미 해군 단일항모 전단 운영 모습을 갖추어 훈련하고 있는 PLA NAVY

[하충열]

↓ 2023년 10월 21일, 三亞市(산야시) 해군기지에서 동쪽으로 295㎞ 지점에서 발견된 산둥 항모 전단 편대 (2023.10.21. 한국시각 20시 50분경 공개)

↓ 산둥항공모함을 중심으로한 Type 052 구축함, Type 054 호위함 2척, Type 901 보급함 편대형 (2023.10.21. 한국시각 21시 50분경 공개)

↓ Sentinel-2 L2A 상업용 위성이 2023년 10월 21일 촬영한 PLAN Type 002 山東 항공모함 위치

◆. 중국이 분석한 미 항공모함 전단 전력 분석

(2021.05.25. 한국시각 12시 54분)

지구 상에는 두 종류의 해군이 있습니다. 

하나는 미국 해군이고 다른 하나는 미국 외의 국가에 소속된 해군입니다.

비록 이 말은 단락적 표현이지만, 전 세계가 미 해군의 규모와 작전 능력을 인정한다는 뜻이기도 합니다.

미 해군은 11척의 항공모함을 수상군사작전의 핵심으로 삼고 있으며, 핵추진 항공모함 1척에 70~80대의 함재기를 탑재할 수 있어 이동 가능한 군사기지로 알려져 있습니다.

항공모함 타격군 1개 전력은 중진국 공군력 1개를 합친 것과 맞먹습니다.

国家安全部(MSS)가 분석한 미 해군 항공모함 전단 전쟁 수행 이력을 보면 미국이 같은 시각과 같은 장소에서 3개 이상의 항모전단을 소집했다면 이는 곧 전쟁을 치르겠다는 뜻입니다.

↓ 미 해군 단일항모전단의 전형적인 모습

  2023년 4월 24일부터 29일까지 태국을 방문하기 위해 항해하고 있는 Nimitz 항공모함 타격단(source : U.S. Indo-Pacific Command)

미 해군이 운영하는 단일 항모전단은 통상 항공모함 1척, 미사일 순양함 또는 미사일 구축함 6척, 핵잠수함 및 보급지원함 2척이 표준으로 배치되어 저위협 지역에서 초계하고 국가 역량을 과시하는 임무를 맡고 있습니다.

그러나 2개의 항모 전단 편대는 항모 2척과 방공순양함 8~12척, 미사일 구축함이나 호위함, 공격용 핵잠수함과 전투지원함 등으로 구성된 실전 편대로 보면 틀림없습니다. 

2개의 항모타격 전단은 대지공격 지원임무와 제공 제해작전을 수행할 때 일정한 공역과 해역에서 절대적인 전장 압박력을 형성하여 2개의 항공모함 이착함 능력을 분산시켜 항모 전투기 이착륙 회수속도를 제공하고 최대 수의 함재기를 유지하여 적의 제공권을 탈취할 수 있습니다.

중국이 미국과의 2차 태평양 전쟁을 준비하기 위한 앞으로 벌어질 해전 역시 벗어날 수 없는 전술인 것입니다.  

↓ USS Carl Vinson (CVN 70) and USS Nimitz (CVN 68) 항공모함 편대가 태평양을 통과하는 모습(2022년 2월 13일, photo by Seaman Apprentice Joshua Sapien)

더 많은 함재기는 적의 함대 위치를 더 빨리 발견할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 단일 항공모함 편대가 할 수 없는 맹렬한 대공화력을 제공합니다. 

게다가 지속적이면서 고속 기동성이 뛰어난 항공모함이기 때문에 2개의 항공모함전투편대는 중국의 해안기지 공군력을 효과적으로 제압하기 위하여 중국에게 함대위치가 확실하지 않은 해역에 출격하게 하여 미 항공모함을 방어할 수 있는 중국 내륙 내 더 많은 해안기지 공중전력을 근처 상공 부근에 배치하도록 압박하도록 하는 효과도 가져올 수 있는 것입니다. 

그러나 MSS가 입수한 미 항공모함 전단 운용 매뉴얼에서는 육상기지 항공병력들과 기지에서 방공체계를 갖춘 국가의 방공능력을 무너뜨릴 때까지 항모전단이 고강도 충돌지역에 접근하는 것을 허용하지 않고 있으며 수해리 먼 곳에서만 미리 지정된 목표물에 대한 타격임무를 수행할 수 있다고 명시하고 있다는 점을 발견했습니다.

항공병력에 대한 지상 지원은 화력 준비 및 화력 지원을 포함하여 여러 가지 유형으로 나뉘며 수락된 임무에는 응소출격, 정찰 출격, 목표물에 대한 타격 등이 포함됩니다.

