입력 : 2019.06.10 09:12

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45형 구축함

대양해군의 영광을 재현하고 싶은 영국 해군의 함대방공 구축함

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45형 구축함은 다른 전투함과 구분되는 독특한 외형을 가지고 있다. <출처 : 영국 국방부>
대양해군의 영광을 재현하고 싶은 영국 해군의 45형 구축함<출처:유용원의 군사세계>

개발의 역사

2차대전이 끝나고 냉전이 시작되면서 서유럽 해군이 직면한 가장 큰 위협이 바로 소련 해군의 잠수함 전력이었다. 1950년대에는 아직 원자력추진잠수함이 실용화되기 이전이었지만 절대적인 수량은 큰 위협을 주기에 충분하였다. 2차대전 당시에 독일 해군의 잠수함은 대서양 해전에서 연합군 호송선단에 막대한 피해를 주었다. 그러나 1943년 이후 연합군이 대서양 호송 작전에 호위항공모함(CVE, Aircraft Carrier, Escort)을 투입하자 전세가 역전되었다. 2차대전 중에 활약한 재래식 디젤 잠수함은 말 그대로 잠수함이 아니다. 정확히 표현하면 필요할 경우 잠수할 수 있는 군함이라고 할 수 있다. 물속에서 디젤 엔진을 사용할 수 없기 때문에 잠수할 때는 축전지에 저장한 전력을 사용한다. 이 때문에 축전지가 방전되면 다시 수면으로 부상해야 한다. 약점 때문에 2차대전 당시 재래식 디젤 잠수함은 대부분 수면 위에서 항해하였다.

