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작성일 : 16-06-01 21:16
[해군] 잠수함 정숙도와 전술적 상관관계에 대해...(1)
 글쓴이 : 현시창
조회 : 3,924  






얼마전에 S-3관련해서 제가 풀어놓은 사발면이 별로 이해받지 못하는구나 싶어 관련해서 글을 써보려고 했었는데, 오늘 짬이 나서 대충 써갈겨 봅니다. 제가 인용하는 몇몇 자료들은 대표적인 자료들을 축약해놓은 것에 불과합니다. 어디까지나 추정에 불과하며, 잠수함의 정숙성은 해당국가의 가장 큰 기밀입니다. 물론 이러한 추정에 따른 우열관계는 꽤 근사치에 가깝게 맞아떨어지기 때문에 참고할 가치가 있음엔 분명합니다.



FileSub Noise Comparison ENG.png


미해군 잠수함 소음수준.jpg




냉전기 미국과 소련 잠수함들의 전반적인 정숙도를 평가한 도표들입니다.

보시다시피 초창기 원자력 추진 잠수함들의 소음은 160데시벨을 뛰어넘는 수준입니다. 일반적인 왕복기관 장착 상선들의 소음이 180데시벨 수준이므로 이 역시도 상당히 정숙한 것이라 할만합니다. 소음이 10배 작은 거니까.


그러나 동시기 디젤잠수함이 전기추진을 할 시의 소음이 120데시벨 내외(160데시벨 기준으로 10분의 1)라는 점을 생각해보면 상당히 시끄러운 물건이기도 합니다. 따라서 최근까지 이어지는 재래잠수함은 정숙하다, 원자력 잠수함은 엄청나게 시끄럽다란 이론적 근거를 마련해주던 시기가 바로 이 1~2세대 원자력 추진 잠수함들의 시대입니다.


하지만 70년대 말부터는 잇단 기술유출로 인해 미국과 소련의 잠수함 정숙성 경쟁이 벌어지게 됩니다.

이때까지도 소련보다 정숙성 면에서 압도적이었는데다, 소나의 청음성능에서도 앞섰던 미국은 계속해서 속도를 높이는 설계를 했었습니다만, 워싱턴급 SSBN의 설계 및 기술유출로 단번에 이러한 우위가 상실되었습니다. 덕분에 미소 양국의 잠수함 정숙성 대결이 벌어지며, 눈에 띄는 기술적 진보가 이 시기에 일어나게 됩니다.




잠수함 방사소음.jpg




그리해 오하이오급 SSBN에 이르러선 동시기 소련의 그것과는 비교할 수 없는 정숙성을 확보할 수 있었습니다. 동시기 재래동력 잠수함에 비견할만한 정숙성을 얻어냈기 때문이죠. 이는 자연대류를 통해 터보펌프가 필요없는 더욱 발전된 형태의 신형 가압형경수로를 채택한데다 큰 덩치에 걸맞는 소음방지체계를 충실하게 갖추었기에 가능한 일이었습니다. 


따라서 한 해역에 전략초계를 하며 순회하는 동안의 오하이오급 정숙성은 디젤잠수함의 그것과 맞먹거나 능가하는 수준을 달성하게 되었습니다.(90~95데시벨) 이미 120데시벨 수준에 도달한 소련군 SSBN조차도 작전해역에 초계중이라면 발견이 불가능한 수준이기에 초계구역으로 기동중인 그 꼬리를 따라물어야 추적이 가능한 상황에서 오하이오급은 추적조차도 힘들어지게 된 것입니다.(20노트 이상의 기동상황에서도 110데시벨 수준으로서 당대의 기술수준으론 거의 탐지와 추적이 불가능) 



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이러한 이유로 유사시 발사될 SLBM을 막아내자면 SSBN을 사전에 격침시켜야 하고, 이를 위해선 탐지가 불가능한 상대방의 SSBN마다 SSN을 붙여 미리 추적하다가 때가 오면 쓱싹해버리겠다는 전술이 도출되었습니다. 이를 막기 위한 호위 SSN이 나타나고, 그 호위 SSN을 잡아죽일 더욱 더 정숙한 SSN이 등장합니다. 대표적으로 알파급과 씨울프급이 대표적인 표상들입니다.


이 짓거리는 소련이 망할때까지 계속 주욱 반복되어오다가 소련의 붕괴와 러시아의 성립으로 최근엔 뜸한 추세입니다.



