한국형 차기호위함(FFX) 설계, 중점은 무엇?

슈퍼스탈리온 작성일 09.05.25 23:12:26
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▲ 많은 논란을 일으키고 있는 ffx(울산-i)급 전투함 개념도. 관련자들은 위와 같은 설계에 충분한 이유가 있다는 항변을 하고 있다.

 

 

한국해군의 ffx(차기 호위함)계획에 대한 분석기사는 생각 이상의 여론을 불러일으켰다는 평가를 받았다. ffx함 기사를 읽어본 해군 건함 관련자들은 분석의 정확성에 대해서는 비교적 좋은 평가를 내렸지만, ffx 형상과 설계에 담긴 전략적 의미에 대한 분석부족으로 인해 불필요한 오해와 비판을 낳게 한 점에 대해서는 유감을 표시하기도 했다.  현용 ffx함의 설계 및 무장시스템의 도입을 낳게한 한국해군의 변화된 ‘미래연안전략’과 함께, 새로운 연안전 전략을 시행하게 해줄 ‘한국해군 대함미사일’ 시스템 전체에 대한 전반적인 분석을 수행하고자 한다.

 

ffx함의 완성형 설계에 대한 구현에 대해, 한국군의 발전을 기대하는 이들은 부족해 보이는 성능과 확장성, 무장시스템에 대해 많은 실망감을 감추지 못했다. 이에 대해 ffx에 관련된 전문가들은 사실 서유럽의 최신 전투함의 발전추세와 비교한다면 일정부분 부족한 것이 사실이나, 무기체계란 단순히 최고의 선택이 최선을 의미하지 않음을 알아야한다고 언급하였다. 즉 <가장 우수한 무기는 자국의 전략적 상황을 가장 잘 반영한 비용대 효과면에서 우수한 무기>임에도, 단순히 함의 설계형태와 무장만으로 이를 평가하는 오류가 일부 있었다고 언급했다. 이에 밀리터리 리뷰는 ffx함을 낳게 한 한국해군의 <연안전투시스템의 발전과정>과 <새롭게 작성된 대 북한해군 대응시스템>을 점검하는 방법으로, 어떻게 ffx함의 설계가 만들어졌는지에 대해 알아보고자 한다

 

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  해군의 초창기 ffx 요구개념을 반영해 만들었던 cg이다. 강력한 스텔스 성능과 수직발사기 추가를 위한 b포지션이 보이며, 함포 역시 76mm임을 알 수 있다.

 

첫 번째, 새로운 연안전략과 ffx함
 북한해군에 대한 전략적인 대응과 반복적인 전투과정을 통해, 한국해군의 연안전투 시나리오와 무기시스템은 많은 변화를 이뤄왔다. 이와같은 이유로 한국해군이 새롭게 만들어가고 있는 ‘연안전투 전략’을 이해하지 않고서는 ffx함의 설계사상과 이유를 알지 못한다는 것이 전문가들의 주장이다.  이에 밀리터리 리뷰는 ffx에 관련된 건함 전문가들이 제기한 에 대한 의견을 정리하는 자리를 만들어 보았다.

 

◆ 이분화된 전투함 건조시스템
 한국해군은 창설 이후 주로 북한해군에 발맞춰 발전해 왔으며, 그 결과 언제나 배수량 2,000톤 규모의 소형함정(북한해군에 대응하는 연안전력)에서 벗어나질 못하고 있었다. 그러나 국제화시대에 발맞추고, 새롭게 등장한 위협세력인 중국과 일본에 대응하고자 한국해군은 점차로 대양해군으로 변모하려 한다.  이것이 현재 한국해군에 당면한 가장 큰 모순이며, ffx가 전 세계적인 기술발전 추세와 비교해 뒤떨어져 보이게 된 원인이다. 반면 이러한 이유가 ffx가 연안전투용으로는 최적의 전투함이라는 또다른 요인도 되고 있다.

