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[HD현대重 이지스함-하] 품격이 다른 명작 ‘정조대왕함’

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[HD현대重 이지스함-하] 품격이 다른 명작 ‘정조대왕함’

세종대왕함보다 진화한 배치-II 1번함, 올해말 해군에 인도
한국 최초로 해상서 적 탄도탄 탐지, 추적, 요격할 수 있는
‘해상기반 기동형 3축 체계의 핵심전력’ 역량 갖춘 핵심전력
미국산 도입하지 않고 이지스 전투체계 국내기술로 개발 성공

2023년 11월 20일 울산광역시 HD현대중공업 조선소 내 특수선사업본부 작업장 안벽에 광개토대왕급 배치-II 이지스 구축함 정조대왕함이 시운전을 마친 후 정박해 있다. 사진=HD현대이미지 확대보기
2023년 11월 20일 울산광역시 HD현대중공업 조선소 내 특수선사업본부 작업장 안벽에 광개토대왕급 배치-II 이지스 구축함 정조대왕함이 시운전을 마친 후 정박해 있다. 사진=HD현대
이지스구축함은 북한의 도발이 계속되던 1994년 국내 도입이 결정됐다.

우리 군의 장거리 감시 능력과 대탄도탄 방어능력을 보강하여 북한의 탄도탄 위협에 대비하기 위함이었다. 이에 따라 세종대왕함(2004년 HD현대중공업 수주)을 시작으로 서애류성룡함(2008년 HD현대중공업 수주) 등 이지스구축함 배치-I 3대가 우선 도입됐다. 당시 7000t급 이상의 이지스구축함은 미국과 일본만이 운용하고 있었기 때문에 한국의 도입 결정은 상당히 파격적인 결정이었다. 그리고 이제 대한민국은 이지스구축함 배치-Ⅱ의 실전 투입을 앞두게 되었다.

한층 강화된 이지스구축함 ‘정조대왕함’


국가전략자산인 이지스구축함 배치-Ⅱ 1번함인 정조대왕함은 2019년 HD현대중공업이 수주한 후, 2021년 착공식과 기공식을 거쳐 2022년 7월 28일 울산 HD현대중공업에서 윤석열 대통령이 참석한 가운데 진수되었으며, 현재 진행 중인 시험평가를 마친 후 2024년 말 해군에 인도될 예정이다. 정조대왕함이 기존의 이지스함과 구별되는 특장점은 다음과 같다.
자료=HD현대이미지 확대보기
자료=HD현대
첫째, 정조대왕함은 세종대왕급(배치-Ⅰ)에 비해 규모가 확장되면서 대잠 방어 및 공격능력이 획기적으로 보완됐다.

용량이 큰 ‘통합소나(Sonar, SOund Navigation And Ranging)체계’와 ‘HED’ 엔진 등이 탑 재됐기 때문이다. ‘통합소나체계’는 선체 고정형 음탐기, 저주파 능동 예인 음탐기, 다기능 수동 예인 음탐기 등이 통합된 형태인데 가장 큰 변화는 기존의 고주파 기반의 소나체계에 비해 탐지거리를 획기적으로 늘린 저주파 기반의 소나탐지체계로 변경된 것이다.

또한 추진체계는 기존 가스터빈 엔진 4대에 추가적으로 전기 추진체계(HED, (Hybrid Electric Drive) 2대를 탑재하여 일반 항해 시에는 연료를 절감하는 경제적인 기동을 하게 됐다. 이처럼 정조대왕함은 국내 기술로 개발된 ‘통합소나체계’와 소음을 획기적으로 줄이는 하이브리드 엔진, ‘장거리 대잠어뢰 홍상어’ 탑재, 스텔스 선체, 그리고 MH-60R 해상작전헬기를 운영함으로써 대잠 방어 및 공격능력이 획기적으로 향상됐다.

소나(Sonar, SOund Navigation And Ranging)는 음파를 활용해 수중목표의 방위 및 거리를 알아내는 장비를 말한다.

둘째, 정조대왕함은 한국 최초로 해상에서 적의 탄도탄을 탐지, 추적, 요격까지 할 수 있는 ‘해상기반 기동형 3축 체계의 핵심전력’ 역량을 갖추었다.

탄도탄 요격미사일은 ‘SM-3’, ‘SM-6’ 두 가지 버전을 다 운영할 수 있으며, 정조대왕함에는 ‘SM-6’ 탑재가 결정된 상태다. SPY-1D 위상 배열레이더와 이지스전투체계 베이스라인(Baseline) 9.0을 기반으로 가장 최신형 이지스전투체계로 무장한 정조대왕함은 고고도(지상으로부터 7~12km의 높이)에서 탄도미사일의 탄도까지 식별할 수 있는 능력을 갖추고 있다.

셋째, 정조대왕함에는 국내 기술로 개발된 함대지유도탄과 성능이 향상된 신형 해상유도무기, 한국형수직발사체계(KVLS)-Ⅱ 등이 최초로 탑재됨으로써 대지공격능력을 포함하여 전반적으로 대함 및 대공 대응능력이 향상됐다.

