|
스웨덴 해군의 TYPE A19 고틀랜드급 잠수함 | ||||||||||||||||||||
1번함인 HMS 고틀랜드함 개 요 스웨덴의 TYPE A19 고틀랜드급 잠수함 건조 계획은 1968년~1969년에 건조된 수중배수량 1,210톤의 노후화된 잠수함인 A12 Sjoormen급을 교체하기 위해 1986년부터 시작되었다. 대체예정이었던 A12 Sjoormen급 잠수함 5척 중 4척은 1990년대 대대적인 정비 및 개량을 거친 후 싱가포르에 매각되었으며, 현재 스웨덴 해군은 A14 Nacken급, A17 Vastergotland급과 함께 A19 고틀랜드급을 보유하고 있는 상태이다. 이중 1989년~1990년 취역해 비교적 신형인 A17 Vastergotland급 3, 4번함에는 PLUG-IN 방식으로 스털링 기관을 탑재하였고, 개량하지 않은 나머지 A17 Vastergotland급 1, 2번함은 싱가포르로 매각하기로 결정하였다. 스웨덴의 Kokums사는 예전부터 AIP 체계에 많은 관심을 보이고 있었고 1960년대부터 스털링 엔진의 연구에 착수하여 1983년부터 잠수함 탑재를 목표로 시제품 실험을 시작하였다. 스털링 엔진의 최초 시제품은 출력 75Kw의 Mk1 모델로, 1988년에 스웨덴 해군의 A14 Nacken함에 장착되어 시험이 실시되었다. Kockums사는 여기서 얻은 스털링 엔진의 시험결과를 바탕으로 1990년 3월에 고틀랜드급 잠수함 3척을 건조한다는 계약을 체결하게 되었다. 실용화를 목표로한 Mk2 V-275R(출력 75Kw) 스털링 기관 2기와 MTU 디젤 엔진 2기를 탑재한 HMS 고틀랜드함은 1번함으로 1996년에 취역하였다. 이어서 1997년에는 같은 시제품을 탑재한 2번함 HMS 우플랜드함과 3번함 HMS 홀랜드함이 취역하였다. 한때 고틀랜드급 잠수함은 우리나라의 차기 잠수함 사업(KSS-II)에 참가 의사를 보이며 우수한 성능으로 유력한 후보로 떠올랐지만, 제작사인 스웨덴의 Kokums사가 당시 Type 214를 제안한 독일 HDW사로 합병되어 무산되었고, KSS-II 입찰에는 참여하지 못했다. 대신 현대중공업에서 생산하는 Type 214의 부품 공급 및 기술자 파견 등에는 참여하고 있는 것으로 알려지고 있다. HDW사는 다시 TNSW사의 산하에 들어가 스웨덴의 Kokums사는 사실상 독일의 잠수함 회사에 통합된 상태이다. 이후 2004년 11월 미국 해군은 ASW 자료수집 및 가상적 등으로 활용하기 위해 스웨덴 해군의 HMS 고틀랜드함을 1년간 대여하기로 결정하였다. 지휘는 미국 캘리포니아주 샌디에이고의 ASW 지휘센터가 담당하지만, 보다 빠른 활용을 위해 실제 운영은 스웨덴의 승무원들이 담당하였고, 운영과정을 효율화시키기 위해 미국 해군의 승무원도 일부 옵서버로 승함하여 작전에 임하는 방식이다. 이것은 최근 늘어나고 있는 AIP 잠수함에 대한 대응책을 마련하기 위한 것이며, HMS 고틀랜드함은 2005년 5월부터 미 해군에 임대되어 1년간 수많은 합동훈련을 성공적으로 수행하였다. 한편 훈련성과에 만족한 미 해군은 HMS 고틀랜드함을 1년간 추가로 임대하기로 결정하였다. 고틀랜드급 잠수함에 탑재되었던 스털링 엔진 Mk2 모델은 일본의 16SS 잠수함에 수출되어 현재 카와사키 중공업이 라이센스 생산중이며, 이것은 스털링 기관의 우수성을 인정받은 것이라 할 수 있다. 최근에는 스털링 엔진 Mk2 모델을 개량하여 발전된 형태인 신형 Mk3 모델도 개발하였다. 이 신형 Mk3 모델은 효율, 출력, 잠항심도, 스텔스성 등이 향상되었으며, 스웨덴, 덴마크, 노르웨이 3국이 1994년 이후부터 진행해온 “바이킹 프로젝트”에 적용이 예정되어 있었다. 그러나 스웨덴의 차기 잠수함 계획인 바이킹 프로젝트는 2009년에서 2016년 사이에 스웨덴 해군 2척, 덴마크 해군 4척, 노르웨이 해군 4척의 스털링 기관을 탑재한 신형 AIP 잠수함을 취득한다는 계획으로 추진되어 왔지만, 노르웨이와 덴마크가 사업에서 철수하면서 결국 취소되었다. Kokums사는 자국제 잠수함을 운영하고 있는 싱가포르 등의 해외 판매를 통해 스털링 엔진 Mk3 모델을 탑재한 잠수함의 판매를 노력하고 있지만 더 이상의 사업진행은 불투명한 상태이다.
