잠수함 킬러 '해상초계기'(상) [밀리터리 동서남북]

[파이낸셜뉴스]

P2V-7 넵튠 해상초계기. 잠수함·선박 등을 타격하는 능력을 갖추고 있는 우수한 해양 군용기다. B-24와 크기가 비슷하며 뛰어난 작전능력으로 널리 명성을 떨쳤다. 냉전 초기부터 1950~70년대까지 미국의 대잠수함 초계기로 활약했다. P2V는 양산과 유지 관리가 비교적 쉽고 간단했기 때문에 전 세계적으로 오랫동안 세계 각국에서 사랑받았다. P2V는 V-1부터 V-7까지 다양한 파생 기종이 개발됐으며, 각 1~7형 아래에 수많은 하부 파생 기종이 생겨났다. 중기형인 P2V-5F형부터는 특이하게 피스톤 엔진과 제트 엔진을 동시에 장착한 최초의 실전기로 기록됐다. R-3350 쌍열 듀플렉스-사이클론(Duplex-Cyclone) 터보프롭 2기의 각 2300마력 엔진과 2기의 J34 제트 엔진이 각 15.1 kN의 추력을 지녔다. 록히드가 1945년 5월 P2V의 초도 비행 후 1947년부터 실전 배치했으며 별칭은 해신(海神)을 뜻하는 '넵튠(Neptune: 로마어, 그리스 신화의 '포세이돈')'으로 명명했다. 일부는 항모탑재형 핵폭격기로도 운용했다. 1960년대 중반부터 P-3A 오라이언(Orion)과 임무를 교대했으며 해군 예비군에게 인도돼 1970년대 중반까지 운용됐다. 넵튠은 총 1177대가 운용됐다. 운용 숫자가 많았던 만큼 다양한 사고 이력도 있었다고 알려져 있다. 자료=미 해군(US Navy)

잠수함은 제1차 세계대전 당시 독일에 의해 무기체계로서의 효용가치를 인정받은 이후 성능 개량과 발전을 거듭해 가장 은밀하고 가장 치명적인 현대 해상 수중 무기체계로 거듭났다. 잠수함의 성능이 계속 향상되고 원자력추진 잠수함까지 등장하면서 수중의 적 잠수함을 포착하는 일이 점점 더 어려워졌다. 기존의 육안 관측을 통한 대잠초계 활동에는 한계가 있었고, 해저에 매복한 잠수함을 찾기 위한 다양한 대안이 제시됐다.

대잠초계기의 등장은 제2차 세계대전부터로, 당시에는 항속거리가 긴 폭격기나 대형 비행정, 함재기가 폭뢰나 폭탄 등으로 무장하고 수면에 부상한 잠수함을 육안이나 초기 레이더로 찾아내면 공격하는 식으로 대잠초계기의 임무를 수행했다. 당시에는 잠수함 역시 수중 항해 능력이 발달하지 못했고 대부분 수상 또는 수면에 가까운 수중에서 항해를 했으므로 이 정도로도 충분한 효과를 냈다.

제2차 세계대전 당시 미 해군과 연합군이 운용했던 PV-1 벤추라(Ventura)와 PV-2 하푼(Harpoon)은 적 잠수함을 탐지해 사냥하는 최초의 대잠초계기였다. 문제는 이들의 기본 성능은 우수했지만, 적 잠수함을 탐지할 장비가 아예 없거나 거의 무용지물이었다는 것. 이러한 이유로 전쟁 후 미 해군은 본격적인 잠수함 탐지장비를 갖춘 대잠초계기를 실전 배치하는데 이것이 바로 P-2 넵튠이다.

2차대전 때는 비행기뿐만 아니라 비행선도 이 대잠초계선으로 운영했다. 비행선은 동력 비행기에 비해 체공 시간이 대단히 길고 조용해서 장시간의 비행이 필요한 대잠초계 임무에 적합했기 때문이다.

