함정전투체계 해군 보급률 ‘99%’… 전투용 무인수상정 개발 도전장

[K-방산, 자주국방을 넘어 세계로] 한화시스템

‘함정의 두뇌’인 함정전투체계(CMS)의 국내 최고 개발 기업 한화시스템이 바다 위 전투용 무인 전력 시장에 첫 도전장을 내민다. 한화시스템은 독보적인 함정 관련 기술력의 적용 대상을 넓혀 대한민국 해양 안보에 기여하고 미래 첨단 해전을 선도하겠다는 목표를 밝혔다.

한화시스템이 실해역에서 군집 무인수상정 10대의 군집기동 성능검증을 진행하고 있다. 한화시스템 제공

무인수상정·무인잠수정·차세대 기뢰제거처리기 등 이미 첨단 해양무인체계의 모든 라인업을 보유한 한화시스템은 함정전투체계와 해양 무인체계 기술 역량의 공통분모인 ‘전투용 무인수상정’ 개발에 적극 도전한다는 계획이다.

전투용 무인수상정은 NLL 등 적 위협이 큰 전방 해역에서 기존 고속정이 수행하던 작전 임무를 자율적으로 수행할 수 있는 실임무장비로 이름에서도 알 수 있듯 ‘전투관리’ 및 ‘무인화’ 기술이 가장 중요하다. 또한 플랫폼이 함정 수준으로 커지고 함 내 장비의 개수가 증가하는 만큼 ‘장비 상태관리’ 기술 또한 매우 중요하다. 수색구조 및 감시정찰 임무 수행 용도로 개발돼 연안에서의 자율운항 및 표적 수색 등 기술이 중요한 정찰용 무인수상정과는 그 기능과 역할, 개발에 요구되는 역량이 매우 다르다.

전투용 무인수상정에는 전투용 유인 함정과 동일한 수준의 임무를 수행하기 위한 △전투 관리 능력 △함정의 특수 성능 △무장 통제 및 안정화 기술 등이 반드시 필요하다. 이를 위해 한화시스템은 자사의 우수한 ‘CMS’와 더불어 한화오션의 ‘특수선 건조 역량’ 및 한화에어로스페이스의 ‘유도탄 발사대 개발 역량’ 등 국내 최고의 기술력들을 종합해 한화만의 시너지를 발휘하겠다는 전략을 세웠다.

해군 교육생들이 국방기술진흥연구소 및 한화시스템으로부터 증여 받은 함정 추진체계 상태기반진단체계(CBMS)를 시험 운용하고 있다.

또한 한화시스템이 국내에서 유일하게 국산화에 성공한 무인함정의 핵심 기술인 ‘지능형 전투체계’ ‘통합기관제어체계(ECS)’ 및 ‘상태기반진단체계(CBMS)’와 국내 최초로 개발한 ‘무인수상정 군집 자율운항’ 기술을 적용해 전투용 무인수상정의 핵심 장비인 ‘통합임무관리체계’의 완벽한 개발을 위한 모든 준비를 마쳤다.

한국 해군 함정 99%에 CMS 공급

함정의 두뇌에 해당하는 CMS는 전투용 함정에 없어서는 안 될 가장 핵심이 되는 체계다. 동시에 다가오는 다양한 위협체를 함정에 탑재된 센서로 탐지·분석하고 이를 함포 등의 무장체계에 전달·명령해 위협체를 제거하는 역할을 한다.

정찰용 무인수상정과 달리 전투용 무인수상정의 경우 이 CMS 역할이 매우 중요하다. 특히 한화시스템이 전투용 무인수상정에 탑재할 CMS에는 정확하고 정밀한 타격을 위한 사격통제 알고리즘이 적용돼 주목된다.

한화시스템은 세계 최고 수준의 자동화 탄착 수정이 적용된 사격제원계산장치 개발 기술력을 국내 유일하게 보유하고 있으며 이를 바탕으로 정밀한 타격을 통한 전투력을 향상시킬 것으로 기대하고 있다.

