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핵잠수함
핵잠수함(核潛水艦, nuclear-powered submarine)은 핵에너지에서 추진 동력을 얻는 핵추진 잠수함 또는 핵추진 항공모함을 통칭한다. 원자력 잠수함(原子力潛水艦, Nuclear Submarine)이라고도 한다.
핵잠수함이라는 명칭에서 오인하기 쉽지만 핵무기를 실었는지 여부는 상관 없이 추진 동력이 핵에너지인 잠수함이나 항공모함을 가리킨다. 보통 핵잠수함은 수중에서 35노트(시속 65km)의 속력으로 항해할 수 있으며, 사실상 연료 보급이 필요 없기 때문에 디젤엔진처럼 배터리 충전을 위해 수면 위로 떠오르지 않아도 된다. 평균 수명은 25∼30년 정도다.
핵잠수함은 그 용도에 따라 핵무기를 탑재하지 않은 SSN, 핵무기를 탑재한 SSBN, 순항미사일을 보유한 SSGN으로 구분하기도 한다. 세계 최초의 핵잠수함은 1954년 진수된 미국의 노틸러스함이며, 2010년 기준 핵잠수함을 보유하고 운용 중인 국가는 미국ㆍ러시아ㆍ영국ㆍ프랑스ㆍ중국ㆍ인도 등 6개국이다. 그리고 브라질은 프랑스로부터 바라쿠다급 1척을 받아왔으며 파키스탄은 인도의 SSBN 견제를 위해 2017년부터 SSBN 개발사업을 추진했으며 2020년에 1번함이 건조되어 2028년 진수될 예정이다.
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특징[편집]
원자력으로 얻는 넘치는 에너지 덕분에 매우 오랫동안 작전을 수행할 수 있다. 대부분의 핵잠수함은 짧게는 6년, 길게는 14년 주기의 핵연료 교체 시기가 올 때까지 무제한 잠항이 가능하고, 2000년대 후반에 등장한 아스튜트급 / 뱅가드급의 PWR-1 원자로나 시울프급의 S6W 원자로는 30년이나 돌아간다. 두 달 가량 항해하면 연료가 떨어지는 재래식 잠수함에 비해 거의 무제한이나 다름없다. 다만 식량과 같은 보급품 소모와 승조원들의 피로, 잠수함의 정비를 고려해 실제 작전 기간은 그 미만으로 조정하는 편이다. 이는 냉전 당시 미국, 소련 양국이 공통으로 도출한 결과로 전략원잠 및 공격원잠의 초계기간은 실제 90~110일 정도를 1주기로 하여 운용한다. 넘치는 동력으로 담수화 장비를 돌려서 식수와 위생 등에 필요한 생활용수 등 청수를, 바닷물을 전기분해해서 산소를 잔뜩 얻어 마음껏 쓸 수 있어서 거주성 면에선 재래식 잠수함이 절대 따라갈 수가 없다.
원자로를 싣고 있기 때문에 큰 덩치를 자랑한다. 아무리 작아도 3,000t 이상이다. 단, 프랑스의 루비급은 제외한다. 물론 이것도 처음에는 엄청난 난관에 부딪혔다. 미국 최초의 원자력 잠수함인 노틸러스 호 개발 초기에는 천연 우라늄을 사용하는 원자로 'CP-1' 을 탑재하려고 했는데 그 크기가 커서 당시 목표로 했던 3500톤급 잠수함에는 도저히 얹을 수가 없는 상황이었다. 그런데 여기서 해군 연구소 소속 필립 아벨슨이라는 과학자가 핵연료 농축이라는 카드를 꺼내들면서 원자로 크기를 해당 잠수함에 맞출 수 있었고, 그렇게 해서 노틸러스 함이 탄생하게 된 것이다.
소련 해군의 마이크급 잠수함 같은 경우에는 1000m의 잠항심도를 자랑하는데, 209급/212급/214급의 배에 달한다. 다만 이 잠수함이 타이타늄으로 도배를 한 탓이 크다. 잠항심도가 너무 깊으면 에너지 낭비가 심하고 타이타늄 선체는 유지 비용이 많이 발생한다. 원자로의 출력이 좋아서 평균 속력이 재래식에 비해 월등히 좋다. (잠수함 관련 소설 바라쿠다에서 원잠의 무제한 잠항 능력과 월등한 속력 덕에 수상 함대가 추적하는 원자력 잠수함에게서는 도망칠 수 없다는 내용이 있다.)
