전투기 대신 무인 장비 싣는 ‘드론 항모’ 만든다 [박수찬의 軍]

무인 무기의 등장. 2000년대 이후 전쟁에서 공통적으로 드러나는 현상이다. 해상에서도 이같은 움직임이 활발한 모양새다. 무인 및 네트워크 기술을 활용, 해전 개념을 혁신적으로 바꾸려는 시도가 본격화하고 있다. 

국내에서는 해군이 해상 유·무인복합전투체계 ‘네이비 시 고스트’를 추진하는 것과 맞물려 무인수상정·잠수정과 더불어 드론 집단 운용 개념을 추가, 해상작전을 무인 장비로 수행하는 ‘드론 항모’ 개념이 등장하는 모양새다. 

실제로 지난 7~9일 부산 벡스코에서 열린 국제해양방위산업전(MADEX 2023)에서는 드론 항모와 유사한 무인전력지휘통제함이 처음으로 등장, 큰 관심을 받았다.

7일 부산 벡스코에서 열린 국제해양방위산업전에서 HD현대중공업이 무인전력지휘통제함 모형을 처음으로 공개하고 있다. 부산=연합뉴스

◆바다에서 드론 띄우기 나선 업체들

HD현대중공업과 한화오션은 해전에서 무인체계를 활용할 무인전력지휘통제함 컨셉을 제안했다.

해군은 무인수상정·잠수정, 드론 탑재 및 운용능력에 지상 발진 무인 무기 통제 기능까지 갖춘 무인전력지휘통제함 건조 가능성을 내년부터 검토할 예정이다. 2040년대에는 해양무인전력사령부 창설을 추진한다.

HD현대중공업은 미 해군 인디펜던스급 연안전투함과 유사한 삼동선 형태의 무인전력지휘통제함을 공개했다. HD현대중공업 관계자는 “삼동선은 함 내부 공간을 최대한 확보할 수 있는 장점이 있다”고 설명했다.

함포 포신을 포탑 안에 수납하고 함수의 모양은 미 해군 줌월트급과 유사하게 적용, 스텔스 기능을 극대화했다. 인공지능(AI) 기반 3차원 전장정보를 운용하며, 자율 운항 및 위협분석 대응체계를 구축하게 된다.

함미에 헬기 갑판을 만들어 무인헬기를 쓸 수 있고, 쿼드로터 드론도 대량 운용이 가능하다. 헬기 갑판 아래에는 무인수상정·잠수정을 바다로 발진하는 공간도 마련했다. 이를 통해 드론과 무인수상정·잠수정의 동시 운용능력을 확보한다.

함포와 함교 사이의 공간에는 수직발사관 48셀을 설치했다. 추진체계는 물을 빨아들여 배의 뒤로 뿜어내는 워터제트 방식을 사용, 빠른 속도 수심이 낮은 곳에서도 항해할 수 있다.

한화오션은 5000t, 1만6000t 규모의 무인전력지휘통제함을 각각 공개했다. 삼동선 형태의 5000t급 함정은 길이 130m에 최대 속도 25노트(시속 46㎞)로 항해한다.

7일 부산 벡스코에서 열린 국제해양방위산업전에서 HD현대중공업이 공개한 무인전력지휘통제함 컨셉. HD현대중공업 제공

회전익 무인정찰기 4대, 공격용 무인기 24대, 드론 공격에 대응하는 무인기 24대와 정찰용 무인수상정 6척, 무인잠수정 6척을 포함해 64대의 무인 무기를 운용한다. 지상에서 무인정찰기나 전투용 무인수상정이 출동하면 통제권을 이양받아 교전할 수 있다. 

회전익 무인정찰기는 함미의 헬기 갑판에서 이륙하고, 무인수상정과 잠수정은 함미 헬기 갑판 아래에 있는 도크를 통해 바다로 투입된다. 

함수의 수직발사관에는 드론 대응 무인기와 공격용 무인기를 수납한다. 적이 군집드론으로 공격하면 드론 대응 무인기들이 발사되어 요격에 나선다. 공격용 무인기는 무인수상정과 함께 적 함대를 타격한다.

1만6000t급 통제함은 항공모함에 가까운 개념으로 사실상의 드론 항모라는 평가다. 길이 200m에 최대 속도 25노트(시속 46㎞)로 항해한다.

고정익 전투용 무인기 6대, 무인정찰기 6대, 공격용 무인기 48대, 드론 대응 무인기 48대, 정찰용 무인수상정 4대와 다목적 무인수상정 6대, 정찰용 무인잠수정 8대, 전투용 무인잠수정 3대를 포함해 130대의 무인체계를 운용한다.