 

 현재 한국해군은 대양함대 전략에 따라 6.6함대로 알려진 기동함대를 만들고자 하며, 오랜 경험을 통해 대양항해를 위해서는 척당 건조비만 5,000억원이 넘는 배수량이 5,000톤급의 이순신급 구축함 수준의 함형이 필요함을 알게 되었다. 동시에 부족한 함대방공능력을 만회하고, 북한의 탄도미사일에 대응하는 제한적인 kamd(한국형 탄도미사일 방어)시스템을 구축하기 위해서는 척당 1조원을 상회하는 세종대왕급 구축함이 최소 5척 이상 필요하다고 판단하고 있다. 여기에다 강력한 중국과 일본의 해군에 대응하는 비대칭 전력으로 최소 18척의 신형 잠수함이 요구됨에 따라, 척당 건조비가 4,000~5,000억원에 이르는 9척의 214급과 척당 8,000억원을 넘을 것으로 판단되는 ssx(차기중형잠수함) 9척을 건조 및 설계하고 있다.

 

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▲ 울산급 프리깃 전남함의 모습이다. 울산급은 동체에 균열이 생길 정도로 가혹하게 운용되어 보강공사가 수행되었으며, 공사기간 중안 slq-261k tacm(어뢰방어체계)와 tb-260k 어뢰탐지소나를 장착하였다.

 

 당연히 해군은 충분한 예산이 없었고, 더욱이 인구감소에 따라 전투함 운용에 필요한 인력자원도 점차로 부족해지는 상황이다. 여기서 한국해군이 선택한 길은 막대한 인력자원이 소요되는 기존의 고속정이나 울산 및 포항급 초계함의 척수를 감축시키고, 이를 대신하여 질적으로 우수한 <연안전투함>과 <대잠헬기>와 같은 새로운 공격시스템을 연안전의 주력으로 삼는다는 것이었다. 이때 나타난 주인공이 바로 울산-i급으로 호칭되는 ffx함이라는 것이다.

 

◆ ffx에 대해 고려된 전략적 요소
 한국해군은 ffx를 건조하면서 그 요구성능, 그러니까 적 위협의 수준을 어떻게 잡은 것인가에 대해 많은 고민을 했다고 한다. ffx사업 초창기에는 3개의 6.6함대 건설에 발맞춰 부족한 대형수상함 척수를 만회하고자 ffx를 기동함대에 편입시키려 했고, 이를 위해서는 당연히 대공 및 대잠방어력이 크게 강화될 필요가 있었다. 때문에 ffx의 초기 모델은 우수한 스텔스, 수직발사기 구역을 통한 차후 무장강화 능력의 확보, 장기항해를 대비하기 위해서는 인원축소에 따른 복지공간의 확대가 요구되었으므로 함의 자동화수준을 크게 향상시키려 했다.

 

 하지만 앞서 언급했듯 한국해군은 6.6함대에 ffx를 편입시키지 않고, ffx는 연안전투전문의 함정으로 주로 북한의 위협을 상정해 설계되기에 이른다. 물론 그렇다고 해서 주변국의 위협을 무시할 수도 없었으므로 나름대로 우수한 스텔스성과 기존의 울산급(ffk)보다 강화된 대공방어력이 제공되었지만, 그 수준은 제한될 수밖에 없었다. 제한의 이유에 대해 관련 전문가들은 중국이나 일본과의 전면전이 발생할 경우, 한반도 주변국의 강력한 공대함 세력과 잠수함 세력을 고려하면, 한국해군은 물론, 중국이나 일본의 해군 역시 한반도 근해에서 작전하는 것은 거의 불가능하다고 언급한다.

 

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 울산급 전남함에 장착된 slq-261k tacm(어뢰방어체계)의 모습을 확인할 수 있다. 이외에 엘롭사제 열영상 장비와 새로운 전자전 장비가 추가되는 등, 울산급은 1선급 함으로 많은 개량이 반영되었다.

 

 이때 한국해군의 기본전략은 잠수함을 통해 적의 해상수송로를 끊고, 한반도에 접근하려는 수상함 세력을 요격하며, 동시에 잠대지 공격능력을 통해 적의 전략적 핵심을 타격하는데 있다. 수상함 역시 안전한 연안에 머물면서 이순신급 및 세종대왕급에 장착된 대형 수직발사기를 통해 ‘현무-Ⅲ’와 같은 사정거리 1,000km급 이상의 순항미사일로 적의 전략적 요충지를 타격하고, 동시에 국내의 요충지에 대한 대공방어 임무를 공군과 함께 분담하는 이른 바 <호저(고슴도치)>전략을 사용할 계획이다.

