한국 해군의 KDX-III 안용복급 구축함

 

개요

 

KDX-III는 한국형 구축함 사업(KDX : Korea Destroyer Experimental)의 3단계 사업으로 이지스급 구축함을 건조하려는 계획이다. 한국 해군은 연안에 대한 방위 위주에서 대양에 대한 전략적 방위를 추구하는 이른바 대양해군으로 전환하는 계획을 추진 중인데, 그 중 빠질 수 없는 것이 바로 함대방공이 가능한 구축함이다. 이지스급 구축함을 보유하려는 계획은 이미 1985년부터 시작했는데, 무려 16년이 지난 2001년에야 본격적인 사업에 착수되었다. KDX-III의 시스템 선정에서는 에이파 시스템과 이지스 시스템이 치열하게 경합하였으며 그 결과 이지스가 선정되었다. KDX-III는 장거리 함대공 미사일, 전방위 탐지 레이더 등을 갖춘 본격적인 함대 방공함으로 해상전력을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 기동전투단의 지휘통제함으로서 장거리 대함, 대공, 대잠, 대지 작전 능력을 보유하고 있으며, 탄도탄 요격 능력도 갖추게 될 것으로 보인다. KDX-III의 획득비용은 한 척에 9800억 원으로 알려졌으며 모두 세척을 건조할 계획이다. 가장 중요하다고 할 수 있는 이지스 시스템은 이미 3기를 일괄 계약했으며, 한∙미∙일 공동구매를 이용하여 비용을 절감한 것으로 알려져 있다.

 

KDX-III의 기본설계는 현대중공업에서 맡고 있는데, 이미 2003년 12월에 모형시험 및 각종 시뮬레이션을 통해 함정의 제원 및 성능을 결정하였고, 추진체계와 발전체계 등을 종합한 통합설계작업과 탑재장비 선정을 거쳐, 상세설계 및 함 건조 계약에 필요한 도면과 사양서 등을 작성하였다. 해군은 지난 2004년 7월 건조업체로 현대중공업을 선정하였으며, 같은 해 9월부터 함정의 상세설계와 건조를 시작, 탑재장비는 2006년까지 생산해 2007년 초부터 함정에 탑재된다. 1번함인 안용복함은 2008년 말에 취역할 예정이고 2010년에는 2번함인 지덕칠함을, 2012년에는 3번함인 윤영하함을 실전 배치할 계획이다. 우리 해군은 당초 KDX-III에 조선시대 대표적인 위인인 세종대왕과 율곡 이이, 권율 장군의 이름을 붙일 계획이었지만 '국민의 해군'이라는 이미지에 맞추어 함명을 서민이나 초급 장교 출신의 해양수호자 이름으로 명명하기로 결정하였다. 이에 따라 KDX-III 함명으로 조선시대 독도 수호에 공을 세운 안용복을 비롯해, 1967년 베트남전에서 전우들의 생명을 구하고 전사한 지덕칠 중사와 2002년 서해교전에서 장렬히 전사한 참수리 357호의 정장 윤영하 소령이 선정되었다.  

 

 

 

구조

 

KDX-III 안용복급 구축함은 알레이 버크급 개량형(Flight IIA)을 기반으로 설계되었다고 한다. 실제로 지금까지 나온 현대중공업의 CG나 록히드 마틴사의 모형으로 볼 때 전체적인 외형은 알레이 버크급 개량형(Flight IIA)과 흡사하다. 선형도 공고급 같이 함수부터 함미까지의 높이가 일정한 평갑판형이 아니라 알레이 버크급처럼 선루가 있는 형태이다. 그러나 국산 수직 발사 체계의 추가 탑재 등으로 알레이 버크급 개량형(Flight IIA) 보다 길이는 10m 정도 길어졌고 폭도 1m 정도 넓어졌다. 

 

KDX-III 안용복급 구축함의 외형은 알레이 버크급 개량형(Flight IIA)과 큰 차이가 없어, 여전히 제한적인 스텔스 성능만을 가질 것으로 보인다. 외형상 차이점을 굳이 들자면 마스트가 알레이 버크급처럼 3각지주 형태가 아니라는 것이다. 그렇다고 공고급의 철탑 형태의 마스트도 아니며, 레이더 반사 면적 감소도 충분히 고려된 것처럼 보인다. 또 한가지 차이점은 함교 앞 부분으로 알레이 버크급이나 공고급에서  팔랑스를 탑재하던 부분이 없어지고, 상대적으로 낮은 위치에 램이 설치되었다.      

