잠수함의 통신방법

 

 

잠수함의 통신방법

  

 

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잠수함이 거의 완벽한 스텔스능력을 가질 수 있었던 것은 물 속에서 작전하기 때문이며 ,,,

현대식 잠수함이 주로 활동하는 水沈 150 ~ 200m 의 환경은 가시광선은 모두 흡수된 완전히 캄캄한 암흑상태로서 바닷물이라는 매체가 전자파를 감쇄시키는데 전파의 주파수가 높을수록 더 많은 에너지를 흡수하므로 급격히 전파가 소멸되어 "전파" 라는 물질은 쓸 데가 없어져 버린다.

그래서 현존하는 가장 효과적인 탐지시스템인 레이다가 전혀 쓸모가 없게 된다...

당연히, 통신에 필요한 전자파 역시 감쇄시켜 수중에서의 통신은 현실적으로 매우 어려우며 특별한 전파주파수를 사용할 수 밖에 없는데 대체로 6 가지 방법으로 통신을 한다.

무엇 보다 알아 두어야 할 것은 잠수함은 주로 수신 (受信) ..... 즉, 듣기만 할 뿐, 송신 (送信) 은 거의 하는 일이 없다는 것이다. 지시만 듣고 행동할 뿐 위치가 탄로날 송신은 않는 것이다.

그리고 송수신을 한다고 해도 극히 짧은 1 초 정도의 시간에 암호화된 기호를 1 ~ 2 개 송수신 할 뿐, 긴 문장을 주고 받는다 든지 일반적인 통신처럼 음성통신은 절대로 하지 않는다...

위치를 노출시킬 짓은 절대 하지를 않는 것이다.

그러한 이런 잠수함은 어떻게 모항과 의사 소통을 하는지 사용하는 송수신방법을 알아보자.....

1) ELF ( Extremely Low Frequency ) 極超長波 통신

전략 핵미사일 장착 원자력잠수함 (전략원잠) 은 아주 깊은 수심인 300m 정도에서 운행하지만 통신을 送信하거나 受信하기 위해서는 최소한 수심 15m 까지는 부상하여야 하는 문제점이 있다.

수심 15m는 전략원잠에게는 완전노출이나 다름이 없는 수심으로서 ,,, 

바닷물이 맑은 대양에서는 육안으로도 구분이 가능한 깊이이다...  

그래서 ....

이렇게는 부상할 수가 없는 것이 전략원잠의 운명이어서 전파에너지가 강력한 10~30 Hz 의 극초장파를 사용한다.

그러나, 전파의 특성상 안테나의 길이가 전선기준, 수천 km 에 달하고 5분에 알파벳 1 자 정도의 용량이 수신 가능하며 송신출력도 1 MW 에 달하는 등 기술적으로 어려운 점이 한두가지가 아니어서 VLF 통신이 가능한 현재에는 거의 사용하지 않고 있으며 앞으로도 이 기술의 계속적인 사용여부도 장담을 못하는 편이다... 

말하자면 ,,  이론만 존재하고 실제에서는 사용하지 않는다고 보면 된다.

 

 

2) VLF ( Very Low Frequency ) 超長波 통신

사용 주파수는 3 ~ 30KHz 를 시용하는 통신장비로 주파수의 파장 길이가 10~100Km 에 달하며 수심 도달거리는 최대 20m 까지 도달할 수가 있으나 문제는 이 주파수를 수신하기 위해서는 엄청난 크기의 안테나가 필요하다는 점이다...

안테나는 그 특성에 따라 틀리나, 가장 흔히 사용되는 다이폴 안테나의 경우, 대체로 파장 길이의 1/2 ~ 1/4 정도 크기의 대형 안테나가 필요하다.

이런 크기의 안테나는 잠수함에 설치가 불가능하여 여러가지 방법을 동원, 2km 정도의 와이어를 사용하여 수신을 하는데 이것조차도 잠수함은 안전심도인 水面下 200m 에 침묵상태로 있으면서 수신장치만 와이어 로프에 매달아 수면 가까이 올려 보내서 수신을 하고는 ,,,  그 와이어를 감아서 갖고 가지 않고 끊어서 버리고 간다... 

그거 감는다고 모타 돌리다가 소음 감지 당하면 안되기 때문이다...

