[한국형 잠수함 40년 史③] ‘초격차’ 추진기술에서 무인화까지… 韓조선사 경쟁력 방향은

K-잠수함, 추진체계 경쟁력 강화
다음 승부수는 유무인·AI 복합체계

한화오션이 캐나다 CPSP 사업에 제안한 장보고-III 배치-II 선도함인 장영실함. /한화오션

한국형 잠수함이 세계 시장에서 전통 강자인 독일·프랑스와 맞설 수 있게 된 배경에는 실전 배치를 통해 축적된 기술 신뢰도가 자리한다. 특히 디젤 잠수함의 수중 체류 한계를 보완하면서도 고출력이 가능한 추진 체계 개발은 핵심 요소로 꼽힌다. 이에 더해 국내 조선사는 차세대 전략으로 '유무인 복합체계'를 준비하며 해군 전력화와 해외 진출을 동시에 모색하고 있다.

10일 조선·방산업계에 따르면 한화오션은 수소연료전지를 활용한 공기불요추진체계(AIP)를 장보고-III Batch-I(도산안창호급) 잠수함에 적용했다. 이후 Batch-II(장영실급)에서는 한화에어로스페이스가 개발한 리튬이온 배터리를 결합해, 배터리와 연료전지를 함께 사용하는 하이브리드 추진 체계를 구축했다. 업계에서는 이러한 조합이 잠항 능력과 속도를 획기적으로 끌어올리는 기술로 평가하고 있다.

최근 캐나다 잠수함 도입 사업(CPSP)에서도 한화오션은 하이브리드 추진 방식을 제안하며 기술 경쟁력을 강조했다. 경쟁 상대인 독일 TKMS 역시 동일한 개념의 추진 체계를 내세웠으나, 한화오션은 이미 국내 해군 잠수함에 적용한 경험을 바탕으로 운용 실적을 제시할 수 있다는 점이 강점이다.

HD현대중공업은 국내 최초로 리튬이온 배터리를 적용한 잠수함용 전원공급체계를 개발해, 잠수함 전력 운용 효율을 높여왔다. 이 전력공급체계를 통해 잠수함의 잠항 지속 시간이 1.5배 이상 높아졌고, 고속 항해 상태를 유지할 수 있는 시간이 늘어났다는 설명이다. 또 도산안창호급 잠수함 설계를 기반으로 리튬이온 배터리를 적용한 캐나다 맞춤형 모델을 CPSP 사업에서 제시했다.

조선업계는 추진 체계 경쟁력을 바탕으로, 다음 단계 전략으로 유무인 복합체계에 주목하고 있다. 배터리와 연료전지가 잠수함의 '체력'을 키우는 기술이라면, 자율화와 무인화는 인구 감소에 따른 인력 부족과 작전 효율을 끌어올리기 위한 운용 변화로 여겨진다.

한화오션은 정찰용 무인잠수정(UUV)을 유인 잠수함과 함께 운용하는 체계 개발에 속도를 내고 있다. 잠수함 내부에 탑재돼 드론처럼 운용되는 무인잠수정은 승조원 대신 위험 해역을 정찰하며 작전 효율을 높이는 역할을 맡는다. 한화오션은 2024년 대한민국 해군이 발주한 '정찰용 무인잠수정 및 기뢰전 무인수상정 개념설계 사업'에서 우선협상대상자로 선정돼 개발을 진행 중이다.

HD현대중공업은 대양전기공업과 협력해 수출형 무인잠수정 개발에 나서는 한편, 글로벌 AI 기업 팔란티어와 무인수상정(USV) '테네브리스' 개발을 병행하고 있다. AI 기반 기술이 적용된 테네브리스는 향후 유인 잠수함과 연계해 감시·정찰 및 기뢰 제거 역할을 수행할 예정이다.

한국형 잠수함은 앞으로 유인 잠수함과 무인 체계를 얼마나 효율적으로 결합하느냐가 경쟁력이 될 것으로 보인다. 특히 AI 등 첨단 기술을 적절하게 활용해 수중 작전 체계를 대폭 끌어올릴 수 있을지가 K-잠수함의 다음 승부처로 꼽힌다.

한화오션 관계자는 "미국과 유럽을 중심으로 한 글로벌 해양 방산 시장 진출을 위해 기술 경쟁력을 지속적으로 강화하고, 해외 함정 사업을 선도하기 위해 최선을 다하겠다"고 말했다.