 

KDX-III 안용복급 구축함은 DAVIS사의 진보된 적외선 신호 관리 기법이 적용된 최초의 함정이다. 이 방식은 함정의 고해상 컴퓨터 모델을 만들어 전체 설계, 건조, 시험항해 과정동안 계속해서 정보를 업데이트하는 것이다. 이렇게 만들어진 컴퓨터 모델을 통해 특정한 작전이나 환경 조건에서의 함정의 탐지거리와 IR 신호를 예측할 수 있으며, 건조되기 전에 설계를 변경할 수 있다. 이런 진보된 적외선 신호 관리 기법의 사용으로 KDX-III는 같은 시기의 알레이 버크급보다 감소된 적외선 신호를 가지도록 설계될 것이다.

 

 

 

장비

 

이지스 전투 체계

 

이지스 전투 체계는 베이스라인으로 구분할 수 있는데 KDX-III의 이지스 시스템은 최신형인 베이스라인 7.1이다. 베이스라인 7.1형은 알레이 버크급 이지스 구축함 가운데 가장 최신 모델인 DDG91부터 DDG108까지 탑재되며, 일본의 공고급 후기형에도 마찬가지로 베이스라인 7.1이 탑재된다. KDX-III에 탑재되는 전투 체계는 베이스라인 7.1형에 Korean Interface Function과 ASWCS-K가 포함된 변형으로 KDX-III 베이스라인 K1이라고 불린다.

 

레이더

 

KDX-III에서는 이전에 사용되던 SPY-1D를 개량한 SPY-1D(V) 다기능 레이더(MFR)를 장착하게 된다. SPY-1D(V)는 SPY-1D를 연안전 환경에 맞도록 개량한 것으로, 고밀도의 클러터 환경과 매우 강력한 전자 방해 속에서도 저고도 비행 표적이나 레이더 반사 면적(RCS) 값이 매우 낮은 표적에 대응할 수 있는 능력을 가지고 있다. SPY-1D(V) 다기능 위상 배열 레이더 한 면의 안테나 크기는 3.7×3.7m이고, 중량은 6.6톤, 레이더 체계의 총 중량은 약 50톤이다. SPY-1D(V) 레이더는 평면 안테나에 일정 간격으로 배열된 4,350개의 소자에서 레이더 전자파 위상을 조절하여 펜슬빔 여러 개를 순차적으로 형성하여 전자적 스캔을 하므로 안테나의 기계적 구동 없이 전방위 공간을 탐지하며, 표적에 대한 탐지와 동시에 추적이 가능하다.

 

사격 통제 레이더로는 SPG-62가 사용된다. SPG-62 안테나는 SM-2 대공 미사일을 정확하게 유도하는 장치로 KDX-III에서는 MK 99 Mod 8 미사일 사격 통제 체계에 연결되어 사용된다. SM-2 대공 미사일은 반능동 유도 방식이므로 미사일 조사에 사용되는 SPG-62가 반드시 필요하다. SPG-62는 함교의 위에 1기 굴뚝의 뒤에 2기 모두 3기가 장착되어 있다. KDX-III에서 발사되는 SM-2 대공 미사일은 일단 SPY-1D(V)의 전파에 의해 유도되는데, SPG-62는 SM-2 대공 미사일이 목표에 최종단계로 접근할 때 목표에 향하여 유도 전파를 최종적으로 조사하는 역할을 한다. KDX-III의 최대 탐지 추적 거리는 1054km이고 탄도탄 추적 거리는 925km이며, 동시 추적 능력은 900개, 동시 교전 능력은 17개, 동시 대응 미사일 수는 15발이라고 한다.

 

 

 

소나

 

STX 레이다시스(이전 엠텍) 는 독일의 Atlas Elektronik GmbH사로부터 DSQS-21 BZ-M 함수 소나 3 세트를 650만 유로에 수주했다. 이 함수소나는 광개토급과 이순신급에 이미 9세트가 주문된바 있으며 2006년부터 KDX-III 3척에 장착될 예정이다.  