B-24와 B-17(좌). 원래 육군 항공대의 폭격기종, B-24는 해안사령부의 장거리 초계기로도 활약, 대잠전에서 큰 전과를 올린다. 두 기종의 활약으로 대서양에서 독일 잠수함들은 안전한 공간이 사라져 독일잠수함의 활동을 위축시키는 효과를 불러온다. 독일 잠수함들은 2차대전 말 현재 AIP의 선배 격인 스노클을 탑재하지만 전세를 뒤집지는 못했다. PBY-4/5 카탈리나 비행정(우)은 B-24와 함께 미 해안사령부 소속으로 작전을 펼친 비행정이다. 주로 정찰 임무를 맡았다. 1940년 독일 전함 비스마르크 추격전에서도 덴마크 해전 이후 종적을 감춘 비스마르크를 발견했으며, 1942년 미드웨이 해전에서 당시 최강의 해상 전투력을 자랑하던 일본의 제1기동부대를 발견해낸 기종이다. 높은 신뢰성과 수상에서 이착륙이 용이한 점 덕분에 비전투 임무에서도 맹활약한 기종이다. 사진=해군(US Navy)

■해상초계기의 탐지 수단과 주요 무장
해상초계기는 하늘에서 바다 위는 물론, 물 속도 감시하는 만큼, 다양한 탐지 수단과 무장을 운용한다. 특히 수중을 탐지하는 수단들은 중요한데, 2차 세계대전 이래로 해상초계기들이 주로 수행해온 임무가 잠수함을 수색, 섬멸하는 대잠수함 작전이기 때문이다.

잠수함들의 성능이 발달하면서, 이러한 탐지 수단은 더욱 정밀해지고 있다.

해상초계기에 탑승한 △'파일럿의 눈'(Pilot's eyes)은 가상 우선적 탐지 수단이다. 해상초계기가 해군의 일원이 된 것도 조종사 또는 탑승한 승무원이 바다 먼 곳까지 한눈에 감시할 수 있다는 점 때문이다. 탐지 수단이 고도로 발달하긴 했지만, 정확한 탐지와 현장 파악을 위해서는 파일럿의 눈이 꼭 필요하다.

해상초계기의 탑재한 △'레이더'(Radar)는 가장 일반적이고, 핵심적인 탐지 수단이다. 일정 주파수의 전파를 쏴서, 그 반향을 추적하는 방식으로 목표를 탐지하는데, 수상함부터 잠수함까지 탐지할 수 있다.

해상초계기에 레이더를 탑재한 것은 2차 세계대전 당시로, 대서양 해전에서 그 유효성을 증명해냈으며, 현재도 해상초계기의 핵심 장비다. 최근엔 잠수함이 물 밖으로 살짝 내민 잠망경까지 탐지, 추적할 수 있을 정도로 고성능화됐다.

△'MAD'(Magnetic Anomaly Detector, 자기 변화 탐지기)는 해상초계기들이 탑재하는 장비 중 가장 독특한 자기장 탐지 장비다. MAD는 가장 유효한 대잠 탐지 장비 중 하나로, 지구와 자기장의 원리를 이용한다. 잠수함은 일부 예외를 제외하면 철제로 건조돼 자기장을 발산하는데, MAD는 바로 이 자기장을 탐색한다.

독일제 212급 잠수함처럼 스테인리스 선체를 쓰거나 소련제 알파급 잠수함처럼 타이타늄을 쓰는 이유 중의 하나가 MAD로부터 탐지되는 거리를 줄이기 위함이다. 일반 잠수함들도 MAD로부터 탐지 확률을 낮추기 위해서 선체의 자성을 줄이는 자기처리 작업을 정기적으로 시행한다.

탐지 거리가 소나에 비해 짧은 게 가장 큰 문제라고 알려졌다. 해저 지형 및 조성 물질의 영향에 따라 탐지 거리가 줄어드는 경우도 있다. 하지만 일단 탐지가 된다면 그것이 허위 표적일 확률은 소나에 비해서 적다. 특히 망망대해에선 난파선 등 특별한 사항 없이 자기장이 잡힐 수 없기 때문에, MAD에 수중에서 이동하는 자기장의 탐지·포착은 잠수함을 의미하게 된다. 따라서 소나로 잡은 표적이 확실히 잠수함인지 확인하기 위해 공격 최종 단계에서 사용한다.

