한국 해군의 FFX-I 차기 호위함

한국 해군의 FFX-I 차기 호위함

 

 

 

개     요

  FFX로 알려진 차기호위함 건조 계획은 모두 24척을 건조하여 기존의 주력 수상함인 울산급 호위함(FFK)과 동해/포항급 초계함(PCC)을 모두 대체하기 위한 사업으로 알려져 있다. 동해/포항급 초계함(PCC)은 1000톤급의 소형 함정으로 대북 경계임무를 주로 수행하는 개념으로 건조되어 작전 반경이 제한적이었으며, 2000톤급의 울산급 호위함(FFK) 역시 항공기와 미사일에 대한 방어능력이 없고, 전투지속성과 장거리 탐색능력 역시 제한적이었다. 이에 따라 한국 해군은 해역함대의 차기 주력 수상함으로 운영하고 유사시에는 기동 전단 또는 기동함대의 증원 전력으로 운영할 목적으로 차기 호위함 사업인 FFX을 1998년부터 추진하기 시작하였다. FFX를 해역함대에서 운영 시에는 해양방위권역(EEZ)내에서 작전을 수행하게 되며, 책임해역의 감시 및 방어, 해양통제권의 확보, 해양선박 및 해양 교통로의 보호를 위해, 대공전, 대함전, 대잠전, 전자전 등을 수행하게 된다. 기동함대의 증원전력으로 운영될 시에는 기동부대의 핵심 자산을 보호하기 위해, 기동부대의 최전방 경계진을 구성하여 기동함대에 위협이 되는 적 항공기, 대함미사일, 수상세력, 잠수함에 대한 감시, 경보, 탐지, 추적, 요격 임무를 수행하게 된다.

                                              국방부 홈페이지에 공개된 FFX-I 호위함 개념도

 

  이미 FFX-I(울산-I급)은 기본설계사업으로 예산에 반영되어 있으며, 이것은 현재 해군에서 운용중인 호위함(FFK) 및 초계함(PCC)의 노후화로 인해 대체함정을 국내건조로 확보하기 위한 것이다. 벌써부터 예산반영이 이루어진 까닭은 1980년대부터 취역하기 시작한 울산급 호위함(FFK)의 노후화 문제가 예상보다 빨리 부각되고 있기 때문이다. 2004년 당시 기사에 따르면 울산급 호위함은 건조된지 12년~24년 정도밖에 되지 않았으나 상부구조물의 선체균열이 심각해 진 상태라고 한다. 보통 함정의 수명 사이클은 30년이기 때문에 이 같은 선체 이상은 확실히 문제가 있는 셈이다. 해군에 따르면 울산급 호위함은 파고가 4.1m~4.5m 이상이면 항구로 피하도록 설계됐지만, NLL 사수작전 등 긴급한 작전소요가 많아, 파고 5m 이상일 경우에만 피하는 등 함정을 무리하게 운용해온 것이 주원인이라고 밝혔다. 울산급의 선체보강 작업은 함정 상부구조물에 신축성 연결부(Expansion Joint)를 설치하고 주갑판과 선체 옆에 두께 12㎜~24㎜의 보강판을 붙이는 형태로 이뤄지고 있다. 해군은 2002년부터 척당 17억원의 비용을 들어 선체보강 작업을 하고 있으며, 2006년까지는 모든 울산급 호위함의 보강작업을 마무리할 계획이다.

국방일보에 공개된 FFX-I 호위함 개념도

 