돈 많이 들겠지요 ??

그래도 안심이 안되어서 요즈음은 통신중계항공기를 이용한다.

육상의 기지에서 이륙한 항공기가 잠수함이 있는 위치와는 전혀 다른 방향으로 가서 위성을 이용한 통신을 한다.

E-6B 통신중계기 (TACAMO ; Take Charge Move Out) 가 떠 있으면 육상의 기지에서 UHF(극초단파) 로 수신한 명령을 암호화하여 다시 VLF (초장파) 로 채널 변경, 잠수함에게 송신하는 복잡하고도 시간도 많이 걸리는 방법을 사용하고 있다...

그래도 통신중계기의 보호를 위해서 이 비행기의 비행계획은 수시로 변경 되고 있다.

잠수함 하나 때문에 ...  들어가는 비용과 시간이 엄청나죠 ?? 

하지만, 유사시에 단 한 번 써먹기 위해 그 많은 시간과 돈을 퍼붓고 있는 겁니다.

그리고, 유사시에는 들어간 돈 전부 뽑아냅니다..  

 

 

3) HF ( High Frequency ) 超短波 통신

3 ~ 30 MHz 의 주파수를 사용하는 통신으로서 전파의 특성상 지구 대기권에 형성되어 있는 전리층에 반사되는 전파이므로 이 전리층반사를 적절히 이용하면 지구상의 어디에서나 통신이 가능하다는 장점이 있어서 위성 통신이 개발되기 전까지는 유일한 장거리 통신시스템이다.

그러나, 전리층의 상태에 따라 반사율이 낮고 전파의 성질이 양사방으로 드 넓게 퍼지기 때문에 잠수함이 이 전파를 송신하면 자신의 위치가 노출된다는 단점이 있다.

이 전파를 한 마디로 설명하면 " 쯔쯔또또.... " 하는 모르스부호 송신기를 생각하면 된다.

근데 , 이거 잘 탐지된다..  조심해야 한다..  그래서 아주 위급상황에서나 사용한다. 

 

 

4) VHF ( Very High Frequency) 超短波 통신

30 ~ 300 MHz 의 주파수를 시용하는 통신으로서 일반적인 TV 와 라디오에서 사용하는 전파로서 우리가 말하는 [ 마이크로 웨이브 ] 이다.

이 전파는 안테나에서 발사하는 딱 그 방향으로만 전파가 날아가므로 ...

전파가 날아가는 직진거리상에 안테니를 설치하여야 수신이 가능한 방법으로서 잠수함의 경우,

수평선 까지는 송수신이 가능하기에 전파 송수신 거리는 대충 80km 로 보면 된다.

물론, 바닷물이 찰랑거리는 해안에 서서 수평선을 바라보면 그건 4km 정도이다.

해발 100m 정도 되는 산 위에서 바라 본 수평선은 35km 정도 된다. 

하지만,,  이 정도의 가까운 연안이라면 수 많은 선박이 오고가기에 .... 

자국 선박에게 들켜도 안 되는 잠수함이기에 좀 더 먼 거리가 필요하고 .. 

그래서 전파 송출 강도와 이런 저런 사정을 종합해서 해안에서 80km 정도 거리에서 ,, 

캄캄한 그믐날 한 밤중에 ,, 살짝 안테나만 내밀고는 송수신을 하고는 금방 사라진다.

당연히 출항 하기 전에 시간과 장소를 정해 두고 출항한다.

잠수함이 자국의 육상기지의 근처를 지나가면서 잠깐 통신하거나 수상함과 통신할 때 사용한다.

이 방식은 전파를 발사한 쪽과 전파를 받는 쪽의 안테나 사이에서만 전파가 왔다갔다 하므로 전파추적에 걸리지 않아서 위치가 탄로나지 않는 다는 장점이 있는 반면에 반드시 80km 이내에 송수신할 상대가 있어야 하고 그 상대의 위치를 정확히 알아야 전파 안테나를 직선으로 맞출 수 있다는 기술적인 어려움이 있다.

이 말은 바다의 표면 상황이 잔잔해야 서로 안테나를 맞출 수가 있다는 것을 뜻하므로,,,

항상 파도가 치고있는 바다상황을 생각한다면 이렇게 발전된 방법이라고 해도 바다 날씨의 눈치를 보아야 하므로 가만히 기다렸다가 바다가 잔잔하면 빨리 떠올라서 순식간에 맞추고 후다닥 송수신을 마치고는 사라져 버리는 것이 잠수함의 행동이란다 .............

