잠수함의 조종시스템

 

잠수함의 조종체계

 

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잠수함은 수상함과는 완전히 다른 조종체계를 갖추고 있는데 그 이유는 너무도 명백하다.

잠수함은 바다 속에서 3 차원의 공간을 위, 아래, 좌,우, 전, 후로 재빨리 움직여야 하기 때문이다.

그러나, 잠수함은 수상 전투함과 같이 재빠르게 움직일 수가 없는 이유가 있다

그것은....

수상함과는 달리 바다 속 100~200 m 아래는 수압이 강력하여 물 속에 끼인 잠수함이 그 수압때문에 행동이 느리고 완만할 수 밖에 없으며,,,

조종 자체가 공간이동이기에 아래 위를 담당하는 조타수,

좌우를 담당하는 조타수, 속도를 통제하는 기관수,

이 모두를 종합, 속도와 방향을 결정하는 항해장교,

상대의 움직임을 감시하는 음향탐지장교,

그 상대를 공격할 준비를 하는 무기통제장교.....

이렇게 여러 사람이 나누어서 서로의 의사소통과 확인을 한 후에 동작을 시작하므로 행동이 느린 것은 어쩔 수 없는 일인 것이다....

조종장치는 간단하게 말하면 잠항舵와 종횡舵로 나누어져 있는데 이것 만으로 조종을 한다면 얼마나 좋을까마는..... 기본적으로 잠수함은 바다속의 어느 지점에서 엔진을 끄고 침묵상태로 정지해 있어야 할 경우가 자주 있기에 그럴려면 바다물의 비중과 선체의 비중을 같이 맞추어야 일정 깊이에서 가라 앉지도 않고 뜨지도 않으면서 가만히 정지상태로 있을 수가 있다.

잠항타는 잠수함이 바다속에서 깊이 잠수할 때, 방향타는 잠수함이 좌우로 방향을 바꿀 때 사용하는데, 만일 잠항타 만을 사용해서 잠수하거나 부상한다면 잠수함의 선체가 기울어져서 승무원들의 행동이 아주 불안정하여 제대로 된 공격과 방어행동을 취하기가 어렵게 되므로 선체가 수평을 유지한 상태로 방향을 바꾸고 잠수와 부상을 하여야 하는 어려운 여건에서 잠수함을 운행하여야 하므로 비중을 맞추어 선체의 수평을 항상 유지해야 하는 것이다.

그 수평유지를 잠항타로만 하려면 끊임없이 잠항타를 움직여야 하고 그러면 디젤잠수함의 경우에는 수중동력원인 배터리가 그만큼 빨리 소모되어 버리고 말아서 금방 수면으로 올라와서 디젤엔진을 가동하여 충전해야 하니 얼마나 위험하고 짜증나는 작업인가 말이다....

그래서 생각해 낸 방법이 수중의 바닷물 농도와 같이 선체의 비중을 맞추어 그 자리에서 가만히 떠 있게 하는 방법인 것이다.

이게 말은 간단하지만 보통 일이 아닌 것이,,,,

바닷물의 농도는 그냥 보기에는 꼭 같은 것만 같아도 깊이에 따라서, 육지에 가까운 연안이냐, 사방천지에 아무것도 없는 망망대해냐에 따라서 다르니 항상 그 지점의 농도를 측정하여 비중을 같게 하여야 되는 번잡한 조종을 해야 하는 것이다.

지금이야 컴퓨터가 농도를 계산하여 알려주고 비중도 자동조정을 해 주니 신경 쓸 일이 없지만 2 차대전 당시의 독일 U 보트나 미국의 잠수함은 실제 바닷물을 잠수함내에서 채취, 비중을 측정하여 선체비중을 계산, 맞추었으니 얼마나 바쁘고 신경이 쓰였겠는가는 짐작하고도 남는 것이다.

특히나, 물 속의 잠수함이 채취관을 열고 바닷물을 채취하려면 바닷물이 쏟아져 들어오니 그 번잡함과 물속에서 물을 뜨기 위해 문을 연다고 생각하면 얼마나 공포스러운 일이었겠는가.....심리적으로 말이다....

뿐만 아니라 수시로 채취하는 바닷물 때문에 잠수함이 물 투성이가 되고... 뭐, 그런 불편한 점이 한두가지가 아니었을 것이다.

비중을 맞추는 방법은 잠수함의 발라스트탱크 -- 잠수함 옆과 아래는 전부 비중을 맞추기 위한 발라스트탱크로 둘러싸여 있다 ; 복각식 선체 참조 -- 에 가득찬 바닷물을 압축공기로 밀어내는 방법으로 맞춘다.

즉, 우리가 컵을 뒤집어서 물위에 얹으면 공기가 컵 속에 남아있게 되는데 이 공기를 많이 불어 넣으면 바닷물이 그만큼 많이 빠져나가서 부력이 생겨서 서서히 떠오르고, 공기를 빼내면 부력이 낮아져서 서서히 가라앉는 그런 방식이다.

