이번주 ‘한국의 무기 이야기’는 지난 14일부터 17일까지 미 태평양사령부(PACOM) 주관으로 열린 하와이 국방과학기술전시회에서 선보인 국산 대전차 방어용 ‘능동방호체계’(APS)와 대함 유도무기 ‘로거’(LOGIR)를 소개한다. 능동방호체계는 첫 공개이며, 로거는 2009년에 이어 두번째로 전시됐다. 능동방호체계는 적의 대전차 미사일과 대전차 로켓 공격에 맞서기 위해 국방과학연구소(ADD)가 2006년부터 400여억원을 투입해 개발한 최신 무기다. 3차원 탐지추적레이더와 열상탐지추적기, 통제컴퓨터, 발사장치, 파편형 대응탄으로 구성된 능동방호체계는 ‘표적 탐지 및 추적→교전위치 및 발사기 구동→대응탄 발사→대응탄 폭발→표적 파괴’의 과정을 거치는데 통상 전차 전방 7∼22m까지 접근한 로켓탄과 미사일을 상대한다. 목표물 탐지에서 제압까지는 불과 0.2∼0.3초 걸린다.  K-2 전차에 장착된 능동방호체계. 포탑 좌우에 각각 1개씩의 발사기와 추적레이더, 열상탐지추적기가 장착돼 있다.전차 장갑에 의존하던 기존 방어개념에서 한발 더 나아가 전차 스스로 날아오는 적 미사일과 로켓을 파괴할 수 있도록 고안된 무기다. 적의 유도탄 공격에 맞서는 근거리 방어망인 셈이다. 양산 시에는 K-2 ‘흑표’ 전차에 장착될 예정이다.  능동방호체계 발사기개발을 담당한 ADD 관계자는 “적이 우리 군 전차를 향해 유도 미사일과 로켓 공격을 감행할 경우 전차의 장갑이 담당했던 방어를 전차에 장착된 2개의 능동방호체계가 수행해 전차의 생존성을 획기적으로 향상시킬 것으로 본다”고 말했다. 군은 주요 시설을 겨냥한 로켓 공격의 대응수단으로, 이 무기체계를 기반으로 한 기술을 해외 파병된 우리 부대에 적용하는 것은 물론, 소형 전투함정의 생존성을 높이는 장비로도 검토 중이어서 활용 범위가 확대될 전망이다. 지난 2월8일 아프가니스탄의 한국군 주둔기지 내 3발, 기지 밖에서 5발의 RPG-7 로켓 포탄이 떨어져 폭발했다. 다행히 인명·시설 피해는 없었지만 아찔한 순간이 아닐 수 없었다. 이처럼 근거리에서 한국군 주둔기지에 대한 로켓 공격 시 이를 부대시설 밖에서 무력화시켜 파병 장병과 부대시설을 지켜내는 데 능동방호체계는 효과적인 대응 수단이라고 ADD 측은 설명했다. ADD 관계자는 “능동방호체계 탐지 및 통제장비와 발사장비를 부대 내에 설치할 경우 RPG-7 로켓포 공격으로부터 부대시설을 온전히 방어할 수 있다”고 말했다.  능동방호체계가 표적을 파괴하는 장면북한 공기부양정을 겨냥해 개발된 대함 유도무기 ‘로거’능동방호체계와 함께 공개된 로거 유도탄은 한·미 공동연구로 탄생한 최초의 무기란 점에서 눈길을 끌었다. 로거는 군이 보유한 기존 70㎜ 무유도 로켓(Hydra 70)에 한·미 양국이 공동으로 개발한 탐색기와 유도조종장치, 구동장치가 달렸다. 사거리 수㎞에 한발당 가격이 수천만원대로 저렴한 소형 유도탄이다. 개발에 참여한 방산업체인 LIG와 퍼스텍 등은 대량생산 시 수출이 유력시되는 품목이라고 전했다. 차량과 헬기 등에 장착되는 로거는 원거리에서 북한 공기부양정의 기습공격을 차단할 목적으로 개발됐다. 취약한 군의 비대칭 대응전력을 한단계 업그레이드시킬 것이라는 평가를 받는다.호놀룰루=박병진 기자·공동기획 국방과학연구소

최근 첨단 국산무기들이 잇따른 사고나 결함으로 체면을 구겼다. 차세대 한국형 전차로 꼽히는 K-2 ‘흑표’ 전차는 2009년 7월 시험평가 도중 멈춰섰고, 두 달 뒤 다시 실시한 평가에서는 엔진에서 연기가 피어 올랐다. 엔진 ‘파워팩’에서 비롯한 이러한 문제들로 국산화 포기까지 고민해야 할 정도다. 국산 K-21 전투장갑차는 지난해 7월 배수펌프가 작동되지 않아 침수되는 바람에 조종수 한 명이 숨지는 어처구니없는 사고를 내기도 했다. 최근에는 K-11 복합소총에서 문제가 발견돼 양산의 기로에 서 있다.◇미국산 호크 대공미사일을 대체하기 위해 개발 중인 국산 지대공 미사일 ‘철매-2’. 현재 운용시험평가 중인 철매-2는 올해 안에 개발이 완료될 것으로 알려졌다.군이 개발자에게 과도하게 높은 성능조건(ROC)을 요구하고, 무기 설계에서 폐기까지 지속적인 품질관리가 이뤄지지 않는다는 점이 알려지면서 여론은 비판 일색이다. 