 북극성-3 장착 가능성

文대통령 핵추진 잠수함 공약

佛 ‘바라쿠다 핵잠’모델 전망

‘21세기 거북선’이라는 별명을 가진 3000t급 중(重)잠수함 1번함인 도산안창호함의 국내 독자 개발이 9분(分) 능선을 넘고 있다. 우리의 조선(造船) 기술로 개발해 완성 막바지 단계에 이른 중잠수함의 성공적인 독자 개발 과정이 국내외에 보도되면서 조선 기술의 꽃인 대한민국 기술자들의 잠수함 제작·설계 능력도 전 세계가 주목하고 있다. 특히 북한이 잠수함발사탄도미사일(SLBM)과 이를 장착한 신형 잠수함 개발에 나선 상태에서 우리 군의 3000t급 잠수함 개발은 북한 SLBM에 대응하는 교두보가 될 것으로 보인다. 3000t급 이상 잠수함은 통상 SLBM을 발사할 수 있는 수직발사관 장착이 가능한 전략무기로 평가되기 때문이다. 문재인 대통령이 지난해 대선 공약으로 내걸었던 원자력추진 잠수함(핵잠) 개발 목소리도 높아질 것이라는 전망이 나온다.

1. 개발 주도한 쌍두마차

잠수함 독자 개발은 자주국방을 위한 핵심 사업이자 수출을 통한 국민의 미래 먹거리 창출을 위한 국가적 연구·개발(R&D) 사업으로, 2008년부터 추진되고 있다. 209급(수중배수량 1200t)과 214급(1800t)은 해외 기술로 만들어진 반면, 3000t급 잠수함은 사상 최초로 우리 기술로 설계, 건조되는 중잠수함이다. 209급 1번함은 독일 하데베(HDW·현 TKMS)조선소가 만들었고 2~9번은 대우조선해양(DSME), 214급 3척은 현대중공업이 만들었다. 한국 잠수함 건조의 양대 산맥인 대우조선해양과 현대중공업이 설계 기술 등을 공유하며 독자 기술을 축적한 결과다. 3000t급 도산안창호급 잠수함은 모두 9척으로 배치(Batch)-1, 2, 3이 각각 3척씩 건조돼 실전 배치될 예정이다. 장보고 Ⅲ 배치-Ⅰ의 1∼2번함은 대우조선해양, 3번함은 현대중공업에서 건조 중이다. 이들 3척의 건조 완료 시점은 2023년으로 계획돼 있으나 다소 연기될 가능성도 배제할 수 없다. ‘배치’는 같은 종류로 건조되는 함정들의 묶음이다. 배치-Ⅰ에서 Ⅱ, Ⅲ으로 갈수록 함정 성능이 개선된다.

2. 重잠수함 개발의 의미

1980년대 독일 HDW 조선소로부터 209급 잠수함 9척, 214급 9척(현재 7척 해군에 인도)을 도입하는 과정에서 재래식 디젤잠수함 기술 면에서 세계 최고 수준인 독일의 기술 이전을 받아 핵심 부품 제조 및 설계 기술을 확보했다. 2000t급 이하 일반 디젤잠수함에서 3000t급 이상 중잠수함으로 도약하려면 단순히 배수량과 크기가 대형화하는 측면뿐 아니라 더 깊이 잠수할 능력(최대작전심도)을 갖추도록 잠수함 재질·엔진·구성품이 달라진다. 수압과 충격에 견딜 수 있는 특수합금강인 압력선체(Pressure hull) 제작 기술이 관건이다. 국방과학연구소(ADD)와 포스코는 공동으로 자체 개발한 HY80강을 209급 잠수함 7번함인 이순신함 압력선체에 처음 사용했다. 크롬과 몰리브덴을 첨가하고 HY80강보다 니켈을 0.25% 더 함유한 합금강인 HY100강은 최대 잠항심도 610m로, 214급 잠수함의 압력선체 외관과 프레임 건조에도 사용됐고 도산안창호함 압력선체에 적용됐다. 214급은 압력선체 재질 향상에 의해 최대잠수심도가 400m 이상 깊어진 셈이다. 잠수함 전문가인 문근식 한국국방안보포럼(KODEF) 대외협력국장은 “3000t급 이상이면 SLBM을 발사할 수 있는 수직발사관 장착이 가능하기 때문에 전략무기로 평가할 수 있다”고 말했다.