↓ 중국이 분석한 미 항공모함 공격 전단 배치도

다양한 상황에서의 항공모함 공격 편대 수요

전장상황	항공모함	방공 미사일 순양함	대잠 미사일 방어함	핵잠수함
저위협 영역 : 순찰	1	4	4	1~2
중간 위협 지역 : 저강도 전쟁	2	8	4	2~4
고등 위협 지역 : 국지전 또는 대규모 전쟁	3	9	14	5~6

자료출처 : 선완홍위안 연구(2017.02.22.)

미 항공모함 전단에서는 함재기가 매일 출격하는 횟수가 한정되어 있기 때문에 이미 표적이 정해진 목표물들을 정밀타격 할 수 있는 정밀폭격무기를 사용해야 하며, 이러한 작전 상황에서는 되도록이면 육지에 상륙한 육군, 해병대, special unit의 요청에 의해 출격하는 소집 출격, 육군, 해병대, special unit의 요청에 의해 출격하는 정찰 출격을 수행 할 수 없다는 것을 알아냈습니다. 

그래서 미 항공모함 전투단의 전략적 억지력을 효과적으로 수행하려면 한 번에 3개의 항모 타격전단군을 출동시키는 것은 비용적, 병력적으로 많은 위험 부담을 안고 있는 것입니다. 

미국이 3척의 항모 전단을 북한, 이란 등의 근안에 배치하여 타격 임무를 수행하려면 이미 타격하려는 국가내의 육상 지역에 항공기지들과 방공미사일 기지들이 파괴되거나 사보타주 군사작전에 의해 방해공작임무가 완수된 후에 이루어 지는 경우일 때이며 이미 공격을 받은 국가 내 군사기지들이 완전한 국토방공시스템이 작동하지 못한 후라고 봐야 하며 이러한 국가는 중간 규모의 국가일 가능성이 높기 때문에 군사 공격 강도가 높지 않다는 것입니다.  

■. 걸프전쟁(1991)과 이라크 전쟁(2003) 을 철저하게 분석한 PLA

제 2차 세계대전 이후 미 해군 항공모함의 최대 집결은 1991년 걸프전쟁 때 였습니다. 

1991년 당시 미 해군은 Midway-class(미드웨이급) 통상동력 항모 2척, Saratoga-class(사라토가급) 통상동력 항모 4척, KITTY HAWK-Class(키티호크급) 통상동력 항모 4척, Enterprise-class(엔터프라이즈급) 핵추진 항모 1척, Nimitz-class(니미츠급) 핵추진 항모 5척 등 모두 16척의 항공모함을 보유, 운영하고 있었습니다. 

걸프전쟁은 냉전 종식 후 미 해군 항공모함 전단의 최대 출동이었으며 6척의 항공모함 편대가 전후에 배치되어 군사작전을 수행하였습니다. 

또한 걸프전쟁은 미 해군 핵추진 순양함의 첫 번째로 참가하여 군사작전을 수행하기도 하였습니다. 

1988년에 퇴역한 2척의 California-class(캘리포니아급) 순양함 중 상태가 온전한 1척을 복귀시켜 참가시켰으며 Virginia Class(버지니아급) 2척 등 3척의 핵추진 순양함 3척과 Ticonderoga Class(타이콘데로가급) 재래식 동력 순양함이었던 이지스 미사일 순양함 9척 등 모두 16척이 걸프전쟁에 참가하였습니다. 

Operation Desert Shield(사막의 방패 작전)으로 시작하여 걸프전쟁의 종전까지 중동 지역 주변 해역에 8척의 미 해군 항공모함이 모습을 드러냈지만 그 사이에 2척의 미 항공모함이 다른 지역으로 재배치되기도 하였습니다. 

그런 후 Operation Desert Storm(사막의 폭풍 작전)이 본격적으로 수행되면서 미 해군은 Midway-class(미드웨이급), Saratoga-class(사라토가급), Ranger-class(레인저급), USS America(CV-66),USS John F. Kennedy (CV-67), USS Theodore Roosevelt(CVN-71) 등 모두 6척의 항공모함을 참전시켰습니다. 

2003년 이라크 전쟁이 시작되자 미 해군은 USS Theodore Roosevelt(CVN-71)와 USS Harry S. Truman (CVN-75) 핵 추진 항공모함을 지중해에 배치하였으며 USS Abraham Lincoln (CVN-72)과 USS Kitty Hawk(CV-63), USS Constellation(CV-64)는 북아라비아해에 배치되었으며, USS Nimitz (CVN-68)는 오는 중이었습니다. 그러나 USS Nimitz (CVN-68)가 도착했을 때는 이라크 전쟁이 끝난 뒤였습니다. 

따라서 이라크 전쟁은 미 해군이 사실상 5척의 항모들을 동원하여 치루어낸 전쟁이었습니다. 