고틀랜드급 2번함 HMS 우플랜드함 구 조 고틀랜드급 잠수함은 이전 Nacken급 잠수함의 선체를 기초로 하여 스털링 엔진 모듈을 추가한 것으로, 원래 스웨덴은 비교적 소형의 잠수함을 보유해 왔으나 고틀랜드급은 스털링 AIP 체계를 장비하기 위해 약간 대형화되었다. 고틀랜드급 잠수함은 수상 배수량 1,240톤, 수중 배수량 1,490톤, 전장 60.6미터이며, 어뢰발사관은 533mm를 4문, 400mm를 2문을 보유하고 있다. 스웨덴 Kockums사는 최근 잠수함 생산에 널리 사용되는 모듈러 건조 개념을 도입하며, 이 기법을 수년 사이에 정교하게 수행하고 있으며, 현재는 사실상 완전하게 의장되고 미리 검증된 잠수함을 진수시키고 있다. 또한 고틀랜드급은 자동화와 원격 통제를 적용함으로써 필요한 승무원수는 25명에 불과하다. 잠수함의 심도와 경로를 조정하는데는 단지 1명의 오퍼레이터가 필요하고, 조타를 명령하면 컴퓨터가 이를 수행하게 된다. 승무원이 줄어들면 그만큼 숙박 설비 공간과 운영비 절감에 유리하다는 장점이 있다. 고틀랜드급 잠수함 함수부의 아래층에는 무장 통제 체계와 어뢰 재장전 장치를 가지고 있는 어뢰실이 위치하고 있으며, 배터리 공간과 보조 추진기관 공간도 위치하고 있다. 잠수함 함수부의 위층에는 통제실과 라디오실, 전자장비 공간, 거주 구역, 주방 및 식당, 화장실 등이 위치하고 있다. 함미부의 아래층에는 디젤 발전기와 2차 배터리 공간이 위치하고 있다. 함미부 위층에는 추진 통제 콘솔을 가지고 있는 전자장비 공간이 위치하고 있다. 또한 Kockums사의 스털링 AIP 체계와 주추진 모터와 보조 기관도 이곳에 위치하고 있다. 함교탑에는 탐색 및 공격 잠망경이 위치하고 있고 통신과 감시를 위한 마스트와 레이더 안테나 등을 포함하고 있다. 고틀랜드급은 전통적으로 스웨덴 해군이 선호해온 X자형의 함미타를 가지고 있다. X자형의 함미타는 선회와 조타등에 유리하고 잠수함의 운동성을 향상시켜 주며, 잠수 부상 작용이 상쇄되어 심도 변화에 따른 잠재적인 위험성을 줄여준다.
고틀랜드급의 구조도 장 비 전투체계 고틀랜드급의 전투체계는 Saabtech Vectronics사(이전 CelsiusTech사)에서 개발한 9SCS Mark 3이다. 이 전투체계는 스웨덴 해군에서 SESUB 940A로 불리며, Saabtech Vectronics사의 9LV Mk 3 수상함 전투체계로부터 ADA 소프트웨어를 확장한 것이다. 사격 통제 체계는 몇 개의 어뢰를 수중에서 동시에 통제할 수 있다. 9SCS Mark 3 전투 체계는 Terma 사의 Type IID 다기능 콘솔 3대를 가지고 있다. 그 터미널은 명령 및 통제, 통신, 무장 통제를 위한 것이다. 콘솔은 듀얼 이더넷과 구리선, LAN을 통해 연결된다. 센 서 고틀랜드급은 Atlas Elektronik 사의 CSU 90-2 통합 소나 장비를 장비하고 있다. 이것은 수동 원통형 함수 배열 소나와 2기의 수동 측면배열 소나로 구성되어 있으며, ADA 소프트웨어를 사용한다. 또한 Kollmorgen사의 탐색 및 공격 잠망경과 Terma사의 Scanter 항법 레이더를 장비하고 있다. ESM 체계는 Thales Defence Ltd사의 Manta 레이더 감시 및 경고 체계이다. Manta 체계는 D 밴드와 J 밴드까지의 적대적인 위협의 피아식별, 감시, 탐지, 분석, 분류 등을 할 수 있다. 추진기관 고틀랜드급의 추진체계는 Kockums사의 V4-275R 스털링 AIP 체계 2대와 MTU 디젤엔진 2대를 장비하고 있다. 현재는 스털링 엔진을 2대 장비하고 있으나 계획 단계에서는 4대분의 공간이 확보되어 있었다. 디젤 전기추진에 의한 수상 최대속력은 11노트, 단시간의 수중 최대 속력은 20노트이지만, AIP에서는 심도 200미터, 속력 5노트로 14일간의 잠항이 가능하다. 