  현재는 차기호위함(FFX) 사업중 1단계 사업인 FFX-I(울산-I급) 프로젝트를 수행하고 있으며, 이것은 우선적으로 울산급 호위함(FFK)을 대체하기 위한 것으로, FFX-I(울산급 Batch-I)의 기본설계 작업은 이미 예산에 반영되었다. FFX-I(울산-I급) 사업은 모두 1조 7천여억원을 투자하여 2006년 8월부터 2008년 7월까지 24개월간 기본설계를 실시하게 되며, 선도함 건조는 2008년 말에 착수하여 2011년 말까지 약 3년에 걸쳐 완료할 계획이다. 선도함의 시험 및 평가가 종료되면 후속함은 2013년부터 건조를 시작하여 모두 6척을 건조할 계획이다. FFX-I(울산-I급)의 기본설계사업 업체는 2006년 7월 13일 협상대상 및 우선순위 업체로 현대중공업(주)을 1순위로, 대우조선해양(주)을 2순위로 결정되었다. 방위사업청은 방위사업추진위원회에서 결정된 위의 업체 협상우선순위에 따라 협상을 실시하여 기본설계 사업의 수행업체를 최종 확정하게 되며, 2006년 8월부터 기본 설계에 착수할 예정이다. 상세설계 및 건조업체는 아직 결정되지 않은 상태이며, 선도함의 건조가 시작되는 2008년 중에 결정될 예정이다.

국방일보에 공개된 FFX-I 호위함 개념도

 

구     조

  현재 차기호위함의 1단계 사업인 FFX-I 호위함의 경하배수량은 2600톤이며 만재배수량은 3100톤이 넘을 것으로 알려져 있다. 그러나 실제 무장과 레이더 등의 장비는 배수량이 그 절반 정도인 독일의 K-130 초계함과 비슷한 수준이다. 대공 무장은 어느덧 한국 수상함의 표준이 된 램(RAM : Rolling Airframe Missile) 대미사일 방어 체계(SAAM : Surface to Air Anti Missile)과 골키퍼(Goalkeeper) 근접 방어 무기 체계(CIWS : Close-In Weapon System)를 각기 1기씩 탑재하는 것으로 한정된다. 추가적인 수직발사체계 공간이 고려된다고는 하지만 국방일보에 공개된 개념도에서는 수직발사체계가 보이지 않는 것으로 보아 FFX-I 호위함에는 현재 개발중인 신형 홍상어 대잠 미사일도 당장은 탑재되지 않을 것으로 보인다.

  국방일보 개념도에 나타난 FFX-I 호위함의 모습을 보면 함수부는 프랑스의 라파예트급 호위함을 연상시키며, 마스트는 미국의 샌안토니오급 상륙함을 연상시킨다. 이것은 이전의 충무공 이순신급 구축함보다 더 스텔스 성능에 신경을 기울였다는 것을 의미한다. 이것은 한정된 예산으로 무장과 장비를 가볍게 하는 대신 철저한 레이더 반사 면적 감소를 적용하여 생존성을 확보하고, 노후된 울산급 호위함을 대신할 플래폼을 먼저 확보하려는 의도인 것 같다. 일단 플래폼을 확보하고 나면 이후에 계획될 FFX-II/III를 진행하면서 FFX-I의 추가적인 무장 탑재를 고려할 것으로 생각된다. 차기호위함의 후속함정인 FFX-II/III 함형이 아직 결정된 것이 아니므로 유동적일 가능성이 있으며, FFX-I은 현재 진행중인 개발계획이 모두 성사된다면, 지금까지 우리가 건조한 수상함 중에 가장 국산화율이 높은 수상함이 될 것이다.

FFX-I 호위함의 함내 네트워크 개념도

 

장     비

지휘무장 통제체계

  지휘무장 통제체계는 그동안 해외 직구매 또는 기술도입 생산에 주력해 왔으나 FFX-I용 지휘무장 통제체계는 한국에서 개발한 PKM-X용 지휘무장 통제체계를 지속적으로 개량하여 국내 독자 개발할 예정이다. 이 지휘무장 통제체계는 국내 기술여건 및 최신 기술 발전추세에 적합한 H/W 및 S/W 설계 개념을 도입하며, FFX-I 함건조 단계부터 개발 장비의 설치 및 연동 등 제반요소를 적극 반영하여 추진된다. 또한 상용기술(COTS) 및 관련 분야 발전 추세를 고려해서 최신 기술이 적용되며, 향후 성능 개량 및 미래 추가장비 연동에 대비, 체계 확장성을 보유하고 있다.