한화시스템은 대한민국 해군의 고속전투함·대형상륙함·구축함·호위함·잠수함 등 다양한 수상·수중 함정에 자체 기술력으로 국산화한 CMS를 공급해 온 국내 하나뿐인 기업이다. 지난 40여 년간 해군이 사용하고 있는 거의 모든 함정에 독자 개발한 CMS를 납품하며 기술력을 인정받고 있다.

한화시스템은 미래형 함정에 요구되는 스마트 솔루션의 일환으로 지능형 전투체계 또한 개발하고 있다.

CMS 등 무인함정 기술 최초 국산화 성공

한화시스템은 함정 무인화의 핵심인 △CMS △ECS △CBMS 3종 모두를 자체 개발해 국산화에 성공한 국내 유일무이한 기업이다. 이 기술들은 미국·이탈리아·노르웨이 등 일부 선진국만 보유하고 있었다.

ECS는 함정 운용에 필요한 추진·전력·보조기기·손상계통시스템을 하나의 네트워크 기반으로 통합해 함정이 안정적이고 효율적으로 임무를 수행할 수 있도록 하는 첨단 제어장비로 함정의 ‘심장’과 같다. 차량의 자율주행과 같이 함정의 자율운항을 실현하기 위해서는 해상 상태에 따라 속력을 적절히 제어하는 기술이 매우 중요하다.

CBMS는 △엔진 △감속기어 △해수펌프 △냉동기 등 50여 개 장비로 구성된 함정 추진체계의 운용 상태를 실시간으로 감시·진단하고 필요시 승조원에게 정비를 권고하는 시스템이다. 첨단 머신러닝 기술이 적용돼 단순 모니터링뿐 아니라 성능 평가를 통한 경향분석, 고장진단 및 잔여수명 예측 등을 수행할 수 있어 미래형 무인함정에 요구되는 핵심 체계로 꼽힌다.

무인수상정 군집자율운항 기술 국내 첫 개발

일반적으로 유인 함정보다 크기가 작은 무인수상정은 단독이 아닌 군집으로 운용해야 효율적인 임무 수행이 가능하다. 한화시스템은 국내 처음이자 유일하게 국방과학연구소와 함께 군집으로 운용 가능한 군집 무인수상정 및 다양한 무인수상정에 탑재 가능한 군집 통신 네트워크 개발을 2024년 12월 성공적으로 마쳤다.

이를 통해 한화시스템은 현재 △군집임무계획기술 △군집자율운항기술 △군집통신네트워크기술 등 무인수상정을 군집으로 운용하기 위한 핵심 기술을 모두 확보한 상태다.

한화오션 ‘조선’, 한화에어로 ‘발사대’

한화시스템은 방산 계열사들과의 효율적인 협업이 가능해 한화만의 독자적인 시너지 창출이 가능하다는 이점을 지닌다.

대한민국 대표 조선사이자 국내 최고 수준의 함정 건조 기술력을 지닌 한화오션은 잠수함·구축함·호위함·초계함·지원함 등 다양한 해양방산 제품 라인업을 보유하고 있다. 특히 한화오션과 한화시스템은 지난 2024년 해군 주관 전투용 무인수상정 개발의 가장 기본이 되는 개념설계 과제뿐 아니라 정찰용 무인잠수정 및 기뢰전 무인수상정 개념설계를 성공적으로 수행하며 무인체계 분야에서도 기술력을 인정받은 바 있다.

흔들림이 많은 바다 위의 배에서 미사일을 안정적으로 발사하려면 안정성·정확성이 매우 높은 발사대가 필수적이다. 한화에어로스페이스는 중거리 지대공 유도무기체계 천궁-Ⅱ와 다연장로켓 천무 등 각종 육상용 발사체계부터 해상용 발사체계까지 우리 군의 주요 무기체계 발사대 개발 부문에서 최고 역량을 지니고 있다.