‘비대칭전력’ 핵심…美 핵잠수함 모든 것[이현호 기자의 밀리터리!톡]

잠수함이 세상에 등장한 것은 1578년 영국 수학자 월리엄 본이 물 속에 가라앉고 뜨는 원리는 처음 고안한 것이 시발점이다. 사방이 밀폐된 통 하부의 큰 탱크에 물을 넣어서 균형을 잡은 후 양쪽에 큰 가죽 주머니를 달았다. 주머니에는 구멍을 뚫고 물이 들어오고 나가도록 해 배의 무게를 조절하고 가라앉거나 뜨게 하는 방식이다.

이를 활용해 수중에서 자유롭게 기동할 수 있는 최초 잠수함은 1621년에 탄생했다. 영국 해군에 고용된 네덜란드 발명가 ‘드레벨’이 제작했다. 한발 더 나아가 잠수함을 군사용으로 사용한 것은 미국 독립전쟁 시기에 발명가 ‘데이비드 부시넬’이 1775년 제작한 최초의 공격형 잠수함 ‘터틀’이다. 1인용 수동 잠수정으로 수중에서 최대 시속 4.8km로 항해가 가능하고 외부 공기 공급이 없이도 30분간 호흡할 수 있다. 적함 밑바닥까지 접근해 폭약을 설치해 터트리는 방식의 해상 작전을 펼치면 전략무기로 떠올랐다.

이를 더욱 발전시킨 건 1800년 영국 해군을 공격하기 위한 잠수함 ‘노틸러스’를 제작한 미국 발명가 ‘로버트 플턴’이다. 길이 6.5m의 이 잠수함은 수심 7m까지 잠수해 6시간 동안 수중을 자유롭게 돌아다니는 항해가 가능하다.



산업화 시대에 들어서면서 기계의 힘으로 움직이는 최초의 잠수함은 1863년에 등장한다. 프랑스 해군제독이던 ‘시므온 부르주아’가 최초의 기계추진식 잠수함 ‘플로저’를 개발하고 이후 잠수함의 주요 추진 동력은 전기 배터리로 바뀐다. 최초의 전기 추진 잠수함은 폴란드 출신 과학자 ‘스테판 드제비에츠키’가 제작했다. 그러나 최초의 현대식 잠수함은 ‘존 홀런드’가 개발한 ‘홀런드급’ 잠수함이다.이런 덕분에 아일랜드 엔지니어 홀런드는 ‘현대 잠수함의 창시자’로 불린다. 미국에서 건조된 최초의 현대식 잠수함은 ‘홀런드(USS Holland VI)’함은 수중 추진 시스템과 3차원 기동 시스템을 갖췄다. 일정 심도까지 압력을 견디면서 수중으로 자유롭게 돌아다니며 수중에서 적 공격이 가능했다.

기술에 발달로 잠수함은 추진 방식에 따라 원자로를 사용하는 핵추진 잠수함과 재래식 내연기관+축전지를 사용하는 디젤 잠수함으로 구분된다. 전 세계에서 운용되는 재래식 잠수함들의 시작은 독일이 2차 대전 때 개발한 고성능 잠수함 ‘타입21’이다. 유선형인 이 잠수함을 기점으로 잠수함의 수중 속력이 수상 속력을 앞지르게 성능을 갖추게 된다. 제한된 수중 활동만 가능했던 가잠함(필요할 때만 잠수가능한 군함)에서 완벽한 수중 작전이 가능한 진정한 잠수함 시대를 연 것이다. 그 덕분에 2차 대전 중 독일 잠수함은 핵심 전력무기로 자리 잡으면서 전 세계 해군이 가장 두려운 존재가 된다. 적 함선을 가장 많이 격침시킨 독일 잠수함은 ‘U-48’이다. 12번 출동해 총 51척을 격침시키고 3척에 손상을 입히는 전공을 세웠다.

최초의 핵추진 잠수함은 미국에서 ‘원자력 해군의 아버지’로 추앙받는 하이먼 G.리코버 미 해군 제독과 미국 전문가 그룹이 개발한 ‘노틸러스’라고 불리는 세계 최초의 핵 잠수함이다. 핵잠수함 건조는 꾸준히 증가하면서 오늘날 원자력 추진 또는 전략핵잠수함은 세계 6개국만이 보유한 가장 강력한 무기로 비대칭전력의 핵심으로 꼽힌다. 핵무기 보유국들은 잠수함 발사 핵탄두 탑재 탄도미사일을 주요 핵 억지력으로 사용하기 때문이다.