지난 60여년간 첨예한 남북 대치 속에 지나치게 무기개발 ‘속도전’에 매달린 것도 반성해야 할 시점이다. 환부를 도려내야 하지만 첨단무기 개발에 공을 들이는 국방과학연구소(ADD)와 관련 방산업체에 대한 격려를 잊지 말아야 한다는 주문도 있다.그동안 ‘한국의 무기 이야기’는 국산 유도무기의 개발과정을 다뤘다. 자주국방의 신호탄이었던 ‘백곰’ 유도탄을 시작으로 최근 개발된 대잠로켓 ‘홍상어’까지 그 개발사를 들춰보면 그야말로 한반도 현대사를 드러내준다고 할 수 있다.그렇다면 현재 개발 중인 유도무기는 어떤 것들이 있을까. 먼저 ‘철매-2’를 꼽을 수 있다. 철매-2는 미국의 패트리엇과 같은 개념의 요격미사일이다. 탐지거리가 85㎞에 이르는 다기능 레이더를 이용해 15㎞ 고도로 침투하는 적 항공기, 탄도미사일 등을 40㎞ 밖에서 타격할 수 있도록 설계됐다. 여러 표적을 동시에 공격할 수도 있다. 지난해 7월 시험발사 때 철매-2는 서해상 12㎞ 상공에서 마하1 정도의 속도로 날아오는 가상 적기인 무인 표적기를 격추시켰다. 2006년부터 4985억원의 예산이 투입돼 개발이 진행된 철매-2는 향후 10∼20년간 낡은 미국산 호크(Hawk) 미사일을 대체하면서 국군의 주력 무기로 사용될 전망이다.◇한·미 합작으로 개발 중인 단거리 유도 미사일 ‘로거’ 발사 장면.군 관계자는 “철매-2는 올해 군 운용성 시험평가에서 모두 7발을 시험하는데 이미 2발이 발사에 성공해 5월까지 합격이 판가름난다”면서 “최고의 기술이 융합된 유도무기로, 군 운용이 결정되면 올 연말이나 내년 초쯤 생산에 들어갈 것”이라고 말했다.ADD는 미 해군 연구기관인 NAWC와 공동으로 저렴한 가격의 초정밀 유도무기 ‘로거’(LOGIR)도 개발 중이다. 로거는 헬기 등에 장착해 다용도로 사용할 수 있는 로켓이다. 북한의 비대칭 전력 가운데 고속침투하는 공기부양정을 주요 목표로 삼을 것으로 보인다.천안함 피격과 연평도 포격 도발 이후 북한의 해안포 공격에 대비한 정밀 유도무기도 개발 중이다. 이미 도입이 결정된 이스라엘제 ‘스파이크’보다 한 단계 성능이 업그레이드될 이 유도무기는 지난해 개발에 착수했으며 내년 말 시험평가를 목표하고 있다.중거리 대전차 유도무기도 개발되고 있다. 사거리 2.5㎞의 이 미사일은 군이 보유한 ‘토우’(TOW) 미사일을 대체하는 대전차 유도무기로, 내년 말이면 시험평가에 나설 것으로 예상된다. 중어뢰 ‘백상어’의 명성을 이어갈 차기 중어뢰 ‘타이거상어’(가칭)도 개발에 속도가 붙는 것으로 알려졌다.박병진 기자, 공동기획 국방과학연구소

2002년 9월 ‘홍상어’는 최초 비행시험에 투입된다. 발사 명령과 함께 유도탄이 굉음을 뿜으며 하늘을 향해 수직으로 솟구치더니 금세 급선회를 하며 바다 쪽으로 방향을 틀었다. 개발에 참여한 국방과학연구소(ADD) 직원들의 입에서 “아! 해냈구나” 하는 탄성이 튀어 나왔다. 2000년 초 개발에 착수한 뒤 쌓인 시름과 걱정도 일순간에 환희로 바뀌었다.하지만 대부분의 처녀 비행이 그러하듯 문제는 잠복해 있었다. 육안으로 확인되지 않았지만 발사된 유도탄이 쉴 새 없이 요동치며 날아가고 있었던 것이다. 원인 규명을 위한 작업이 진행됐다. 수차례 실시된 비행과 지상발사 시험을 통해 확인된 기체 떨림 현상의 근본 원인은 홍상어에만 존재하는 비선형적인 강성(stiffness) 때문인 것으로 밝혀졌다. 어뢰의 원활한 탑재와 분리를 위해 2개의 조각으로 이어진 홍상어의 특이한 형상도 이 같은 현상에 영향을 미쳤다.개발팀이 머리를 맞댔지만 좀처럼 해결의 실마리를 찾을 수 없었다. 급기야 시험발사 현장에서 임시처방으로 금속테이프를 부착해 강성을 선형화하자는 아이디어가 제시됐고, 이를 적용한 뒤부터는 기체 떨림현상이 거짓말처럼 사라졌다. 홍상어 개발과정에 있었던 에피소드 가운데 하나다.이처럼 홍상어는 기체 진동과 원격측정 오류, 수직발사대 문제 등 개발 과정에서 시행착오와 실수를 반복하며 완성 단계에 이르렀다. ADD 관계자는 “최근 K계열 무기의 잇단 결함이 언론에 오르내리면서 국산무기에 대한 국민의 신뢰가 떨어지고 있다. 