 

 ffx나 기존의 윤영하급과 같은 연안형 전투함은 한국 영해로 접근하는 적의 수상함이나 잠수함을 회피하는 구소련식 연안방어 전략을 사용하게 될 것이다. 이 방식은 한국공군 및 해군의 대공방어망으로 보호되는 연안을 지속적으로 항해하면서 적의 정찰세력에 노출, 추적되는 것을 회피함과 동시에, 적 잠수함의 연안접근을 대응하게 될 것이다. 그리고 이때 적의 수상함이 접근할 시에는 장착된 ssm-700k 대함미사일로 장거리에서 공격하게 될 것이다.

 

 공식적인 ssm-700k 해성 대함미사일의 사정거리는 약 150km이지만, 사정거리 130km급의 rgm-84g 하푼 블록 1g와 비교해 90kg정도 무겁고 90cm 가량 긴것을 고려한다면, 실제 사정거리는 200km에 근접할 것으로 판단된다. 더욱이 현재 사정거리 300km급으로 알려진 <차기 초음속 대함미사일>이 개발되고 있으므로, 이를 탑재한 ffx는 연안에 있는 것만으로도 한반도 인근해역 전체에 대한 제해권 확보가 가능해 질 것이다.

 

 정리하면 ffx는 처음부터 연안전투함으로 개발되었고, 주변국과의 전쟁 시 사정거리가 크게 연장된 대함미사일을 통해 한반도 근해 전체에 대한 제해권의 확보가 가능하다고 볼 수 있다. 즉 적의 강력한 대함미사일 위협에 노출될 가능성은 매우 낮으며, 노출된다고 해도 복잡한 연안의 지형과 적절한 스텔스성 및 전자전 장비, ram 함대공미사일을 통해 접근이 가능한 유일한 세력인 전투기의 제한적인 공대함 미사일 공격을 충분히 막아내도록 설계된 전투함인 것이다.

 

두 번째, ffx함의 설계와 무장시스템의 이유는?
 ffx함의 건조목적이 연안전투함으로 고정되자, 가장 큰 부담이 되었던 함대공 능력에 대한 축소가 가능해졌고, 덕분에 많은 공간과 비용을 낭비하는 ‘수직발사기(vls)구역’과 ‘복잡한 스텔스 설계구조’의 축소도 가능하게 되었다. 또한 장거리 항해요소가 없어지자 인원감축에 큰 의미가 없어졌고, 복잡한 소모전 양상이 될 것이 분명한 북한군의 전투에서 충분한 ‘연안 감시인원’과 ‘전투인원’, 무엇보다 <데미지 콘트롤이 가능한 인원>의 확보가 가능하게 되었다. 이렇게 해서 가장 많은 비용과 시간이 소요되는 대공, 스텔스, 자동화와 관련된 부담이 해소되자, ffx함은 한국해군의 대양함대용 예산을 감소시키지 않고도 연안전략에 맞는 새로운 무기체계인 kmk-45 127mm 함포와 헬기용 데크를 확보할 수 있게 되었다.
 
◆ 수직발사기의 장착은 불가능한가?
 울산-i 초도분에 해당하는 함정은 전문적인 수직발사기 구조의 채용은 불가능하다. 하지만 요새는 굳이 그럴 필요가 없다는 것이 정답이라고 언급된다. ffx함은 그래픽에서 보다시피 127mm 함포와 전방 상부선체의 공간이 제한적이고, 그 밑에는 대형식당이 들어설 예정이므로 mk 41 strike pac과 같은 순항미사일이나 홍상어 대잠로켓을 장착할 수 있는 대형 수직발사기의 장착은 불가능하다. 하지만 사실 3,000톤 밖에 되지 않은 함정에 대형 수직발사기를 장착하는 사례는 찾아보기 힘들고, 굳이 장착될 필요가 있다면 rim-162 essm과 같은 소형의 함대공 무장이 될 것이다.

 

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 mk 41 수직발사기의 모습이다. 이들 중 strike pak정도의 대형화된 시스템이 있어야만 홍상어와 같은 무장을 제대로 운용할 수 있다.