탄도 미사일을 운용하는 핵추진(원자력) 잠수함의 함종 분류기호는 SSBN으로, 최초로 실용화한 미 해군에서 명명했다. SS는 Ship Submersible(잠수함), B는 Ballistic(탄도 미사일), N은 Nuclear(원자력)을 의미한다. 현재하는 잠수함 중에 가장 크고 가장 강력함 무기를 갖춘 함정이다. 다음으로는 순항 미사일 원자력 잠수함은 SSGN, 탄도 미사일을 운용하지 않는 공격혁 원자력 잠수함은 SSN으로 불린다. 추진 체계가 다른 탄도 미사일을 탑재한 재래식 잠수함은 SSB로 호칭된다.

SSN은 핵추진 잠수함(LA급, 버지니아급, 시울프급 / 대함전 및 대잠전을 주임무로 수행), SSGN은 핵추진 순항유도탄 잠수함(오하이오급 / 토마호크 순항유도탄 이용 타격임무 수행), SSBN은 핵추진 탄도유도탄 잠수함(오하이오급 / SLBM 적재하여 전략적 임무수행) 등이 해당된다. SSB은 재래식 탄도미사일 잠수함(한국 도산안창호급)이 포함된다.

미국의 핵추진 잠수함은 등급에 따라 몇 가지 나눈다. ‘로스앤젤레스급’ 잠수함과 ‘씨울프급’ 잠수함, 제러드 버틀러 주연의 영화 ‘킬러헌터(2018)’에 등장하는 ‘버지니아급’ 아칸소함 등이다. 그리고 최근 부산 해군작전기지에 입항한 비대칭전력에서 가장 중요한 무기인 미국 핵전력의 '최종병기'로 불리는 미국 ‘오하이오급’ 핵추진 탄도유도탄 잠수함(SSBN) 켄터키함이 있다.



현재 미 해군은 세 종류의 잠수함을 운용한다. 임무 목적에 따라 공격 잠수함(SSN), 탄도 미사일 잠수함(SSBN), 유도 미사일 잠수함(SSGN)이다. 이들 공통점은 추진 체계가 핵추진 잠수함이라는 점이다. 공격용 잠수함은 크게 세 가지 등급으로 로스앤젤레스급, 씨울프급, 버지니아급이 있다. 작전 목적으로 구분해 탐색·파괴 임무, 감시와 정찰, 비밀 병력 투입, 기뢰 설치 및 제거 작전에 투입한다.

1972년 최초의 잠수함인 로스엔젤레스급 고속 공격 잠수함이 등장했다. 1976년 첫 취역해 총 62척이 건조됐고, 마지막 취역 잠수함은 1996년 9월 취역한 USS 샤이엔이다. 세계에서 가장 많은 원자력 잠수함이 로스엔젤레스급다. 한 척을 제외하고 모두 뉴욕 올버니, 캘리포니아 로스앤젤레스, 애리조나 투싼과 같은 미국 도시의 이름이 붙여졌다. 유일한 예외인 한 척은 ‘미 핵 해군의 아버지’로 여겨지는 하이먼 G. 리코버 제독의 이름을 딴 ‘USS 하이먼 G. 리코버(USS Hyman G. Rickover)’호다.

특히 이 급으로 분류되는 23척의 잠수함은 얼음 아래에서도 운항할 수 있도록 설계됐다. 하이드로플레인(고속의 모터보트에 채택하는 선형)은 몸체 좌우가 아닌 세일(함체 위에 튀어나온 부분)에 배치한 덕분이다. 현재 미국은 34척의 로스엔젤레스급 잠수함을 운용 중인 것으로 알려졌다. 제조 비용은 1990년 기준으로 9억 달러(현재 시세로 약 1조1600억 원)에 달하고, 2019년 기준으론 15억 9000만달러(현재 시세로 2조490억 원)에 이른다. 제조사는 제너럴 다이내믹스 일렉트릭 보트다.