데어링급은 2차대전후 영연방에서 건조된 가장 강력한 전투함이었다. 사진은 호주해군의 뱀피르함이다. <출처: Public Domain>
2차대전 초기에 연합군은 충분한 호위함이 없이 호송선단을 작전에 투입하여 큰 피해를 입었다. 그 결과 호위항공모함을 호송선단에 투입하여 함재기가 공중에서 감시하도록 하여 큰 효과를 얻었다. 2차대전 중에 겪은 이러한 실전 경험을 바탕으로 NATO 해군은 소련 해군의 재래식 잠수함에 대해서도 항공모함 중심의 기동함대로 강하게 압박하는 대잠작전을 전개하였다.
82형 구축함은 구형 카운티급 방공함을 대체하는 방공전력으로 70년대초부터 배치되었다. <출처: Public Domain>
영국은 2차대전 이후 심각한 경제난을 겪고 있었지만 항모 기동함대를 계속 유지하였다. 영국 해군의 항모 기동함대는 대잠초계기와 대잠헬기, 대잠호위함이 합세하여 대잠작전에서 막강한 전력을 발휘하였다. 이러한 NATO 해군의 항모 기동함대의 압박에 정면으로 대응할 항공모함이 없었던 소련 해군은 장거리 폭격기에 대함 미사일을 탑재하여 견제하고자 하였다. 이러한 장거리 대함 미사일의 위협에 대응하여 영국 해군은 장거리 레이더와 함대공 미사일로 무장한 방공 구축함을 기동함대에 배치하여 호위하도록 하였다. 미 해군과 달리 항공모함에서 발진하는 조기경보통제기가 없었던 영국 해군은 방공망이 다소 취약한 편이었다. 따라서 영국 해군은 이러한 약점을 보완하고자 고성능 방공구축함을 확보하고자 노력하였다.
서유럽 해군이 공동으로 추진한 NFR-90 호위함의 공동 개발은 끝내 실패하였다. <출처 : Public Domain>
소련 해군의 잠수함에 대응하기 위해 NATO 해군은 1950년대에 대잠호위함을 대량으로 실전에 배치하였다. 당시에는 대잠무기체계가 지금보다 간단한 수준이었고 건조 비용도 높지 않았다. 서유럽 해군은 각국의 작전 개념에 맞는 다양한 대잠호위함을 건조하였다. 1960년대에 원자력추진잠수함이 실용화되고 대공 및 대잠무기체계가 복잡해지면서 호위함의 건조 비용도 크게 상승하였다. 이에 따라 1960년대부터 NATO 해군은 서로 협력하여 호위함을 공동으로 개발하여 비용을 절감하려고 시도하였다. 이러한 노력으로 마침내 1981년부터 NATO 해군 신형 호위함 사업의 타당성 조사가 시작되었다. 이 사업은 1990년대 취역할 NATO 해군의 호위함이라는 뜻으로 NFR-90(NATO Frigate Replacement for '90s)이라는 이름이 붙여졌다. NFR-90 사업은 선체와 전투체계를 공용화하고, 레이더와 탑재 무장은 각국 해군이 선택하는 개념으로 진행되었다. 그러나 각국의 이견이 좀처럼 좁혀지지 않았고 1987년에 독일이 독자 노선을 선택하였다. 이어서 1989년에 영국, 프랑스, 이탈리아가 탈퇴하였다. 남겨진 국가들은 사업을 계속 추진하려고 노력하였지만 결국 1990년에 NFR-90 사업은 중단되고 말았다.
42형 구축함은 실전에서 취약한 방공 능력을 보여 주었다. <출처 : Andrewrpalmer at wikimedia.org>
1960년대 경제 위기의 여파로 인하여 영국 해군은 야심 차게 추진하였던 CVA-01 항공모함은 단념해야만 했다. 대신 인빈시블(Invincible)급 소형 항모 3척을 확보하는 것으로 위안을 삼았다. 영국 해군의 마지막 정규 항모인 아크 로열 (HMS Ark Royal)은 1979년에 퇴역하였다. 그러나 영국 해군은 대양해군의 상징인 항모 기동함대의 개념을 포기하지 않았고 신형 방공구축함을 계속 연구하였다. 영국 해군의 이러한 항공모함에 대한 의지는 2차대전 당시에 독일 해군의 무제한 잠수함 작전으로 절체절명의 위기를 겪었던 경험에서 비롯되었다. 당시 호송선단에 호위항모를 투입하면서 전세를 역전한 경험은 영국 해군으로 하여금 항공모함을 포기할 수 없도록 하였다고 할 수 있다.
포클랜드 전쟁에서 엑조세 대함미사일에 피격된 셰필드함은 격침되었다. <출처: Public Domain>
1960년대의 어려운 여건에서 등장한 42형 구축함인 셰필드(Sheffield)급은 영국 해군이 자랑하는 시 다트(Sea Dart) 함대공 미사일을 탑재한 신형 방공구축함으로 주목을 받았다. 영국 해군은 거친 북대서양 해역에서 방공 임무를 수행하는 데 42형 구축함이 충분한 성능을 발휘할 수 있을 것으로 기대하였다. 그러나 1982년에 벌어진 포클랜드 분쟁에서 42형 구축함은 방공전투함임에도 불구하고 공습으로 2척이나 격침되었다. 셰필드함(HMS Sheffield)은 AM39 엑조세(Exocet) 대함 미사일에 격침되었고, 코벤트리함(HMS Coventry)은 초저공으로 접근한 아르헨티나 공군 소속 A-4 공격기의 폭탄 공격으로 침몰하였다. 이러한 결과는 영국 해군은 시 다트 함대공 미사일의 성능을 의심하게 하였다.
영국 해군이 구상한 호라이즌급 호위함의 초창기 개념도 <출처 : Public Domain>
포클랜드 분쟁이 끝나고 영국 해군은 초저공에서 고공까지 모든 영역에서 대공 방어가 가능한 고성능 방공구축함을 확보하고자 하였다. 그러나 기대를 걸었던 NFR-90 호위함은 대잠호위함에 방공무장을 약간 더한 수준에 불과하였다. 영국 해군은 NFR-90 호위함의 불충분한 성능에 불만이 많았고 결국 계획에서 이탈하였다. 
프랑스 해군과 대립하던 영국 해군은 CNGF 계획에서 탈퇴하였다. <출처 : DERA>
NFR-90 계획에서 철수한 영국은 배수량 7,200톤 급 대형 방공구축함의 독자 개발을 시작하였다. 프랑스 국방장관의 설득으로 두 나라는 1991년에 A3F(Anglo French Future Frigate)라는 이름으로 신형 방공함을 공동 개발하기로 합의하였다. 여기에 1992년 12월에 이탈리아가 참여하면서 CNGF(Common New Generation Frigate) 계획으로 발전하였다.
영국 해군의 45형 구축함은 본격적인 함대방공 전투함으로 개발되었다. <출처 : BAE Systems>
그러나 정규 항공모함이 없는 영국 해군은 북대서양에서 함대방공 임무를 수행할 수 있는 대형 방공함을 줄곧 주장하였다. 그러나 프랑스 해군은 비용 상승을 우려하여 성능을 약간 억제한 방공함을 요구하였다. 양국은 협상을 계속 진행하였지만 이견을 좁히기 힘들었다. 결국 노후 42형 구축함의 교체가 시급했던 영국 해군은 1999년 4월에 CNGF 계획에서 탈퇴하였다. 다만 핵심 방공체계인 PAAMS(Principal Anti Air Missile System) 개발에는 계속 참여하였다. 당초 영국 해군은 42형 구축함을 대체하기 위해 12척의 함대 방공구축함을 건조할 계획이었다. 그러나 성능이 점차 높아지면서 비용도 상승하였고 결국 6척으로 건조 수량이 줄어들었다.
45형 구축함은 독특한 마스트가 인상적이다. <출처 : BAE Systems>