이 장비의 위치는 꼬리날개 뒤로 길게 나온 부분을 볼 수 있는데, 이것이 바로 자기변화탐지기다. 이름 또한 긴 막대 모양을 일컬어 ‘매드 붐(MAD boom)’이라고 부른다. 이처럼 바깥으로 길게 뻗어 나온 이유는 다른 장비에서 발생된 자기장이 탐지기에 영향을 줄 수 있기 때문에 이를 줄이기 위한 물리적인 조치다.

△'디핑소나'(Dipping Sonar=SoNaR, Sound Navigation and Ranging)는 물속에 투하해 수중의 소리를 청취할 수 있는 소나로, 주로 해상작전헬기에 탑재된다. 운용 방식은 소나를 줄에 달아 수중으로 내려서 소리를 청음 한다. 디핑소나 자체는 함정에 탑재되는 소나보다 소형이지만, 헬기가 이동하면서 지속적으로 탐지할 수 있는 만큼, 적의 위치를 보다 정확히 탐지할 수 있다는 강점이 있다.

△'소노부이'(Sonobuoy=음파탐지 부표, Sonar+Buoy의 합성어로 수중음파를 탐지를 위해 소모성 부품으로 설계 구성돼 있다)는 무선 음향탐지용 부이로서 회전익 항공기, 초계기, 함정 등에서 투하하는 식으로 운용된다. 특히 고정익 해상초계기에게는 중요한 탐지 장비인데, 광대한 범위를 수색하는 항공기가 작전 구역 곳곳에 투하해, 곳곳을 감시할 수 있게 해 준다. 최근에는 이러한 소노부이를 이용해, 해양탐사 등의 민간 영역에서도 활용하고 있다.

P-3C 오라이언. 원래 미 해군이 적 잠수함의 위치를 파악하고 추적하기 위해 설계한 4엔진 터보프롭 항공기다. 최근 육지 및 해상 지상 지상 감시가 가능하도록 수정됐다 ⦁공중급유 없이 최대 체공시간 16시간 ⦁승무원: 조종사 3명, 비행사 2명, 비행 엔지니어 2명, 센서 오퍼레이터 3명, 기내 기술자 1명 ⦁주무장 AGM-84 하푼 대함유도탄, AGM-84E 슬램, AGM-84H/K 및 AGM-65F 메버릭 미사일, Mk46/50/54를 포함한 2만파운드 무기 ⦁추진 엘리슨 T-56-A-14 터보프롭 4기 엔진 ⦁최대 속도: 411노트. ⦁지향성 주파수 및 거리 측정(DIFAR) 소노부이 및 자기 이상 탐지(MAD) 장비와 같은 고급 잠수함 탐지 센서를 갖추고 있다. 항공 전자 시스템은 모든 전술 디스플레이를 지원하는 범용 디지털 컴퓨터에 통합돼 있으며, 자동으로 무기를 발사하고 조종사에게 비행 정보를 제공한다. P-3C는 내부 및 날개 파일런에 다양한 무기를 탑재할 수 있다. 1960년대 후반에 배치된 P-3C 오라이언은 최신 위협을 탐지하기 위해 일련의 시스템 업그레이드를 거쳤다. 모든 아날로그 음향 데이터 레코더가 디지털 데이터 레코더로 교체되고 있다. 지평선 넘어의 표적화(OTH-T) 및 지휘, 통제, 통신 및 정보(C4I)의 개선 사항을 통합하고 생존성을 향상한다. 록히드 마틴사에서 총 650기 생산, 생산량 중 500기 이상을 미국이 운용했으며 일본 가와사키 중공업에서 107기를 면허 생산했다. 현재 미국이 150기·일본이 80기·대한민국이 16기(P-3CK)·대만 12기 등을 운영하고 있다. 오라이언은 결국 P-8A 포세이돈으로 대체될 것으로 예상된다. 사진=해군(US Navy)

P-3C의 △주요무장은 하푼(Harpoon) 대함유도탄 6발, 기뢰(K-701C) 9발, 어뢰(MK-44) 8발, 소노부이(sonobuoy·음향탐지 부표) 84발로 무장했다.

