신형 호위함 전투체계, 최첨단 레이더와 최강 교전 능력의 '하모니'[김관용의 軍界一學]

[이데일리 김관용 기자] 함정의 전투체계는 공중, 해상 및 수중으로부터의 복합적 상황에 대응하기 위해 함정이 보유한 모든 센서와 무장 등을 최대한 효율적으로 통제·분배해 최적의 대응을 할 수 있도록 하는 자동화 체계입니다. 함정에 탑재된 각종 탐지체계와 무장체계들을 실시간으로 운용·통제하는 함정의 두뇌 역할을 담당 핵심 무기체계입니다.

함정 전투체계는 국내 개발 태동기(1세대)인 2002년 독도함 전투체계와 2003년 고속함 전투체계를 시작으로 국산화 개발이 본 궤도에 올랐습니다. 성장기(2세대)인 울산급 배치(Batch)-I 호위함 전투체계와 장보고-III 잠수함 전투체계를 거쳐, 현재는 발전기(3세대)에 해당하는 울산급 Batch-III 신형 호위함 전투체계를 개발하고 있습니다.

우리 해군이 국외 전투체계를 도입·운용하면서 느낀 애로사항은 돈이 많이 든다는 것입니다. 획득과 운용 유지 비용, 국산 탐지·무장체계를 탑재할 때 이에 대한 전투체계 연동·통합 비용이 상당했습니다. 그러나 전투체계의 완전 국산화를 통해 예산을 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 우리 해군이 원하는 성능과 기능을 갖춘 최첨단 전투체계를 보유하게 됐고, 이제는 해외에 수출까지 하는 단계에 이르렀습니다.

올해 말 해군에 인도 예정인 차세대 호위함(울산급 Batch-Ⅲ) 선도함 ‘충남함‘의 시운전 모습이다. 이 함정부터 4면 고정형 능동 전자주사식 위상배열(AESA) 레이더가 탑재됐으며 이를 지원하는 3세대 전투체계가 적용됐다. (사진=HD현대중공업)

국내 최초 4면 고정형 AESA 레이더 개발

지금까지 국내 개발 함정용 레이더는 모두 회전형 레이더였습니다. 그러나 이번 울산급 Batch-III 신형 호위함 사업에서 국내 최초로 4면 고정형 능동 전자주사식 위상배열(AESA) 레이더를 독자 개발했습니다. 이는 미국의 최첨단 AESA 레이더에 적용된 기술과 동등한 기술 수준을 확보했다는 것을 의미합니다. 신형 호위함의 AESA 레이더는 기존 전방위 위협 표적에 대한 탐색레이더와 추적레이더의 기능을 하나의 레이더에서 동시에 수행하면서 함포나 유도탄 교전도 지원하는 최첨단 레이더입니다. 특히 일부 구성품이 고장나더라도 레이더의 성능이 점진적으로 저하되게 하는 기술(Graceful Degradation)을 적용함으로써 신뢰성이 향상됐습니다.

중거리급 4면 고정형 AESA 레이더 설계 기술 확보로 한국형 차기 구축함(KDDX) 에 탑재되는 장거리급 4면 고정형 이중대역 AESA 레이더 기술로의 발전이 기대됩니다. 중소형급 함정이나 무인수상정 등 다양한 함정의 크기와 임무에 부합하는 성능을 보유하면서 경제성을 동시에 만족하는 레이더 개발이 가능하게 됐습니다.

특히 선진국의 최신 함정에 적용하고 있는 통합 마스트 개념을 적용해 4면 고정형 레이더와 적외선 탐지추적 장비를 장착하기 위한 복합 센서 마스트를 함께 개발했습니다. 레이더 반사 면적 최소화로 생존성을 향상시킨 것입니다. 이는 미국산 전투체계인 ‘이지스’ 탑재 함정을 제외하고 국내 최초로 적용된 것입니다.

이와 함께 이번 3세대 전투체계의 전투정보처리 기술도 향상됐습니다. 우선 4면 고정형 AESA 레이더를 전장 상황이나 위협 표적 특성에 따라 최적의 상태에서 운용할 수 있도록 모든 레이더의 기능을 소프트웨어를 통해 가변적으로 통제하도록 했습니다. 이를 통해 레이더가 가진 능력을 100% 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 동시 대응 능력도 강화됐습니다.

또 운용자가 사전에 설정한 임무 수칙에 따라 표적식별, 경고, 교전통제, 무장통제를 자동으로 수행함으로써 다중 위협에 대해 일대다 신속 동시대응이 가능하게 됐습니다. 이같은 기술 개발을 통해 기존 울산급 Batch-I 및 II 전투체계 대비 대공표적 동시대응 능력이 3배 이상 증대됐습니다.

차세대 호위함(울산급 Batch-Ⅲ) 선도함 ‘충남함‘에 처음 적용된 복합센서마스트다. 내부에는 전투관리체계와 다기능레이더(4면 고정형), 적외선 탐지추적장비, 전자광학추적장비가 탑재돼 있다. (출처=방위사업청)

개방형 아키텍처로 수출 경쟁력 확보

울산급 Batch-III 전투체계와 더불어 개발되고 있는 육상 시험 체계는 전력화 장비를 함정에 탑재하기 전에 육상에서 시험·검증하기 위한 장비입니다. 함정의 운용 환경과 최대한 유사하게 설계해 전력화 장비의 기능과 성능을 효과적으로 검증할 수 있고, 함정 탑재 장비의 신뢰도를 높이는데 기여합니다.

함정이 전력화된 이후에도 해군의 교육훈련장비로 활용 가능할 뿐만 아니라, 새로운 기술 적용이나 기능 업그레이드가 요구될 때 개발·검증을 위한 테스트베드(Test-bed)로도 활용할 수 있습니다.

게다가 울산급 Batch-III 전투체계는 개방형 아키텍처입니다. 해외에서 전투체계 구매 요구시 수요자의 요구사항을 반영한 맞춤형 전투체계로의 개발이 가능하다는 의미입니다. 예를 들어, 함정에 탑재되는 탐지 장비나 무장의 변경, 또는 기존 보유 기능의 변형이나 새로운 기능의 추가 요구도 수용할 수 있어 향후 수출시장에서 경쟁력이 기대됩니다. 이같은 전투체계를 탑재한 울산급 Batch-III 신형 호위함 1번함 ‘충남함’은 현재 시험평가 중으로 올해 말 해군에 인도될 예정입니다.

신현승 방위사업청 함정사업부장은 “신형 호위함 전투체계는 현재 충남함에 탑재돼 후속운용시험평가 중이지만, 해외에서 정보 요청과 함정 방문 요청이 쇄도하고 있다”면서 “전투용 적합 판정 후 개발이 완료되면, 해외 수출을 통한 국위선양과 국가경제에도 이바지 할 것으로 기대된다”고 말했습니다.