재래식 잠수함은 전기를 다 사용하기 전 수면 위로 부상해서 디젤 엔진을 가동해 배터리를 충전시켜야 한다. 이 작업을 스노클링이라고 하는데 수면 가까이 부상해야 하는 데다가 디젤 엔진 가동에 필요한 산소를 공급받고 배출되는 탄소를 방출하기 위해 굴뚝을 수면 위로 드러내야 하며, 충전을 위해 디젤 엔진을 가동하는데 이때 소음을 발생시키기 때문에 적에게 탐지되기 쉽다. 원자로는 이런 과정이 필요 없으므로 생존성이 더 높다. 단, 동력원이 원자로이기 때문에 저속 추진시 소음은 전기 모터를 쓰는 재래식 잠수함보다 큰 편이다. 원자로의 냉각수 순환을 위한 펌프나 추진기인 증기 터빈 등으로 인해 기본적인 소음 발생원이 재래식보다 많기 때문이다. 미국의 최신 원자력 잠수함용 원자로는 저속 항행 시 자연대류로 냉각되도록 설계되어 냉각수 순환 펌프 소음을 발생시키지 않도록 되어 있다. 재래식 잠수함은 완전 정지시 완전한 무음 상태가 가능하지만 원자력 잠수함은 엔진을 끌 수 없어서 소리를 완전히 없애는 것이 불가능하다.
그렇지만 원자력 기관은 크기에 비해 출력이 높고 선체를 대형화할 수 있기 때문에 추진 기관의 소음 방사를 감쇄시키는 방음 설비를 갖추기가 용이하다. 따라서 최신 핵잠수함들은 중속 이상의 속도에서는 재래식 잠수함보다 더 조용한 경우도 있다. 미국 해군의 시울프급은 20노트의 고속 항해 시에도 재래식 잠수함만큼의 소음만 낸다고 한다. 그러나 애초에 재래식 잠수함은 20노트 이상의 속력을 내게 되면 배터리는 둘째로 쳐도 캐비테이션 노이즈로 인해 바다의 경운기가 돼버린다. 위에서 말하는 재래식 잠수함의 정숙함은 4노트~8노트대 속도 영역에서는 재래식 잠수함이 비교적 소음이 적다는 걸로 이해하는 것이 바람직하다.
버지니아급은 조금 더 고속 영역에 최적화된 선체와 워터제트 채용의 영향으로 재래식 잠수함과 맞먹는, 아니 더 조용한 항행을 뽐낸다. 워터제트를 통해 캐비테이션 노이즈 영역을 뒤로 밀어냈기 때문에 가능해진 현상인데, 워터제트 특유의 비효율성은 원자로 출력으로 메꿨다.
원자력 잠수함은 어디까지나 동력원을 원자력으로 한 잠수함이므로 그 자체가 핵무기는 아니지만, 특성상 핵무기와 매우 깊은 관련을 맺고 있다. 원잠에 필요한 핵연료를 제조, 사용하는 과정에서 기술적으로 핵개발과 맞물리는 점이 많고 SLBM(잠수함 발사 탄도미사일)을 탑재한 원자력 잠수함인 SSBN은 아예 가장 중요한 핵무기 투발수단으로 자리잡았으며, 핵무기를 탑재하지 않은 SSN(공격원잠) 역시 아군의 SSBN을 호위하고 적의 SSBN을 추적하는 등 전술, 전략적으로 핵무기 운용과 깊은 연관이 있다. 이런 군사/정치적 요소와 기술적인 난이도 때문에 원자력 잠수함은 아직까진 공식 핵보유국들만이 개발, 배치하고 있다. 핵무기 미보유국 중에선 호주 해군, 브라질 해군, 대한민국 해군만이 이 원자력 잠수함 도입 및 배치를 시도하는 상태이다. 참고로 이 세 국가들은 강대국이라 불리는 국가들 다음가는 군사/경제적 역량을 가진 지역강국이다. 그나마 이런 국력이라도 있어야 원자력 잠수함을 개발 계획이 겨우 가능한 걸 보면 난이도가 얼마나 되는지 짐작할 수 있다.
형식별 분류[편집]
- SSBN : 탄도 미사일 원자력 잠수함(SS-Ballistic missile-N, SSBN, 전략원잠)으로, 탄도 미사일 발사를 주 목적으로 하여 운용하는 잠수함이다. 물론 탄도 미사일을 제외하고 어뢰를 비롯한 일반적인 잠수함 무장도 사용하며 SLBM을 발사할 수 있다.
- SSGN : 순항 미사일 원자력 잠수함 (SS-Guided missile-N;SSGN)은 상위의 것들과 구별되는 등급의 잠수함으로 순항 미사일 운용에 특화된 잠수함이다. 일반적인 공격용 잠수함이지만 동력만 원자로를 쓴다면 공격 원자력 잠수함 (SSN, 공격원잠)이라고 부른다. 동력만 원자로를 쓰는 게 아니라 핵탄두가 탑재된 탄도 미사일을 장착한다면 탄도 미사일 원자력 잠수함 (SS-Ballistic missile-N, SSBN, 전략원잠)이다.