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이유는 러시아가 오랫동안 돈이 없어놔서, 이제서야 SSN/SSBN전력의 복구를 추진하기 때문입니다. 그러다 유가하락까지 겹치며 그 복구시간이 더더욱 길게 연장되어서 과거에도 지금도 앞으로도 당분간 미해군에 큰 위협이 되기는 그른 상태입니다. 전략초계회수가 1년에 손가락에 꼽을 정도인지라 미국 역시 이런 전략초계에 대응할 잠수함의 수량이 팍 줄어버려서, 그만큼 여유가 남는 SSN들을 따로 파견하는 동네가 있으니 바로 동태평양-인도양 해역입니다. 


최근 뉴스에서 중국군 관련자란 인간이 태평양에 중국잠수함을 파견하자는 헛소리를 하는 걸 보면서 피식 웃은 기억이 납니다만...실제로도 중국의 SSBN은 전략초계를 한 번도 해본 적이 없습니다. 이유는 자신들이 생각하기에도 전략초계를 한다쳐도 유사시 SSBN의 안위는 커녕 변변한 호위잠수함도 없고, 그 호위잠수함의 안위조차도 자신할 수 없기 때문입니다.


그래서 안전하게 발해만에 찌그러져서 때가 오면 대련 앞바다에서 SLBM을 발사하겠다는게 중국의 고려입니다. 중국이 유난스럽게 [서해에 느그들 바다는 없다]라고 강경하게 나오는 건, 자국의 전략보복수단인 SSBN이 노출되기 때문입니다. 중국이 만일 제대로 된 전략초계수단을 갖추었다면 모를까, 현재로선 불가능한 소리이죠. 실제로도 중국은 꾸준히 간을 보아왔고, 최근에도 위안급(평균소음 120db로 알려짐)등의 정숙도가 높은 재래잠수함 침투를 통해 오키나와 인근에서 간을 보고는 있지만, 간을 볼적마다 엿을 먹고 있는 실정입니다.


후기형 209급의 일반적 소음이 약 100데시벨 수준으로 유안급의 10분의 1수준인걸 생각해본다면 왜 중국이 감히 태평양에 SSBN을 배치하지 못하는 것인지, 왜 대놓고 일본, 미국의 잠수함과 숨바꼭질을 하지 못하는지. 왜 미국이 중국의 A2AD전략의 대항마로 대놓고 잠수함을 손에 꼽고, 보유전력의 7할을 괌을 위시한 태평양지역에 배치하는지 알 수 있습니다. 


현재 이 시점까지도 만일 사건이 터진다면 중국해군은 필패입니다.

중국 앞바다 해양통제권은 잠수함 싸움에서 승리한 미국이 가져간다는 게 모든 군사전문가들의 일반적 견해입니다.


이 이상은 이 다음에...




출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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나무와바람 16-06-01 21:37
   
중국이 별볼일 없던 자국 잠수함 세력을 러시아 및 프랑스의 기술력을 도움 받아서 점차 현대화하고
있다지만, 군사기밀 중에서도 특급 기밀인 원잠 기술을 타국이 중국한테 과연 얼마나 전수해줄 수 있을까
의문스럽기도 했죠!
참 그러고 보면 현대화하고 있는 중국 해군의 실태는 한동안은 빛좋은 개살구 정도라고 할 수 있겠네요!
글 잘 봤습니다 ^^
내일을위해 16-06-01 21:44
   
잠수함에 대해서 잘모르지만 중국잠수함보고 바다의 경운기라고 비아냥거리는 소리는 여러번 들었습니다.
붉은늑대 16-06-01 21:59
   
음..질문요.. 저 소음측정이 일반 청력측정과 비슷합니까.. 청력에서 40데시벨이니 60데시벨이니
하는데요.. 그걸 알아야 저정도 소음이면 어느 정도다..그걸 알수가 있죠..
     
나무와바람 16-06-01 22:45
   
흠 청력측정이 왜 나왔는지 잘 모르겠지만...지상에서 측정한 100dB 이나
수중에서 측정한 100dB이나 소음 크기는 같겠죠....
단지 지상보다 수중이 음파가 전달이 잘 돼어서 더 먼거리에서도 소음을 들을 수 있다라는
차이 아닐까요...
     
현시창 16-06-01 23:39
   
본질적으론 비슷합니다. 다만 매질이 물일 따름입니다.
잠수함의 소음이란 것은 음향쪽의 단위에 익숙해지면 이해하기 편한데...
1m혹은 1yd떨어진 곳에서 마이크로폰에 가한 1마이크로 파스칼을 1db라는 기준음압으로 하여 데시벨이란 대수를 적용해 표현하는 것입니다.

