재래식 잠수함

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대한민국 해군의 도산안창호급 잠수함	러시아 해군의 라다급 잠수함

1. 개요2. 규모 및 대형화 경향3. 장점4. 단점5. 미국과 재래식 잠수함6. 국가별 1,000톤급 이상 재래식 잠수함7. 나무위키에 문서가 존재하는 재래식 잠수함 목록

7.1. 제2차 세계 대전까지7.2. 냉전기에서 현재

8. 관련 문서

1. 개요

내연기관과 축전지를 사용하여 움직이는 전통적인 잠수함. 원자력 잠수함의 등장과 함께 새로 생긴 분류법이며, 원자력을 사용하지 않고 통상적인 내연기관과 축전지로 움직인다는 의미에서 '통상동력형 잠수함'이라고도 부른다. 원자력과의 동력 등의 차이 때문에 대체로 원자력 잠수함에 비해 크기가 작고 배수량도 가볍다.

재래식 잠수함(통상동력형 잠수함)은 디젤 엔진 [1]→축전지를 동력원으로 사용하며, 정기적으로 수면으로 부상해서 디젤 엔진을 돌려 축전지를 충전한다. 이를 스노클링이라고 한다. 선체는 물속에 머무른 채로 스노클만 물 위로 올려서 엔진의 흡기/배기를 한다. 재래식 잠수함이 가장 적에게 노출되기 쉬운 위험한 행동이라 원자력 잠수함과 큰 차이를 보인다.

최근에는 디젤 엔진과 축전지 외에도 AIP로 사용하기 위한 스털링 기관이나 연료전지를 탑재하는 경우도 있다. 또한 사용되는 축전지에 관해서도 기존의 납축전지 대신 에너지 충전 용량이 보다 큰 리튬 이온 배터리를 도입하고자 하는 움직임도 존재한다.

2. 규모 및 대형화 경향

동력원의 한계로 인해 일반적으로는 수중배수량 3,000톤대가 효율성의 마지노선으로 여겨진다. 잠수함은 수중항행을 기준으로 하기 때문에 동 배수량의 수상함정보다 작다. 3,000톤을 넘은 재래식 잠수함은 호주의 콜린스급과 러시아의 킬로급이 대표적이고, 반대로 원자력 잠수함의 경우에는 프랑스의 루비급이 3천 톤 아래인데 양쪽 다 이래저래 좋은 소리는 못 듣는다. 재래식 잠수함을 크게 만들 수는 있지만, 크기가 커지면 맡아야 하는 역할이 많아지고 이에 따라 승무원 숫자도 늘어나며 이에 따라 청수와 산소 소모량이 늘어나게 마련이다. 동시에 추진계통과 축전지도 커지고 덩달아 소음감소대책도 추가로 들어가고 이게 또 배수량 증가로 연결되는 악순환이 이어지기 쉽다. 수중항행이 기본인 잠수함은 수상함에 비해 고려해야 할 점이 훨씬 많고, 지켜야 할 조건도 훨씬 까다로워진다.

다만 기술은 발전하게 마련이다. 가장 최근에 개발된 일본의 소류급(수중배수량 4,200톤)은 호평받는다. 다른 재래식 잠수함들도 점차 대형화하는 경향이 보인다. 냉전 끄트머리에 러시아가 설계한 킬로급도 수중배수량 3,000톤에 근접했으며 후기형으로 갈수록 점차 대형화되어 최신형의 경우에는 3,950톤에 이른다. 그 이후로는 일본의 오야시오급(4,000톤)에 이은 소류급(4,200톤), 그리고 2014년에는 기어이 6,600톤이 넘어가는 중국의 청급 잠수함까지 등장하는 중이다. 프랑스 또한 배수량 4,500톤 이상의 숏핀 바라쿠다급 잠수함을 내놓았다. 이는 본래 5,300톤인 쉬프랑급 잠수함의 선체를 유용해 원자로 대신 디젤 엔진을 넣은 구조이기 때문에 배수량은 4,500톤이지만 크기만은 5,300톤급에 육박하는 대형 잠수함이다. 이외에도 기술의 발전으로 인해 AIP의 효율이 날로 증대되어가자 정숙성에서 유리한 대형 재래식 잠수함이 근미래에는 원자력 잠수함을 부분, 혹은 전부 대체할 수 있을지도 모른다는 주장도 나온다. 원자력 잠수함은 원자로의 가동소음 문제 때문에, 이론적으로는 재래식 잠수함보다 결코 정숙성에서 유리할 수 없는 구조라고 한다. 이 또한 원자로 설계기술의 발전에 따라 해결할 수 있겠지만 현재로서는 AIP의 기술 발전속도가 더 빠른 듯하다.