하지만 첨단무기 개발은 그 과정에 우여곡절이 있을 수밖에 없고, 운용과정에서도 여러 문제점을 드러내기도 한다”고 말했다.홍상어는 물속에서 소리보다 늦을 수밖에 없는 기존 어뢰의 한계를 넘어서서 어뢰의 사거리보다 더 먼 거리에 있는 잠수함을 타격하기 위해 개발된 무기다. 적 잠수함이 숨어 있는 해역 바로 위까지 공중으로 날아가 수중으로 들어가므로 적이 어뢰음을 포착할 수 있는 시간을 최소화해 잠수함 탐지 및 공격 성공율을 높였다.홍상어는 적 잠수함 해역까지 날아가 유도탄과 경(輕)어뢰를 분리하게 되며, 이때 수면과 부딪칠 때 발생하는 충격을 최소화하기 위해 낙하산을 펼친다. 경어뢰는 입수 후 주전지(해수전지)가 활성화되면서 자체적으로 기동하고, 이후에는 낙하산을 떼어 버리고 내장된 음탐부를 이용해 적을 탐지, 공격한다. 이 과정은 ‘함정에서 수직발사→추력방향조종으로 자세 전환→비행→유도탄과 추진기관 분리→유도탄 기체와 탑재 경어뢰 분리→경어뢰 낙하산 가동→경어뢰 입수 후 낙하산 분리→경어뢰 주전지 활성화 후 물속 항주→적 잠수함 탐지 및 타격’ 순서로 진행된다.수직발사형 대잠 유도탄으로는 세계 최고 수준인 홍상어는 열에 강한 조종날개를 달아 원활한 급속자세 제어가 가능하며, 관성항법장치를 이용한 중기유도로 목표를 찾아가는 능력이 탁월한 것으로 평가받는다. 수직발사대에 장착하므로 함정의 좁은 공간을 효율적으로 활용하며 모듈형 구조의 기계적 호환성 덕에 탑재 유연성도 높다. 함상의 덮개만 열면 언제, 어느 방향으로든 발사가 가능해 공격력과 생존성이 우수하다. 이 밖에도 특수내열 복합재로 유도탄 발사 시 발생하는 화염을 효과적으로 처리하는 신기술도 적용됐다.박병진 기자, 공동기획 국방과학연구소

“서해5도에서 북한 잠수함이나 잠수정이 어뢰를 이용해 또다시 우리 함정을 기습공격할 경우 가장 효과적인 대응수단은 무엇인가.”지난해 5월20일 천안함 침몰 원인을 조사한 민·군 합동조사단이 “천안함은 북한의 소형 잠수정에서 발사한 어뢰에 격침당한 것”이라고 발표했을 때 친분이 있던 해군 관계자에게 던진 질문이다. 당시 이 관계자는 “북한 잠수함의 공격임을 감지했다는 가정 하에 유력한 타격수단은 대잠(對潛)로켓 ‘홍상어’가 될 것”이라고 주저없이 말했다.◇적 잠수함을 공격할 수 있는 국산 대잠로켓 홍상어가 왕건함(DDH-Ⅱ)의 국산 수직발사체계를 통해 발사되고 있다. ADD 제공잠수함을 추적, 공격하는 주된 수단은 어뢰다. 북 잠수함이 서해 북방한계선(NLL) 인근 해저에서 우리 군함을 공격한다면 우리 해군의 209급 또는 214급 잠수함에 장착된 중어뢰 ‘백상어’와 독일산 SUT 어뢰, 함정과 헬기 등에서 발사하는 경어뢰 ‘청상어’로 맞설 수 있다. 그래서 “왜 홍상어냐”고 재차 물었더니 어뢰 발사시 생기는 어뢰음(音)을 이유로 들었다. 통상 수중어뢰는 물의 저항을 받다보니 어뢰보다 먼저 어뢰음이 적 잠수함에 탐지돼 대응 공격시 성공 확률이 떨어진다는 것.수심이 얕은 서해 바닷속 상황도 거론했다. 그는 “서해에서 잠수함 기동은 제한돼 있다. 209급 또는 214급 잠수함이 수심이 얕은 서해보다 주로 동해에서 작전을 펼치는 것도 이 때문”이라고 말했다. 그는 이어 “바닷속에서 은밀히 우리 함정을 공격한 뒤 도주하는 적 잠수함을 향해 함정에서 함포사격이나 폭뢰 투하 등의 작전을 펼칠 수도 있지만 100% 명중시킨다는 보장이 없기 때문에 완벽한 대응 전략이라고 하기는 어렵다”고도 했다. “그런 점에서 포착된 북한 잠수함을 향해 우리 함정이 원거리에서 공격할 수 있는 수단으로 홍상어만 한 게 없다”고 그는 강조했다.홍상어는 적 잠수함 인근 해역까지 10여㎞를 공중으로 날아간 뒤 바닷속으로 들어가 추적·타격하는 대잠 유도무기다. 해군과 국방과학연구소(ADD)가 2000년 개발에 착수해 9년간 약 1000억원을 들여 만들어낸 작품이다. 특히 함정에서 수직발사하는 형태의 대잠 유도무기로 미국 VLA(Vertical Launch Anti-Submarine Rocket)에 이어 세계에서 두 번째로 개발됐다. 