3. 독자 개발과 수출효과

2008년 독자 개발에 착수, 올해 잠수함을 바다에 띄워 실험하는 진수식에 이어 1년여간 시험 운용 후 해군 정식 인도식에 이어 2020년쯤 실전 배치하기까지 최종 관문을 통과하면 우리나라는 세계 13번째 잠수함 독자 개발 국가로 등록된다. 잠수함 독자 기술 설계 개발은 세계 최고 조선 기술 강국으로 인정받는 것을 의미하며, 잠수함 이 외의 선박 수주에도 영향을 미치게 된다. 독자 개발을 반드시 성공시켜야 하는 이유는 수출 효자상품으로 자리매김하고 조선 강국으로 재도약할 수 있기 때문이다. 우리나라는 세계 5번째 잠수함 수출국이다. 2012년 HDW 조선소가 인도네시아 잠수함 수주경쟁에서 우리나라의 대우조선해양에 패하자 독일은 물론 유럽연합(EU) 전체가 술렁거렸다.

4. 잠수함 추진방식 차이

장보고 I 사업 1번함인 장보고함, 장보고 Ⅱ 사업 1번함인 손원일함, 장보고 Ⅲ 사업 1번함인 도산안창호함 이름을 사용해 통상 장보고급, 손원일급, 도산안창호급 잠수함으로 구분한다. 축구팀에 비유하면 장보고급 잠수함이 초등학생, 손원일급이 중학생이라면, 도산안창호급은 대학생 축구팀에 비유된다. 핵잠수함은 프로선수들로 구성된 국가대표급 축구팀에 비유된다. 장보고급, 손원일급, 도산안창호급 잠수함 크기는 각각 56.4m, 65.3m, 83.3m 등 크기와 배수량 차이뿐 아니라 수중지속잠수능력 등 질적인 차이가 크다. 장보고급 잠수함은 축전지에 저장한 전기에너지로 저속(시속 7∼11㎞)에서 2∼3일, 최대속도에서는 1시간의 단기 항해능력이 가능하다. 하지만 손원일급 잠수함은 공기불요추진(AIP·Air Independent Propulsion) 체계를 탑재해 저속 기동 시 2주간 수중작전이 가능하다. AIP는 수면 위의 공기를 사용하는 스노클(Snorkel) 기동 없이 물속에서 자체적으로 추진에너지를 발생시키는 장치다. 214급 AIP 시스템의 성능은 독일의 지멘스 AG PEM(polymer electrolyte membrane) 연료전지를 사용하는데, 개당 120㎾의 출력을 낸다. 도산안창호급 잠수함은 3주 이상 수중작전능력이 가능하며, 손원일급에는 없는 수직발사관을 탑재해 무장이 크게 강화됐다. 장보고 Ⅲ 배치-2 설계에는 납축전지 대신 성능이 뛰어난 리튬전지 방식이 검토되는 것으로 알려졌다.

5. 수직발사관 6개 탑재

군은 2020년부터 장보고 Ⅲ 9척을 전력화해 1992년부터 배치된 209급 잠수함을 대체할 계획이다. 배치-1은 장보고 Ⅲ 잠수함의 첫 번째 버전에 해당하는 것으로, 2020년부터 2023년까지 총 3척이 건조된다. 이 잠수함에는 탄도미사일을 발사할 수 있는 6개의 수직발사관이 장착되는데, 사거리 500㎞ 이상의 현무 2-B 탄도미사일이 탑재된다. 배치-2는 수직발사관이 10개로 늘어난다. 애초 잠수함발사순항(크루즈)미사일(SLCM) 발사관을 장착할 예정이었으나 지난해 북한의 북극성-2형 SLBM 발사 성공과 3000t급 잠수함 개발 추진 등으로 SLBM 발사가 가능한 수직발사관을 탑재했다. 214급 잠수함에는 잠대지(潛對地) 미사일인 국산 해성-3와 미국제 대함미사일인 하푼 미사일이 탑재된 것으로 알려졌다. 한화시스템과 LIG넥스원이 각각 개발한 전투체계와 소나 체계도 장착된다.

6. 南北 잠수함 전력 비교

북한은 한국에 비해 크기와 성능은 많이 떨어지지만, 우리보다 월등히 많은 80여 척의 잠수함을 보유하고 있다. 규모 면에서는 세계 5위로 비대칭 전력을 발전시켜왔다. 북한은 2차 세계대전 때 독일이 개발한 잠수함을 러시아와 중국으로부터 들여오거나, 1990년대 중반까지 자체 건조해 23척을 보유하는 등 비대칭 전력인 잠수함 개발에 주력해왔다. 북한 잠수함 전력은 로미오급 23척과 상어급 38척, 유고급 23척 등 80여 척에 이른다. 한국의 10여 척에 비해 수적인 측면에서 압도적으로 우세하다. 하지만 북한 잠수함은 소음이 심하고 속도가 느려 원양작전은 불가능한 한계가 있다. 철저히 대남 공격용이다. 특히 북한의 로미오급 잠수함은 한번 물속에서 최대 13시간 작전이 가능하지만 우리 214급 잠수함은 2주 동안 수중작전이 가능하다. 문근식 국장은 “우리가 3~5배 먼저 탐지하고 2~3척씩 한 번에 공격할 수 있는 능력이 있다”고 밝혔다.