이렇게 뭘 해도 순식간에 해치워야 하는 등등 ...

잠수함 승무원의 훈련의 강도가 높고 숙련도가 출중한 것은 그 모든 행동이 죽느냐 사느냐 하는 생존과 아주 관련이 많기 때문이다.

 

 

5) UHF ( Ultra High Frequency ) 極超短波 통신

300 ~ 3000 MHz 주파수를 사용하는 통신으로서 전파의 방향은 초단파 보다 더욱 확실한 직진현상을 보이는 특징이 있으나 도달거리가 너무 짧아서 제한된 구역내에서의 비밀통신에 주로 사용된다.

말하자면.... 해군 전투함대가 작전 중인 경우, 또는 적을 향해 함대가 이동 중인 경우등인데 이럴 때에 함대내의 전투함끼리의 통신에 주로 사용된다.

 

 

6) 위성통신

대체로 초고주파를 사용하는 통신으로서 정지궤도에 있는 통신위성과 직접 송수신을 한다.

이 위성통신이 개발되어 잠수함은 비로소 벙어리신세를 면했다고 할 수 있다.

초고주파는 극도의 직진성을 갖고 있어서 적의 탐지가 거의 불가능하여 몇개의 위성을 통한다면 지구상 어디에서나 송수신이 가능한 통신방법이다.

이 방식이 개발되므로서 잠수함은 비로소 통신의 자유를 얻었다고 해도 될 것이다.

즉, 이 주파수를 이용하면 엄청난 량의 정보 통신이 가능하여 말한 바와 같이 전혀 적에게 들키지도 않는다는 것이다....... 이제는 모든 잠수함이 이 통신방법을 사용하며 위성통신장비를 갖추고 있다.

이러하니 세계 각국에서 악착같이 통신위성을 갖고자 발버둥을 치는 것이다.

이제는 통신위성이 없으면 해군의 유지도 어려운 것이며 해군이 있어도 벙어리 해군인 것이다.

그러면 , 해군만 이러하겠는가 ? 공군은 더 할 것이며, 육군 또한 꼭 같은 상황인 것이다.

GPS , NAVIGATION 등등 ... 우리가 현재 사용 중인 위치 탐색을 위한 기계류 전부가 국방 목적에서 발명된 것이니 말 다 했지..

그래서 .......... 자국의 통신위성은 이제 반드시 필요한 국방장비인 것이다.

우리나라도 무궁화 제 ** 호로 통칭되는 통신위성을 가지고 있다.....

**** 앞으로의 통신방법 ****

개발중인 방법이기는 하나 레이저광선을 이용하는 방법이 연구되고 있다.

여러가지 레이저 광선 중에서 [ 불루 그린 레이저 ; Blue Green Lazer ] 는 5 마이크로 대역에서 수심 120 ~ 100m 까지 도달하며 통신위성에서 발사할 경우, 직선으로 레이저가 날아가서 잠수함에 도달되며 주파수의 특성상 수 기가바이트의 정보를 송수신하므로 아마도 앞으로 가장 유리한 통신수단으로 각광을 받을 것으로 생각되나 실험 결과나 실전배치여부가 전혀 알려져 있지 않아서 알 수는 없다.

직선 송수신을 하므로 탐지될 가능성은 당연히 0 % 에 가깝다는 것만 해도 아주 매력적인 송수신 방법이 아니겠는가 ?

그러나 , 이것 역시도 통신위성이 없다면 .... 어림도 없는 방법이다.

그만큼 통신위성의 보유는 국가 안전을 위해서라도 기필코, 반드시, 절대로 이루어야 하는 중대사 인것이다........

대강 이런 정도가 잠수함의 통신방법입니다..

뭐 하나 쉽고 간단한 것이 없는게 잠수함입니다.. 

훈련을 위해 출항한 경우에도 엔진고장이 나면 죽게 되는 상황이니 ...

이게 얼마나 위험한 직업인지 ...  잠수함 승무원들의 노고가 새삼스럽게 다가오지 않습니까 ??

 

 

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