 

 그런데 지금의 기술력 통해 전용 수직발사기 공간이 없이, 단순히 수상함의 갑판 위에 올린 상태로 운용이 가능한 나 수직발사기를 설치할 수 있다. 물론 ffx는 설계단계에서 수직발사기를 그다지 고려하지 않았지만, 새로운 모듈형 수직발사기는 존재는 군사마니아들의 질타에 시달리고 있는 사업관련자들에게 좋은 해답이 되고 있다고 전하기도 했다.

 

◆ mk 56 수직발사대의 가능성
 사실 거의 모든 종류의 수직발사기는 이론적으로 약간의 개량을 통해 콘테이너형 타입으로 갑판상부에 부착되어 운용될 수 있지만, mk 48 mod3와 같은 최신형 수직발사기는 처음부터 콘테이너형으로 간단히 이·탈착이 가능하도록 개발되었다. mk 48 mod 3는 rim-7 시스패로우 전용으로 개발된 수직발사기로 노후화함정에 대한 업그레이드 수효 및 신형 함정의 다임무 요구에 발맞추어 이·탈착이 용이하도록 개발되었다.

 이를위해 하나의 단위모듈 단위가 6기의 대공미사일 수납형으로 체적이 크게 줄어들었고, 대공미사일 격납고와 화염분출구, 통제장치, 냉각장치 모두가 하나의 모듈형 패키지 형태로 되어있어, 구형 전투함의 상부에 mk 48 mod 3 모듈 패키지를 올려놓고 여기에 배선과 냉각수관을 연결하는 것만으로도 운용이 가능하다. 여기에다 2000년대 초에 rim-162 essm(evolved sea sparrow missile)이 개발되자, 개발사인 raytheon사는 기존의 mk 48 mod 3에서 최소한의 설계변경으로 essm을 발사할 수 있도록 설계변경을 추진한 를 개발하였다.

 

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▲ raytheon사가 기존의 mk 48 mod 3을 개량해 만든 mk 56 수직발사대이다. 1개의 셀에 2개의 essm 발사관을 장착할 수 있도록 설계하여 12기의 essm을 운용할 수 있다.

 

 mk 48 mod 3는 개념도와 같이 rim-7을 6기 탑재할 수 있는 구조였는데, mk 56에서는 1개의 셀에 2개의 essm 발사관을 장착할 수 있도록 설계하여 같은 공간에 12기의 essm을 운용할 수 있다. 현재 mk 56은 덴마크의 absalon급 다목적 함의 갑판에 콘테이너형으로 단순 거치되어 운용되고 있고, uae해군을 위해 개발중인 baynunah급 초계함에 장착될 예정으로 있다. 만약 전략적 위협이 강화되어 ffx에 rim-162 essm과 같은 새로운 무장이 요구될 경우, ffx의 함포와 상부구조물 갑판위에 12발의 essm을 장착하는 mk 56 수직발사대 콘테이너를 올려놓은 것도 고려될 수 있을 것이다.

 

◆ 승조원은 왜 이렇게 많은가?
 현재 운용중인 배수량 2,180톤급의 울산(ffk)의 승조원은 약 150명, 새롭게 건조될 ffx(울산-i)급의 전투인원은 만재배수량 3,100톤에 승조원 145명으로 설정되어 있다. 이는 기존의 울산급과 비교해 ffx의 전투인원 감소가 거의 이루어지 않았음을 의미하지만, 관계자들은 사실과 다르다고 말했다. 이는 ffx의 대잠헬기의 운용에 따라 약 10여명의 구성된 항공요원이 추가로 소요되며, 보다 강화된 대공전 장비에 따라 인원추가 요소가 일부 발생했기 때문이었다.