- 미국과 러시아는 제2차 세계 대전 이후 기존 잠수함을 실험적으로 순항 미사일 운용함으로 개조하였다. 설계 단계부터 순항 미사일 운용을 목적으로 설계된 최초의 잠수함은 미 해군의 재래식 잠수함인 그레이백급 SSG이며 소련 해군에서는 줄리엣급 SSG이다. 이러한 잠수함들은 핵탄두를 탑재한 순항미사일을 장착하고 폴라리스 같은 현대적인 SLBM 시스템이 등장하기 이전까지 핵 억지력 목적으로 활동했었다.
- SSN : SSN은 원자력으로 추진되는 공격 원자력 잠수함을 말한다. SS는 잠수함, N은 원자력을 의미한다. 대표적인 SSN으로는 버지니아급, 야센급, 아스튜트급 등이 있다.
문제점[편집]
값이 매우 비싸고, 사고가 나면 방사능 오염의 위험성이 있다. 그리고 원자로는 농축도가 낮은 우라늄을 사용할수록 수명이 짧고 원자로를 교체 또는 재처리 하는데 돈이 상당히 많이 든다. 따라서 소련 원잠에서 사고가 나면 함장들은 원자로 폐쇄를 우선시했다고 한다. 물론 승조원들이라고 해서 안전한 건 아니라서 러시아에서는 "한밤중에 원잠 승조원들을 어떻게 구분할까? 답은 간단하다. 몸에서 푸른 빛이 나는 녀석들을 찾음 된다."같은 블랙 유머까지 나도는 판이다. 미국에서도 SSN-575 시울프 잠수함 원자로 부근에서 파란빛을 내뿜기도 했었으나 다행이게도 시험 운항후 경수로로 바꿨다고 한다. 특히, 영화로도 제작되어 유명한 소련 최초의 원잠 K-19는 진수서부터 잦은 사고로 히로시마, 과부제조기 등의 불명예스런 별명을 얻기도 했고 2000년에는 비교적 최신형이었던 오스카II급 쿠르스크 함까지 어뢰 시험발사 중 어뢰의 폭발로 침몰하기도 했다. 다른 국가 원잠이라고 해서 방사능의 위협에 100% 안전하지는 않겠지만 말이다.
운용할 때뿐만 아니라 퇴역하고 난 다음에도 문제인 게, 원자력 잠수함은 당연히 원자로가 들어 있으므로 해체하면 고준위 방사성 폐기물이 대량으로 발생된다. 이걸 특수용기에 담아 재처리 공장이나 방폐장에 가져가는 비용만 수백만 달러가 든다.
대한민국의 원자력 잠수함 보유[편집]
강대국의 원자력잠수함은 모두 핵잠수함이지만, 핵잠수함이라고 하면 오해를 불러올 수 있기 때문에 우리는 원자력잠수함으로 부르는 것이 좋겠다.
NPT 체제에 의거 핵무기를 탑재한 원자력잠수함은 한국이 보유할 수 없다. 여기에 대해 논란은 불필요하다.
NPT 체제는 상상을 할 수 없을 정도로 강고하다. 북한은 1993년 이후 NPT 잠정탈퇴 선언상태를 유지하면서 핵개발에 착수하였고 1994년 IAEA를 탈퇴하여 사찰을 거부하였다. 2003년 1월에는 NPT를 탈퇴하였다. 핵 비확산조약과 이를 집행하는 IAEA는 방대하고 집요하다.
NPT 체제에서 벗어나겠다는 것은 문명세계에서 벗어나겠다는 것과 같다. 세계를 상대로 살아나가는 우리로서는 생각할 수 없다.
우리는 핵을 탑재하지 않은 원자력잠수함도 현재로서는 개발할 수 없다. 한미원자력협정에 따르면 한국은 미국에서 제공받은 원자력 관련 기술과 자재를 군사용으로 전용할 수 없다. 우리 원자력발전은 원자력잠수함에 필요한 원자로를 개발하려면 별도의 한미협정이 필요하다. 한미원자력협정 개정에는 미사일 협상보다 험한 과정을 거쳐야 할 것이다.
한국의 공격 잠수함은 미국에 도움이 된다. 세계적으로 임무를 수행하는 미국 핵잠수함이 한국 인근에 상주하는 것이 경제적으로 맞는 계산인가? 북한 잠수함 경계를 한·미가 나누어 맡는다면 한미연합작전체제의 발전, 강화를 상징적으로 보여주는 것이 아닐까? 나아가 중국을 상대로 하는 인도태평양 함대에 한국의 원자력잠수함의 역할도 있을 것이다.
