무기백과
콜린스급 잠수함
제작 단계부터 어려움을 겪은 호주 해군의 문제아
  • 최현호
  • 입력 : 2017.12.01 10:24
    2030년대까지 운용될 호주 해군의 콜린스급 잠수함 <출처: 호주 해군>
    2030년대까지 운용될 호주 해군의 콜린스급 잠수함 <출처: 호주 해군>


    개발 배경

    남태평양에 위치한 호주는 대륙이 해양으로 둘러싸여 있어 전통적으로 해군력이 중요했다. 호주는 비교적 이른 1914년부터 영국제 잠수함을 운용했지만, 경제 상황과 사고로 인해 자체적인 잠수함대를 꾸준하게 운용하는 데 어려움을 겪었다. 특히, 제2차 세계대전 동안 많은 미국, 영국, 네덜란드 해군 소속 잠수함들이 호주 항구를 기지로 삼아 많은 작전을 펼쳤으나, 그에 비해 호주 해군은 네덜란드제 잠수함 1척만을 대잠수함전(anti-submarine warfare) 훈련용으로 운용했을 뿐이다.

    1999년 호주 해군 오베론급 잠수함, 미 해군 로스앤젤레스급 잠수함과 항행 중인 HMAS 월러(Waller) <출처: 호주 해군>
    1999년 호주 해군 오베론급 잠수함, 미 해군 로스앤젤레스급 잠수함과 항행 중인 HMAS 월러(Waller) <출처: 호주 해군>

    호주 해군은 제2차 세계대전 이후에도 한동안은 자체적인 잠수함대를 보유하지 못했고, 1960년대 말까지 영국 해군 잠수함대 파견대가 호주에서 작전을 펼치다가 철수했다. 호주 해군 소속 잠수함대는 1967년 영국에서 건조된 디젤-전기 추진 방식의 오베론(Oberon)급 재래식 잠수함이 취역하면서 다시 호주의 자체적인 잠수함 부대가 편성되었다. 오베론급 잠수함은 1967년부터 1978년까지 총 6척이 도입되었다.

    그러나 호주 해군은 제2차 세계대전 당시 잠수함과 크게 다르지 않은 오베론급 잠수함으로는 미래 위협에 대응하기 어렵다는 판단을 내리고, 1978년 7월부터 대체 함정에 필요한 요구조건을 정리하기 시작했다. 1978년 8월, 호주 국방부는 잠수함을 자체적으로 건조하려는 계획을 승인하고, 획득 프로그램을 프로젝트 시(SEA) 1114라고 공식적으로 명명했다.

    이 프로젝트는 1) 호주 지역 운용 환경에 맞는 맞춤형 잠수함, 2) 오랫동안 운용할 수 있는 첨단 전투 시스템, 3) 호주에 지속 가능한 기반시설을 갖추고 현지에서 잠수함 건조, 4) 운용 수명 동안 유지 보수 및 기술 지원 제공, 5) 헌터-킬러(hunter-killer) 역할 외에도 전시와 평시 작전이 가능한 잠수함을 요구했다. 외국 업체의 기술 지원을 받더라도 호주에서 잠수함을 건조하는 것은 현지 업체들의 낮은 기술 수준 때문에 어려움이 예상되었지만, 노동당과 노조의 강력한 지지를 받았다.

    1981년 프로젝트를 위한 예산이 처음 배정되면서 획득 프로그램이 시작되었고, 처음에는 10척을 목표로 했지만, 최종적으로 6척 획득이 결정되었다. 영국, 프랑스, 이탈리아, 네덜란드, 독일, 스웨덴 업체가 입찰에 참여했고, 제안 검토를 거쳐 1987년 중반에 스웨덴 코쿰스(Kockums) 사가 제안한 수중배수량 1,200톤의 베스테르예틀란드(Västergötland)급 재래식 잠수함을 확대한 타입(Type) 471을 선정했다.

    콜린스급 잠수함의 기본이 된 스웨덴 코쿰스 사의 베스테르예틀란드급 잠수함 <출처: Erik Ahlquist / 스웨덴군>
    콜린스급 잠수함의 기본이 된 스웨덴 코쿰스 사의 베스테르예틀란드급 잠수함 <출처: Erik Ahlquist / 스웨덴군>

    1985년에는 코쿰스, 시카고 브리지 & 아이언(Chicago Bridge & Iron), 워말드 인터내셔널(Wormald International), 그리고 호주 산업 개발 회사(Australian Industry Development Corporation)가 잠수함 건조를 담당할 호주 잠수함 공사(Australian Submarine Corporation Pty Ltd)를 설립했다. 시카고 브리지 & 아이언과 워말드 인터내셔널은 1990년 말에 보유 지분을 호주 잠수함 공사에 매각하면서 빠져나갔다. 호주 잠수함 공사는 2000년 4월 국유화되었고, 2004년 10월에는 ASC Pty Ltd로 회사명이 변경되었다.