 

 그렇다고 하지만 만재배수량 1만 4,290톤에 이르는 ddg-1000 줌왈트가 tsce(통합자동화체계)를 통해 150명 이하, 영국의 7,350톤급 type-45 데어링급이 통합함정관리체계(ipms)를 통해 약 190명, 프랑스의 5,600톤급 fremm 호위함이 ibs(통합항해관리체계)를 통해 108명의 승조원만을 갖출 뿐이다. 이렇게 서방전투함의 승조원 숫자가 감소된 것은, 미국과 영국은 과거부터 직업군인제를 채택하고 있었고, 프랑스 역시 해군의 경우에는 직업군인의 숫자가 많으므로 인원감소를 위한 오랜 연구와 시스템 개발이 수행되어 왔기 때문이다. 그리고 작전패턴 자체가 연안전 감시를 자동화장비에 의존하고, 데미지 컨트롤의 요구수준 역시 파괴된 곳을 자동화 장비로 확인한 이후, 이곳을 봉쇄해 버리는 수준에 맞춰져 있다.

 

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▲ 대양함대의 시발점인 광개토대왕급 양만춘함이다. 만재배수량 3,900톤의 함정으로 ffx와 큰 차이를 보이지 않으며 승조원 수는 170명이다.

 

 이와 비교해 한국해군이 얼마 전 건조한 세종대왕급의 승조원은 300명이 넘고, 이순신급의 승조원 역시 260명, ffx보다 조금 큰 광개토대왕급은 170명으로 운용되고 있다. 이는 모병제의 혜택도 있겠지만, 자동화를 통한 인원감축은 오랜 연구개발과 시뮬레이션 과정이 필요한 고난도의 기술로써, 현재 서방의 1990년대급 함정을 개발하는 수준에 이른 대한민국이, 서방해군이 2010년을 목표로 개발한 함정의 최신기술수준을 단번에 따라잡을 수는 없는 것이 현실이라고 전하였다.

 

 작전패턴 역시 한국해군의 수상함들은 교통량이 많고 복잡한 한반도의 연해의 상황에다, 지긋지긋한 북한의 <해군특수전 부대> 및 고속정의 공격에 대응하고자, 감시장비가 있음에도 항시 외부에 일정 수 이상의 탐색인원을 두고 있다. 더욱이 전시가 되면, 북한 특수전부대의 접근감시, 수상함 함포형 무장으로는 파괴가 곤란한 다수의 소형 특수보트에 대한 대응을 위하여 한국해군이 보유한 1,000톤 이상급의 함정은 최소 4정 이상의 7.62mm 및 12.7mm 기관총을 운용하고 있다.

 

 또한 대규모 전면전의 가능성이 크게 줄어든 서방의 최신형 함정의 설계개념은 게릴라의 자살공격 혹은 제한적인 대함미사일 피격시의 이를 복구할 인원이 없으므로 함정의 피해구역을 봉쇄해 버린 이후, 함을 견인하는 방식을 사용하고 있다. 이와 비교해 북한해군의 소형 고속정 공격에 의해 크고 잦은 상처에 노출될 수밖에 없는 한국해군은 야전에서 최대한 데미지 콘트롤 작업을 수행하여, 긴 소모전이 될 수밖에 없는 전쟁 상황에서 함정을 최대한 가동시키는 방안으로 편성되어 있다.

 

 당연히 이들 모든 작업에는 대량의 인원이 필요로 하고, 상대적으로 부족한 자동화기술로 인해 한국해군의 전투함정의 승조원 숫자는 서방의 최신형 함정보다 많은 편이다. 참고로 독일해군의 경우에는 세계적인 자동화기술을 자랑함에도, 독일해군의 엄격한 데미지 콘트롤 요구조건으로 인해 동급의 서방형 함정과 비교해 20~30%정도 많은 승조원을 유지하고 있다.

 

세 번째, 함대공 무장은 ram이 될 것인가?
 ffx함의 함대공 미사일은 공개경쟁을 통해 결정될 것이지만, 내부적으로는 이미 mk 49 ram의 탑재가 거의 확정적이다. 물론 한국해군이 ram을 요구해 이를 개발한 레이시온과 수의계약을 수행할 경우, 국내외적으로 문제가 발생할 여지가 있으므로 ffx의 대공무장시스템에는 현재 크로탈 ng 등의 후보로 물??오르고 있다. 참고로 크로탈 ng와 ram이 함께 장착될 계획은 없으며, 후보 중에 크로탈 ng가 후보로 거론되고 있다는 것이 와전된 것으로 판단하고 있었다.