스털링 엔진은 열 에너지를 기계적인 에너지로 바꾸는 열엔진(thermal engine)이다. 엔진을 작동하는데 필요한 열은 외부연소챔버(external combustion chamber)내에서 디젤 연료(diesel fuel)와 산소에 의한 연소 작용으로 생성되며 이때 발생한 열의 팽창력으로 일련의 피스톤들을 작동시켜 회전력을 얻게 된다. 스털링 엔진의 작동원리를 잠수함에 적용하기 위해서는 특별히 스털링 엔진 모듈이외에 열변환기(alternator)을 비롯 몇가지 보조장치가 필요하다. 한편 스털링 엔진에서 발생한 기계적 에너지는 싱크로 변환기에 의해 전기적 에너지로 변환되고 AC형태의 전기에너지는 DC변환기를 거쳐 축전지로 보내진다. 스털링 엔진 모듈에서 발생되는 전기에너지량은 챔버에 공급되는 연료량으로 조절할 수 있으며 25~70Kw 범위에서 조절이 가능하다. 산소는 탱크에 -180℃의 액화상태(Liqid oxygen:LOX)로 저장되는데 저장탱크의 단열상태만 양호 하다면 주기적인 임계 입력 상승 없이도 수주일간 액화상태로 유지된다. 물론, 탱크내에 액화상태로 저장된 산소는 스털링 엔진 내부로 들어오기전에 기화 장치를 거쳐 연료와 혼합된다. 연소 챔버내에서 연소된 배기가스는 주로 이산화탄소와 증기이며 가스 응결기를 거치면서 증기는 모두 응결된다. 나머지 기체 상태의 배기개스는 혼합챔버(Mixing Chamber)내로 들어가며 이산화탄소는 용해시켜 함외로 배출한다. Kockums사는 스털링 엔진에 대한 성능 개선 작업을 계속하고 있는데 가장 최근에 개발한 스털링 엔진 MK3는 기존의 스털링 엔진 MK2를 개선한 것으로 주요 개선사항은 연소 챔버를 새로운 형식으로 바꾼 것과 엔진의 각 모듈의 배치를 더욱 간소화 시킨 것이며 앞으로도 연소챔버 개선과 출력증가 연구를 계속할 계획이다. 현재의 스털링 엔진 MK3는 70Kw의 엔진 출력을 유지할 수 있고 엔진 수리 주기인 운전 3000시간까지는 엔진의 성능과 신뢰성을 보장할 수 있으며 함자체(승조원)능력으로 정비할 수 있도록 정비항목을 간소화 하고 장비의 설치 공간을 충분히 확보하여 정비성을 향상시켰다.
고틀랜드급 3번함 HMS 홀랜드함 무 장 고틀랜드급은 4문의 533mm 어뢰발사관과 2문의 400mm 어뢰발사관을 장비하고 있다. 533mm 어뢰발사관에서는 보통 Bofors Underwater Systems사의 Type 613 중어뢰가 사용된다. Type 613 중어뢰는 탄두부가 240kg이고, 선유도나 수동 호밍이 가능하며 사거리 20km에 속도는 40노트이다. 그외에도 533mm 어뢰발사관에서는 Saab Bofors Underwater Systems사에서 새로 개발한 Torpedo 2000(Torpedo 62) 중어뢰를 탑재할 수도 있다. Torpedo 2000은 대잠/대함 겸용의 고속 중어뢰로 40km의 사거리에 40노트 이상의 속도를 갖는다. 이 어뢰의 주요 제원은 길이 6m, 중량 1,450kg이고 운용 수심은 500m이다. Torpedo 2000 중어뢰는 모두 16발을 적재할 수 있다. 400mm 어뢰발사관에서는 Saab Bofors Underwater Systems사의 Type 43 경어뢰를 탑재하며, 최근에는 신형 Type 43x2 경어뢰를 운영할 수 있도록 개량되었다. Type 43x2 경어뢰는 선유도 어뢰로 Type 43 경어뢰와 비교해 향상된 추적능력을 가지고 있으며 모두 2발을 적재할 수 있다. 고틀랜드급은 어뢰 이외에도 Type 27 어뢰에서 유래한 Mine 42 기뢰도 48기를 적재할 수 있다.
항해중인 고틀랜드급 잠수함
출처 : KDN자주국방네트워크 | ||||||||||||||||||||
자료제공 : 어둠의 상인 등 |
|