목적에 따라 해상초계기는 다양한 무장을 운용할 수 있다. 수중에 숨은 잠수함을 대상으로는 어뢰나 폭뢰를 이용해 공격을 가할 수 있고, 수상함을 상대로는 대함 유도탄을 이용하여 공격할 수 있다. 특히 고정익 해상초계기는 크기가 커서, 대함 유도탄을 대량 탑재할 수 있기 때문에, 강력한 대함 공격이 가능하다. 일부 해상초계기는 대지상 공격이 가능한 정밀 무장을 사용해 연안에 대한 공격 작전도 수행할 수 있다.

이와 같이 해상초계기는 초기에 수상함의 지원 목적으로 개발됐지만, 현재는 누구도 대체 못할 독자적인 작전 영역을 개척하고 있다. 2차 세계대전과 냉전을 거치며 현대에도 대잠수함 전력으로서 해상초계기는 주목받는 전력이다.

대잠수함전은 아이러니하게도 해상초계기를 중심으로 아군의 항공모함·구축함 등 수상함과 아군의 잠수함 전력까지도 유기적으로 연결해야 작전 효율을 높일 수 있다. 또한 대잠전력 강화는 해군력 전반의 상승·강화를 의미한다.

미래전의 전쟁영역인 우주·사이버전을 포함하는 전쟁수행개념, C4ISR 체계 하 네트워크 중심전(NCW)·협동교전·효과기반작전(EBO)에서도 공중에서 먼 거리의 해상과 수중을 수색·감시·타격할 수 있는 '해상초계기'의 중요도는 당장 갖추어야 할 극초음속비대칭 대량살상 무기에 대한 방어 및 대응 능력과 함께 여전히 커지고 있는 것이다.

프랑스해군의 아틀란틱II 해상초계기. 프랑스 해군과 브레게사가 개발한 대잠초계기다. 아틀란틱I은 서방 세계에서도 P-3 만큼은 아니지만 꽤 팔렸으며 성능도 준수하다. 프랑스는 본임무인 대잠작전 외에도 정찰, 신호정보수집, 폭격 등 다용도로 사용하고 있다. 아틀란틱I 초계기는 NATO 공용장비로 지정돼 프랑스 해군, 이탈리아 해군, 독일 해군, 네덜란드 해군 등이 도입했다. 후속기체인 아틀란틱 II는 프랑스 해군만 도입했으며, 네덜란드와 독일, 이탈리아 등 기존 이용국들은 아틀란틱II를 도입하지 않고 타 기체를 도입하거나 냉전종식 이후 더 이상 신형 초계기를 구입하지 않고 기존 아틀랜틱I 만으로 버티는 방안을 선택했다. 노후화가 심각한 대한민국 해군의 초계기 S-2 트래커의 대체기종으로 P-3C 8기(P-3CK)가 선정돼 1995년 6월 27일부터 8기를 도입했다. 이미 1990년에 미국공장의 P-3 생산이 종료된 상태였기에, 이 생산라인을 다시 살리기 위해서 대당 684억원(총 8대 9만2161만달러)에 달하는 예산이 집행됐다. 초계기 선정 작업 당시 책정된 예산으로 성능을 제치고 본다면 경쟁기체였던 프랑스의 아틀란틱II는 무려 16대를 도입할 수 있었기에 논란에 시달렸다. 이같이 1990년대 중반 한국 초계기 사업에서 아틀란틱II 해상초계기는 이미 단종된 P-3에 밀려서 고배를 마셨다. 이후 더 이상 판매처를 찾지 못한 다소와 프랑스 해군은 아틀란틱III 신규 생산도 취소하고 이후 사실상 단종된 것으로 알려져 있다. 20세기를 풍미했던 서방의 3대 대잠초계기 P-3, 아틀란틱, 님로드가 모두 생산이 중단됐고 수명도 얼마 남지 않아 모두 역사의 뒤안길로 사라질 상황이다. 후계기는 에어버스 밀리터리의 A319MPA가 될 가능성이 높다. 사진=프랑스 해군 홈페이지

[e-mail] 이종윤 기자