3000톤급 국산 잠수함 장보고-III 실전 배치

▲장보고-III 전투체계= 전투체계는 잠수함에 탑재된 각종 센서체계와 전술데이터링크체계를 통해 획득된 표적정보를 종합?처리하여 전장상황 감시, 지휘결심, 무장통제, 교전지원 및 잠수함의 항해지원을 수행하는 핵심 무기체계로써 “잠수함의 두뇌”를 담당하고 있다. 

특히, 잠수함의 출항부터 입항까지 중단없이 운용이 될 수 있도록 높은 신뢰성과 체계 안정성이 확보됨과 동시에, 승조원이 24시간 지속 사용하는 장비인 만큼 사용자 편의성, 전시화면 구성 등 디자인 측면에서도 많은 관심을 기울여 개발해야한다. 그래서 개발기간 중 수시로 잠수함부대를 방문하여 실제 사용자인 잠수함 승조원들의 의견을 수렴하여 설계에 반영하였다. 

또한, 잠수함 특성상 제한된 공간을 효율적으로 활용하기 위해 한국인 신체표준에 적합하면서 설치성 및 공간 활용성을 극대화할 수 있도록 다기능콘솔(전투·소나체계 통제 장치) 개발을 진행하였다. 이렇게 개발된 다기능콘솔은 이후 개발되는 모든 전투체계의 표준모형으로 활용되고 있다. 

그리고 함정사업 최초로 상용 표준품의 확대사용 및 단종품 관리를 위한 소프트웨어 도구(‘SMART’)를 활용하여 부품 진부화 방지와 단종발생에 효과적으로 대응할 수 있는 최신의 정보통신 부품이 탑재되도록 하였다. 

소프트웨어의 경우에는 국제 표준의 개방형 구조(OA; Open Architecture)를 채택하여 장비별 연동 소프트웨어 변경 시에도 유연하게 통합설계가 가능토록 하였다. 그리고 생존성 및 신뢰성 확보를 위하여 주요 구성장비들에 대해서는 이중화 설계를 하였으며, 다량의 정보를 실시간으로 처리토록 완전 분산식 구조(Fully Distributed System)로 설계하였다. 

정비 용이성 측면에서는 최소 교체단위 장비까지 온라인 감시 기능을 설계에 반영하여 고장 즉시 인지 할 수 있도록 하였다. 그리고 캐비닛이나 콘솔은 장비 전체를 분해하지 않고 장비 전면 일부만 개방하여 정비가 가능토록 회전형 랙을 적용함으로 정비 용이성 및 수리 소요시간을 단축할 수 있도록 하였다. 

▲장보고-III 소나체계= 소나체계는 전파가 미치지 못하는 수중에서 음파를 사용하여 갖가지 음원을 포착하고 분석하는 무기체계로써 “잠수함의 눈과 귀”가 되어 준다. 

소나체계는 잠수함에서 발사한 음파가 표적에서 반사되어 되돌아오는 신호를 탐지하는 ‘능동소나’와 표적에서 발생한 음원을 수신해 탐지하는 ‘수동소나’로 이루져있다. 개발 착수 당시, 국방과학연구소는 수상함용 ‘수동소나’ 개발경험만을 보유하고 있었으며, 전 세계적으로 10여개 국가만이 잠수함용 소나체계를 자체 개발하여 운용 중이었다. 

특히, 미국, 영국, 프랑스 등 잠수함 개발 선진국은 소나체계 관련 기술을 독점하며 관련 핵심기술의 수출을 제한하고 있었다. 그렇기에 국내 자체 독자개발로 총 8종에 달하는 능동·수동소나를 개발함은 물론, 함정에 탑재하여 요구하는 성능을 발휘하는 것은 매우 큰 기술적 도전이었다. 

그래서 국내 함정사업 최초로 잠수함 외부에 설치되는 구성품에 대한 실제 수중폭발 충격시험을 수행하여 개발간 예상되는 위험요소를 사전 제거하였다. 그리고 별도의 잠수모형을 예인바지에 제작·설치하여 약 5개월간 해상시험 등을 수행하였고, 이를 통해 잠수함 탑재 신뢰성을 확보하였다. 

그리고 디지털 목업(Mock-up, 실물 모형) 등을 수행하여 잠수함의 협소한 공간에 다종의 센서, 예인윈치 및 케비넷 등의 장비들이 다른 장비들과 상호 간섭 없이 설치될 수 있도록 개발하였다. 그럼에도 불구하고 실제 함 설치 시 예상하지 못한 문제점들은 함설치 지침서, 설치 후 검사목록 및 절차 등을 보완하여 향후 양산 사업에서 활용될 수 있도록 하였다. 

성능 측면에서는 기존 운용 중인 체계와 비교해서 탐지성능 및 방위/거리 정확도가 향상되었으며, 탐지 주파수도 2배 이상 확대되었다. 또한 기뢰회피음탐기가 추가로 적용되어 수중 기뢰와 장애물 탐지, 항해지원 능력, 운용 편의성을 향상시켰다. 

핵심 기능 소프트웨어의 경우 이중화 및 계통 분산 구조 설계로 시스템 고장을 최소화하였고, 장시간 수중작전 시에도 원활한 운용이 가능토록 개발하였다.