  지휘무장체계의 소프트웨어는 임무/체계 모델링 및 시뮬레이션 기술을 사전 적용하여 체계의 성능, 신뢰도 및 비용의 최적화를 사전에 점검하고, 다기능콘솔은 전시기 2개를 기본으로 장착하며, 전투체계 데이터버스는 고속 이더넷 기술을 적용하며 이중 구조 방식을 적용하게 된다. 또한 개발 함정의 운용성 향상을 위해 전자 해도를 적용하고, 소프트웨어의 재사용성 등을 고려하여 객체지향 방법론을 사용하게 된다. 또한 개발시에는 Case Tool을 이용하게되며, 실시간 임무지향 소프트웨어 개발 및 분산처리 환경 적용도 반영된다.

레이더

  현재 FFX-I의 3차원 레이더로 제안되고 있는 것은 3가지로, 첫번째는 LIG넥스원에서 개발한 PKX용의 24라인 모노빔 레이더를 확대개량한 “48라인의 3차원 멀티빔 레이더”이다. 두번째는 탈레스사의 SMART-S MK2 레이더로 이것은 직접 판매하는 것이 아니라 관련 기술을 제공해 국내 방산업체에서 국산화한 “한국형 SMART-S MK2 레이더”를 제공하려는 의도로 보인다. 마지막으로 노스롭 그루먼사가 SPQ-9B를 SYS-2(V) TMS와 함께 제안하고 있다. 그러나 노스롭 그루먼사의 SPQ-9B는 FMS를 통한 직도입 방식으로 공급하려해 채택 가능성이 낮고, 국산인 “48라인의 3차원 멀티빔 레이더”나 국산화된 “한국형 SMART-S MK2 레이더”중에 하나가 선정될 것으로 보인다.

  한편 2006년 검찰에 의해 제기된 FFX 대공 레이더 사업 기밀 유출 사건에 연루된 Thales사 한국대표는 2007년 1월 26일에 무죄가 확정되었다고 한다. 이것은 Thales사가 한국의 FFX용 레이더 사업에 지속적인 관심을 가지고 있음을 의미한다. 사격 통제 레이더는 PKX에 선정된 CEROS 200이 탑재되거나 이를 면허생산 생산하면서 축적된 기술로 개발된 국산 사격통제 레이더가 탑재될 것이다. 전자광학추적장비는 PKX에서 사용되는 전자광학추적장비(EOTS)를 기반으로 국산화하여 FFX-I의 함요동 수준 및 체계 탑재 조건에 맞게 재설계하게 된다. 이 FFX-I용 전자광학추적장비는 PKX용 전자광학추적장비의 규격화 자료를 기반으로 PKX용 전자광학추적장비 구성품과 가능한 호환성이 유지되도록 설계/제작하게 된다.

소     나

  차기호위함에는 함수소나가 아니라 광개토대왕급 구축함처럼 선체고정소나(HMS: Hull Mounted SONAR)가 탑재된다. 선체고정소나는 수중표적을 탐지, 추적 및 경보하는데 사용되는 것으로, 이 선체고정소나 역시 정부주도의 연구개발로 국내에서 체계개발을 수행하고 있다. 한편 프랑스 Thales사는 2007년 2월 우리나라의 STX 엔진과 FFX 차기 호위함용 선체고정소나 개발 계약을 체결했다고 발표했다. 이 기사에 따르면 차기 호위함용 선체고정소나는 프랑스 Thales사의 기존 제품인 중주파 소나를 기반으로 재설계되는 것으로 나와 있어 ADD 주도로 국내에서 시제 개발 중이라는 것과는 최초의 추측과는 다소 차이가 있다.

