한화오션, 한화에어로스페이스, 삼성SDI가 해군과 함께 개발 중인 2차전지 기반 잠수함은 해양 전력의 패러다임을 바꿀 것으로 기대되고 있습니다.
올해 3분기에 예정된 해군의 최종 테스트를 앞두고 있는 이 프로젝트는 단순한 기술 업그레이드를 넘어 군사 작전의 근본적 변화를 가져올 전망입니다.
기존 잠수함은 수면 위에서는 디젤 엔진을 사용하고, 잠수 시에는 납축전지에 저장된 전력에 의존했습니다.
이러한 방식은 수중에서 장시간 작전을 수행하기에 제한적이었으며, 디젤 엔진을 가동하기 위해 주기적으로 스노클링을 해야 했습니다. 이 과정에서 잠수함은 적에게 노출될 위험이 컸습니다.
반면 2차전지를 주 동력원으로 사용하는 새로운 잠수함은 이러한 제약에서 벗어날 수 있습니다.
보다 높은 에너지 밀도를 가진 2차전지는 기존 납축전지보다 2배 이상 긴 잠수 시간을 제공하며, 디젤 엔진에 대한 의존도를 크게 줄여줍니다.
이는 작전의 효율성과 생존성을 동시에 향상시키는 핵심 요소입니다.
2차전지 기술이 성숙해짐에 따라 잠수함의 작전 반경과 잠항 지속 시간은 계속해서 늘어날 것으로 보입니다.
2차전지 잠수함이 가져올 군사적 우위
2차전지 기반 추진 시스템은 여러 측면에서 잠수함의 작전 능력을 획기적으로 향상시킵니다.
우선 가장 주목할 만한 점은 소음의 대폭 감소입니다.
디젤 엔진이나 납축전지 시스템에 비해 2차전지는 작동 중 발생하는 소음이 현저히 적습니다.
소음은 잠수함 탐지의 주요 요소이므로, 이러한 개선은 생존성 측면에서 결정적인 이점입니다.
"물속에서 소리는 빛보다 더 중요합니다," 외국의 잠수함 전문가는 말합니다.
이처럼 소음이 적은 잠수함은 적의 소나에 포착될 가능성이 낮아지므로, 실질적인 '은밀성'이 크게 향상될 것으로 보입니다.
또한 2차전지는 기존 납축전지보다 훨씬 빠른 충전이 가능하며, 전력 출력도 더 안정적입니다.
이는 잠수함의 기동성과 응답성을 높이는 데 기여합니다.
급박한 상황에서 신속하게 대응하거나 위험 지역에서 빠르게 탈출해야 할 때, 이러한 특성은 매우 중요합니다.
2차전지 기술은 또한 심해에서의 작전 능력도 강화합니다.
현대 리튬이온 배터리는 고압 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 설계되어 있어, 잠수함이 더 깊은 수심에서 임무를 수행할 수 있게 해줍니다.
이는 적의 대잠 작전을 회피하는 데 추가적인 이점을 제공합니다.
이러한 기술적 진보는 해군의 작전 계획에도 영향을 미치게 됩니다.
더 긴 잠수 시간과 강화된 은밀성을 바탕으로, 잠수함은 적 해역 깊숙이 침투하여 정보 수집, 특수부대 투입, 전략적 타격 등 보다 다양하고 복잡한 임무를 수행할 수 있게 됩니다.
2차전지 잠수함이 실제 전쟁에 투입된다면?
실제 전투 상황에서 2차전지 잠수함은 어떤 이점을 발휘할 수 있을까요?
가상의 지역 분쟁 상황을 가정해보겠습니다.
적국이 강력한 대잠 전력을 배치하고 해상 통제권을 장악한 상황에서, 아군의 2차전지 잠수함은 적진 깊숙이 침투하는 임무를 받았습니다.
기존의 디젤-전기 잠수함이라면 약 2-3일마다 스노클링을 위해 수면 근처로 상승해야 하므로, 이 과정에서 적의 대잠 초계기나 수상함에 발각될 위험이 매우 높습니다.