압축공기는 늘 사용할 수가 있고 소모되지 않는데 그 이유는 발라스트탱크의 아래에서 무게가 무거운 물이 들어오고 위에서 가벼운 공기를 불어 넣으니 공기가 없어질 염려는 없는 것이다.

뭐... 이런 식으로 조종을 하는데....

비중을 맞춘 후에 엔진을 끄면 잠수함은 그 자리에 가만히 떠 있게 되는데 이런 상태를 이용해서 잠수함은 해류를 타고 조용히 이동을 한다.

즉, 소음없이, 둥둥 뜬 상태로 해류가 가는 방향으로 조용히 미끄러지듯 가는 것이다....

그러니, 잠수함을 잘 운용하려면 세계 각 바다의 모든 해류의 흐름을 알아야 하는 것이다....

특히, 적의 해군 항구에 침입할 때에는 진짜 해류를 타고 조용히, 또 아주 천천히 들어가는 것이다

전쟁 시라면 그렇게 조용히 적의 항구에 침입해서는 잠망경만 조용히 올려서 온갖 정보를 입수한 후에 순식간에 미사일공격을 퍼 붓고는 전속력으로 도망가는 것이다.....

특징은 먼 거리도 아닌 코 앞에서 발사하니 정확하게 박살낸다는 것이다.

미사일이 바다속에서 공중으로 날아 올라갔을 때에는 전쟁은 끝난 것이나 다름이 없는 것이 ...

미사일이 20개 정도 장착되니 ,

해군항구 하나만이 아닌 주변 대도시 20 개가 같이 날아가는 것이다....

우리와 일본이 붙었다면 ,,,

우리가 일본의 대도시 20개를 박살냈다면 ... 전쟁이 되겠는가 ? ... 그대로 항복인 것이다...

그게 ,,,, 미사일 발사용 잠수함의 단 한번의 공격에 그런 꼴이 나는 것이다.......

공격용 미사일 장착 잠수함에게 방어망이 뚫리면 이런 꼴이 나기에 잠수함은 가장 무서운 무기인 것이며 , 각 국 해군은 이렇게 무서운 결과를 낳는 적국 잠수함의 동태를 24시간 감시하고 있는 것이다... 억장같은 돈이 들더라도 말이다....   

뭐 그건 그렇고 ... 다시 조종시스템으로 .........

초창기의 잠수함에는 잠항타는 艦首에, 방향타는 스크류에 장치되었으나 이 방식은 잠수함의 사용처가 많아지고 따라서 함수에 공격용 어뢰발사실의 숫자를 많이 설치하려다 보니 잠수함 앞머리에 설치된 잠항타의 존재가 매우 거추장 스럽게 되고 말았다.

왜냐하면 잠수함의 앞머리에 달린 잠항타는 늘 그대로 고정된 것이 아니고 항구에 접안할 때에나 고속으로 직진 항해를 할 때면 선체안으로 접어 넣는 것이니 선체내에 그 거대한 부품이 들어갈 공간을 만들자니 잠수함 앞머리에 장치해야 할 음향탐지기, 어뢰발사실, 어뢰창고 등등의 설치가 아주 곤란하게 되는 것이다....

거기에다 바닷물을 갈라 젖히는 앞머리에 장착된 잠항타는 소음을 일으키는 원인이 되기도 했으면 역시 함수에 설치하는 음파탐지기의 바로 옆에 소음발생 잠항타가 있으니 음파탐지기의 효율을 저하시키는 원인이 되기도 하여 고민이 이만 저만이 아니었다.

사실상, 빠른 잠수는 잠수함의 생명인데 없애자니 잠수와 부상이 느려서 적에게 잡히기가 십상이고 그냥 두자니 적의 구축함의 음파탐지기에 걸리기가 쉬워서였다.

결국 생각해 낸 것이 ,,,,

압축공기를 이용한 비중조정방식의 잠수와 잠항타를 잠수함의 세일 --- 잠수함 중간에 위로 튀어 나와서 승무원이 들락 거리는 탑 --- 의 옆에 장치하게 되었다.

이 두가지 방식의 장단점은 이러하다.

앞머리 (선수) 장착방식은 선수의 함체 속으로 접어 넣을 수가 있어서 속도는 제법 빨리 낼수가 있고, 氷海 에서 활동하기가 편한 장점이 있는 대신에 소음이 심하고 함체속으로 접어 넣음으로써 선수 내부공간이 좁아져서 유일한 공격무기인 어뢰발사실의 배치가 무진장 어려워질 뿐만 아니라 소나 등의 방어시스템도 장치가 어려워 지며 母港에서의 接岸時 까닥 잘못하면 그 비싼 잠항타를 항구벽에 부딪혀서 파손할 우려가 너무 높다는 것이었다.

