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밀리터리 스토리-소나(SONAR)  / 국방일보 2012.12.7

 

국방과학연구소(ADD)는 지난달 29일 적 잠수함을 탐지, 추적, 식별하고 적 공격 어뢰에 대해 자동경보 기능까지 갖춘 소나(SONAR) 체계를 국내 기술로 개발하는 데 성공했다고 발표했다. 광학 장비나 레이더가 소용 없는, 물속에서 잠수함을 찾을 수 있는 장비, 소나에 대해 알아본다.

 주로 잠수함 찾는데 활용 거리에서 위치까지 알아  ‘자동경보 소나’ 국내개발

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국방과학연구소가 국내기술로 개발한 소나 체계도.

 소나는 음파에 의해 수중 목표의 방위 및 거리를 알아내는 장비다. Sound navigation and ranging(음 항해와 측거)의 머리글자를 따낸 데서 생겨난 명칭. 레이더(RADER)가 RAdio DEtecting And Ranging(무선탐지와 거리측정)에서 유래된 것처럼.

 공기 중에서 전자파를 이용해 공중과 지상 및 해상의 물체를 탐지할 수 있는 것이 레이더다. 하지만 수중에서는 일반 광학 장치나 레이더에 의한 통신과 탐지가 불가능하다. 그래서 음파는 수중에서의 유일한 탐지 수단이다. 그러고 보니 레이더나 소나는 명칭의 유래에서도, 탐지라는 본래의 역할에서도 비슷한 면이 있다.

 여러 가지 첨단 탐지 수단이 새롭게 개발된 오늘날에도 수중에서 가장 기본적으로 활용되는 탐지 장비는 소나다. 특히 물속에서 주로 활동하는 잠수함은 소나가 없으면 시각장애인 신세를 면치 못한다.

 소나는 제1차 세계대전 때 처음 실전에서 활용됐으며 제2차 세계대전 때부터는 현재 사용하는 소나의 형태를 갖췄다. 소나의 역사는 15세기 레오나르도 다빈치로 거슬러 올라간다. 다빈치는 ‘튜브 막대기를 물에 꽂고 귀로 들으면 먼 곳의 배에서 나는 소리를 들을 수 있다’는 점을 발견, 소나 원리를 처음으로 이해했다. 하지만 실제 소나가 하나의 무기 체계로 정착된 것은 1960년대 무렵부터다.

 소나는 함선에 직접 장착돼 있는 소나와 바다에 띄워 놓는 소나인 소노부이, 헬리콥터 등에 와이어로 매달아 필요한 곳에서 사용하는 디핑소나 등이 있다.

 탐지방법에 따라서는 액티브소나(능동소나)와 패시브소나(수동소나)로 분류한다. 액티브소나는 함정에서 발사한 음파가 표적에서 반사돼 되돌아오는 신호로서 적 잠수함이나 기뢰 등을 탐지하는 방식이다. 패시브소나는 수상함ㆍ잠수함 등이 항해할 때 엔진이나 프로펠러에서 내는 소음을 먼 거리에서 수신해 찾아내는 것이다.

 액티브소나 방식은 수상함과 디핑소나에서 주로 쓰이며 패시브소나 방식은 소노부이나 잠수함에서 주로 사용된다. 액티브소나의 탐지 정확도가 높지만 초음파를 발사하면서 자신의 존재를 적에게 노출, 역추적되는 단점이 있기 때문이다. 반대로 패시브소나는 탐지 정확도는 떨어지지만 자신의 존재를 노출하지 않고 적을 탐지할 수 있는 것이 장점이다.

 소나의 탐지 대상은 주로 잠수함이 된다. 아무래도 수중을 항행하다 보니 탐지할 수 있는 방법이 더 적기 때문이다. 먼저 보고, 먼저 타격해야 하는 현대전의 특성상 이는 매우 유리할 수밖에 없는 사실. 따라서 항공기에서 소나를 수중으로 투하하는 등 다양한 종류의 소나를 사용해 표적을 신속ㆍ정확하게 탐지할 수 있도록 하고 있다.

 이에 맞서 최근의 잠수함은 다양한 종류의 소나를 선체의 모든 부분에 부착해 몸 전체로 외부 위험을 감지하는 물고기를 연상케 한다. 함수부에 광대역의 함수수동소나를, 선체 양 측면에는 선체부착배열 소나를, 선체 밖에 예인형 선 배열 소나와 같은 수동소나를 주파수 대역별로 운용해 음원의 크기, 방위, 속도, 특성 등을 파악하는 것이다.

 우리 해군도 이와 같은 상황을 감안, 매년 음탐사 전투기량 경연대회를 개최, 적 잠수함을 잡는 최고의 ‘소리 사냥꾼’을 선발, 격려하며 함대 전투력 향상과 전투형 부대 확립을 앞당기고 있다.

 한편 소나로부터의 탐지를 회피하기 위한 연구도 꾸준히 진행되고 있다. 추진소음을 줄이거나 선체표면에 음파를 흡수하는 특수코팅을 해 탐지거리를 현격히 줄이는 등의 방식도 나오고 있다. 소나의 탐지능력 강화와 이를 회피하기 위한 ‘무엇이든 뚫는, 어떤 것도 막을 수 있는’ 창과 방패의 경쟁은 앞으로도 끝없이 계속될 것으로 보인다.   <이주형기자>



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