3천톤 호위함 대신 50kg 로봇 범선…나토 바다 가른 저비용 대잠망

영국 해양 감지 기업 오셴(Oshen)이 9월 포르투갈에서 열린 나토(NATO) 다국적 해양 로봇 훈련 'REPMUS26'에서 세계 최초라고 주장하는 음향 초계선(acoustic picket line) 기능을 선보이며 풍력을 동력으로 삼는 소형 자율 무인 범선 6척을 바다에 배치했다.

해군 전문 매체 네이벌뉴스(Naval News)는 25일(현지시각) 오셴이 자체 개발한 무인 수상정(USV) '씨스타(C-Star)' 함대로 분산형 음향 감시망을 구성해 실제 수중 목표물을 대상으로 탐지 역량을 시험했다고 전했다. 바람으로 항해하는 소형 범선 기반 음향 감시망을 다국적 지휘 체계에 연동하는 이번 시도는 기존 고가 유인 함정 중심 수중 탐색 체계를 보완할 대안으로 거론된다.


기존 수동 소나 감시 체계는 수상 선박 한 척이 최대 100개의 수중 음파 탐지기를 장착한 플랫폼을 끌고 다니는 예인 방식을 주로 활용했다. 이 체계는 국지 방향 탐지 성능이 뛰어난 반면 예인 선박의 자체 추진 소음과 주변 선박 소음에 영향을 받기 쉽고 탐지 면적 확장에 물리적 제약이 따랐다.

오셴이 이번 시험에 투입한 씨스타는 바람을 주 동력으로 사용하는 길이 1.2m(4피트), 자체 무게 약 50kg급 초소형 로봇 범선이다. 오셴은 크기가 작고 생산 단가가 낮은 센서 플랫폼을 광역 해역에 넓게 분산하는 방식으로 기존 소나 체계의 한계를 넘는 해법을 모색했다.
씨스타에는 영국 방산 음향 기기 기업 시스템즈 엔지니어링 앤드 어세스먼트(SEA)가 제작한 수중 음파 탐지기(Hydrophone)를 실었다. 흩어진 무인 범선들이 수집한 음향 데이터는 다각도 모니터링을 거쳐 잠수함의 방위각뿐 아니라 공간 위치 좌표를 동시에 추출한다. 확인된 표적 위치는 예인 소나를 탑재한 대형 전투함이나 대잠 초계 자산을 표적 쪽으로 유도(Cueing)하는 데 쓰인다. 그린란드-아이슬란드-영국(GIUK) 해협 같은 전략 병목 해역에 유연한 음향 장벽을 치는 작전이 주요 활용처로 꼽힌다.


오셴에 따르면, 씨스타는 카테고리 5급 허리케인 속에서 기능을 유지하며 위성 데이터를 전송한 무인 수상정이다. 선체가 작고 수면에 밀착해 레이더 반사 면적이 좁고 시각적 식별이 까다로우며, 일부 선박이 손실되더라도 전체 감시망을 빠르게 재구성할 수 있다. 이번 REPMUS26 훈련은 50kg급 초소형 무인정부터 3000t급 유인 호위함까지 다양한 크기의 전력이 참여해 복합 지휘 통제와 상호 운용성을 맞추는 데 초점을 맞췄다.

오셴 연구진은 훈련에 앞서 군 통신 채널에 과부하가 걸리지 않도록 데이터 전송 형식과 시점을 조율해 나토 지휘 시스템과 소프트웨어를 연동했다. 무인 범선 측정 자료는 연합 지휘망에 취합되어 동맹국과 표적 분석 정보를 공유한다. 오셴은 영국 국방부 산하 국방보안가속기(DASA) 프로그램 등 영국 해군과 3개 프로젝트를 추진하고 있으며, 미 해군과는 단일 빔 소나 응용 연구개발 협약(CRADA)을 맺었다. 10월에는 미국 샌디에이고에서 열리는 해상 빅 플레이(Maritime Big Play) 훈련에 씨스타 8척을 보내 미국 해양 작전 환경 적합성을 점검한다.


풍력에 의존하는 소형 범선은 해류가 강하거나 무풍 상태인 해역에서 정밀한 대열 유지가 어렵고, 수중 음향 수신 센서의 크기가 작아 고가 예인 선배열 소나보다 신호 대 잡음비가 낮다는 물리적 한계가 존재한다. 미국 실해역 시험에서 소형 무인정 군집망이 가상 적 잠수함의 저주파 신호를 명확히 분리하지 못한다면 글로벌 해군 시장의 채택 속도는 늦춰질 수 있다.
이러한 기술의 한계와 시험 결과는 차세대 해양 유·무인 복합전투체계를 준비하는 한국 해양 방산 생태계에도 시사점을 남긴다. 중대형 무인 수상정 체계 개발에 무게를 실어온 한국 방산 업계도 광역 수중 감시망의 생존성과 비용 효율을 확보하려면 극소형 플랫폼 군집 제어, 분산형 음향 센서망 연동 기술을 검토해야 할 것으로 보인다.


최삼열 글로벌이코노믹 기자 csyis@naver.com