채프/플레어 발사기

  다게(Dagaie) 채프/플레어 발사기는 프랑스 CSEE Defence사에서 생산하는 대함 유도탄 기만 체계로 프랑스와 NATO군을 포함해 여러나라의 해군에서 운용하고 있다. 이순신급에는 통일중공업에서 라이센스 생산한 KDAGAIE MK2가 장착된다. 다게 채프/플레어 발사기는 위협 정보 탐색 단계부터 발사 단계까지 자동으로 운용된다. 함정에 대한 항해 정보와 위협 정보를 종합 분석하여 기만효과를 높이고, 발사기가 대응 방향으로 회전하여 디코이(Decoy)를 전개함으로써 동시 다발적인 미사일 위협에도 대처 가능하다. 특히 시 스키밍(Sea Skimming) 미사일의 대처 능력이 우수하다고 알려져 있다. 근거리는 슈트케이스를 이용해 발사하고 원거리는 로켓 추진 방식으로 발사하는데, 탄의 종류에 따라 발사거리, 고도, 반응시간, 지속시간, 레이더 반사 면적 등이 다르다.

어뢰 음향 대항 체계

  어뢰 음향 대항 체계(TACM : Torpedo Acoustic Counter Measure)는 자함으로 공격해 오는 적 어뢰를 조기에 탐지 및 경보하고, 고출력의 음향 방해신호를 수중에 방사하여 어뢰를 교란 및 기만하고 자함을 보호하는 음향 대항 장비로써 기본구성은 예인 소나 체계, 소나 연동 콘솔, 발사 통제기 및 좌우현 발사대, 기만기로 구성되어 있다. SLQ-261K 어뢰 음향 대항 체계는 ADD가 한국형 수상함 체계에 적합하도록 독자적으로 개발한 것이다. 현존하는 직주 어뢰는 물론 음향 호밍 유도 어뢰 공격으로부터 자함을 방어하기 위한 체계 핵심기술로, 저소음의 어뢰를 원거리에서 탐지하고 자동 경보하기 위한 어뢰 탐지 경보 처리 기술과 어뢰 공격 방위별로 자함을 방어하기 위한 대항전술 개발 기술, 어뢰의 능동 및 수동 호밍 공격에 대응할 수 있는 고출력 기만 신호 처리 기술 등이 적용되었다.

전자전 체계

  전자전 체계는 소나타(SONATA)가 장비된다. 전자전 체계는 해상에서 공격해오는 적의 미사일이나 레이더의 전파를 탐지하고, 신호 특성 및 위협도를 분석하는 정보 탐지 기능(ESM)과 유사시 공격해오는 미사일에 대해서 고출력의 방해전파를 방사하여 재밍함으로써 함정을 보호하는 전자 공격 기능(ECM)을 보유한 장비이다. 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 마지막 기어링급 구축함인 강원함에 탑재되어 해상 시험평가를 성공적으로 완료하였다.  

추진기관

  추진기관은 특별한 일이 없는 한 이전부터 사용해왔던 MTU 20V 956 TB92 디젤엔진 2기와 GE LM2500 가스터빈 2기로 이루어진 CODOG(COmbined Diesel turbine Or Gas turbine) 방식이 될 것이다. 현재는 ADD에서 차세대 전기추진체계를 연구 중이라 추진방식이 전기추진 방식으로 결정될 가능성도 있다.

영국 AMS사에서 한국에 제안한 FFX의 CG, 현재는 탈락한 상태이다.

 

무     장

WIA 76mm 함포

차기호위함의 함포는 WIA에서 자체개발한 신형 76mm 함포를 사용한다. 이 76mm 함포는 이전의 동해/포항급 초계함과 울산급 호위함에 탑재되어 있던 오토메리라사의 76mm 함포보다 성능이 향상된 것으로 분당 100발의 발사속도를 가지고 있으며, 스텔스화된 포탑을 가지고 있다. 최근에는 127mm 62구경장 함포의 탑재를 고려하고 있다.