PAAMS는 영국, 프랑스, 이탈리아가 공동으로 개발하는 함대방공체계로 CNGF 계획의 핵심이다. 다기능 레이더를 중심으로 동시에 다수의 목표물과 교전 가능한 성능을 가진 PAAM를 공동 개발한 선체에 탑재하는 것이 당초 CNGF 계획이었으나 결국 실현되지 못하였다.


특징

선체

45형 구축함의 상부 구조물은 레이더의 탐지 각도에 영향을 주지 않도록 높이가 낮은 편이다. <출처 : 미 해군>
45형 구축함은 평갑판 선형을 가지고 있으며 함교는 비교적 낮은 위치에 있다. 스텔스 성능을 고려하여 상부 구조물은 경사를 가지고 있다. 배수량이 7,500톤 급인 45형 구축함은 5,400톤 급인 NFR-90이나 6,500톤 급인 호라이즌(Horizon)급보다 훨씬 크며, 미 해군의 스프루언스(Spruance)급에 필적한다. 45형 구축함의 대형화는 SAMPSON 다기능 레이더를 수면 35m 높이에 설치하기 위해서 폭이 넓은 선체가 필요하였기 때문이다. 대형 선체를 채택함에 따라 45형 구축함은 넓은 함 내 공간을 확보하였고 승조원의 거주 공간도 충분하다. 사관은 개인실, 부사관은 2인실을 사용하며 장기 항해에 유리하다. 평상시 승조원은 191명이며 필요에 따라 별도로 30명 규모의 1개 해병 소대가 탑승할 수 있다.
위에서 내려다 본 45형 구축함의 모습 <출처 : 영국 국방부>

기관

45형 구축함의 가장 큰 특징이 바로 통합전기추진(IEP, Integrated Electric Propulsion) 방식을 채택하였다는 점이다. 이 방식은 수상 전투함에서 많이 사용하는 가스터빈 엔진(gas turbine engine)을 사용하여 직접 프로펠러(propeller)를 구동하는 방식이 아니라 중간에 전기 추진 방식을 적용하고 있다. 2기의 롤스로이스(Rolls-Royce) WR-21 가스터빈 엔진(합계 출력 67,600 마력)으로 주발전기를 구동하여 고압 전력(4,160 볼트)을 생산한다. 이 전력은 전동기를 구동하며 프로펠러를 회전시켜 추진한다. 이 방식은 안정적으로 발전기를 구동하기 때문에 가스터빈 엔진의 온도를 높이지 않아도 되는 장점이 있다. 따라서 배기 가스의 온도를 낮추어 스텔스 성능을 높일 수 있고, 폐열을 재생하여 순환시켜 연료를 절약하는 효과도 얻을 수 있다.