호주는 한때 콜린스급 잠수함 대체용으로 4천 톤급 대형 재래식 잠수함인 소류급 잠수함을 고려했으나 원자력 잠수함을 도입하는 것으로 결정하였다.

대한민국은 2018년 수중배수량 3,705톤급의 도산안창호급 잠수함을 시작으로 점차 재래식 잠수함을 대형화시키고 있다.

제2차 세계 대전당시 일본군 해군에도 3천 톤을 넘는 함선이 있었다. 이때는 진정한 의미의 잠수함이라기보다는 수상항해가 주가 되는 가잠함에 가까웠던 데다가 해당 함선은 정찰기까지 싣고 다녔다. 그 유명하신 잠수항모 센토쿠급이 여기 속한다.

3. 장점

방사능의 위험성이 없고 정치적 문제에 얽힐 가능성이 없으면서 기술적 난이도와 가격이 원잠에 비해 낮다.

원자력 잠수함에 비해 훨씬 친환경적이고, 소형화가 쉽다. 정지 시에도 냉각펌프 등의 구동 소음이 끊임없이 발생하는 원잠과 달리 배터리를 이용하므로 소음원이 없으므로 운용하기에 따라서는 매복공격으로 핵잠수함을 엿먹일 수도 있다. 대한민국 해군이 림팩에서 주변국 해군을 관광태운 사례가 대표적이지만 이는 약간의 상황맥락과 엮어 해석할 필요가 있다. 림팩에서는 한국이 재래식 디젤 잠수함을 사용한다는 이유로 2002년 이전까지 한국 측 잠수함에는 좁은 영역의 영해만을 작전지역으로 제공했었다. 즉 적극적으로 적을 찾아 추적하는 전술은 힘들고, 조용히 매복해 있다가 적을 기습하는 전술에만 디젤 잠수함이 효율적이었단 것.[2]

잠수함 승조원 입장에서는 잠수함이 크건 작건 거주성에는 큰 변화가 없으며, 기술의 발전으로 과거와 달리 청수공급이 원활해지고 이산화탄소 포집 필터도 성능이 좋아저서 생활환경이 좋아지고 원잠에 비해 자주 상륙 및 정박하기 때문에 원잠보다 선호받는다. 반면 작은 크기로 인해 소음방지수단의 적극적인 채용이 어려워, 최신형 원잠들과 비교하면 수중항행시의 소음은 재래식 잠수함이 더 높은 경우가 많다.

수소 연료전지와 같이 효율이 높은 AIP가 속속 개발되어 항속력이 한층 올라가는 중이다. 수중 20노트 이상의 고속을 거의 무한정 유지할 수 있는 핵잠수함의 동력에는 절대 미치지 못하지만, 원잠의 정치적 문제 때문에 재래식 잠수함의 사용자들은 그 정도의 성능 향상도 감지덕지하며 받아들인다. 또한 재래식 잠수함도 SLBM이나 순항 미사일 발사가 가능하도록 개조가 가능하기 때문에 정치적 문제로 원자력 잠수함을 가지지 못하는 나라들에게도 훌륭한 타격 능력을 제공한다.

현재의 수소연료전지 AIP 나 납축전지는 디젤엔진이나 원자로처럼 대출력을 낼 수 없지만 리튬 배터리는 단시간에는 큰 출력을 낼 수 있어서 디젤엔진과 동급의 출력 (타이게이급 전지출력: 6,000 SHP 4,400 kW)과 수중속도를 낼 수 있다. 또한 대출력을 내도 방전효율이 크게 떨어지지 않고 100% 완전충전/방전도 가능하고 (납배터리는 40%까지만) 충전시간도 짧고 충방전 수명도 3배나 길다. 또한 같은 무게와 부피로 배터리 전력저장 용량이 크게 늘어서 연속 잠항시간 및 수중 고속항주시간도 크게 늘어나 원자력 잠수함의 수중작전 일수 (90일-110일)에 버금가는 (스코르펜급 잠수함 리튬형 개발목표 80일) 의 장기간 작전이 가능하다. 그래서 최신 잠수함 개발은 AIP나 납축전지를 대체해서 디젤엔진과 리튬배터리 만으로도 추진하는 방향으로 발전하고 있다. 일본의 소류급 잠수함 후기형과 타이게이급 잠수함이 이런 예이다. 앞으로 리튬전지 기술이 발전하고 잠수함 적용 기술이 축적되면 원자력 잠수함을 대체할 수 있는 수준의 잠항능력이 충분히 가능하다. 반면 척당 건조가격은 원자력 잠수함의 1/4 정도에 불과하다.