그러나 2차전지 잠수함은 한 번의 충전으로 최대 5-6일간 연속 잠수가 가능하여, 적의 감시망을 뚫고 목표 지점까지 진입할 확률이 크게 높아집니다.
또한 기존 잠수함이 약 5-7노트의 속도로 은밀하게 이동할 수 있는 반면, 2차전지 잠수함은 더 강력하고 안정적인 전력 공급으로 인해 8-10노트의 속도로 장시간 기동이 가능합니다.
이는 적의 방어선을 보다 신속하게 통과하고, 필요시 빠르게 위치를 변경할 수 있음을 의미합니다.
디젤잠수함이 동일한 임무를 수행할 때보다 2차전지 잠수함의 생존 확률은 높아질 것이고, 특히 적의 대잠 전력이 밀집된 구역에서 그 차이는 더욱 두드러질 것으로 보입니다.
또 다른 핵심적인 상황은 적 함대에 대한 타격 작전입니다.
2차전지 잠수함은 더 긴 시간 동안 적의 항로를 차단하고 기다릴 수 있으며, 적절한 공격 기회가 오면 신속하게 대응할 수 있습니다.
기존 잠수함이 배터리 소모 우려로 인해 작전을 중단하고 철수해야 하는 상황에서도, 2차전지 잠수함은 임무를 지속할 수 있습니다.
따라서 2차전지 잠수함의 도입은 해상 전력 균형에 상당한 변화를 가져올 것"이라고 예측되고,
특히 한국과 같이 반도 국가에서는 이러한 잠수함이 해양 방어와 억제력 측면에서 중추적인 역할을 할 수 있을 것으로 보입니다.
기술적 도전과 미래 발전 방향
2차전지 잠수함의 장점은 분명하지만, 여전히 극복해야 할 기술적 과제도 존재합니다.
가장 중요한 문제는 배터리의 안전성입니다.
해수면 아래 고압 환경에서 대용량 리튬이온 배터리가 화재나 폭발 사고를 일으킨다면 그 결과는 치명적일 수 있습니다.
이 문제를 해결하기 위해 한화와 삼성은 특수한 안전 메커니즘과 냉각 시스템을 개발하고 있습니다.
배터리 셀 간 열 전이를 방지하는 기술, 과충전 및 과방전 방지 시스템, 그리고 수중 환경에 최적화된 배터리 관리 시스템(BMS)이 핵심 연구 분야입니다.
또한 배터리의 에너지 밀도를 높이는 연구도 지속적으로 진행 중입니다.
현재 개발 중인 리튬-황 배터리나 전고체 배터리가 상용화된다면, 잠수함의 잠수 시간과 작전 반경은 더욱 확대될 전망입니다.
해양 전력의 새로운 시대
2차전지를 주 동력원으로 하는 잠수함의 등장은 해양 전력의 새로운 장을 열 것입니다.
더 길어진 잠수 시간, 향상된 은밀성, 강화된 기동성은 잠수함의 작전 능력을 획기적으로 개선하며, 해양 전략의 재편을 가져올 것입니다.
한화와 삼성이 주도하는 이 프로젝트는 2027~2028년경 최초의 2차전지 기반 잠수함을 한국 해군에 인도할 예정입니다.
이는 단순한 기술적 진보를 넘어, 한반도 주변 해역의 전략적 균형에 영향을 미칠 수 있는 중요한 이정표가 될 것입니다.
또한 군사 분야에서 시작된 이 혁신은 민간 선박으로도 확산될 가능성이 높습니다.
관광용 잠수정, 연구용 심해 탐사선, 그리고 친환경 선박 분야에서 2차전지 기술의 활용이 늘어날 것으로 예상됩니다.
현재 우리는 해양 추진 기술의 역사적 전환점을 목격하고 있습니다.
한화와 삼성이 개발 중인 2차전지 기반 잠수함은 군사적 우위를 넘어 미래 해양 모빌리티의 방향을 제시하고 있습니다.
글로벌 전기추진선 시장이 2032년까지 약 40조원 규모로 성장할 것으로 전망되는 가운데, 한국 기업들의 이번 혁신은 세계 해양 산업에서의 기술적 리더십을 확보하는 중요한 이정표가 될 것입니다.