    호주 잠수함 공사는 1987년 초 호주 정부와 잠수함 건조 계약을 체결하고, 같은 해 6월부터 호주 남부 오즈번(Osborne)의 포트 리버(Port River)에 잠수함 제작 시설을 건설하여 1989년 11월에 완공했다. 사업은 잠수함 설계는 코쿰스가 담당하고, 부품은 호주와 유럽 업체들이 제공하며, 건조는 코쿰스의 기술 지원을 받아 호주 잠수함 공사가 담당하는 방식으로 진행되었다. 건조는 여러 개의 하부 섹션을 가진 6개 섹션을 조립하여 이루어졌으며, 건조에 참여한 하청 회사만 12개국 426개 회사에 달했다.

    1990년 2월 14일, 첫 번째 잠수함의 용골 거치식이 있었고, 1990년 2월 14일 SSG 73 HMAS 콜린스(Collins)가 진수했다. 콜린스 함은 인수 시험을 거쳐 1996년 7월 27일 호주 해군에서 취역했다.

    항행 중인 콜린스급 잠수함 <출처: 사브(SAAB)>
    항행 중인 콜린스급 잠수함 <출처: 사브(SAAB)>


    특징

    콜린스급 잠수함은 대양 및 장거리 작전을 위해 설계된 디젤-전기 추진 방식의 재래식 잠수함이다. 길이 77.8m, 전폭 7.8m인 콜린스급 잠수함은 수상배수량 3,100톤, 수중배수량 3,400톤으로 일본의 수중배수량 4,000톤의 오야시오(おやしお)급 잠수함, 수중배수량 4,200톤의 소류(そうりゅう)급 잠수함에 이어 세계에서 세 번째로 큰 재래식 잠수함이다.

    선체는 내압 선체 안에 프레임(frame)이 설치된 단각형 구조로 되어 있다. 외형은 베스테르예틀란드급 잠수함처럼 사령탑에 잠항타가 달려 있고 함미에 엑스(X)자형 조향타(rudder)가 있는 고래형 선체다. 커진 선체 덕분에 함수부의 원통형 수동 소나(passive SONAR), 저주파 측면 배열 소나(flank array SONAR), 그리고 함미에 길이 70m의 수동 견인 배열(passive towed array) 소나 등 다양한 소나를 운용할 수 있게 되었다.

    콜린스급 잠수함 선체 후방의 모습 <출처: kaefer.com.au>
    콜린스급 잠수함 선체 후방의 모습 <출처: kaefer.com.au>

    잠수함의 추진 체계는 1,475kW 출력의 헤데모라/가든 아일랜드(Hedemora/Garden Island) V18B/14 디젤엔진 3대와 연결된 1,400kW 출력을 내는 주몽 슈나이더(Jeumont Schneider)의 400V 발전기 3대, 그리고 비상용 맥타가트 스캇(MacTaggart Scott) DM 43006 모터로 구성되어 있다. 함미의 7엽 프로펠러를 움직이는 전기 추진 모터는 7,344축마력(shaft horsepower)의 주몽 슈나이더 제품이다. 잠수함에 가장 중요한 소음 감소를 위해 디젤엔진, 발전기, 모터는 충격흡수용 고무와 스프링 위에 설치했다.

    콜린스급 잠수함은 다른 재래식 잠수함이 수중 체류 능력 향상을 위해 채택하던 공기 불요 추진(AIP, Air Independent Prop) 시스템을 채택하지 않고, 그 대신 스노클(snokel)을 가동하여 디젤엔진과 발전기를 가동시켜 충전지를 빠르게 충전시키는 방식을 채택했다.

    콜린스급 잠수함 통제실 <출처 : 호주 해군>
    콜린스급 잠수함 통제실 <출처 : 호주 해군>

    잠수함과 수상함의 정보를 분석하면서 전술 및 상황을 인식하고, 잠수함의 어뢰와 미사일을 통제하는 전투 관리 시스템(Combat Management System)은 개발 초기에는 미국의 록웰(Rockwell) 사가 담당했지만, 2001년에 레이시온(Raytheon) 사가 개발한 미 해군 로스앤젤레스(Los Angeles)급 공격원잠에 채택된 AN/BYG-1 전투 관리 시스템의 파생형인 CCS mk2 블록 1C 모드(mod) 6로 교체되었다.