이라크 전쟁 이후 미 국방성은 앞으로 있을 대륙 전쟁에 대비하기 위해 6개의 항모 전단 계획이 필요하다고 판단하였으며 2003년 12월 미 해군은 'Fleet Response Plan'(함대 비상대응계획) 이라는 새로운 군사전략을 발표하여 항모전단의 신속한 대응과 장거리 기동, 비대칭 작전 능력을 향상시켰습니다. 

↓ 2023년 10월 10일부터 21일까지 지중해 동부 해역에서 진행된 USS Gerald Ford Carrier Strike Group의 기동 작전 훈련 해상경로와 작전구역범위

이는 유사시 30일 이내에 6개 항모전단을 개전지역에 파견하고 나머지 2척은 3개월 이내에 증원 또는 교대할 수 있도록 하는 이른바 6+2 안을 제시한 것입니다. 

이는 4개년 국방검토보고서에서도 최소 6척의 항공모함이 태평양 지역에서 언제든지 군사작전을 수행할 수 있도록 할 것이는 점이 밝혀진 데에서도 확인할 수 있습니다. 

그러나 안타깝게도 미 해군의 핵추진 항공모함의 운항률은 그리 높지 않다고 합니다. 

미 해군의 Nimitz-class 항공모함 10척 중 1척은 항상 교체 수리 상태에 들어가 있으며, 일부 항모는 항상 휴계 기간을 가지며 정비 상태이며, 3~4척은 모항에서 정비 보장 상태에 있습니다. 그래서 전투 준비 상태에 있을 수 있는 미 항공모함은 일반적으로 전체의 절반이나 ⅔를 넘지 않고 있으며, 미 해군은 최대 5~6척의 핵 항공모함의 배치를 유지할 수 있으며 이 규모로 전 세계 각 해역에 배치되는 것입니다. 

◆. MSS에서 분석한 예전같지 않은 미 해군 항모전단

미국 항공모함의 배치 상태는 정비를 위해 모항에 있는 경우도 있고, 배치되어야 하는 도중에 준비 중인 경우도 있습니다. 

또한 임무를 수행하는 경우도 있으며, 출항 빈도는 기본적으로 6개월에 1회 정도로 분석되었습니다. 

미 해군은 전 세계적으로 운영되는 해군이기 때문에 미국은 전 세계에서 보호해야 할 해외 이익을 갖고 있으므로 미 해군의 항공모함은 대서양, 인도양, 서태평양, 동태평양에 배치되어야 합니다.

또한 특정 지역에 항공모함이 1척만 배치 운영되어 있을 경우, 일년 내내 유지해야 하는 항공모함의 수는 거의 절반 가까운 시기를 운영할 수 없으며 일반적인 상황에서 한 해역에 항공모함 3척이 배치되는 경우는 매우 드물기 때문에 10년에 3척이 배치되는 경우는 한 번도 없을 수 있습니다. 

최근 10년간 미 해군은 2017년 단 한 차례만 아시아 태평양 해상 지역에 3대의 항공모함을 집결시킨 적이 있을 뿐입니다.

2017년 11월 11일, 미국 항공모함 3척이(USS Ronald Reagan CVN-76, USS Nimitz CVN-68, USS Theodore Roosevelt CVN-71)  일본해 동부 해역에서 4일간 항공모함 전투단 합동 훈련을 시작했었으며, 참가 전력에는 제5항모항공단, 제11항모항공단, 제17항모항공단, 미 이지스함 11척을 비롯해 한국 해군이 군함 7척을 파견하였으며 일본해상자위대 함정들도 훈련에 참여하였습니다.

최근 미 해군 항공모함 배치를 보면 항공모함 6척을 한꺼번에 동원해 전쟁상태에 돌입한다는 것은 기본적으로 불가능하다는 분석이 주를 이루었습니다. 

미 해군 항공모함 타격단 3개를 동시에 전략적 방향으로 배치할 수 있다고 해도 중국에서 해군 함정을 제조하는 것만큼 빠르지는 않을 것이라는 것이었습니다. 

↓ 중국 해군 항공모함 편대에 필요한 각 함정의 수량(단위: 척)

1개 항공모함 기준
항공모함	4	5	6	7	8
구축함	12	15	18	21	24
호위함	12	15	18	21	24
공격형 핵잠수함	8	10	12	14	16
종합보급함	4	5	6	7	8

중국군사위원회의 분석된 문건에 의하면 미 해군 항공모함 편대는 매 시간 10만 ㎢의 바다를 수색할 수 있다고 합니다. 

또한 1척의 미 해군 항공모함은 1000㎢ 에 달하는 해상과 영공을 통제할 수 있는 것으로 분석되었습니다.

따라서 미 해군 항공모함 4개 편대를 동시에 파견할 경우, 계산상 965,000㎢의 해역을 통제할 수 있습니다.