전자전 체계

 

전자전 체계는 국산인 소나타(SONATA)가 장비되며, KDX-III에서는 함교 측면 SPY-1D(V) 사이에 소나타가 장착된다. 이런 전자전 장비는 선진국에서 기술 이전을 엄격하게 통제하여, 외국에서 도입시 성능이나 운영에도 많은 제약이 따른다. 이런 이유 때문에 ADD는 SLQ-200(V)K 소나타라는 ESM/ECM 통합 시스템을 개발하였다. 소나타는 적 미사일 또는 함포 공격으로부터 아군 함정을 보호할 수 있으며, 또한 전투체계에 연동되어 획득된 전자정보를 전송함으로써 조기경보가 가능한 전자전 장비이다. 소나타는 2000년 미 해군으로부터 인수하여 운용 중이던 마지막 기어링급 구축함인 강원함에 장착하여 운용시험을 실시하여 성공적으로 운영시험을 마쳤으며, 이듬해인 2001년 전투 사용 승인을 받았다고 한다.

 

추진기관

 

KDX-III는 알레이 버크급이나 공고급과 마찬가지로 GE사의 LM 2500 가스터빈 엔진 4기를 탑재한 COGAG 방식으로 추진된다. 광개토급이나 이순신급은 CODOG 방식을 사용했지만 CODOG 방식은 고속운항시에 화물처럼 되어버리는 순항 전용의 디젤 엔진이 포함되기 때문에, 한정되어 있는 함내 공간을 가장 효율적으로 사용하는 것은 COGAG 방식이라고 할 수 있다. 또한 엔진을 가스터빈 한 종류로 통일시킬 수 있기 때문에 정비가 쉽고, 가스터빈은 회전운동을 하기 때문에 왕복운동을 하는 디젤 엔진보다 소음을 줄이기가 간편하다.  

 

무장

 

KMK 45 5인치 62 구경장 함포

KDX-III에는 이순신급과 마찬가지로 UDLP사의 MK 45 Mod 4 5인치(127mm) 62 구경장 함포를 WIA에서 라이센스 제작한 KMK 45 함포가 탑재된다. KMK 45 함포는 미국 UDLP사의 최신형인 MK 45 Mod 4 함포와 동일한 사양으로 ICM(Improved Cargo Munition) 사격시 사거리가 36Km 이상이며, 나중에 ERGM(Extended Range Guided Munition)의 개발이 완료되면 ERGM 사격을 위한 설계변경이 가능한 것이 큰 장점이다. ERGM은 고체연료를 사용하는 로켓추진으로 117km까지 비행이 가능하고 최대 사정거리는 140km에 달하며, 발사된 후에는 INS/GPS를 사용하여 목표를 정확하게 공격할 수 있다. 또한, KMK45 함포는 대공, 대함, 대지 작전운용이 가능하고, 전기/유공압 동력을 이용하여 급탄 및 장전이 전자동이며, 자동 탄종 선정 및 신관 조정이 가능하다. KMK 45 함포의 무게는 25톤, 최대 발사속도는 분당 20발이다. 함포의 분당 발사 속도가 오토브레다 5인치 함포보다 떨어지는 것 같지만, 이것은 지속적으로 대지상 사격을 할 수 있는 능력을 중시하는 미국의 사상에 따른 것이다.  

 

 

 

램 대미사일 방어 체계

 

KDX-III는 알레이 버크급이나 공고급과 달리 팔랑스를 탑재하는 대신, 이순신급처럼 램 대미사일 방어 체계와 골키퍼 근접 방어 무기 체계를 조합하여 각기 1기씩 탑재한다. 램은 대함 미사일을 요격하기 위한, 가볍고 상황 대처 능력이 빠른 발사 후 망각 방식의 초음속 미사일이며, 자체 탐지기를 가지고 있어 발사된 후 함정으로부터 추가 지원이 필요하지 않기 때문에 동시 다발적인 위협에 뛰어난 대처 능력을 제공한다. 램은 함교 앞쪽에 탑재되어 있으며, 알레이 버크급이나 공고급에서 팔랑스가 탑재된 위치보다 상대적으로 낮은 위치에 설치되었다. 

 

 

 

골키퍼 근접 방어 무기 체계

 

골키퍼 근접 방어 무기 체계는 팔랑스 대신 헬기 격납고 위에 1기가 탑재된다. 골키퍼는 30mm 7연장 포(GAU 8/A Gatling Gun)를 가지고 있으며 분당 4,200발이 발사 가능하다. 골키퍼 포탄으로는 운동에너지에 의해 관통 파괴하는 미사일 관통탄(MPDS)과 표적명중 후 파편 확산 관통 및 소이효과를 발휘하는 관통 파편탄(FMPDS) 2가지가 쓰인다. 미사일 관통탄은 정확한 탄착점 형성으로 시 스키밍 비행하는 미사일을 방어하고 적 항공기를 공격하기 위해 사용되며, 관통 파편탄은 함정이나 해안의 점표적 그리고 항공기를 공격하기 위해 쓰인다.