배수량은 부상시 6082톤, 잠수시 6927톤이다. 길이는 110m이며, 추진기는 1기의 S6G 원자로(150?165 MW)가 적용됐다. 속도는 해상과 잠항시 모두 20노트(시속 23마일·약 37km)며, 잠수깊이는 290m에 달한다. 핵원자로 하나의 수명은 30년이나 된다. 한번 잠수하면 석달 간 물위에 떠오르지 않고 버틸 수 잠함 능력을 보유하고 있다.





로스엔제레스급 다음 등급은 씨울프급이다. 1997년 취역한 씨울프급은 미국 해군이 운영하는 고속 핵추진 공격잠수함이다. 해양동물의 이름을 따서 명명했다.

씨울프 급은 로스엔젤레스급의 후속으로 1983년에 디자인 작업을 시작해 10년간 29척의 잠수함이 건조될 예정이었지만 12척으로 축소됐다. 냉전 종식과 예산 제약으로 인해 1995년 함대 추가가 취소된 탓이다. 씨울프급은 척당 약 30억 달러 (현재 시세로 약 3조 86000억 원)의 비용이 된다. 덩치가 크게 만들어진 USS 지미 카터는 35억 달러(현재 시세로는 4조 5100억 원)의 비용이 들어 프랑스의 SSBN인 ‘트라이옴팡급’ 다음으로 가장 비싼 SSN 잠수함이다.

부상시 8600톤, 수중에서는 9138톤(USS지미카터는 1만2139톤)이다. 1개의 S6W 원자로가 5만7000마력(43MW)의 추진력을 낸다. 속도는 무음으로 20노트(시속 37km), 최대 35노트(시속 65km)가 가능하다. 무제한 항속거리를 가지고 있어, 테스트 잠수깊이는 490m에 이른다. 50기의 토마호크 함대지 공격 미사일, 하푼 대함 미사일,Mk 48 유도 어뢰를 탑재했다.

씨울프 디자인은 심해 환경에서 ‘타이푼급’과 같은 소련의 첨단 탄도미사일 잠수함의 위협에 맞서고, 아쿨라급과 같은 잠수함과 싸우기 위한 최적의 선형을 적용했다. 선체도 더 깊은 수심에서의 수압을 견디기 위해 이전 급 잠수함에 사용된 HY-80 강철보다 더 강한 HY-100 강철로 제작됐다. 이에 씨울프 잠수함은 이전의 로스앤젤레스급 잠수함보다 더 크고, 더 빠르고, 훨씬 조용하다. 또 더 많은 무기를 탑재하고 어뢰관도 두 배나 늘었다.

함대지 및 함대함 목표물 공격을 위해 최대 50기의 UGM-109 토마호크 순항 미사일을 탑재할 수 있다. 더 큰 구형 음파탐지기, 와이드 조리개 배열(WAA) 및 새로운 견인식 배열 음파탐지기 등도 적용했다. 하지만 씨울프는 진보된 디자인으로 인해 이전 잠수함보다 훨씬 더 비싼가 때문에 당초 계획한 잠수함 12척의 예상 비용이 336억 달러였지만, 냉전이 종식되면서 3척을 건조하고 중단됐다. 미 해군은 씨울프급 잠수함 3척과 함께 나머지 19척은 버지니아급 잠수함을 배치(추가 건조중)하고 있다.



2004 취역해 SSN-774급으로도 알려진 버지니아급 잠수함은 핵추진 순항미사일 고속공격 잠수함이다. 제너럴 다이내믹스 일렉트릭 보트(EB)와 헌팅턴 인걸스 인더스트리가 설계했다. 스텔스와 정보 수집 및 무기 시스템 기술을 통합한 미 해군의 최신 잠수함 모델이다. 미 해군은 최근 로스앤젤레스급 잠수함을 버지니아급 잠수함으로 대체할 예정이다.

제어 능력을 향상시키는 전자장치로 조종하는(플라이 바이 와이어) 잠수함 박 제어 시스템을 갖추고 있다. 잠수부를 지원하기 위해 사용할 수 있는 어뢰실도 있다. 버지니아급 잠수함은 전통적 잠망경이 망원경을 가시 및 적외선 디지털 카메라를 갖춘 두 개의 광자학 마스트로 대체했다. 이전 잠수함에 사용된 배럴 잠망경이 필요하지 않아 버지니아급 함정의 제어실 공간이 더 넓어졌다.