중국 해군은 이러한 미 해군 항공모함 전단의 영공, 해상 통제 능력을 동일하게 얻기 위해 항모 건조, 운영 및 실제 작전 능력과 경험을 얻어 동아시아의 패권을 미국으로부터 넘겨 받을려는 계산인 것입니다. 

◎. 미 해군 다음으로 항공모함 건조 보유 계획을 갖고 있는 PLA 해군

항공모함 건조계획은 기본적으로 복잡하고 거대한 프로젝트입니다.게다가 사용되는 재료는 복잡하고 다양합니다.

항공모함 재료의 기능에는 선체 구조 재료가 포함됩니다.

배관재료,코팅재료,감쇠, 충격흡수, 소음저감 소재 등 재료의 성질은 금속재료와 비금속재료로 구분됩니다.

선박용 강재 및 복합재료는 항공모함 소재의 주요 구성요소입니다.

특히 군함용강재로 사용되는 철강은 군함 건조에 있어서 가장 중요하고 중요한 원자재입니다.

강철의 성능은 선박 기술 성능의 수명, 안전성 및 신뢰성과 직접적인 관련이 있습니다.

철강 연구개발은 항공모함 등 수상함 개발과 직결된다고 할 수 있습니다.

현대 해군 작전에서 군함의 요구와 안전에 영향을 미칩니다. 게다가 항공모함 제조에는 엄청난 양의 강철을 사용합니다. 중국이 분석한 미 해군 항공모함 건조 추출 데이터 상에서는 미 해군이 건조하는 중형 항공모함 중량의 20% 이상이 강철인 것으로 분석되었습니다.

일반적으로 항공모함을 건조하는데 사용되는 강판은 다음과 같이 구분됩니다

항공모함에 필요한 강철분류

유형	요구 사항 및 특징
선휴판	항복 강도는 통상 450MPa와 550MPa 이며 판 두께는 22·28mm 로 수중에서는 방어뢰와 잠수함 발사 미사일로 나뉜다. 두께는 150~203mm
장갑판	핵심시설인 지휘통제실, 원자력실, 디젤엔진실 등에 사용되며 그 중 가장 두꺼운 장갑을 사용하는 곳은 지휘통제실임. 두께는 330mm, 장갑성능은 탱크 플레이트와 비슷함.
구조판	항공모함 활주로용으로 사용되며 두께는 40mm 이며 활주로에 사용될 때 높은 경도와 강판의 경량화가 요구됨.

현재 미 해군 선박에 제조하기 위해 사용되는 강철은 기본적으로 세계 최고 수준의 선박용 강철을 사용하고 있으며 이는 세계 최고 수준을 보여주고 있습니다. 

1980년대 이전에는 미국 조선소에서 건조되는 대형 선박 및 미 해군 함선은 모두 HY 시리즈 선박용 강재를 사용하였습니다.

1990년대에는 선박용 강재의 용접 성능 향상 및 원가 관리를 위해 미국은 차세대 HSLA 선박용 강재 개발 계획 제안에 앞장섰습니다.

여기에 Bethlehem Steel(베들레헴 철강), Lukens Steel Company,USX와 다른 업체들은 강도와 ​​인장성이 각각 HY-80 및 100과 동등한 Cu 석출 강화 HSLA-80 및 HSLA-100 강철을 공동 개발하고 산업화했습니다.

이후 신형 항공모함의 요구에 더욱 부응하기 위해 중량을 줄이고 무게 중심을 낮추는 방향으로 나아가고 있었습니다.

HSLA-65, 115강 개발을 한 이후에 항공모함에 우수한 HSLA-100 강철을 처음 적용한 것은 Nimitz급이었습니다. Nimitz 급 항공모함에 이용된 강철 사용량은 2,080톤이었으며 CVN78 의 제작은 HSLA-65 강철을 주요 외피 재료로 사용하여 2008년에 건조가 시작되었습니다.

또한 비행 갑판에는 HSLA-115 강철이 사용되었습니다.

현재 미국은 CVN78용 HSLA-65 강판의 크기 및 두께 평가를 완료한 상태입니다. 

↓ 세계주요공업국가별 선박 강철 품질 비교

↓ Nimitz class 항공모함에 사용된 HSLA-100 강재 사용현황

미 해군 Nimitz class 항공모함의 대면적 선박강판의 C(탄소) 함량을 대폭 감소시켰습니다.

따라서 그 이전에 비해 강철 강화를 위해 더 이상 C에 지나치게 의존하지 않습니다.

합금 원소에는 주로 Ni가 포함되며 Cu, Mo 및 기타 금속 원소가 포함됩니다.

↓ PLA 해군 선박 건조의 핵심 도구들 중 한 가지인 중국 최초의 선박 3차원 CNC판 절곡기, 만곡강판 가공장면(2023년 8월 11일 한국시각 17시 33분 공개)