[빅데이터뉴스 채명석 기자] ‘어뢰음향대항체계(TACM, Torpedo Acoustic Counter Measure)’는 자함으로 접근하는 적 어뢰를 조기에 탐지·경보하고, 음향 기만기를 운용해 어뢰를 교란함으로써 아군 함정을 보호하는 방어체계다. 음탐기체계와 유사한 기술로 작동하지만 TACM은 어뢰 위협에 특화된 통합 음향대응체계라는 점에서 차별화된다.

LIG넥스원이 개발한 TACM은 통제콘솔, 예인센서, 발사통제기, 좌·우현 발사대, 수상함용 및 잠수함용 기만기 등으로 구성된다. 여러 음탐기체계와 센서를 통해 어뢰를 감지하면 즉시 경보를 발령하고, 부유식 또는 자항식 기만기를 발사해 음향신호로 어뢰를 교란한다.
이 과정에서 가장 중요한 장비는 자항식 기만기이며, 스스로 항주하며 가상 표적을 형성해 고정밀 음향어뢰를 기만한다. 특히 잠수함용 자항식 기만기는 적 수상함의 소나까지 기만할 수 있도록 설계되어, 자함의 생존성을 한층 강화했다.


2000년 최초 전력화 이후 LIG넥스원의 TACM은 구축함, 호위함, 초계함 등 다양한 함정에 탑재되며 20여 년간 양산과 개량을 거듭해 왔다. 선체고정형음탐기와의 연동, 긴급 소요에 따른 초계함 탑재 사업, 차기 호위함 전투체계 연동 등 여러 사업을 통해 진화했고, 개발과 양산 과정에서 축적된 수중유도무기 기술과 소나 기술이 자항식 기만기의 성공적인 전력화를 가능하게 했다.

기존 체계의 뼈대를 유지하면서도 필요한 부분을 재설계하고 재사용함으로써 긴급 사업에도 신속하게 대응할 수 있었던 점 역시 TACM 사업의 중요한 경쟁력 중 하나였다. TACM은 어뢰 위험 환경 속에서 함정의 생존성을 좌우하는 핵심 방어 수단으로 끊임없이 발전하였다.

‘중어뢰-Ⅱ(범상어)’는 기존 중어뢰 ‘백상어’의 기술적 한계를 보완하기 위해 개발된 수중유도무기로, 2018년 6월 운용시험평가를 완료했다. 기존 백상어는 발사 후 어뢰 자체의 탐지 기능에 의존하는 ‘발사 후 망각(Fire and Forget)’ 방식으로 운용되었다.
이에 비해 중어뢰-Ⅱ는 발사 플랫폼과 어뢰를 광섬유 케이블로 연결하는 ‘선(線)유도’ 방식을 적용했다. 이 방식은 교전 과정에서 발사함이 어뢰의 궤적을 지속적으로 통제할 수 있어, 표적의 회피 기동이나 기만기 운용에 보다 유연하게 대응할 수 있다.


또 광대역 음향센서를 적용해 탐지 성능을 향상시켰고, 발사함과의 통신 및 선유도 제어를 동시에 처리할 수 있도록 유도조종장치를 고속·정밀 데이터 처리 구조로 설계했다. 길이와 중량 증가에 대응해 구동장치 역시 새롭게 설계했으며, 대용량 고출력 이차전지를 적용해 전동기에 안정적인 전력을 공급하도록 했다.
중어뢰-Ⅱ는 선유도 기반의 운용 개념을 도입함으로써 수중 교전 능력을 한층 강화한 무기체계로, 이후 경어뢰-Ⅱ 등 차세대 수중무기 개발로 이어지는 기반이 되었다.

LIG넥스원은 백상어, 청상어, 홍상어, 자항식기만기 등 다양한 수중유도무기를 개발하여 축적해 온 기술 역량을 바탕으로 2017년 ‘자항기뢰’ 개발을 완료하였다.

자항기뢰는 잠수함에서 발사된 뒤 스스로 추진하여 입력된 경로점을 따라 이동하고, 지정된 목표 해역에 도달하면 기뢰로 전환되어 적 항만을 봉쇄하는 무기체계이다. 기존 기뢰의 장점을 유지하면서도 아군이 적 인근까지 접근해야 했던 운용상의 위험을 획기적으로 감소시킨 것으로, 미국·러시아·중국 등 일부 국가만이 운용 중인 고난도 무기체계이다.

자항기뢰에는 고성능 추진전지, 수종복합항법 기술, 종말 단계의 정밀제어기술 등이 구현되었다. 특히 해외 기술 의존도가 높은 항법장치와 보조센서를 국산화하여 부품 자립도를 향상시켰다.

개발 과정에서는 HILS 체계가 큰 역할을 했다. 수중유도무기 특성상 발사 후 수면 아래의 상태를 정확히 확인할 수 없기 때문에 육상에서 수중 환경과 운동 조건을 정밀하게 모의해 체계 성능을 사전에 검증해야 했다. LIG넥스원은 모델링 및 시뮬레이션(M&S)과 HILS를 적용해 요구조건 분석부터 체계·부체계 성능 검증까지 단계적으로 수행하였고, 다양한 시나리오와 알고리즘을 육상에서 사전에 최적화하여 해상시험에 돌입하였다. 이러한 노력으로 제한된 여건 속에서도 안정적으로 개발을 완료할 수 있었다.

2011년 시작된 자항기뢰 체계개발은 2017년 말 완료되었으며, 그 성과를 인정받아 국방 연구개발 분야 최대 시상식인 연구개발 장려금 수여식에서 은상을 수상하는 쾌거를 달성하였다. 자항기뢰는 수십 년간 이어져 온 LIG넥스원의 수중유도무기 기술의 집약체로서, 대한민국 해양 방위 역량의 새로운 상징으로 자리매김하게 되었다.
<자료: LIG Defense & Aerospace 50년사>

<용어 설명>

O 자항식기만기(Mobile Sea Decoy) : 자함으로 공격해오는 적어뢰에 대응하여 자함의 생존성을 높이기 위한 어뢰방어체계로, 기만신호를 발생하여 적어뢰를 교란시켜 자함을 보호하는 체계.

O 중어뢰-Ⅱ(Wire-guided Heavy weight Torpedo-Ⅱ) 범상어(Tiger Shark) : 장보고-Ⅱ·Ⅲ급 잠수함에 탑재해 원거리 적 수상함 및 잠수함을 공격하고 표적의 기만에 대응할 수 있는 고속의 선유도 중어뢰.

O 자항기뢰(Mobile Mine) : 잠수함에 탑재해 적 주요 항구에 부설하고 항만 봉쇄수단으로 운용하며, 아군 잠수함의 기뢰전 은밀성 및 생존성 향상을 위해 원거리 정밀 부설이 가능한 무기체계.

채명석 빅데이터뉴스 기자 cms@thebigdata.co.kr