사거리와 정확도도 세계 최고 수준으로 평가받는다. 로켓 내부에는 2004년 ADD가 개발한 경어뢰 청상어가 탑재돼 있다. ADD 관계자는 “함정 탑재용 대잠 유도무기 체계로 경어뢰의 짧은 작전반경을 극복하고 어뢰음을 거의 내지 않은 채 원거리에 위치한 적 잠수함을 공격할 수 있다”고 말했다.이에 따라 홍상어는 수적으로 위협이 돼 온 북한 해군의 잠수함 전력(로미오급 잠수함 20여척, 상어급 잠수함 40여척, 연어급 소형 잠수정 10여척 등 총 70여척)을 억제할 수 있는 우리 군의 핵심 전략무기라고 할 수 있다.하지만 안타깝게도 홍상어는 천안함이 침몰된 뒤 2개월이 지난 지난해 5월25일에 진해 해군 군수사령부 병기탄약창 생산공장에서 양산에 들어갔다. 홍상어는 실전배치된 4400t급 한국형 구축함(DDH-Ⅱ)과 7600t급 이지스구축함 세종대왕함(DDG)에 각각 8발과 16발이 탑재될 것으로 알려졌다. 박병진 기자·공동기획 국방과학연구소

1980년대 중반 우리나라 해군은 두 종류의 경어뢰를 보유하고 있었다. 하나는 미국으로부터 도입한 구형 경어뢰 ‘Mk 44’였고, 다른 하나는 Mk 44를 수심이 얕은 우리나라 해역에 맞게 개량한 ‘K744’이었다. 그러나 이 어뢰들은 구형이라 성능이 떨어졌다. 한국형 구축함(KDX) 도입사업을 추진하던 해군으로선 최신 구축함에 걸맞은 우수한 성능의 신형 경어뢰가 필요했다. 초기에는 신형 경어뢰 일부를 외국에서 먼저 도입한 뒤 추후에 국내에서 독자 개발하는 방안이 거론됐다.그러나 해외업체 간 경쟁이 과열로 치닫자 결국 신형 경어뢰를 국내에서 개발·생산하기로 결정했다. 국방과학연구소(ADD) 어뢰연구팀은 당시 거의 성공 단계에 진입한 중어뢰 ‘백상어’ 개발 경험을 등에 업고 1995년 신형 경어뢰 ‘청상어’ 개발에 착수했다. 이후 500억원을 투입, 10년간 공을 들인 결과 세계에서 7번째로 경어뢰 개발에 성공했다. 청상어는 부품 기준 91%, 가격 기준 85%의 높은 국산화율을 보인다.함정과 항공기, 헬기에서 발사해 적 잠수함을 공격하는 ‘잠수함 킬러’ 청상어 개발의 가장 큰 특징은 해군의 요구 성능에 대한 분석부터 설계와 시제품 제작, 시험평가에 이르기까지 독자적인 M&S(Modeling and Simulation) 과정을 거쳤다는 점이다. 청상어는 이 방식을 통해 수백 차례의 육상 모의발사 시험을 했으며, 실제 해상 발사에서 일어날 수 있는 오류를 최대한 줄여 예산을 절감했다. 아울러 실전과 흡사한 가상 환경에서 다양한 전술을 시현하고 설계 등을 수정함으로써 현장 운용성이 충분히 고려된 무기체계를 개발할 수 있었다. 청상어가 ‘디지털 어뢰’로 불리는 것도 이 때문이다. 그렇다면 청상어는 어떤 장점을 가지고 있을까. 우선 빔 조향기술을 적용한 능동형 소나(Active Array Sonar·수중 음파탐지장비)를 꼽을 수 있다. 청상어에는 37개의 능동 어레이가 있어 수십개의 음향 빔을 동시에 쏠 수 있다. 넓은 범위로 음파를 발사해 광역 탐색이 가능하고 음향 빔을 여러 형태로 변조·집합시켜 탐지거리와 목표 식별능력 등을 향상시킬 수 있다는 얘기다. 또 청상어의 탐지거리는 세계 최고 수준이며, 펌프제트 추진기 채택으로 저소음 고속추진기술을 갖췄다.◇국산 경어뢰인 청상어가 대잠 헬기와 해상초계기(P-3C), 함정에서 각각 발사되는 모습.ADD 제공이중 선체의 잠수함을 파괴할 목적으로 개발한 지향성 탄두의 파괴력은 1.5m 두께의 철판을 관통할 정도다. 고밀도 알루미늄 산화은 전지는 세계에서 2번째로 개발된 핵심부품이다. 수면부상 기능 또한 외국의 기술 수준을 뛰어넘는다. 수면부상 기능은 훈련어뢰로 사용할 때 추진을 멈춘 경우 수면으로 떠올라 쉽게 회수할 수 있도록 하는 능력을 말한다. 항공기나 함정에서 발사되는 청상어에 낙하산이 달린 점도 눈길을 끈다. 평범해 보이지만 수많은 첨단기술이 숨어 있다. 청상어는 공중에서 수중으로 입수한 후 일정 시간이 지나 추진을 시작하는데, 이때 발사 순간부터 초기 기동까지 어뢰 움직임을 제어하기 위해 낙하산이 장착되는 것이다. 박병진 기자·공동기획 국방과학연구소