 

 

 

MK 41 수직 발사 체계

 

KDX-III는 한 척에 MK 41 수직 발사 체계 10모듈(80셀)을 장착한다. NAVAL-DEFENCE 2003에 나온 록히드 마틴사의KDX-III 모형을 보면 함수에는 MK 41 수직 발사 체계 6모듈(48셀)을 장착하고, 함미에는 4모듈(32셀)을 장착하는 것으로 보인다. 이미 록히드 마틴과 KDX-III 3척용으로 MK 41 수직 발사 체계 30모듈을 계약한 상태이며, MK 41 수직 발사 체계에서는 대공 미사일만을 운영한다고 한다. 원래는 구역 방어용 SM-2 Block IIIA와 탄도탄 요격용 SM-2 Block IV 개량형(Block IVA가 아님)을 혼합해 운영할 예정이었지만, 이중 대기권 하층에서 탄도탄 요격 임무를 맡는 SM-2 Block IV 개량형 개발은 현재 우선 순위가 밀린 상태이다. 탄도탄 요격 미사일의 대안으로 ERAM이나 SM-3가 있기는 하지만 이것들이 대신 탑재될 것인지는 확실하지 않다. 

 

SM-2 Block IIIA는 최대 사거리가 170km에 이르며, 파편 탄두를 사용해 파괴력을 표적 방향으로 증대시킨 미사일로 구역 방어가 가능하다. SM-2 Block IIIA 대공 미사일을 통한 대공 방어 순서는 다음과 같다. 먼저 SPY-1D(V) 레이더에서 표적을 탐지 추적을 하면, 지휘 및 결심체계(CDS)에서 표적의 위협순위 평가하여 대응 표적을 결정하고 적합한 무장을 할당한다. 그 다음 무장 통제 체계(WCS)에서 SM-2 대공 미사일의 교전 계획을 수립하여, 수직 발사 체계(VLS)에서 미사일을 발사한다. 발사된 SM-2 미사일은 SPY-1D(V) 레이더에 의해 유도되며, 사격 통제 체계(FCS)에서는 미사일의 최종 조사를 담당한다. 위협 표적이 요격되면 무장 통제 체계(WCS)에서 교전평가와 재교전 여부를 결정하게 된다.

 

 

 

국산 대함 미사일

 

KDX-III에는 두 굴뚝 사이에 4연장 대함 미사일 발사기 4기가 장착되어, 모두 16발의 국산 대함 미사일이 탑재된다. 국산 대함 미사일은 제트엔진으로 추진되는 아음속 대함 미사일로, 최신의 능동형 탐색기와 국내에서 개발된 GPS를 보조로 하는 스트랩다운 관성 항법 장치(INS)를 보유하며, 탄두와 로켓 추진기관을 둔감화시켰다. 이것은 외국의 기술에 의존하지 않는 순수한 국내 개발이라는 점에서 의의가 있으며, 이미 2003년 8월 동해에서 해군 관계자들의 입회 아래 초계함(영주함)에서 실제 탄두를 탑재한 미사일을 발사하여 70km 떨어진 곳에 위치한 폐함(경남함)을 명중시켜, 시험 사격을 성공적으로 마쳤다. 국산 대함 미사일의 최대 사정거리는 150km 정도로 알려져 있는데, 복합적인 전술환경 속에서 다양한 공격 루트를 선택하여 목표를 공격할 수 있으며, 적함의 전자방해책에 대응하는 독자적인 전자방해 방어책을 보유하고 있다고 한다.

 

 

 

국산 수직 발사 체계

 

