[진격의 韓방산] 잠수함도 리튬이온배터리 시대… 잠항 능력 3배로

한화오션, 국내 잠수함 최초 시도

국방력 강화는 주권과 국민의 자유를 보장하기 위한 최우선 과제다. 분단국인 한국은 육·해·공 무기체계를 직접 개발하며 방산 역량을 쌓아 왔고, 세계 시장의 주목을 받는 국가로 거듭났다. 국내 방산 업체들은 끊임없이 기존 무기체계를 개선하고 신무기 개발을 시도하고 있다. 우리 군의 다음 세대를 책임질 무기체계를 소개한다. [편집자주]

리튬이온배터리로 대표되는 2차전지 시장이 전기차를 중심으로 급성장하는 가운데, 방위산업에서도 배터리를 활용해 성능을 높이려는 시도가 이뤄지고 있다. 최근 한화오션이 수주한 3000톤(t)급 잠수함(장보고-Ⅲ Batch-Ⅱ 3번함)에는 국내 잠수함 최초로 리튬이온배터리가 탑재될 예정이다.

한화에어로스페이스의 잠수함용 리튬이온배터리 구상. /한화에어로스페이스 유튜브 캡처

잠수함은 기본적으로 디젤 엔진을 돌려 배터리를 충전한 뒤, 충전된 배터리의 전력을 이용해 추진 모터를 가동하는 식으로 운항한다. 기존에는 납 축전지가 널리 사용됐으나 2025년 건조를 시작해 2028년 인도될 한화오션의 차세대 잠수함은 리튬이온배터리를 쓴다.

납 축전지는 제조원가가 낮다는 장점이 있지만, 수명이 짧고 에너지 밀도가 낮다. 또 충전 과정에서 수소 가스가 발생해 발열·폭발의 위험이 있고 수소 가스를 제거하기 위해 공조 팬 등 다양한 부속 설비를 함께 설치해야 한다.

리튬이온배터리는 동일한 부피의 납 축전지보다 용량이 크고, 충전 과정에서 발생하는 가스가 없어 부속 설비나 주기적인 유지 보수의 필요성이 적다. 충전에 걸리는 시간도 짧다. 한화오션이 가진 공기불요추진체계(AIP·외부 공기 흡입 없이 수중에서 전기를 발생시켜 추진하는 시스템) 기술과의 시너지도 극대화될 전망이다.

한화오션에 따르면 장보고-Ⅲ Batch-Ⅱ급 잠수함은 기존 납축전지를 장착했던 장보고III 배치-I 보다 3배 이상 잠항 시간이 늘어난다. 이는 원자력 추진 잠수함을 제외한 디젤 잠수함 중 세계 최장 수준이다. 기존 장보고III 배치-I의 최대 잠항 기간은 2~3주 정도로 알려졌다.

그래픽=손민균

차세대 잠수함에 탑재될 리튬이온배터리는 한화그룹에서 직접 생산한다. 각종 2차전지 생산 장비를 만드는 한화 모멘텀 부문이 설비를 맡고, 한화에어로스페이스가 설계와 제작을 맡는다. 지상부터 우주까지 방산 사업을 폭넓게 영위하는 한화그룹은 한화에어로스페이스를 필두로 방산용 2차전지 사업을 확장해 나간다는 목표다.

한화오션은 보유한 잠수함 기술력을 바탕으로 폴란드 잠수함 사업 수주도 노리고 있다. ‘오르카(ORKA) 프로젝트’로 알려진 폴란드군의 잠수함 도입 사업은 총 22억5000만유로(약 3조3000억원)를 들여 4척의 신형 잠수함을 확보하는 것을 골자로 한다.

폴란드가 내건 조건은 ▲30일 이상 작전 지속 능력 ▲200m 이상 잠항 심도 ▲어뢰·기뢰 무장과 지상·해상·수중 목표물 타격 능력 ▲특수전 지원 능력 등인데, 한화오션의 장보고-Ⅲ급 잠수함이 해당 조건을 모두 만족하는 최적의 모델이라는 평가가 나온다.

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