 

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▲ rim-116 ram 21발을 격납하는 mk 49 발사기의 모습이다. 한국해군의 표준형 saam으로 현재 mk 49 발사기는 국내에서 생산되고 있고, ffx의 가장 유력한 함대공 미사일이고 하다.

 

 전체적으로 관계자들은 ram의 선정을 기정사실로 받아들이고 있는데, 여기에는 ram이 현재 한국해군의 제식무기이며, 2011년 11월에 초도함 진수가 예정된 빡빡한 스케줄, 겨우 초기단계에 도달한 ffx의 사격통제시스템에 부담을 적게한다는 이유 뿐만은 아니라고 한다. 가장 핵심적인 이유는 겨우 4~5회에 걸쳐 아음속 대함미사일에 대한 실제 요격테스트를 수행한 크로탈 ng와 비교해, ram은 2002년까지 총 140발이 이상이 발사되어 초음속 대함미사일을 포함한 기타 표적에 대해 95%이상의 명중률을 보여주었고, 얼마 전 이순신급 전투함에서의 ram 발사테스트에 성공한 바 있는 증명된 무기시스템이라는 것이 주된 이유다.

 

◆ 크로탈 ng vs ram 블록2
 프랑스 크로탈 ng의 기술진은, 본 대공미사일 체계가 비슷한 방향에서 날아올 경우, 동작예측(anticipation)모드를 써서 5개의 표적을 차례로 파괴할 수 있다고 주장하고 있다. 그 예로 135도 각도로 떨어져서 오는 아음속 ‘시 스키머 대함미사일’ 4발을 9.5km, 7.1km, 2.5km, 1.9km에서 차례로 요격할 수 있다고 주장하고 있다. 이것은 충분히 가능하다고 판단되나 이제 한반도에서의 위협은 아음속이 아닌 초음속 대함미사일로 바뀌고 있는 것과 비교해, 프랑스는 단 한 번도 초음속 대함미사일 위협을 상정한 테스트를 수행한 적이 없다.

 

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▲ ffx사업의 대공미사일 후보 중 하나인 크로탈 ng이다. 나름대로 우수한 시스템이긴 하지만, 충분한 실험실적을 보여주고 있지 못하다는 단점을 갖는다.

 

 이와 비교해 ram은 러시아와 중국이 보유한 3m80 모스키트 초음속 대함미사일의 형태를 모사한 mqm-8 vandal 표적을 수십 차례에 걸쳐 격추하였다. 여기에 만족하기 않고 미국은 가장 새롭게 나타난 위협인 <3m54e club>의 위협을 상정하여 로 진화될 계획이 발표되고 있다. 동시에 미국은 3m54e club의 위협을 재현하고자 ssst(supersonic sea-skimming target : 초음속 시스키밍 표적)을 개발하는데 성공하기도 하였다. 즉 프랑스를 비롯한 유럽의 무기체계가 이론적인 성능데이터가 아무리 좋다고 해도, 실제 위협을 상정하여 충분한 테스트를 수행하는 미 해군 무기시스템의 신뢰성을 따라갈 수 없다는 것이다.

 

 즉 평화로운 유럽과 달리, 한국해군은 초음속 대함미사일로 무장한 중국, 일본등의 해군에 포위되어 있는 만큼, 당연히 신뢰성이 증명되고, 새로운 위협에 맞춰 개량이 가능한 무기체계를 도입할 수밖에 없는 것이 현실이라는 것이다.

 

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 한국해군의 ffx함은 연안전투용 전문함으로써, 전시 p-3c 및 한국형 구축함 시리즈함과 통합적으로 작전하면서 자신의 부족한 대공방어력을 보충할 계획으로 있다.

 

정리하며...
 관련 전문가들의 증언을 통하여 ffx에 지적되는 3가지 핵심문제점, 즉 축소된 스텔스 성능, 없어진 수직발사기 운용공간, 지나치게 많다고 생각되는 승조원에 대한 다른 시각을 볼 수 있었을 것이다. 이와같은 사항을 전반적으로 살펴본다면 ffx는 생각이상으로 존재이유가 충분한 전투함이라 판단된다.

 

 

 

자료제공 :월간 밀리터리 리뷰 중에서

 

 

 

삼 가 고 인 명 복 을 진 심 으 로 빕 니 다.....

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