함대지유도탄을 운영하게 됨으로써 지상에 기반을 둔 적의 위협을 해상에서 억제할 수 있게 되어 합동전력으로서 역할이 신장됐다. 또한 다양한 공중위협으로부터 아군을 방어하고 아군 전력을 통합적으로 지휘하게 되어 합동 및 해상전력의 통합전투력을 크게 신장시키게 됐다.
자료=HD현대
자료=HD현대

정조대왕함 건조의 숨은 주역 ‘전투체계통합팀’


정조대왕함은 다기능 복합전투체계의 집결체라 할 수 있을 만큼 다양한 무기체계를 탑재하고 있다. 한 척의 배가 아니라, 해상의 합동부대인 것이다. 대잠·대함·대공·대지 능력까지 모든 것을 아우를 수 있는 무기체계와 이를 운용하는 전투체계가 일체화돼 하나의 유기체처럼 움직이는 부대를 구축하는 것을 ‘체계통합’이라고 하며, 이는 함정 건조 설계 단계에서 구현해야 가능해진다.

더구나 국내 기술로 개발된 무장 및 운영체계 외에 미국에서 도입한 이지스 전투체계를 통합하는 것은 매우 어려운 기술영역이라 할 수 있다. 이를 위해 HD현대중공업은 이지스구축함 1번함인 세종대왕함을 건조할 당시부터 전투체계통합팀(이하 ITT, Integrated Test Team)을 운영하여 이를 해결하였다.

2000년대 초반 미 해군 및 록히드마틴으로부터 세종대왕함 이지스 전투체계를 도입할 당시 한국 정부가 주목했던 핵심기술은 우수한 이지스 전투체계 장비뿐만 아니라 이지스 전투체계를 함정 플랫폼에 통합시키는 연동 및 통합 능력이었다. 그 핵심기술의 중심에는 ITT라고 불리는 통합시험팀 조직이 있었고 미 해군은 한국 해군의 성공적인 이지스 함정사업을 위해 전투체계제작사와 조선소 인원이 주축이 되는 ITT 조직을 구성토록 권고하였다. 이를 통해 전투체계와 함정을 통합하고 운용할 수 있는 핵심 역량을 갖추도록 하려는 의도였다.

HD현대중공업도 기술인력 30여 명이 참여하는 ITT 조직을 국내 최초로 구성하여 미 해군의 전투체계 개발 시설 내에서 실시된 이지스 전투체계 통합시험 교육을 이수토록 했다. 이후 ITT는 세종대왕함 전투체계 인수 시운전에 참여하여 전투체계 통합시험을 성공적으로 수행했다. 일반적으로 이지스 구축함은 여러 단계의 인수 시험 절차를 따르는데 플랫폼의 전기적, 기계적 요구조건 검사는 물론 장비 자체의 기능 시험, 체계 간 연동 시험, 모사 표적과 교전 시나리오를 활용한 시연 시험, 해상 특수 시험 등 90여 종목에 달하는 엄격한 시험을 수행하게 된다. 이때 전 과정은 ITT 인력에 의해 수행된다. 모든 시험을 성공적으로 마친 이지스구축함은 군에 인도되는데, 이후 CSSQT(Combat System Ship Qualification Trial, 전투체계종합능력평가)를 통해 한미 연합 전력화 과정을 거쳐야 비로소 이지스 함정으로 인증받게 된다.
정조대왕함 갑판에서 바라본 경관. 5인치 함포와 함교가 위용을 자랑한다. 사진=HD현대이미지 확대보기
정조대왕함 갑판에서 바라본 경관. 5인치 함포와 함교가 위용을 자랑한다. 사진=HD현대

조선 체계통합 역량은 함정 건조의 핵심


세종대왕함 건조 당시 직면한 도전 과제중 하나는 AN/SPY-1D(V) 다기능위상배열 레이더를 선체에 부착하는 것이었다. 이전의 회전형 레이더와는 근본적으로 다른 형식의 레이더를 부착해야하는 미션이 설계팀에 부여된 것이다. 당시 미국 측 실무자는 플랫폼 설계도를 그대로 차용해 활용할 것을 제안한 것으로 알려졌지만 HD현대중공업 ITT팀은 위험 부담을 안고 자체 설계에도전키로 결정하였다. 이 덕분에 우리는 이지스구축함에 대한 독자적인 설계 기술을 보유하게 되었고, 이를 응용하여 한국형 이지스구축함의 개발까지 추진할 수 있었다.

HD현대중공업의 ITT는 세종대왕급 이지스 함정 건조사업이 완료된 2000년대 말 규모가 축소되었다가 2010년대 중반 정조대왕함 건조사업이 추진되면서 재결집하게 되었다. 조선소 각 직능에 흩어져 있던 과거 ITT 인력들을 2차 사업의 시작과 함께 재배치하고, 여기에 젊은 인재들을 수혈함으로써 현재는 실력과 경험, 열정을 갖춘 20여 명의 정예 ITT 팀을 운영하고 있다.