7. 한국형 핵잠 모델은?

문재인 대통령은 핵추진잠수함을 대선 공약으로 내걸었다. 아직 이를 철회하지는 않았지만, 북한 등의 반발을 의식해 서두르지 않고 조심스럽게 접근하고 있다. 핵잠 개발에 대한 여러 가지 대안이 검토되는 가운데 외국과의 기술협력이 유력하게 떠오르고 있다. 특히 프랑스 DCNS가 개발한 바라쿠다(5300t급) 핵잠이 대안으로 부상하고 있다. 바라쿠다급 핵추진잠수함은 안전잠항심도 400m, 최고 속력은 수중 25노트(시속 46㎞), 수상 14노트(시속 26㎞)로 60명의 승조원이 탑승하며 최대 70일까지 작전할 수 있다. 4문의 533㎜ 어뢰발사관과 12개의 수직발사대(VLS)를 갖추고 어뢰와 기뢰, 대함미사일과 순항미사일로 무장하고 있다. 농축률이 20% 미만인 핵연료를 사용해 한·미 원자력협정 위배 논란도 피할 수 있다.

8. 北, 3000t급 핵잠 개발중

북한은 지난해 8월 24일 고각각도로 쏘아 올려 500㎞(실사거리 2000㎞ 추정)를 비행한 SLBM인 북극성-2형 시험발사에 성공함으로써 미국·러시아·영국·프랑스·중국·인도에 이어 7번째 SLBM 보유국이 됐다. 일본 도쿄(東京)신문 등 외신은 북한이 SLBM 발사관 2~3개를 장착하고 장시간 잠행이 가능한 3000t급 신형 잠수함을 조만간 진수할 것이라고 보도했다. 신형 잠수함에는 북한이 개발 중이지만 한 번도 발사 실험을 한 적이 없는 최신형 SLBM 북극성-3형을 탑재할 가능성이 크다고 보도했다. 북한이 현재 보유하는 SLBM 탑재 잠수함은 발사관이 1개뿐인 신포급(2000t급) 잠수함 1척뿐이다. 하지만 신포급은 수심이 얕은 해역에서 며칠간만 운영할 수밖에 없고 수직발사관 1개로는 공격 방어 등에서 한계가 있다. 북한이 신형 잠수함에 장착할 엔진은 평안북도 용천의 북중기계공장에서 개발·제조했으며, 동력 시스템은 부상하지 않고 연속적으로 항행이 가능한 AIP 체계를 갖췄다는 첩보도 나온다.

9. 南北 핵잠 집착하는 이유

미국과 러시아의 핵탄두 장착 SLBM 1발이면 강대국의 대도시 하나를 소리소문없이 간단히 날려버릴 수 있다. 북한의 핵탄두 탑재 SLBM 개발은 한·미 연합방위체제와 한·미 동맹의 근간을 흔들 수 있다. 핵추진잠수함을 ‘진짜 잠수함’이라고 부르는 이유다. 속력 면에서 핵잠이 KTX라면 디젤잠수함은 완행열차에 비교된다. 핵잠은 평균 시속 37∼47㎞로 지구 한 바퀴(4만120㎞)를 도는 데 40일 정도 걸리는 반면, 디젤잠수함은 평균 시속 11∼15㎞로 140여 일이 걸린다. 핵잠은 도중에 보급품 및 연료를 재보급받을 필요가 없고 기항지도 필요 없다. 수중작전능력에 있어 핵잠은 무제한이지만 디젤잠수함은 거의 매일 의무적으로 수면 가까이 올라와야 하고 속력 및 수중작전 지속능력이 떨어진다. 공격능력에 있어 핵잠이 헤비급 펀치라면 디젤잠수함은 플라이급 펀치 수준이다. 생존능력(은밀성)에 있어 핵잠이 완전 스텔스함이라면 디젤잠수함은 세미 스텔스함이다.

10. 동북아 잠수함 전력은

핵잠수함 개발에 가장 적극적인 나라는 중국이다. 3년 전 중국은 핵잠수함 부대인 북해함대를 최초 공개했다. 중국은 최신형인 진급을 포함해 모두 12척의 핵잠수함을 보유한 것으로 추정된다. 중국은 핵잠과 디젤잠수함을 포함해 65척을 보유한 것으로 보인다. 러시아는 핵잠수함 43척을 포함해 64척을 보유한 잠수함 강대국이다. 지난해 10월 2만4000t급 신형 핵잠수함 두 척을 태평양 함대에 배치했고, 오는 2020년까지 4대를 추가 배치할 계획이다. 미국은 1만8000t급 오하이오급을 포함해 무려 80척의 핵잠을 보유 중이다. 일본은 3000t급 이상 신형 디젤잠수함 22척을 보유하고 있는데, 언제든 핵잠수함으로 개조할 수 있는 수준이다.

정충신 기자 csjung@munhwa.com

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