45형 구축함의 함교 <출처 : Belfast Telegraph>
주발전기에서 생산한 고압 전력은 전동기 구동에 사용하고, 440볼트로 변압하여 함 내에 공급한다. 각 전동기의 출력은 20 메가와트(27,000 마력)이며, 2대의 전동기가 고정 피치(pitch) 프로펠러를 구동하는 2축 추진 방식이다. 전기 추진 방식을 사용하여 미세한 속도 조절이 가능하며, 장거리 항해가 가능하다. 45형 구축함은 주발전기 이외에 12기통 디젤엔진으로 구동하는 2대의 보조 발전기(합계 출력 4 메가와트)를 탑재하고 있다.
뒤에서 바라본 45형 구축함 <출처 : 미 해군>

이처럼 장점이 많은 통합전기추진 방식을 채택하였지만 실제 항해 시험 결과 문제가 있었다. 통합전기추진 방식이지만 발전 용량 부족으로 함 내 정전 사고가 자주 발생하였다. 정전 사고가 발생하면 항해 및 무장을 사용할 수 없기 때문에 실전에서 치명적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2019년부터 2 메가와트급 보조발전기 2대를 3 메가와트급 보조발전기 3대로 교체할 예정이다.

전투체계

45형 구축함의 핵심 센서인 SAMPSON 다기능 레이더 <출처 : Brian Burnell at wikimedia.org>


1046형 장거리 대공 탐색 레이더 <출처 : Brian Burnell at wikimedia.org>
45형 구축함의 핵심이 바로 SAMPSON이라고 불리는 1045형 다기능 레이더(MFR, Multi-Function Radar)이다. 능동식 위상배열 레이더(AESA, Active Electronically Scanned Array Radar)이며 최대 탐지 거리는 250km, 동시에 12개의 복수 목표물과 교전할 수 있다. 특히 AESA 방식이기 때문에 전자전에도 강한 특징이 있다. 위상배열 방식 레이더이지만 미 해군의 AN/SPY-1 레이더와 달리 상부 구조물에 고정하지 않고 마스트(mast) 위에서 회전하는 고전적인 방식을 사용한다는 점이 특징이다. 실제 전투에서 SAMPSON 다기능 레이더는 함대공 미사일 사격 통제에 주로 사용하기 때문에 장거리 대공 탐색용 1046형 레이더(S1850M)를 함께 가동한다. 잠수함 탐지 장비로 2091형 중주파 음향탐지기(EDO/ULTRA MFS-7000)를 함수에 탑재한다.
45형 구축함의 전투지휘실 <출처 : 영국 해군>

레이더와 소나로 수집한 각종 정보는 CMS-1 전술정보처리체계에서 처리한다. CMS-1 체계는 23형 호위함에 탑재된 DNA SSCS(Surface Ship Command System)를 기반으로 방공 능력을 추가하여 개량하였다. 그리고 Link-11/22, Link-16 데이터 링크(datalink)를 사용하여 외부와 실시간으로 정보를 교환할 수 있다.