    항해 및 탐지 체계는 열영상장비, 영상증폭기, 저광량 텔레비전과 통합된 필킹톤 옵트로닉스[Pilkington Optronics: 현 탈레스 옵트로닉스(Thales Optronics)]의 CK043 수색 잠망경과 CK 093 공격 잠망경, 켈빈 휴즈(Kelvin Hughes)의 Type-1007 I밴드 항법 레이더를 탑재했다. 잠수함의 핵심 센서인 소나는 톰슨 신트라[Thomson Sintra: 현 탈레스 언더워터 시스템즈(Thales Underwater Systems)]의 TSM-2233M 실라(Scylla) 능동/수동 함수 및 측면 분산형 소나, TSM-2253 PVDF 측면 배열 수동 소나, 그리고 카리와라(Kariwara) 수동 견인 배열 소나를 탑재했다. 선체 양쪽 하부의 측면 배열 소나 위에 3개씩 장착된 측면 분산형 소나는 삼각 측정을 통해 목표까지의 거리 측정이 가능하다.

    적 전파 신호를 탐지하는 전자지원장비(ESM, Electronic Support Measures)는 EDO의 ES-5600을 장착했고, 적 어뢰 공격 회피에 사용하는 스트라첸 & 헨쇼(Strachan and Henshaw)의 수중 신호/기만기 사출기(SSDE, Submerged Signal and Decoy Ejectors)가 사령탑에 장착되어 있다.

    콜린스급 잠수함 잠망경 운용 장면 <출처: 호주 해군>
    콜린스급 잠수함 잠망경 운용 장면 <출처: 호주 해군>

    무장 운용을 위해 함수에 6개의 533mm 어뢰발사관이 있으며, 대함미사일 운용을 위해 압축공기 발사 방식을 채택했다. 무장은 미국 굴드(Gould) 사[현 허니웰(Honeywell)]의 마크(Mark) 48 유선유도 어뢰, UGM-84 하푼(Harpoon) 잠대함미사일이 총 22발 탑재된다. 어뢰와 대함미사일 외에도 기뢰도 최대 44발을 탑재할 수 있다. 어뢰는 미국 굴드 사의 마크(Mark) 48 모드(Mod) 4를 사용했지만, 2006년부터는 개량형인 마크 48 모드 7 CBASS(Common Broadband Advanced Sonar System)를 운용하기 시작했다.


    운용 현황

    호주 국방부 프로젝트 번호 CN10인 콜린스급 재래식 잠수함은 개발 초기에는 코쿰스 제안서에 있는 Type 471 잠수함으로 불렸다. 1993년 8월 28일 진수된 선도함에 제2차 세계대전에서 대서양과 태평양에서 활약했던 호주 해군의 존 오거스틴 콜린스(John Augustine Collins) 장군의 이름을 붙인 후에야 현재의 콜린스급 잠수함으로 불리게 되었다. 콜린스 함 이후 나머지 5척에도 제2차 세계대전에서 활약한 호주 해군 장교들의 이름이 붙었다. 총 6척이 계획된 콜린스급 잠수함 건조 프로젝트는 2003년 3월 29일 마지막 함정인 SSG 78 HMAS 랜킨(Rankin)이 취역하면서 마무리되었다.

    콜린스급 잠수함 각부 설명도 출처 <출처: 호주 정부>
    콜린스급 잠수함 각부 설명도 출처 <출처: 호주 정부>

    그러나 호주 정부와 해군의 기대를 안고 시작된 콜린스급 잠수함은 순탄치 않은 길을 걸었다. 제작 당시부터 여러 차례 지연을 겪으며 어렵게 진수된 잠수함에서 각종 문제가 발견되기 시작했던 것이다. 1999년 6월, 호주 국방부가 제출한 콜린스급 잠수함 문제 관련 보고서에 의하면, 선체 관련 문제로는 프로펠러(propeller)축 밀봉 불량으로 인한 누수, 디젤 연료에 바닷물이 섞이는 문제, 상업용 엔진을 잠수함용으로 개조한 디젤엔진의 조립 및 품질 문제, 그리고 진동 문제, 잘못된 프로펠러 소재 선정으로 발생한 수중 소음과 수명 문제, 수중에서 기동하면서 잠망경을 사용할 경우 발생하는 진동 문제, 공격 잠망경과 수색 잠망경의 간섭 문제 등이 지적되었다. 지적된 문제들은 납품 업체들의 제품 품질 관리 강화와 함께 프로펠러 소재 변경, 예인 소나 윈치(winch) 설계 변경 등을 통해 해결되었다.