램 대미사일 방어 체계

램(RAM : Rolling Airframe Missile)은 대함 미사일을 방어하기 위한, 가볍고 상황 대처 능력이 빠른 발사 후 망각(Fire and Forget) 방식의 초음속 미사일이다. 램은 자체 탐지기를 가지고 있어 발사된 후 함정으로부터 추가 지원이 필요하지 않기 때문에 동시 다발적인 위협에 뛰어난 대처 능력을 제공한다. 램은 사이더와인더의 탄두 및 로켓 모터 기술과 스팅어의 시커를 사용했으며, 마하 2.5의 속도에 9.6 km 정도의 사거리를 갖는다. 테스트 시험 중에서는 목표에 대해 95% 이상의 요격 성공률을 보였다고 한다. 램은 현재 미국과 독일에 의해 공동으로 개발 생산되고 있으며, 이번 계약으로 우리나라는 램을 도입한 세 번째 국가가 되었다. 램 발사대 중 일부는 절충교역으로 대우종합기계에서 생산한다. 램 Block1 시스템은 MK 49 Mod 3 21연장 발사기와 RIM 116A 미사일로 구성되어 있으며 함교 위에 설치되어있다. 특히 램 Block1은 이전의 Block0에 비해 미사일 유도 부분에 중요한 향상이 있었다. 램 Block1은 기존의 이중모드(RF-IR) 감지기 이외에 이미지 스캐닝 IR 감지기만 가지고도 작동되는 능력을 가지고 있어 레이더에 포착되지 않는 공격에 대해서도 대비가 가능하다.

골키퍼 근접 방어 무기 체계

  골키퍼 근접방어 무기 체계는 현재 국산화가 거론되고 있는데, 이 계획은 삼성탈레스과 WIA가 공동으로 한국형 골키퍼를 ‘재개발’하여 FFX 및 차후 건조되는 수상함에 탑재하자는 것이다. 이것이 성사되면 삼성탈레스는 레이더와 전자 장비를 담당하고, WIA는 30mm 7연장 GAU-8 기관포와 탄창시스템을 생산하게 된다. 한국형 골키퍼 CIWS는 현재 해군에서 사용중인 골키퍼보다 개량된 것으로 외형을 스텔스형으로 개조하여 레이더 피탐능력을 줄이고 내부 장비를 경량화하게 된다. 그리고 탐지/추적 레이더의 신호처리 능력을 보강하고 적외선 센서를 추가해 고속표적이나 스텔스 표적에 대한 교전능력을 향상시킬 예정이다.

해성 대함미사일

  국산 해성 대함 미사일은 최대 사거리가 150km 정도이고 시 스키밍 방식으로 비행하는 발사 후 망각 방식의 미사일이다. INS와 능동형 레이더 탐색기로 정확하게 목표물을 타격할 수 있으며, 복합적인 전술환경 속에서 다양한 공격 루트를 선택하여 목표를 공격할 수 있는 능력을 보유하고 있다. 그리고 적함의 전자 방해책에 대응하기 위해 독자적인 전자방해 방어책도 보유하고 있다. 해성 대함 미사일은 2002년에 ADD 주관의 기술 시험을 마치고 2003년에는 해군 주관의 운용시험을 수행하였다. 이때 수행된 비행시험에서 미사일의 성능이 입증되었고 전 항목에 걸쳐 군 운용 성능을 만족시켰다고 한다. 해성 대함 미사일은 이미 전투 사용 승인을 받은 상태이며, 2004년부터 생산되어 함정 탑재가 시작될 예정이다.

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. FFX-I 호위함에서는 국산 최신 경어뢰인 청상어를 사용하게 된다. 청상어는 현재 우리 해군이 운용 중인 K-744 경어뢰보다 속도, 수중탐지능력, 파괴력, 유도제어 등 제반 성능이 월등히 우수하며, 속도는 45노트 정도이다.

헬기 운용 능력

  FFX-I 호위함은 GKN 웨스트랜드사에서 도입한 MK 99A 슈퍼링스 헬기를 1대 탑재할 가능성이 높다. 링스 헬기에서는 무장으로 시 스쿠아 대함 미사일과 경어뢰, 폭뢰 등을 운영하게 된다. 또한 정찰용으로 현재 개발 중인 수직 이착륙 무인기(unmanned vertical take-off and landing)를 탑재할 가능성도 있다.

TNN사에서 한국에 제안한 SEAPAR 장착의 FFX의 CG, 역시 탈락한 상태이다.

 

[출처 : http://www.fntoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=14847#]  2009년 08월 17일 (월) 10:10:08