미사일

전방 갑판에 설치된 함대공 미사일 수직발사기 <출처 : 영국 국방부>
실버 수직발사기에서 미사일을 발사하는 순간 <출처 : 영국 해군>
45형 구축함은 영국형 PAAMS인 GWS 45 시 바이퍼(Sea Viper) 함대공 미사일 체계를 탑재한다. 시 바이퍼는 동시 교전이 가능하고 전자전에 강하며 함수에 설치된 실버(Sylver) A50 수직발사기(VLS, 48 셀)에 수납된다. 일반적으로 MBDA Aster 30 장거리 함대공 미사일(사거리 120km) 32발, MBDA Aster 15 단거리 (사거리 30km) 함대공 미사일 16발을 혼합하여 탑재한다. 대함 무장은 미국제 하푼 (Harpoon) 블록 1C 함대함 미사일 4연장 발사기를 탑재한다.
45형 구축함에서 발사되는 시 바이퍼 함대공 미사일 <출처 : 영국 해군>
함포
함수에 설치된 4.5 인치 함포의 사격 장면 <출처 : 영국 국방부>
기본 무장인 함포는 영국제 빅커스(Vickers) 55구경 4.5 인치(114mm) Mk.8 Mod.1 자동 함포 1문을 함수에 탑재한다. 분당 발사 속도는 24발, 최대 사거리는 27.5km이다. 대함미사일 방어용 무장으로 미국제 20mm Mk.15 팰랭크스(Phalanx) 블록1B CIWS 2문을 선체의 양현에 탑재한다. 그리고 접근하는 괴선박에 대응 가능한 MSI-DS 30mm 기관포(사거리 10km) 2문을 탑재한다. 
현측에 설치된 20 mm Mk.15 팰랭크스 근접방어체계 <출처 : Saberwyn at wikimedia.org>
접근하는 괴선박에 대응할 수 있는 30mm 기관포 <출처 : 영국 해군>
대잠헬기
멀린(Merlin) 대잠헬기는 영국 해군의 주력 기종이다. <출처 : 영국 해군>

방공 임무에 중점을 두고 있는 45형 구축함은 대잠 공격용 어뢰를 탑재하고 있지 않다. 적 잠수함을 탐지하고 공격하려면 대잠헬기를 출격시켜 경어뢰를 투하한다. 대형 비행갑판을 가진 45형 구축함은 멀린(Merlin) HM.1 대잠헬기 1대 또는 와일드캣(Wildcat) 대잠헬기 2대를 격납고에 탑재할 수 있다. 그리고 비행갑판이 넓어서 필요할 경우 해병대원을 수송하는 치누크(Chinook) 수송헬기가 직접 내릴 수 있다.


동급함(데어링급 6척, 영국 해군)

D32 데어링(HMS Daring) 방공구축함 <출처: 영국 국방부>

함번

함명

착공

진수

취역

건조

비고

D 32

데어링

(Daring)

2003.3.28

2006.2.1

2009.7.23

BAE Systems Marine / Vosper Thornycroft

현역

D 33

돈틀레스

(Dauntless)

2004.8.26

2007.1.23

2010.6.3

BAE Systems Marine

현역

D 34

다이아몬드

(Diamond)

2005.2.25

2007.11.27

2011.5.6

BAE Systems Marine

현역

D 35

드래곤

(Dragon)

2005.12.19

2008.11.17

2012.4.20

BAE Systems Marine

현역

D 36

디펜더

(Defender)

2006.7.31

2009.10.21

2013.3.21

BAE Systems Marine

현역

D 37

던컨

(Duncan)

2007.1.26

2010.10.11

2013.9.26

BAE Systems Marine

현역

런던에 정박 중인 D36 디펜더함(HMS Defender) <출처 : Hammersfan / WikiCommons>

데어링급의 최종건조함인 D37 던컨함(HMS Duncan) <출처: 영국 해군>


운용 현황

영국 해군은 노후한 42형 구축함을 대체하기 위해 12척의 45형 구축함을 건조할 예정이었다. 그러나 건조 비용의 상승과 예산 부족으로 인하여 2004년에 8척, 2008년에 6척으로 축소되었다. 영국 해군은 5척의 45형 구축함을 해상에 배치할 계획이었으나 건조 수량의 감소로 인하여 작전 태세에 차질이 발생하였다.