국방과학연구소(ADD)가 2016년까지 백상어를 대체할 ‘차기 중어뢰’를 국내 기술로 개발 중인 가운데, 세계적으로도 고도로 정밀한 음향대항체계와 연안에서 작전하는 저소음 수상함에 맞서기 위한 첨단 중어뢰 개발이 이어지고 있다.비대칭 전력인 잠수함의 기본 전력으로 선진국들이 운용하거나 개발 중인 중어뢰는 어떤 것들이 있을까.◇미국산 중어뢰 ‘MK48 ADCAP’의 위용.가장 많은 원자력 잠수함을 보유한 미국을 대표하는 중어뢰는 ‘Mk 48 ADCAP’다. 레이시온사가 개발한 이 중어뢰는 이름 뒤에 Mod 4, 5, 6, 7 등 숫자를 붙여 개발시기와 성능을 구분짓는다. 1980년대 후반부터 미 해군에서 사용된 Mk 48 Mod 5는 당시로선 수중 환경과 음향대항체계의 영향을 최소화해 물 위에 떠 있는 수상함에 대한 공격력을 극대화한 장사정 어뢰로 설계됐다. 2007년에는 한 단계 성능이 개량된 Mod 6가 미 해군에 납품됐다. 최대 운용 심도는 900m이며, 전투 반경은 55노트 속력을 기준으로 22해리에 달한다.1998년부터 호주 해군과 공동 개발한 Mod 7은 유도부 성능을 개량하고 작동시간 및 탄두 파괴력을 증대시키면서 스텔스 기능을 업그레이드했다. 미 해군에선 로스앤젤레스급 공격원잠에 최초로 탑재됐고, 호주 해군은 콜린스급 잠수함에 장착됐던 구형 Mk 48 Mod 4 대체용으로 도입 중이다. 현재 Mk 48급 어뢰를 운용 중인 국가는 미국과 호주 이외에 아르헨티나와 브라질이 있으며, 네덜란드도 지난해부터 Mk 48 Mod 7을 구매, 운용 중인 것으로 알려졌다.◇독일의 ‘DM2 A4’ 중어뢰.이탈리아의 WASS사가 개발한 중어뢰 ‘블랙 샤크’(Black Shark)는 스텔스 기법과 전기추진방식이 적용돼 매우 조용한 것으로 유명하다. 여기에 낮은 수명주기 비용에다 과감한 정비지원까지 내세워 중어뢰 판매시장에서 다크호스로 급부상하고 있다. 1997년 개발에 착수, 2004년 11월 칠레 해군 잠수함에서 첫 발사시험이 이뤄진 이 중어뢰는 능동/수동 음향호밍에다 추적을 위한 다중 빔(Multi Beam)까지 투사할 수 있는 능력을 보유하고 있다. 또 유도 조종은 전통적인 유도케이블 대신 광섬유를 사용한다. 덕택에 잠수함과 어뢰 간의 데이터 전송속도가 빨라졌고 유도 거리도 2배가량 늘어났다. 운용국은 이탈리아와 칠레를 비롯해 말레이시아, 싱가포르, 포르투갈, 프랑스 등이다.독일 아틀라스 일렉트로닉사가 개발한 ‘DM2 A4’는 독일과 노르웨이 잠수함에 탑재돼 있다. 300㎾의 고출력 전기추진체계, 광섬유 유도 케이블, 신형 자이로 등을 장착한 데다 탐지각이 넓고 어뢰의 고속운항 시 발생하는 소음을 줄이기 위한 유체역학적 요인을 최적화해 성능면에서 다른 중어뢰를 능가한다는 것이 업체 주장이다.이처럼 세계 중어뢰 시장은 미국 레이시온사의 ‘Mk 48’과 이탈리아 WASS사의 ‘블랙 샤크’, 독일 아틀라스 일렉트로닉사의 ‘DM2 A4’ 등 3종이 주도하는 형국이다. 여기에 영국 해군 잠수함에 탑재된 ‘스피어피시’, 러시아가 개발한 ‘TEST-71ME-NK’, ‘UGST’ 등이 제법 명성이 나 있다.중국의 중어뢰 개발은 러시아 기술에 기반을 두고 있는데, 2005년 실전 배치된 ‘YU-6’ 중어뢰는 예외적으로 유실된 미 해군의 Mk 48을 건져올린 뒤 역설계해 개발한 것으로 알려져 있다. 이란 ‘가디르’급 잠수함에서 발사한 ‘CHT-02D’ 어뢰로 천안함을 침몰시킨 북한도 다양한 어뢰를 보유하고 있는데, 운용 중인 중어뢰는 중국과 러시아에서 개발된 ‘YU-3G’와 ‘TYPE 53-65’ 등이 꼽힌다.박병진 기자