실제 인간의 청력은 대수함수적으로 소리를 느끼기 때문에 데시벨이란 단위를 사용하는 것인데, 10db와 20db는 실제 음압으론 3배 이상 차이나지만, 인간이 느끼기엔 약 2배정도 차이가 납니다. 당연히 표준적인 도량수치는 아니지만, 전자파나 음파, 진동등의 에너지는 db스케일에 정량적으로 비례하기 때문에 공학적으론 편하게 흔하게 사용됩니다.

즉, 잠수함의 소음이 100데시벨이라 하여, 공기가 매질인 소음표를 가지고 어떤 소음과 비슷하겠거니 판단할 수는 없다는 뜻입니다. 잠수함의 소음이란건 결국 물을 매질로 하여 전달된 마이크로폰에 가해지는 음압을 데시벨이란 로그스케일로 나타난 것이니까요.(물론 수십년전 초창기 패시브 소나를 통해 청음하던 음탐병들에겐 20db의 소음보단 40db의 소음이 2배쯤 더 크게 들렸겠지만.)
     
이도저도 16-06-02 20:04
   
일반적으로는 비슷합니다만, 좀 세세하게 들어가면 많이 달라져요. 바닷물의 층별로 달라지고 또 바닷물의 온도에따라 소음측정이 또 달라집니다. 그래서 대잠전이 정말 힘들다고 하는것이구요.
     
붉은늑대 16-06-02 20:26
   
매질이 공기,물에 따라 같은 데시벨이라도 들리는 소음의 정도는 달라 지겠군요..
그걸 생각 못했네요...좋은 답변 감사합니다..
4leaf 16-06-02 02:17
   
버지니아급 공격원잠보다 오하이오급 전략원잠이 더 조용하다니 신기하네요. 반대가 아니라니...
     
현시창 16-06-02 04:20
   
제가 올린 도표는 1987년에 발행된 NAVAL STRATEGY란 책에서 발췌한 겁니다.
고로 시울프와 버지니아급의 정숙성은 알지 못하고, 단지 기술적 그래프의 기울기를 그대로 끌고 나가 예측한 겁니다. 그래서 오하이오는 그대로 평행선을 달리고, 시울프와 버지니아는 점표지요.

그러나 실제로는 1987년의 상황에 대비해 오하이오급은 몇몇 개량작업으로 더더욱 조용해졌고, 시울프급과 버지니아급은 월등히 더 정숙해졌습니다. 현재 오하이오급은 전술기동상황에서 100데시벨 내외를 전략초계에서 저속으로 기동하며 초계지역에 엎드린 경우 90~95데시벨 정도의 소음을 가졌다고 평가받고 있습니다.

따라서 이미 초계지역에 돌입해 엎드려 있으면 그 누가 와도 찾을 수가 없죠.
뭐, 이 글에 이어 2편과 3편에 이에 대한 글을 올리겠지만...

씨울프급은 20노트 이상의 속도에서 LA급 후기형 대비 50%이상 정숙해졌다고 합니다. 이걸 로가릭 대수로 환산하면 대략 7데시벨 정도입니다. LA급 후기형이 약 105데시벨 수준까지 소음을 억제했다는 사실을 반추하면, 씨울프급은 20노트 이상으로 달리면서도 소음을 최소 95~97데시벨 수준까지 억제했다는 걸 뜻합니다. 이는 씨울프급이 전술매복을 시도할시 발생할 소음이 실제론 90데시벨 초반 혹은 80데시벨대 후반이라는 걸 유추할 수도 있습니다.

버지니아급 역시 후기 209급 잠수함에 필적하는 정숙도를 가졌다는 사실과 실제 이래저래 밝혀진 대략의 소음수준이 95~100데시벨 수준이라는 걸 생각해보면 실질적으론 이미 오하이오급과 비슷하거나 외려 더 낮은 수준의 소음을 내고 있다고 보면 맞을 겁니다.

즉, 원자력 핵잠수함이라면 일반적으로 재래식보다 시끄러울 거라는 개념이 보편적이지만.
이미 남태평양과 동태평양 일대에선 일본과 한국, 러시아를 제외하고선 미해군 원자력 잠수함들보다 더 조용한 잠수함은 존재하지 않는다는 뜻이기도 합니다.

그나마도 4~6노트로 기어다닐때 혹은 침잠하여 매복했을때나 가능한 이야기입니다. 러시아가 심혈을 기울인 라다급조차도 125데시벨급 프로젝트 877급 대비 30데시벨이 감소한 수준이므로 실질적으론 90~95데시벨 수준입니다.