잔투용 무인수상정은 60t급으로 국방과학연구소(ADD), 해군 등과 개발중이다. 무인기는 한국항공우주산업(KAI)이나 대한항공에서 만든 기종을 사용할 예정이다.

7일 부산 벡스코에서 열린 국제해양방위산업전에서 한화오션이 제안한 1만6000t급 무인전력지휘통제함. 비행갑판과 사출장치 등을 갖췄다. 부산=박수찬 기자

함정은 전체적으로는 복층 구조다. 항모 비행갑판과 매우 유사한 형태의 드론 이착함용 직사각형 갑판 3개를 갖고 있다.

1층에는 비행갑판 2개가 있다. 고정익 무인기 이륙용으로 전자기캐터펄트 2기를 장착한다. 2층 비행갑판은 착륙용으로서 강제착함체계를 갖췄다. 

근접하는 항공기나 미사일, 보트는 고에너지 레이저포로 파괴한다. 추진체계는 한국형차기구축함(KDDX)처럼 통합전기추진체계를 적용, 추진 효율을 높인다.

수중에서 무인장비를 통제하는 무인잠수함도 제안됐다. 무인기를 담은 튜브를 수직발사관을 통해 수면으로 발사한다. 무인기를 띄울 수 있고, 어뢰발사관을 통해 무인잠수정을 발진할 수도 있다. 집게 모양의 도킹식 회수장치를 통해 무인잠수정을 회수한다.

이와 관련해 한화시스템에서 수심 200m에서 움직이며 수중 도킹이 가능한 자율 무인잠수정을 만들고 있다. 한화시스템 관계자는 “10번 시험해서 모두 성공할 정도로 우수하다”고 설명했다.

한화시스템은 자율운항으로 기뢰에 접근해 성형작약탄으로 기뢰를 제거하는 기뢰제거기도 선보였다. 오는 8월 해군에 납품 후 시험평가를 통과하면 정식으로 실전배치될 예정이다.

한화시스템은 이밖에도 최대 30일간 수심 300m에서 활동하며 적 잠수함을 찾는 대잠정찰용 무인잠수정, 음파탐지기로 고해상도 수중 정보를 얻는 무인잠수정도 공개했다. 

해양경찰의 요청으로 개발중인 무인수상정 ‘해령’은 해난사고 시 수색정찰이나 구조 활동을 할 수 있다. 음파탐지기 탑재 무인잠수정 4대를 군집운용하면서 수중 상황을 확인하면, 인양 등은 구조사가 담당하는 개념이다. 해상상태 4(파도 높이 1.3m)에서도 항해할 수 있다.

7일 부산 벡스코에서 열린 국제해양방위산업전에서 한화시스템이 선보인 무인잠수정들. 한화시스템 제공

◆2030년대 이후 고려한 첨단 무기 선보여

HD현대중공업은 2030년대 한국 해군 차세대 주력함정인 한국형 차기구축함(KDDX)을 선보였다. 해군은 개발비 1조6000억원, 건조비 6조원을 들여 국산 전투체계를 갖춘 KDDX 6척을 2036년까지 확보하게 된다.

기본설계 단계인 KDDX는 연말 최종검증이 남아있지만, 주요 사항은 설계검토회의 등을 통해 적절성을 확인한 상태다.

6500t급인 KDDX는 2년 전과는 상당 부분 달라진 모습이다. 기본설계를 진행하면서 탑재 장비의 성능이 구체적으로 드러난 것이 반영된 결과라는 해석이다.

함수는 기존에는 미 해군 줌월트급 구축함처럼 역사다리꼴 모양이었으나, 전통적 방식으로 변경하면서 내항성을 높였다. 함수 아랫부분의 음파탐지기는 정조대왕급 이지스함보다 우수하다고 HD현대중공업 측은 설명했다.

동력 생성은 통합전기추진체계로 진행한다. 가스터빈 엔진 대신 발전기에서 얻은 전력을 추진 전동기에 공급해서 추진을 한다. 이를 통해 소음을 낮추고, 레이저무기 등 4차 산업혁명 기술이 반영된 장비를 추가 탑재할 때 필요한 전력도 확보할 수 있다.