잠수함의 기본 무기인 어뢰도 신관이 작동하지 않아 폭발하지 않는 등 다양한 오작동 사례가 있다. 과거 독일 잠수함은 수송선단의 상선을 향해 발사한 어뢰로 다른 독일 잠수함을 침몰시켰는가 하면, 2차 세계대전 초기 실전에 운용했던 미 해군 어뢰의 3분의 1 정도는 불량품이었다고 한다. 극단적인 사고였지만 내부 폭발로 참사를 부르기도 했다. 2000년 8월 러시아 핵잠수함 쿠르스크호 침몰 사고는 잠수함 내부의 어뢰 폭발이 원인이었다. 이로 인해 배수량 2만4000t의 초특급 잠수함이 바렌츠해에 가라앉고 승조원 118명 전원이 사망했다.◇2006년 3월24일 LIG넥스원 구미공장에서 열린 ‘국내개발 유도무기 전력화 기념식’에 참석한 외국군 관계자들이 전시된 중어뢰 백상어에 대해 이야기를 나누고 있다.세계일보 자료사진또 어뢰는 수중의 많은 잡음을 식별해 표적의 소음만을 추적한다. 표적이 속력과 심도를 변경할 경우에도 이를 감지하고 끝까지 쫓아가야 한다. 이 때문에 기능이 복잡하고 사거리가 길어질수록 표적 추적 가능성은 낮아지며 반대로 실패율은 높아진다. 이러한 오류를 막기 위해 어뢰 개발 시 세밀한 시험평가가 이뤄진다. 독일은 1960년대 이후 선유도어뢰를 개발하면서 2000회 이상의 해상시험을 실시하기도 했다.국산 중어뢰 ‘백상어’ 역시 개발 초기에 이러한 기기 결함과 오작동으로 여러 차례 난관에 부딪혔다. 국방과학연구소(ADD)는 백상어 개발 과정에서 자체 수중발사 실험을 모두 27회 실시했다고 한다. 당시 발사시험에서 3회 중 1회는 실패했고, 이로 인한 불량률이 22%에 이르렀다. 2000년 실전 배치되기까지 과정이 순탄치 않았다는 얘기다.하지만 더 큰 문제는 이후 표적함을 상대로 한 실사격 시험에서 발생했다. 어뢰가 폭발되지 않거나 목표물에 도달하기도 전에 터져버린 것이다. 2003년 5월 1차 실사격 시험에서 백상어는 목표물에 명중했지만 아예 폭발하지 않았다. ADD는 신관이나 탄두의 불량으로 여겼다. 이어 그해 8월 2차 시험에서는 어뢰가 목표물에 도달하기도 전에 약 150m 전방에서 폭발해버렸다. 어뢰의 표적감지 센서가 오작동해 조기 폭발한 것으로 ADD는 추정했다.◇중어뢰 백상어가 표적을 폭파시키는 모습(위 사진)과 백상어의 수중 발사장면. ADD 제공이미 다수의 백상어를 납품받아 실전배치 중이던 해군은 보유량 전량을 제조사인 LIG넥스원에 반납키로 했다. 실사격 시험 때 사용된 백상어 2발과 신관, 탄두 등도 전액 배상할 것을 업체에 요구했다. 또한 향후 백상어를 재발사할 때 드는 소요량과 시험평가 비용 일체를 업체가 부담할 것과 원인 규명 뒤 성능이 보장될 때까지 양산을 중지하도록 요구했다.업체로선 시련의 계절이었고, 백상어의 운명도 기로에 서 있었다. 이와 관련, 업체 관계자는 “사고 원인을 종합한 결과 어뢰가 표적을 추적하면서 수면 근처에서 폭발하는 현상이 발견됐고, 이에 따라 백상어의 결함은 자기신호 반사파에 의한 오작동으로 결론 내려졌다”면서 “이후 내부 소프트웨어를 개선한 뒤 2004년 1, 2차 검증시험에서 표적함을 완벽하게 명중시켜 실추된 명예를 회복하고 군에 정상 납품하기까지 힘든 시기였다”고 당시를 떠올렸다.백상어의 국내 개발 성공에 고무된 방위사업청은 2007년 12월18일 제25회 방위사업추진위원회 회의에서 2016년까지 ‘차기 중어뢰’를 국내 기술로 연구 개발할 것이라고 밝혔다. 차기 중어뢰는 백상어에 비해 사거리와 파괴력이 향상돼 214급(1800t급) 이상 잠수함에 장착될 예정인데, 현재 개발이 순조롭게 진행 중인 것으로 알려졌다.박병진 기자, 공동기획 국방과학연구소

21일 청해부대 최영함(4500t급)은 한국 해군사에 새로운 한 페이지를 장식했다. 아덴만 공해상에서 소말리아 해적들에게 납치된 화물선 삼호주얼리호(1만1000t급)와 한국인 8명을 비롯한 선원 21명을 군사작전으로 완벽하게 구출해낸 것이다. 성격은 다르지만 1999년 4월25일도 해군에겐 잊지 못할 날이다. ‘99서태평양훈련’에 참가한 해군의 209급 잠수함 ‘이천함’이 표적인 미국의 퇴역 순양함 ‘오클라호마시티호’(1만670t급)를 단 한 발의 어뢰로 격침해 우리 군의 뛰어난 작전 구사 능력을 세계에 과시했기 때문이다.훈련 작전권을 쥐고 있던 미군 측은 오클라호마시티가 미군 전투기에서 발사된 AGM-65 ‘매브릭’ 미사일 2발을 맞고도 끄떡없이 버티자 흔쾌히 이천함의 어뢰 발사 요청을 받아들였다. 당시 미군 측은 ‘어뢰 3∼7발을 맞아야 가라앉는 1만t급 순양함이 설마 한국의 소형 디젤 잠수함이 쏘는 어뢰 1발에 격침될까’라며 대수롭지 않게 여겼던 것으로 알려졌다. 