세일 장착방식은 소음이 줄어들고 선수 내부공간의 활용도가 높아져서 어뢰와 소나등의 생존과 직결된 장비의 운용이 한결 쉬워지고 접안시에도 물 밖으로 나오므로 파손될 우려가 없다는 것이며 접어넣을 필요가 없어서 동력의 낭비도 그만큼 적으나 안정적이지 못하고 아무래도 선수장착방식보다는 잠수와 부상이 느리다는 것이 단점이다.

이런저런 방식을 모두 실험해 보고 사용해 보고 난 뒤 ....

지금은 대형 미사일 잠수함은 세일, 소형 공격용잠수함은 선수에 장착하는 것이 일반화되었다.

미사일 잠수함은 그 임무가 너무도 막중하므로 잡히지 않기 위해서 소음발생원인을 최대한 없애야 생존율이 높으므로 그렇게 하고, 잠수함 잡는 킬러 잠수함은 아무래도 빠른 기동력이 생명이기에 그러하다고 추정된다.

그리고, 초창기에는 이 방향타와 잠항타가 ＋ 모양으로 설치 되었으나 길게 삐져나온 잠항타가 아무래도 좌우로 삐져 나온 부분이 접안시 항구 벽에 충돌할 위험 때문에 불리하여 최근에는 X 모양으로 설치하는 경향도 나타나고 있다.

X 모양의 초기에는 + 모양에 비해 어찌어찌 잘 조종해야 원하는 방향으로 가는 조종의 난해함 때문에 승무원의 불평이 대단했고 , 많은 어려움이 있었으나 최근에는 컴퓨터가 완벽히 제어하므로 아마도 앞으로는 일반적으로 사용될 전망이다.

네덜란드의 발루스급, 이스라엘의 라파엘급, 스웨덴의 고틀란트급, 호주의 콜린스급 잠수함은 모두 이 X 모양의 잠항, 방향타를 갖추고 실전배치되어 있다는 것만 봐도 그러하다.

X 자 형의 최대장점은 희안하게도 ＋ 자 형의 1/2 밖에 안되는 크기로도 ＋ 자 형과 꼭같은 조종성능을 가질 뿐만 아니라 크기가 적으니 그만큼 소음발생도 적으니 움직임에 사용되는 동력도 절약할 수 있어서 더욱 그러한 것이다...

이와 같이 잠수함의 조종체계는 수상함은 물론, 보통 2 명, 많아야 3 명이 조종하는 초대형 장거리 폭격기 보다 훨씬 복잡하고 어려우므로 엄청난 연습과 훈련은 물론, 그 승무원의 자질도 아주 우수해야 되고 승무원 훈련도 오래 기간이 필요한 값 비싼 무기인 것이다.

하지만 말이다 .....

제대로 훈련된 승무원이 조종하는 공격용잠수함은 그만큼 무서운 무기인 것을 부인할 수가 없다.

공격용 잠수함의 철갑파괴 어뢰 서너 방이면 적의 항공모함과 적재한 수십대의 전폭기는 물론, 승무원과 온갖 장비까지 한 순간에 고철이 되어 침몰하기 때문이며 ,,,,

다행히 침몰은 면하더라도 삐딱하게 떠 있는 덩치 커다란 항모는 아군 전투기의 멋진 훈련대상이 아니겠는가 ?  훈련용으로 쓰지 읺고 나포하는 날에는 완전히 횡재하는 것이다.

적의 방어선 돌파에 성공하여 적국 영해 침입에 성공한 미사일 잠수함 한 척이면 적국의 대도시 20 개가 완전히 불바다가 되기 때문에 그러하다.

웬만한 국가치고 대도시 20 개가 날아가면 계속 전쟁을 할 의욕이 나겠는가....?

우리나라의 경우라면, 아마도 광역시 전부와 군사시설이 있는도시 거의 전부가 날아가는데 그런 피해를 당하고 전쟁이 되겠는가 말이다.....

이러니... 선진 강대국은 미사일발사용 잠수함을 꾸준히 만들고 그 엄청난 돈을 들여 훈련을 하고 있고 그런 잠수함이 있다는 자체만으로도 없는 나라의 입장에서는 전의를 상실하는 것이다.....

이른바, 힘에 의한 전쟁 억지력이라는 개념이다....

미국과 러시아 등의 국가에서 상대방의 미사일잠수함 한 척을 그 많은 돈을 들여가며 계속 추적하는 이유도 또한 바로 이러한 이유에서 이다....

보통 미소 양국의 미사일발사 핵잠수함에는 상대국 공격용함수함 4 척이 교대로 따라다닌다고 보면된다.

그래서 이 진드기 같은 적국 킬러 잠수함을 따 돌리는 것은 미사일 핵잠수함 함장의 최고 임무인 것이다....   

잠수함이 극히 조심스럽고 은밀해야 하며 , 보안이 철저해야 할 이유가 명백하죠 ?

이제 잠수함은 이렇게 절대 무시해서는 안 되는 전략무기가 되어 있는 것이다.

돈이 문제가 아닌 것이다....

 

어쩌면 우리는 평생 한 번 볼똥말똥한 그 새까만 쇠덩어리가 말이다.......

  

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