4. 단점

스노클링을 위해서 언젠가는 수면 위로 떠올라야 한다. 충전을 위해 돌아가는 디젤 엔진의 소음도 있고 수면에 툭 튀어나온 스노클이 레이더에 잡힐 가능성도 있어서 가장 적에게 들키기 쉬운 순간이다. [3]

속도가 느리며 항속거리도 짧다. 20노트 이상의 속도를 지속할 수 있는 원잠과 달리 지속적인 고속항행이 불가능해, 해안선이 복잡해 숨을 곳이 많은 연안에서는 위협적이지만, 대양에서는 상대의 항로를 미리 예측해서 매복하는 것 외에는 적에게 맞설 방법이 없다. 원잠은 수상함과 비슷한 속도를 낼 수 있으므로 단독으로 추격 및 재공격, 혹은 도주가 가능하지만 재래식 잠수함은 매복 외의 행동은 사실상 불가능하다.

아직까지도 핵에너지는 인류가 보유한 다른 어떤 에너지원보다도 에너지 밀도가 안드로메다급으로 높다. 사실 현재 존재하는 어떠한 AIP 기관도 재래식 잠수함을 고속으로 장기간 항행시킬 정도의 출력을 갖고 있지 못하다. 예컨대 214급 잠수함의 추진모터 최대출력은 2.85메가와트이나, AIP의 출력 합계는 240킬로와트에 불과하다. AIP를 실제 추진에 사용할 수 있는 것은 저속항행시 뿐이다.

잠수함의 AIP는 소음이 최소화된 상태에서 수중에서 지속적으로 잠항할 수 있도록 지원해 주는 장치이다. 잠수함은 전략무기이므로 굳이 고속으로 기동하면서 소음을 노출시키는 우를 범하면 안된다. 2021년말 기준 11개국가에서 60여척의 잠수함이 AIP체계를 운용 중이다. 저 11개 국가에서 60여척이 넘는 잠수함이 AIP를 설치하여 운용되고 있음은 전략운용 무기에 반드시 필요한 체계가 AIP라는 것을 반증하는 것이다.

2023년 9월 21일 조선일보 기사에 따르면 국책 연구 기관의 한 전문가는 '원자력 잠수함 1척이 재래식 잠수함 5척의 역할을 해낼 수 있다'고 말했다.#

5. 미국과 재래식 잠수함

세계 제일의 해군 강국인 미국은 정작 1959년의 SS-582 본피쉬(바벨급) 취역 이후 재래식 잠수함을 획득한 적이 없다. 미합중국 해군은 재래식 잠수함 관련 기술이 1970년대 수준에 머물러 있다고 한다. 그 바람에 미 해군은 재래식 잠수함을 상대하는 법을 다시금 익히기 위해 스웨덴의 고틀란드급 잠수함을 임대해 와야 했다.[4] 반면 당대의 다른 해군들은 (심지어 강대한 핵잠 세력을 보유한 소련 해군조차도) 핵추진 공격잠수함과 함께 재래식 잠수함을 계속 운용했다. 도산안창호급 잠수함이 취역하기 이전까지 서방 측에는 없는 탄도 미사일 탑재 재래식 잠수함까지 있었다.

이 문제는 대만의 재래식 잠수함 도입 시에 불거졌다. 대만이 해외 무기를 도입하면 중국이 강한 압력을 넣으므로, 대만에 무기를 판매하는 국가는 미국밖에 없는 상황이다. 2000년대 초 대만의 잠수함은 미국이 제공해주겠다며 대만에 호언장담을 했으나 정작 유럽 국가들이 판매 거부 선언을 하자 지금까지도 대만에 잠수함을 공급 못하는 중이다. 미국에서 직접 건조하여 공급할 경우에는 설계비로만 3억 달러를 요구하여 대만의 반발을 샀다.