표적 확보의 어려움과 환경오염 우려 등으로 한반도 주변 해역에서 제대로 어뢰 발사 훈련을 할 수 없었던 우리 해군으로선 천금 같은 기회였다. 결국 이천함에서 발사된 어뢰는 8㎞ 밖에 있던 오클라호마시티의 선체를 보기좋게 두 동강 내 미군의 코를 납작하게 만들었다.하지만 이 어뢰는 독일의 STN 아틀라스사가 1980년에 수출용으로 개발한 ‘수트’(SUT·사거리 12㎞)였다. 이천함이 국내에서 처음 제작된 209급 잠수함이었지만, ‘실탄’은 외국제였던 것이다. 한국은 이때까지만 해도 독일에서 수트 어뢰 전량을 직수입해 운용 중이었다.앞서 해군은 1992년 국내에 209급 잠수함(독일제 장보고함)을 첫 도입하기에 앞서 90년 1월부터 국산 어뢰 개발에 들어갔다. 국방과학연구소(ADD)와 유도무기 전문 방산업체인 LIG넥스원(당시 LG이노텍)이 개발비 302억원을 들여 연구에 몰두했고 8년6개월 만인 98년 6월 마침내 국산 어뢰 ‘백상어’가 탄생했다.백상어는 잠수함과 잠수정에 탑재해 수상함과 잠수함, 수송선단을 공격하는 ‘중어뢰급’으로 개발됐다. ◇해상군사훈련 도중 표적 역할을 하는 퇴역 함정이 어뢰에 맞아 두 동강 나는 모습.‘백상어 프로젝트’는 연간 53명의 전문가와 양산비를 포함해 총 예산 900억원이 투입된 중대형 사업이었다. 백상어 개발 과정에서 ADD는 자체 수중발사 시험을 20여차례나 실시했다. 처음에는 불량률이 22%에 이르렀지만 보완작업을 거쳐 완성도를 높였다. 결국 백상어는 1998년 3월13일 소형 잠수함을 이용해 실시된 마지막 발사 시험을 통과했고, 2000년 209급 잠수함에 실전 배치됐다. 이후 개발업체는 한 발당 약 9억5000만원의 가격에 모두 수십 발의 백상어를 해군에 납품했다.백상어는 수동소나와 능동소나를 조합한 음향탐지장치와 디지털 유도 시스템을 갖췄으며, TNT 폭약 370㎏에 달하는 강력한 파괴력으로 적 함정의 가장 취약한 부분인 배 아랫쪽을 타격해 치명적인 피해를 입힌다. 특히 수트가 잠수함에서 선으로 유도하는 유선유도 방식인 데 비해 백상어는 중간 유도 과정 없이 적 함정 소리를 스스로 추적해 공격하는 첨단 능동형 음향 어뢰다. 이에 따라 다수의 목표물을 동시에 공격할 수 있고 중간 유도에 따른 속도 감소가 없다는 게 백상어의 장점이다.박병진 기자, 공동기획 국방과학연구소

해전에서 함정의 가장 큰 위협 중 하나는 어뢰다. 미사일이 공중을 날아 표적을 공격하는 것이라면 어뢰는 수중을 주행해 표적을 타격한다. 수중에서 타격할 수 있는 표적은 잠수함과 수상함이다. 하지만 수상함 타격 수단은 어뢰말고도 수두룩하다. 따라서 수상함을 공격하는 어뢰는 주로 잠수함에서 발사되는 어뢰를 말한다.일격에 대형 함정을 두동강내는 무시무시한 위력을 지닌 어뢰는 과연 어떻게 개발돼 왔을까. 앞으로 몇차례에 걸쳐 국산 어뢰의 개발 및 그 종류에 대해 소개한다.◇미 해군 버지니아급 공격원잠이 어뢰를 발사하는 모습.세계 최초의 어뢰는 1866년 영국인 로버트 화이트헤드가 개발했다. 이 어뢰는 폭약을 탑재하고 압축공기를 이용해 시속 6노트(11㎞)의 속력으로 910m를 항진했다. 개발 초기에는 설정된 심도를 유지하는 데 어려움이 있었으나, 이를 해결한 후 10개국으로 수출하는 성과를 이뤄 ‘세계 최초 어뢰’라는 영예를 얻었다.어뢰를 탑재하는 수상함을 ‘어뢰정’이라고 한다. 제1차 세계대전에서 터키의 어뢰정은 1만3000t급 영국군 순양함 ‘골리앗’을 어뢰 2발로 격침시키는 커다란 전과를 거뒀다. 그러나 각국 해군은 대형함에 접근하는 어뢰정을 막으려고 어뢰정 구축함을 건조해 대형함의 전방에 배치했고, 어뢰정은 대형함에 접근하기도 전에 이들 구축함 함포에 희생되곤 했다.오늘날에는 수상함 및 대잠 항공기에 잠수함 공격용 어뢰를 탑재하고 있으며, 잠수함에는 수상함 및 잠수함 공격을 위해 어뢰를 탑재한다.어뢰의 종류는 크기, 유도방법 및 추적(Homing) 방법에 따라 분류된다. 먼저 크기에 따라 경(經)어뢰와 중(重)어뢰로 나뉜다. 경어뢰는 통상 직경이 406㎜(16인치)로, 50㎏ 정도의 폭약을 탑재하고 있으며 수상함 및 항공기에서 잠수함 공격을 위해 사용된다. 