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"중·러 잠수함 더 조용해졌다"…미 해군, 차세대 소노부이로 수중 우위 사수

100G 충격 견디는 13kg 튜브에 디지털 무전기 탑재…아날로그→메시 네트워크 전환
'오픈 부이' 레고식 모듈 구조로 인증 기간 2년→수개월…42개 3분 동시 생산
미 해군 항공기에서 운용되는 스파톤(Sparton) 소노부이. 중국과 러시아 잠수함의 저소음화에 대응하기 위해 미 해군은 디지털 무전기 탑재와 오픈 부이 모듈 구조를 채택한 차세대 소노부이로 인도·태평양 대잠 감시망을 강화하고 있다. 사진=미 해군이미지 확대보기
미 해군 항공기에서 운용되는 스파톤(Sparton) 소노부이. 중국과 러시아 잠수함의 저소음화에 대응하기 위해 미 해군은 디지털 무전기 탑재와 오픈 부이 모듈 구조를 채택한 차세대 소노부이로 인도·태평양 대잠 감시망을 강화하고 있다. 사진=미 해군

중국과 러시아 잠수함의 저소음화가 빠르게 진행되면서 미 해군이 수십 년간 유지해온 수중 우위가 도전받고 있다. 미 해군은 디지털 전환과 개방형 모듈 구조를 적용한 차세대 소노부이로 대잠전(ASW) 역량 강화에 나서고 있다. MH-60R 시호크 대잠헬기를 추가 도입하는 한국 해군에도 소노부이 기술 발전이 장기적으로 영향을 미칠 전망이다.

국방 전문 매체 브레이킹디펜스(Breaking Defense)는 21일(현지 시각) 엘빗 아메리카(Elbit America) 산하 방산기업 스파톤(Sparton)의 도넬리 보한(Donnelly Bohan) CEO 겸 엘빗 아메리카 해양 시스템 부문 부사장과의 인터뷰를 통해 차세대 소노부이 기술 발전을 심층 보도했다.

"20년간 중·러 잠수함 엄청나게 조용해져"…P-8에서 투하되는 13kg 혁신 덩어리


보한 CEO는 "지난 20년 동안 가장 큰 변화는 중국과 러시아 잠수함이 얼마나 조용해졌느냐"라고 강조하고 "수십 년간 미 해군은 명확한 수중 우위를 유지했지만, 적의 잠수함이 더 조용해지면서 탐지가 어려워지고 있으며 이것이 인도·태평양을 중심으로 전 세계 해상 경쟁의 성격을 바꾸고 있다"고 진단했다.
소노부이는 P-8 포세이돈 해상초계기 같은 항공기에서 투하되는 원통형 수중 음향 탐지 장치다. 겉모습은 길이 약 1.2m(4피트), 지름 약 15cm(6인치)의 PVC 파이프처럼 보이지만, 내부에는 약 30파운드(13.6kg)의 첨단 센서가 압축돼 있다. 핵심 청음 장치는 피에조텍(Piezotech) 압전 세라믹 기반으로, 소리를 발사해 반사파를 분석하는 능동형(Active)과 조용히 청취하는 수동형(Passive) 두 가지 방식으로 운용된다.

소노부이가 수면에 충돌할 때 견뎌야 하는 충격은 약 100G(중력가속도의 100배)에 달한다. 투하 시 낙하산으로 속도를 줄이지만 그럼에도 극한 충격을 버텨야 한다. 충격 후 수중으로 진입한 소노부이는 내장 부표(float)가 구명조끼 역할을 해 일정 깊이에서 임무를 수행한 뒤 수면으로 부상해 수집 정보를 인근 항공기나 수상함에 실시간 전송한다.

디지털 무전기·다채널 통신으로 메시 네트워크 구축…'오픈 부이' 모듈화로 인증 수개월


차세대 소노부이의 가장 큰 변화는 디지털 전환이다. 기존 아날로그 방식에서는 소프트웨어 업데이트가 불가능했으나, 디지털 무전기 탑재로 부표를 새로 제작하지 않고도 소프트웨어를 원격 업데이트할 수 있게 됐다. 다채널 통신 확장으로 소노부이가 전장의 모든 자산과 연결되는 분산형 감시 메시 네트워크를 구성할 수 있다.

스파톤이 개발한 '오픈 부이(Open Buoy)' 아키텍처는 개발 속도를 획기적으로 단축한다. 보한은 레고 블록에 비유하며 "소노부이의 상단과 하단이 이미 해군 검증을 마쳤다면, 중간 페이로드 베이의 크기·무게·전력 제약 안에 맞는 어떤 탑재체든 더 빠르게 통합할 수 있다"고 강조했다. 기존에는 새로운 센서를 장착할 때마다 처음부터 다시 인증을 받아야 해 2년 이상이 소요됐으나, 오픈 부이 구조에서는 수개월로 단축된다. NAVAIR 대잠항공전체계 사업단(PMA-264)이 핵심 고객이지만, 소나 이외의 전자전(EW)·정보감시정찰(ISR)·환경 측정 센서 등 다양한 탑재체 수요도 커지고 있다. 이 소노부이들은 항공기, 수상함, 무인 체계 등 어디서든 투하 가능한 적응형 해상 센서 플랫폼으로 발전하고 있다.

생산 혁신도 주목된다. 스파톤은 자동화·머신러닝·스마트 제조를 통해 "지루하고 더럽고 위험한" 공정을 로봇에게 맡기고 인간은 정밀 조립에 집중하는 구조를 구축했다. 그 결과 과거 숙련공 한 명이 1분 이상 걸리던 공정이 42개 유닛을 3분 만에 동시 처리하는 수준으로 개선됐다. 스파톤은 현재까지 전 세계에 600만 개 이상의 소노부이를 납품했으며, 단순 부표 제조를 넘어 무인 수중 체계와 해상 페이로드 전달 시스템으로 사업 영역을 확장 중이다.


노정용 글로벌이코노믹 기자 noja@g-enews.com
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