장기계획에 올라와 있던 원자력잠수함이 추진이 제대로 이루어지지 않고 있다. 수상함 위주의 해군에서도 적극적이지 않다. 잠수함은 전략병기다. 자신의 위치를 노출시키지 않은 채 침투 잠수함을 탐지해서 잡아내는 잠수함은 북한에게도 중대한 위협이 된다. 미국 설득을 포함한 원자력잠수함 확보에 필요한 역량을 쏟아야 할 것 같다.[1]
2021년 1월 김정은이 조선로동당 제8차 대회에서 핵추진 탄도미사일 잠수함(SSBN) 개발을 발표함에 따라 대한민국의 대응에도 변수가 생겼다.
각국 원자력 잠수함[편집]
참고로 미 해군, 영국 해군, 프랑스 해군은 디젤 잠수함 없이 원자력 잠수함만 운용하고 있다.
미국[편집]
- 노틸러스 - 세계 최초의 원잠으로 북극점 잠수횡단을 최초로 성공했다.
- 오하이오급 - 전략 핵잠수함
- 로스엔젤레스급 - 62척 건조
- 버지니아급 - LA급의 후속함
- 시울프급 - 가장 강한 원잠이지만 가격이 비싸다. 3척 건조했다.
- 컬럼비아급 - 개발중.
러시아[편집]
- K-19 - 히로시마, 과부제조기로 유명한 소련 해군 최초의 핵잠수함이다.
- 마이크급
- 타이푼급 - NATO 코드명이 '타이푼'이라 대한민국에서는 흔히 '타이푼 급'이라고 하지만, 소련에서 붙인 본명은 프로젝트 941 "아쿨라". 세계에서 가장 큰 덩치를 자랑한다. 잠수시 만재배수량이 48,000톤. 전함수준의 배수량이다.
- 아쿨라급 - 이건 나토명이 아쿨라급이다. 타이푼급의 러시아 공식 별명과 혼동 주의.
- 알파급 - 가장 빠르고 가장 깊게 잠수가 가능하다. 하지만 소음도 강하다.
- 야센급 - 과거 소련 해군 잠수함부대의 영광을 노리는 러시아 해군의 야심작이다.
- 오스카급
- 시에라급
- 빅터급
- 델타급 - 러시아의 전략잠수함이다. 2011년 12월 30일에 델타급 원자력잠수함 에카테린부르크호에서 화재가 발생했다.
- 보레이급
- 머큐리급 - 냉전 종식으로 취소되었다.
- 허스키급 - 개발중인 5세대 핵잠수함이다.
영국[편집]
- HMS 드레드노트 S101 - 영국 최초의 핵추진 잠수함
- 밸리언트급 잠수함 - 영국 해군의 두 번째 공격 원잠
- 뱅가드급 - 전략 핵잠수함
- 스위프트쉬어급
- 아스튜트급 - 스위프트쉬어급 후계함. 대한민국이 핵잠수함을 본격적으로 도입한다면 아마 대한민국형 핵잠수함이 될 가능성도 있는 모델.
- 트라팔가급
- 드레드노트급 - 개발중.
프랑스[편집]
- 르 트리옹팡급
- 랑 플렉시블급
- 루비급
- 쉬프랑급
중국[편집]
- 한급 - 중국 해군의 첫 원자력 잠수함
- 시아급 - 중국 해군의 첫 전략 핵잠수함.
- 상급 - 중국 해군의 2세대 공격원잠
- 진급 - 최신형 전략 핵잠수함
- 095형 잠수함 - 중국 해군의 3세대 공격원잠
인도[편집]
- 아리한트급 - 인도 최초의 자체건조 핵잠수함이자 전략 원자력 잠수함(SSBN)이다.
- 챠크라 - 러시아의 아쿨라-II급 '네르파'를 임대했다.
브라질[편집]
- 바라쿠다급 - 스콜피온급 디젤잠수함 4척과 함께 1척을 프랑스에게 수입할 계획이라함.
- 알바로 알베르토급 - 2021년 12월 건조 시작.#
호주[편집]
- 개발 예정 - AUKUS 3자 안보 파트너십 발족과 함께 미국과 영국의 기술지원을 받아 추진이 확정되었다.
북한[편집]
- 개발 예정 - 제8차 당대회에서 핵잠수함 개발을 선언 하였다.
각주[편집]
- ↑ 김국헌 군사평론가, 〈우리 해군의 원자력잠수함 보유에 대하여〉, 《아자미디어앤컬처》, 2021-08-02
참고자료[편집]
- 〈원자력 잠수함〉, 《나무위키》
- 〈원자력 잠수함〉, 《위키백과》
- 〈핵잠수함〉, 《시사상식사전》
- SSBN, 《나무위키》
- SSGN, 《나무위키》
- SSN, 《나무위키》
- 〈대한민국의 원자력 잠수함 보유〉, 《나무위키》
- 김국헌 군사평론가, 〈우리 해군의 원자력잠수함 보유에 대하여〉, 《아자미디어앤컬처》, 2021-08-02
같이 보기[편집]