중어뢰는 직경이 533㎜(21인치)에 250㎏ 정도의 폭약을 탑재해 주로 잠수함에서 수상함 타격용으로 쓰인다. 어뢰정도 수상함 공격을 위해 중어뢰를 탑재한다.◇우리 손으로 만든 국산어뢰 백상어(아래)와 청상어.유도방법에 따라선 직주(Straight running) 어뢰와 선유도(Wire guided) 어뢰로 구분된다. 직주어뢰는 발사된 침로로만 진행하기 때문에 ‘Fire and Forget 어뢰’라고도 부른다. 이러한 직주어뢰의 단점을 보완하기 위해 어뢰가 표적의 예상 위치에 도달했는데 표적을 타격하지 못한 경우 예상 표적 위치에서 일정한 패턴으로 기동하도록 개발된 패턴형(Pattern running) 어뢰가 있다.선유도 어뢰는 잠수함의 전투체계와 선(Wire)으로 연결돼 있어 어뢰의 침로·속력·심도의 3차원 기동을 잠수함에서 조종할 수 있다. 따라서 표적이 침로, 속력 및 심도를 변경하더라도 정확히 추적할 수 있다. 이 어뢰는 1960년대부터 개발됐다.또 추적(Homing) 방법에 따라 음향(Acoustic) 추적과 항적(Wake) 추적으로 양분된다. 음향 추적은 함정에서 방사되는(Radiated) 소음을 수신해 표적 방향으로 접근하는 수동(Passive) 음향추적과 어뢰에서 직접 음파를 쏜 뒤 표적에 반사돼 되돌아오는 음을 분석해 표적을 추적하는 능동(Active) 음향추적이 있다. 항적 추적은 함정의 스크루에서 발생하는 항적을 탐지해 추적하는 방식이다.박병진 기자·공동기획 국방과학연구소

시험평가 때 놀라운 명중률로 ‘신궁’(神弓)’으로도 불렸던 ‘신궁’(新弓). 2004년 7월31일 합동참모본부로부터 전투용 사용 ‘가’ 판정을 받은 뒤 이제 대표 국산 유도무기로 자리 잡았다. 그렇다면 이 무기체계는 어떤 특징을 지니고 있을까?휴대용 지대공 유도무기 신궁은 크게 주장비, 점검장비, 훈련장비, 그리고 종합군수지원 요소로 구성된다. 주장비는 유도탄과 발사관으로 이뤄진 장입 유도탄과 삼각대, 발사기, 주야 간 조준기 등의 발사장비로 이뤄져 있다. 여기에 발사 전 신궁의 ‘몸상태’를 점검하는 유도탄 점검장비, 발사장비 점검장비, 조준기 정열기 등이 있으며, 교육을 위한 훈련장비로 모의훈련탄, 추적훈련장비, 교전모의기(시뮬레이터) 등이 갖춰져 있다.신궁은 사수가 표적에 대해 사격을 결심하고 전원냉각기를 작동시켜 가동된다. 표적의 탐지는 저고도 탐지레이더 등으로부터 표적 방위각 정보를 수신한 후 육안 관측에 의해 이뤄진다. 이어 적외선탐색기가 표적을 포착했다고 사수에게 소리 및 빛으로 신호를 주며 사수가 이를 확인해 유도탄이 발사된다. 발사부터 타격까지 최대 10초 정도 소요되는데 항공기를 격추하지 못했을 때는 자폭 신관이 작동, 공중에서 터져 지상 폭발로 인한 피해를 방지한다.신궁 유도탄에서 가장 눈에 띄는 것으로 적외선탐색기가 장착된 유도탄 앞의 노즈(nose) 부분을 꼽을 수 있다. 여기에는 둥근 반구면(球面) 형태에 대못 모양의 항력감쇄기(spike)가 자리하고 있다. 왜 이런 모양의 장비를 달았을까?유도탄은 경량화를 위해 추진제를 최소한으로 사용하면서 원하는 성능이 발휘되도록 설계하는 것이 기본이다. 따라서 추진제의 효율성을 높이거나 유도탄이 비행 중 받는 공기의 저항을 줄여야 한다. ◇휴대용이지만 삼각대 형태의 발사장비에서 운용되는 신궁은 국산 대표 ‘명품무기’로 각광받고 있다. ADD 제공국방과학연구소(ADD) 체계종합팀 이원상 책임연구원은 “대부분의 유도탄이나 포탄은 항력을 줄이기 위해 노즈부를 뾰족한 형상으로 디자인하기 마련이다.하지만 적외선탐색기가 표적의 적외선 신호를 받기 위해서는 반구면의 적외선 돔(Dome)이 필요한데 반구면의 항력은 매우 높다. 이를 없애기 위해 러시아제 ‘이글라’와 같은 스파이크형의 항력감쇠기를 단 것”이라고 설명했다.아울러 신궁은 휴대용이지만 삼각대 형태의 거치식 발사장비에서 운용된다. 삼각대에는 유도탄 1발이 들어가는 발사관과 조준경, 발사기 및 피아식별기가 장착된다. 발사관은 유도탄을 충격과 온도 변화 등 외부환경으로부터 보호되고 삼각대에 쉽게 장착할 수 있어야 한다. 박병진 기자, 공동기획 국방과학연구소