    정비를 위해 끌어올린 콜린스급 잠수함 <출처: aspistrategist.org.au>
    정비를 위해 끌어올린 콜린스급 잠수함 <출처: aspistrategist.org.au>

    전자통신 시스템 관련 문제로는 뒤늦은 위성통신장비 요구로 인한 설계 변경, 통신용 마스트 신뢰도 문제, 소나 시스템 데이터 처리 문제, 그리고 전투 관리 시스템의 개발 지연이 지적되었다. 소나 시스템 문제는 전투 관리 시스템 개발 지연과 맞물려 해결하는 데 오랜 시간이 걸렸다.

    여러 지적 사항을 개선하기 위한 수리가 이루어지면서 잠수함의 가동률이 크게 떨어졌는데, 2008년 호주 야당에서 콜린스급 잠수함의 가동률이 64%에 불과하다고 발표했다. 잦은 수리는 과도한 운영비로 이어졌다. 2011년 10월에는 배수량 16,500톤인 미 해군의 오하이오(Ohio)급 원자력 추진 잠수함의 척당 운영비가 연간 5,000만 호주 달러인 데 비해, 콜린스급 잠수함 6척 운용에 연간 약 6억 호주 달러, 척당 1억 50만 호주 달러가 든다는 것이 알려졌다.

    여러 문제를 해결하기 위해 호주 국방부는 SEA1446 PH1, SEA1439 PH3.1 등 아홉 가지 중요한 개량사업을 진행했고, 2019년까지 모든 개량 사업을 마칠 예정이다. 호주 국방부는 2012년 11월 탈레스 오스트레일리아(Thales Australia)와 2,200만 호주 달러(미화 1,630만 달러) 규모의 소나 하드웨어 성능 개량 사업을, 2016년 11월에는 1억 호주 달러(미화 7,430만 달러) 규모의 소나 중요 시스템 개량 사업을 계약했다. 개량 사업은 기존의 실라(Scylla) 소나 시스템의 성능을 상용제품(COTS , Commercial Off-the-Shelf)을 사용하여 현대화하고, 소프트웨어도 교체하여 전체적인 성능을 향상시키는 것이다.

    미 해군 시울프(Seawolf)급 공격원잠에도 채택된 AN/BYG-1 전투 관리 시스템 <출처: 미 해군 Lt.j.g. Lucas B. Schaible>
    미 해군 시울프(Seawolf)급 공격원잠에도 채택된 AN/BYG-1 전투 관리 시스템 <출처: 미 해군 Lt.j.g. Lucas B. Schaible>

    전투 관리 시스템은 사업 초기에는 미국의 록웰 사가 담당하기로 했지만 개발에 어려움을 겪었으며, 1996년 담당 사업부가 미국 보잉(Boeing) 사에 매각되었고, 2000년에는 다시 레이시온 사로 매각되면서 개발이 계속해서 지연되었다.

    2001년 전투관리 시스템 선정을 위한 재입찰이 진행되었지만, 호주 정부가 미국과의 관계를 고려하여 다시 레이시온을 공급업체로 선정했다. 레이시온은 미 해군 잠수함에 사용되는 AN/BYG-1 전투 관리 시스템의 파생형인 CCS Mk2를 납품했다. 첫 번째 시스템은 2006년 1월 납품되었고, 2008년 3번 함인 SSG 75 HMAS 월러(Waller) 함에 처음 장착되었고, 나머지 잠수함은 2018년까지 교체를 완료할 예정이다. 전투 관리 시스템 등의 추가 개량에 14억 3,000만 호주 달러가 투입되었다.

    콜린스급 잠수함이 겪고 있던 문제 해결에는 미 해군의 지원이 결정적이었다. 2000년 7월 17일, 당시 호주 국방장관은 콜린스급 잠수함의 문제를 해결하기 위해 미국의 시설과 기술을 사용해 소음 문제 등의 원인을 찾아내어 해결했고, 전투 관리 시스템의 문제도 발견할 수 있었다고 밝혔다. 미국의 지원은 호주가 계속해서 미국제 전투 관리 시스템을 선택하게 된 이유 중 하나다.