한국형차기구축함(KDDX) 상상도. 국내 기술로 건조될 예정이다. HD현대중공업 제공

함수의 한국형수직발사체계(KVLS)-1 32셀은 국산 함대공미사일 등을 운용한다. 함 중앙의 연돌 옆에는 KVLS-2 16셀이 장착되는데, 전술함대지미사일이 탑재될 것으로 알려졌다. 

일반적으로 수직발사관은 함의 중심선에 위치한다. 하지만 KDDX에서 KLVS-2는 오른쪽에 치우쳐 있다. HD현대중공업 관계자는 “과거에는 함의 기준선을 맞추는 것이 중요해서 수직발사관이 중심선에 있었다. 이번엔 함 내 공간 최적화와 함의 균형을 함께 고려했다”고 설명했다.

함교 위의 통합마스트는 2년 전보다 더 커졌다. HD현대중공업 관계자는 “탑재 장비 규격과 성능이 구체화됐고, 이를 반영면서 크기와 모양에 변화가 있었다”고 설명했다.

통합마스트는 다기능레이더와 적외선탐지추적장비(IRST), 피아식별기(IFF) 등 탐지 장비와 안테나가 평면형으로 적용된다.

전자장비 간 전자적 간섭현상과 냉각 등의 문제를 해결해야 하는 고난도 기술이다. KDDX 통합마스트 개발비만 8000억원에 달할 정도로 고가다. 하지만 함정의 스텔스 성능과 직결되는 부분으로서 국내에서는 충남급 호위함에 적용된 이후 KDDX에도 적용됐다. 

7일 부산 벡스코에서 열린 국제해양방위산업전에서 참석자들이 HD현대중공업이 개발 중인 한국형 항공모함을 살펴보고 있다. 부산=연합뉴스

HD현대가 새로 공개한 한국형 항공모함(CVX-3)은 스키 점프대를 운용했던 과거와 달리 전자기 사출장치 2개를 사용하는 형태로 바뀌었다. 배수량도 4만t으로 증가했다. 시뮬레이션을 통해 얻은 결과라는 후문이다.

전자기캐터펄트로 KF-21N 함재기와 E-2D 조기경보기를 이륙시킨다. 드론 운용 갑판 등 함재기를 사용하는 것과 직접 관련이 없는 요소는 제외됐다. 레이더는 S·X밴드를 사용하며, KDDX에 쓰인 기술을 활용할 예정이다.

HD현대는 함재기 수납 규모 등은 밝히지 않았지만, 프랑스 샤를 드골 핵항모 등의 사례로 볼 때 KF-21N 24대와 E-2D, 해상작전헬기 등 40대 안팎에 달할 것으로 보인다.

현 정부에서 항모 건조가 이뤄질 지는 불확실하다. 군 소식통은 “현 정부에서 항모는 우선순위가 아니다. 사업 진전이 어려울 것”이라며 “해군은 KDDX가 최우선이고, 미래 전력으로 무인 체계에 관심을 보인다”고 전했다.

한화에어로스페이스는 차기 상륙돌격장갑차(KAAV-2) 모형을 공개했다. 현재 ADD 주관 탐색개발이 진행중이며, 연말 종료 후 체계개발로 넘어간다.

전투중량은 KAAV(23t)보다 늘어난 35t이다. 40㎜ 기관포 탑재 포탑이 추가되고, 방호력도 강화된 결과다. 해상에서의 최고속도는 시속 13㎞에서 20㎞로 상승해 고속상륙이 가능해졌다. 

엔진은 탐색개발에선 독일 MTU 엔진을 사용하지만, 체계개발에선 K2 전차 탑재 1500마력 국산 엔진에 수상 주행 기능 등을 보강한 것을 쓸 예정이다.

한국항공우주산업(KAI)이 개발중인 소해헬기. 수리온을 기반으로 개발될 예정이다. 부산=박수찬 기자

한국항공우주산업(KAI)은 영국 BAE 시스템스와 소해헬기 무인 기뢰 처리 시스템 계약을 맺었다. KAI는 수리온 기반 소해헬기에 임무장비(레이저 기뢰 탐색 장비, 수중 자율 기뢰 탐색체, 무인 기뢰 처리 시스템)를 통합할 예정이다.

스웨덴 사브는 잠수함이 없어도 해군이 대잠수함전 훈련을 할 수 있도록 돕는 AUV62-AT 무인잠수정을 소개했다. 프랑스 사프랑은 도산안창호급 잠수함에 탑재된 탐색용 광학마스트, LIG넥스원은 130㎜ 유도로켓과 잠수함용 전자전장비 등을 공개했다.

부산=박수찬 기자 psc@segye.com