1970년대 기술 수준에서 다시 2010년대에 통용될 물건을 설계하기란 상당히 어렵다. 또한 그만큼 많은 예산이 요구되기 때문에, 최근 재정악화에 허덕이는 미국으로서는 대만에게 설계비만 3억 달러 요구하는 강짜를 부리는 것이다. 현재 자체 설계는 착수할 생각도 못하며, 일본의 소류급을 사들여서 대만에 중계 판매하는 계획을 고려하는 등 여러 가지 궁여지책을 구상하고 있다.

2015년 대만 해군은 소류급의 도입 가능성을 타진하기 위해 일본과 접촉한 바 있다고 인정했다. 이 경우 일본이 소류급을 직접 대만에 수출하기보다는, 미국에 판매한 후 이를 미국이 대만에 되파는 간접적인 방식이 될 가능성이 높다. 미국이 2001년 발표했던 대만에 대한 재래식 잠수함의 판매 계획과 비슷하다. 스웨덴, 독일의 재래식 잠수함이 대상이었다. 그러나 미국 발표 직후, 중국과 외교 갈등을 우려한 스웨덴과 독일은 곧바로 "대만 판매를 위한 잠수함 제공은 안 한다"고 선을 그어 실패한 전적이 있다. 즉, 일본이 소류급을 미국에게 판매한 후 미국이 설계면을 보고, 역설계, 미국제 장비를 탑재한 후 대만에 판매할 가능성도 있다. 여기에 세계 최고 해군인 미 해군에게도 재래식 잠수함 건조기술에 도움이 될 수 있다.

다만 일본은 바로 중국에 인접한 이웃국가 입장상 중국에 대한 정치적 입장은 독일, 스웨덴보다 더 민감하기에 2020년 현재까지도 상기 계획은 별 진행이 안되는 상황이다.[5]

6. 국가별 1,000톤급 이상 재래식 잠수함

자세한 내용은 해군력/재래식 잠수함 문서 참고하십시오.

7. 나무위키에 문서가 존재하는 재래식 잠수함 목록

7.1. 제2차 세계 대전까지

7.2. 냉전기에서 현재

8. 관련 문서

[1] 가솔린 엔진은 점화 방식의 특성상 실린더 크기를 키우는 데 한계가 있기 때문에, 선박에서 잘 쓰이지 않는다. 자동차용 수준의 실린더 크기를 가진 소형 엔진을 제외한 내연기관들은 대부분 디젤 엔진을 사용하고 있다.[2] 해군은 이로 인해 HF 기반 통신의 단점을 파악하고 2002년 림팩 이후 위성 기반 통신설비로 전면 교체했다. 덕분에 2004년 림팩부터 장보고급 잠수함은 다시금 맹활약을 이어간다. 자세한 건 장보고급 잠수함과 림팩 항목 참조.[3] 천안함 피격 사건과 관련해 친북 성향의 해군 전역자들이 북한을 옹호하기위해 "내가 훈련하면서 봤는데 잠수함의 스노클링 장면을 육안으로 확인할 수가 없었다. 레이더로 포착했다는건 정부의 거짓말이다." 라는 식의 증언을 하는 경우가 많았는데, 이미 2차 세계대전 당시에도 유보트가 스노클링하는걸 레이더로 탐지했을만큼 재래식 잠수함의 가장 취약한 시점이 바로 스노클링을 하는 순간이라고 할 수 있다. 애초에 전문지식이 없는 일개 병으로 복무한 일반인들이 이러한 지식을 정확히 알거라는 것부터가 잘못된 오류.[4] 일각에서는 림팩 훈련에서 한국 해군 장보고급의 말도 안 되는 전과에 충격을 먹은 것이 이유라고 한다. 장보고급 문서에서 언급했다시피 장보고급의 활약에는 한계가 있었지만 어쨌거나 큰 성과를 올린 것은 사실이니. 실제로 고틀란트급을 임대하면서 승조원을 같이 데려왔다고 하는데, 미 해군과의 훈련에서 미 해군을 열심히 쳐바르고 다녔다는 후문이 있다.[5] 미국의 우방중 유럽을 제외하면 재래식 잠수함 건조기술을 가진 국가는 한국과 일본 뿐이지만, 이들은 유럽과 달리 바로 중국에 인접해 있기 때문에 중국과의 정치적 문제에 더욱 민감하다.[6] 대한민국 최초의 3,000톤급 잠수함이다.[7] Type 209 - 1200KR