    콜린스급 잠수함 어뢰 적재실 <출처: (cc) Roy McBride at hazegray.org>
    콜린스급 잠수함 어뢰 적재실 <출처: (cc) Roy McBride at hazegray.org>

    호주 국방부는 2007년부터 콜린스급 잠수함 대체를 위한 시(SEA) 1000 프로젝트를 계획하기 시작했다. 콜린스급 잠수함 대체 프로젝트는 재래식 잠수함 12척을 건조하는 것을 목표로 했다. 프랑스, 독일, 일본이 경쟁에 참여했고, 2016년 4월 호주 정부는 프랑스 DCNS가 제안한 바라쿠다(Barracuda)급 공격원잠의 재래식 버전인 쇼트핀 바라쿠타(Shortfin Barracuda)를 선정했다. 새로운 잠수함은 2030년대 초반부터 콜린스급 잠수함을 대체할 계획이다. 호주 국방부는 원래 2026년부터 콜린스급 잠수함을 퇴역시킬 계획이었지만, 대체 잠수함 선정이 늦어지면서 2030년부터 퇴역하는 것으로 조정되었다.

    콜린스급 잠수함의 디젤엔진실 <출처: (cc) Roy McBride at hazegray.org>
    콜린스급 잠수함의 디젤엔진실 <출처: (cc) Roy McBride at hazegray.org>


    동종함

    콜린스급 잠수함은 총 6척이 건조되었다.

    ● SSG 73 콜린스(HMAS Collins): 1990년 2월 14일 착공, 1993년 8월 28일 진수, 1996년 7월 27일 취역
    ● SSG 74 판콤(HMAS Farncomb): 1991년 3월 1일 착공, 1995년 12월 15일 진수, 1998년 1월 31일 취역
    ● SSG 75 월러(HMAS Waller): 1992년 3월 19일 착공, 1997년 3월 14일 진수, 1999년 7월 10일 취역
    ● SSG 76 드체이노(HMAS Dechaineux): 1993년 3월 4일 착공, 1998년 3월 12일 진수, 2001년 2월 23일 취역
    ● SSG 77 시언(HMAS Sheean): 1994년 2월 17일 착공, 1999년 5월 1일 진수, 2001년 2월 23일 취역
    ● SSG 78 랜킨(HMAS Rankin): 1995년 5월 12일 착공, 2001년 11월 26일 진수, 2003년 3월 29일 취역

    훈련용 어뢰를 적재 중인 HMAS 드체이노 <출처: 호주 해군>
    훈련용 어뢰를 적재 중인 HMAS 드체이노 <출처: 호주 해군>


    제원

    수면 위로 모습을 드러낸 콜린스급 잠수함 <출처: 호주 해군>
    수면 위로 모습을 드러낸 콜린스급 잠수함 <출처: 호주 해군>

    - 제작사: 호주 ASC, 스웨덴 코쿰스
    - 종류: 재래식 잠수함(SSK)
    - 승조원: 42명(장교 6명+수병 36명)
    - 전장: 77.8 m
    - 전폭: 7.8 m
    - 흘수선: 7 m
    - 배수량: 3,100톤(부상 시) / 3,407톤(잠항 시)
    - 추진체계:
      └ 3 X 헤데모라 / 가든 아일랜드 Type V18B/14 디젤엔진, 각 1,475kW(2,006마력)
      └ 3 X 주몽 슈나이더 400V 발전기, 각 1,400kW
      └ 1 X 주몽 슈나이더 DC 전기 추진 모터, 7,344마력
      └ 1 X 맥타가트 스캇 DM 43006 비상 추진 모터
    - 최고속도: 10노트(수상) / 20노트(수중) / 10노트(스노클 사용 시)
    - 수중작전일수: 70일
    - 잠항심도: 180m 이상
    - 센서 및 처리체계: 
      └ 레이시온 AN-BYG 1 전투 관리 시스템, 
      └ EDO ES-5600 전자지원장비(ESM),
      └ 켈빈 휴즈 Type 1007 I밴드 항법 레이더, 
      └ 탈레스 TSM-2233M 실라 능동/수동 함수 소나, 
      └ TSM-2253 PVDF 측면 배열 수동 소나, 
      └ 카리와라 수동 견인 배열 소나
    - 무장: 
      └ 533mm 어뢰발사관 6개
      └ Mk.48 Mod 4/6/7 유선유도 어뢰, UGM-84C 하푼(Harpoon) 블록1B 잠대함 미사일 등 22발 또는 기뢰 44발
    - 가격: 척당 6억 5,000만 달러(8억 5,000만 호주 달러)


    저자 소개

    최현호 | 군사 칼럼니스트
    오랫동안 군사 매니아로 활동해오면서 다양한 무기 및 방위산업 관련 정보를 입수해왔고, 2013년부터 군사커뮤니티 밀리돔(milidom) 운영자로 활동하고 있다.현재 방위산업진흥회 <국방과 기술>, 국방홍보원 <국방저널> 등에 컬럼을 연재하고 있고, 기타 매체들에도 기고하고 있다.

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