제작비용은 2019년 기준으로 척당 28억달러(현재 시세로 약 3조6000억 원), 2023년 기준으로는 35억 달러(약 4조5000억 원)에 이른다. 길이는 115m와 140m 두 형태가 있다. S9G 원자로로 추진되며 28만 마력((210 MW)의 힘을 발휘한다. 2개의 스팀터빈이 4만마력(30MW)의 출력이 가능하다. 속도는 25노트(시속 46 km)이상으로 항속거리는 무제한이다. 시험 잠수함 잠수 깊이는 240m에 달한다. 버지니아급 잠수함은 대잠수함 작전, 정보수집 작전 등 광범위한 해상 및 연안 임무를 위해 설계됐다. 2043년까지 미 해군에 인수될 예정이라 적어도 2060년까지 운용될 것으로 보인다.



오하이오급 잠수함은 1981부터 미 해군에서 운용하기 시작했지만, 성능 개량을 통해 현재 미 해군이 운용하는 전략핵잠수함으로 대명사로 통한다. ‘부머즈(Boomers)’로 불리며 미국의 전략적 핵 억지력의 일환으로 한 번에 수 개월 동안 수중 작전 수행이 가능하다. 오하이오급 잠수함은 미 해군을 위해 건조한 잠수함 중 가장 크게 설계됐다. 오하이오급 원자력 잠수함에는 미국 해군의 14척 탄도미사일 잠수함(SSBN)과 4척의 순항미사일 잠수함(SSGN)이 포함된다. 각각 1만8750톤의 배수량을 가지고 있다.

소련이 설계한 4만 8000톤급 타이푼급과 2만4000톤급 보레이급에 이어 세계에서 세 번째로 큰 잠수함이다. 그러나 오하이오급 잠수함에는 24발의 트라이던트 II 미사일을 탑재하고 있다. 러시아 핵추진 잠수함 ‘보레이급’의 16발의 미사일, ‘타이푼급’의 20발의 미사일보다 더 많아 공격력이 훨씬 강하다.



오하이오급 SSBN은 미 공군의 △전략 폭격기 육군의 △대륙간 탄도 미사일(ICBM)과 함께 미국의 핵 억제를 위한 3대 핵 전력자산 중에 하나다. 14척의 SSBN은 함께 미국의 능동형 전략 열핵탄두의 약 절반을 싣고 있다. 적 공격과 위협에 대응할 경우 네브래스카에 있는 미국 전략사령부로부터 목표물을 하달 받는다.

오하이오급 선두 잠수함은 USS 오하이오이다. 헨리 M 잭슨호를 제외한 오하이오급 잠수함들은 모두 미 해군이 전통적에 따라 미국의 주(州)에서 이름을 따왔다. 배수량은 해상에서는 1만 6764톤, 수중에서는 1만8750톤에 달한다. S8G 원자로로 가동되며 2개의 기어달린 터빈으로 3만5000마력(26MW)의 추진력을 갖추고 있다. 길이는 170m, 해상 속도는 12노트(시속 22km), 수중 속도는 25노트(시속 46km)다. 테스트 잠수 깊이는 240m로, 22개 발사관에 각각 7발의 토마호크 순항미사일을 탑재해 총 154발이 탑재된다.

미 국방부는 2020년 2월 4일 오하이오급 전략 핵잠수함(SSBN) 등에 W76-2 저위력 잠수함 발사 탄도미사일용 탄두를 실전 배치했다고 밝혔다. 저위력 핵탄두란 기존의 전략무기급 핵탄두의 폭발력을 전술핵 수준으로 크게 낮춘 탄두다.

잠수함용 핵탄두의 경우 TNT 9만t이 한꺼번에 터지는 것과 같은 90kt(히로시마 투하원폭 약 20kt)의 폭발력을 가지고 있지만, 새롭게 배치된 W76-2는 20분의 1 정도에 해당하는 약 5kt로 알려졌다. 존 루드 국방부 정책담당차관은 “이번 조치가 미국의 억지력을 강화하고 신속한 사용이 가능하면서 생존력이 높은 저위력 전략무기를 제공한다“고 밝혔다. 적 위협에 신속하게 정확하게 대응해 공격력을 강화한 것으로 비대칭전력으로서 그 존재감을 더욱 강화한 것이다. 주목할 점은 괴물로 불리는 오하이오급은 2031년부터 ‘컬럼비아급’으로 대체될 예정이라는 대목이다. 앞으로 나올 차세대 미 핵잠수함에 전 세계의 이목이 집중되고 있다.