KDX-III에는 MK 41 수직 발사 체계 외에도 국내에서 개발 중인 수직 발사 체계 6모듈(48셀)이 장착된다. 여기에는 국산 순항 미사일 32발과 국산 대잠 로켓 16발이 탑재된다고 알려져 있다. KDX-III 모형에서는 국산 수직 발사 체계와 MK 41 수직 발사 체계를 구별할 수 없게 묘사되어 있지만 실제로는 외형상 차이가 있을 것으로 보인다. 국산 순항 미사일은 미국의 토마호크와 유사한 순항 미사일로 알려져 있으며 모두 32발이 탑재된다. 그러나 이 순항 미사일의 사거리와 성능이 어느 정도이며 어떤 방식이 될지는 정확히 알려져 있지 않다. 국산 대잠 미사일은 국산 수직 발사 체계에 16발이 탑재되며, 미국의 수직 발사 아스록(VLA : Vertical Launch ASROC) 보다 긴 사정거리와 높은 탄착 정확도를 목표로 하고 있다. 국산 대잠 미사일은 1995년에 구축함 무기체계로 선정되어 1999년에 국내 개발이 결정되었다. 현재는 순수 국내 기술로 개발 중이며 2007년까지 개발이 완료될 예정이다. 국산 순항 미사일과 국산 대잠 미사일은 이순신급에도 16발씩 탑재될 예정이며 왕건함과 강감찬함에는 차후 추가탑재를 위해 함수 오른쪽에 국산 수직 발사 체계 공간이 남아 있는 것을 확인할 수 있다.

 

 

 

KMK 32 Mod 5 3연장 어뢰 튜브

 

KMK 32 Mod 5 어뢰 튜브는 12.75인치(324mm)로 대우종합기계에서 생산하며 현재 NATO의 표준 어뢰로 사용 중인 MK 44 또는 MK 46을 장전, 저장 및 발사할 수 있는 고압공기 작동식 발사장비이다. 어뢰 튜브는 삼각형상으로 평행하게 조립된 3개의 발사관과 3개의 폐쇄기 KMK 1 Mod 1 및 어뢰고정장치, 각 발사관이 조립 설치되는 선회장치 KMK 11 Mod 1 등으로 구성된다. KDX-III에는 최근 개발된 국산 경어뢰인 청상어가 사용될 가능성이 높다. 어뢰튜브는 헬기 격납고 내부에 설치하여 외부에서는 보이지 않는다. 이것은 스텔스성에도 도움이 될 뿐만 아니라 유사시 경어뢰를 헬기용으로 사용할 수 있다는 장점도 있다. 

 

헬기 운용 능력

 

헬기 격납고는 알레이 버크급 개량형(Flight IIA)과 같은 형태이다. 이전 알레이 버크급 초기형(Flight I, II)이나 공고급은 SH-60 헬기 1기가 착함할 수 있는 헬기 착함대는 있었으나 헬기 격납고는 따로 가지고 있지 않았다. 이것은 SPY-1D 위상 배열 레이더의 사각을 없애기 위한 어쩔 수 없는 설계였지만, 최근에는 함교 후면부에 위치한 SPY-1D 위상 배열 레이더를 이전보다 약간 높여 설치하여 격납고로 인한 레이더의 사각 문제를 해결했다고 한다. KDX-III에는 광개토급이나 이순신급에 사용되었던 링스 헬기 대신 중형 헬기 2대를 탑재할 수 있다. 하지만 중형 헬기의 기종 선정은 아직 이루어지지 않아 기존의 링스 헬기를 사용할 가능성도 있다.

 

 

 

제원

 

생산	현대중공업
배수량	경하배수량 : 7,650톤 만재배수량 : 10,000톤
크기	165.9m x 21.4m x 6.25m(길이/폭/흘수선)
승무원	300여명
추진	COGAG 방식 LM2500 가스터빈 4기(100,000 마력) 2축 추진
속도	최대 30노트 순항 20노트
항속거리	5,500nm(순항시)
무장	KMK 45 5인치 함포 1문 램 Block1 SAAM(21연장 발사기 1기) 30mm 골키퍼 CIWS 1문 SM-2 Block IIIA 대공 미사일(MK 41 VLS 80셀) 국산 대함 미사일(4연장 발사기 4기) 국산 순항 미사일 32발, 장거리 대잠 미사일 16발(국산 VLS 48셀) 청상어 경어뢰(324mm KMK 32 3연장 어뢰 튜브 2문)
대응	KDAGAIE MK2 채프/플레어 발사기 SLQ-261K 어뢰 음향 대항 체계(TACM) SLQ-200(V)K 소나타 전자전 체계(ESM/ECM)
지휘 무장 통제	Aegis KNTDS Link KIF/ASWCS-K 대잠 전투 통제 체계
레이더	대공 레이더 : SPY-1D(V) 다기능 레이더 - E/F 밴드 대수상 레이더 : 항법 레이더 : 사격 통제 : SPG-62 미사일 유도용 3기
소나	DSQS 21 BZ-M 함수소나
탑재헬기	중형 헬기 2대
보유함정	DDG991 안용복함 DDG992 지덕칠함 DDG993 윤영하함

 

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