한편, 미국의 ITT는 장비가 함정에 탑재되고 가동에 들어간 이후에야 역할을 수행하는 조직인 데 반해, HD현대중공업의 ITT는 사업 계약 단계부터 연구개발, 기본설계, 상세설계, 건조, 탑재, 검사, 시험 전 과정에 참여한다는 측면에서 차이점이 있다. 이처럼 전투체계 전 분야에 대한 통합 업무 능력을 갖춘 한국 ITT는 축척된 경험과 사업의 이해도, 기술력을 바탕으로 이지스 구축함 건조사업에 참여하는 한미 기술진을 선도하는 선봉장 역할을 하고 있다. 실제로 전투체계 연동 협의체, 함 설치 및 시험 협의체, 전투체계 군수지원 협의체, 교육 협의체 등 분기별로 실시되는 모든 한미 국가 간 협의체 회의에 참여하여 美 해군, 록히드마틴 등과 대한민국해군, 방위사업청, 국방과학연구소, LIG넥스원, 한화시스템, 현대위아 등 유수의 국내외 기관과 함께 주요한 기술적 문제를 사전에 해결하고 함상 시험의 성공적 수행을 지원하고 있다.

이처럼 대형화, 분업화, 장치화하고 있는 조선 산업에서 체계통합 역량은 함정을 건조할 수 있는 핵심 역량이라 할 수 있다. 함정이라는 제한된 플랫폼에서 전투성능이 최대한 발휘될 수 있도록 설계, 생산을 관리하고 운용시험을 수행하는 체계통합 능력은, 조선업을 단순히 선박을 건조하는 제조산업이 아닌 체계통합을 설계하고 구성하는 고도의 산업으로 발전시키는 계기가 되고 있다.

HD현대중공업의 ITT 팀은 이지스구축함 Batch-Ⅰ, Ⅱ 전투체계 통합을 모두 수행하며 능력을 입증한 국내 유일의 전투체계 통합 및 운용시험 조직이라 할 수 있다. 이들은 HD현대중공업이 단순히 함정 건조업체가 아닌 체계통합 업체로 국내외에 인식되도록 하는 역할을 수행하고 있다.
2023년 11월 20일 울산광역시 HD현대중공업 조선소 내 특수선사업본부 작업장 안벽에 울산급 1배치-III 이지스 호위함 충남함(오른쪽)과 광개토대왕급 배치-II 이지스 구축함 정조대왕함이 시운전을 마친 후 나란히 정박해 있다. 사진=HD현대이미지 확대보기
2023년 11월 20일 울산광역시 HD현대중공업 조선소 내 특수선사업본부 작업장 안벽에 울산급 1배치-III 이지스 호위함 충남함(오른쪽)과 광개토대왕급 배치-II 이지스 구축함 정조대왕함이 시운전을 마친 후 나란히 정박해 있다. 사진=HD현대

미래 방산 위한 비전 ‘유무인복합체계’


세계에서 3번째로 7000t급 이지스구축함 건조기술을 보유하게 된 한국 함정산업의 차기 도전적 과제는 무엇일까?

가장 대표적인 것이 전동화·자동화·무인화에 기반한 미래형 무기체계인 유무인복합체계 개발이다. 미래형 함정은 선체, 추진체계, 무장 및 센서체계, 스텔스 및 방호체계 등에서 많은 변화가 예상된다. 이러한 변화는 조선사엔 엄청난 도전과제가 될 것이며, 복합무기체계에 대한 남다른 통찰력과 전문성을 필요로 할 것이다.

이와 관련해, HD현대중공업은 지난해 6월 부산 벡스코에서 열린 ‘국제해양방위산업전(MADEX 2023, 마덱스 2023)에서 무인전력지휘통제함의컨셉을 공개했다. 무인전력지휘통제함은 무인항공기(UAV), 무인수상정(USV), 무인잠수정(UUV) 등을 활용해 해상·수중·공중에서 무인 정찰 임무 등을 수행할 수 있는 첨단 함정이다.

또한, HD현대중공업은 작년 10월 한국항공우주산업(KAI), LIG넥스원과 ‘미래형·수출형 함정 개발을 위한 교육훈련 체계 및 전투체계 분야 상호 협력에 관한 업무협약’을 체결했다. 이를 통해, 3사는 향후 국내외 수상함, 잠수함 교육훈련체계, 유무인 복합전투체계 분야 사업을 포함한 미래형·수출형 함정 개발 분야 관련 교류를 확대하고, 신규 건조 함정, 기존 함정 성능 개량 및 해군의 해양 유·무인 복합전투체계 사업을 위한 교육 훈련·전투체계 구축 방안도 협의해 나갈 계획이다.

이와 함께, 정조대왕함이 20여 년 전, 미래를 전망한 정부와 기업의 혜안과 투자가 함께 이뤄낸 성과물이었던 것처럼 국가와 방산 기업들이 합심해 ‘함정 체계개념 형성연구’ 등 도전적인 과제 수행을 통해 미래형 함정 건조 기술력 발전을 위한 노력을 지속 이어가는데 있어 HD현대중공업이 기여해 나간다는 방침이다.

<자료: HD현대>


채명석 글로벌이코노믹 기자 oricms@g-enews.com