급선회 중인 45형 구축함 <출처 : BAE Systems>
2003년에 건조가 시작된 45형 구축함의 선도함인 데어링(Daring)함은 BAE 시스템즈 마린(BAE Systems Marine), 보스퍼 소니크로프트(Vosper Thonycroft)에서 공동으로 건조하였다. 2번 함부터 BAE 시스템즈 마린에서 완공하지만 선체 블록은 여러 조선소에서 분담하여 건조한다.
45형 구축함은 NATO의 항모전력을 보호하는 임무를 꾸준히 수행해오고 있다. <출처: 미 해군>

45형 구축함은 탄도탄 방어 임무를 맡고 있지 않다. 다만 우수한 함대방공 능력을 가지고 있으며 2013년에 태평양에서 미국 미사일방어본부와 협조하여 탄도탄 방어 성능을 실험하였다.


성능 개량

45형 구축함은 높은 위치에 설치된 다기능 레이더가 특징이다. <출처 : Brian Burnell at wikimedia.org>

취역한 지 얼마 되지 않은 신형 전투함이지만 45형 구축함은 무리한 신기술 채택과 설계 개념의 변경으로 인하여 2019년부터 2024년까지 성능 개량이 진행될 예정이다. 영국 해군은 2018년 3월 13일에 BAE 시스템즈와 계약을 체결하였다. 우선 통합전기추진 방식의 발전 용량 부족을 해결하기 위해 3대의 3 메가와트급 디젤 발전기를 설치한다. 이렇게 발전기를 개량하면 디젤발전기만으로 순항속도를 낼 수 있게 된다. 이와 더불어 WR-21 가스터빈 엔진의 열교환기도 개량된다. 한편 방공전투 능력을 높이기 위해 Aster 30 블록 1NT 함대공 미사일 탑재와 CMS-1 전술정보처리체계의 개량도 검토 중이다.


제원

- 함명 : 데어링급
- 함종 : 미사일 구축함(DDG)
- 기준 배수량 : 5,893 톤
- 만재 배수량 : 7,570 톤
- 전장 : 152.4m
- 전폭 : 21.2m
- 흘수 : 5.3m
- 최대 속도 : 31kt
- 순항 속도 : 18kt
- 항해 거리 : 6,500 해리/18 노트
- 승조원 : 191명 
- 주기관 : 통합전기추진(IEP) 방식, Rolls-Royce WR-21 가스터빈 엔진 × 2(67,600 마력),  Wärtsilä 12V200 디젤 엔진 발전기 × 2(4MW), 추진용 전동기 × 2(40MW), 2축 추진
- 무장(미사일) : Harpoon Block 1C 함대함 미사일 × 8, DCN Sylver A50 수직발사기(48 cell), Aster 30(32발), Aster 15(16발)
- 무장(함포) : Vickers 4.5 인치(114 mm)/55 Mk.8 Mod. 1함포 × 1, 20 mm Mk.15 Phalanx Block 1B 기관포 × 2, MSI-DS 30 mm/75 기관포 × 2
- 방어체계 : DLH 6연장 디코이 발사기 × 4, 2170형 어뢰방어체계
- ESM/ECM :  Thales Type UAT Mod 2, Shaman(Argon ST AN/SSQ-130V)
- 레이더 : Signaal/Marconi 1046형(S1850M) 대공/해상탐색 레이더,  BAE Systems Type 1045(SAMPSON) 감시/사격통제 레이더, Raytheon 1048형 해상탐색 레이더, Raytheon 1047형 항해레이더 × 2
- 소나 : 2091형(EDO/ULTRA MFS-7000) 소나
- 헬기: Merlin × 1 또는 Wildcat × 2


저자 소개

이재필 | 군사 저술가 

항공 및 방위산업 분야에 대한 깊은 관심과 실무적 경험을 바탕으로, 군용기와 민항기를 모두 포함한 항공산업의 발전과 역사, 그리고 해군 함정에 대해 연구하고 있다. 국내 여러 매체에 방산과 항공 관련 원고를 기고하고 있다.