무인 잠수함, 미 해군에 '혁명'을 일으키다

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미국의 핵 공격 잠수함 함대는 자체 소나 시스템을 통해 어뢰를 발사하고 회수할 수 있는 무인 수중 차량(UUV)인 레이저백으로 보완되었으며, 이 시스템은 적의 함선과 잠수함을 조용히 탐지하고 수색할 수 있습니다.

미국 해군 연구소 뉴스(USNI)에 따르면, 잠수함용 UUV 장착은 매우 필요하지만, 배치 과정에서 발생하는 기술적 문제를 해결하는 것은 쉽지 않습니다. 그중에서도 UUV를 모함으로 회수하는 과정이 가장 복잡합니다. 이전에는 잠수정과 건선거(DDS)를 사용해야 했는데, DDS는 잠수함의 수중 접근을 가능하게 하는 혹 모양의 모듈입니다. 그러나 함대 내 소수의 잠수함만이 DDS를 탑재할 수 있어 레이저백의 배치 능력이 제한되었습니다.

변화하는 해저전

오늘날, 이 문제는 레이저백이 발사된 방식과 같은 방식, 즉 어뢰 발사관을 통해 내부로 복귀할 수 있도록 함으로써 해결되었습니다. 이는 잠수함이 이동 중일 때도 가능합니다.

잠수함, 항공모함, 수륙양용 전함을 전문으로 하는 회사인 헌팅턴 잉걸스 인더스트리(HII)가 제작한 레이저백은 중형 무인 잠수정(MUUV)으로, 최대 600m 깊이까지 잠수하고 최대 24시간 동안 자율적으로 작동할 수 있는 UUV인 HII REMUS 600을 모델로 했습니다.

REMUS 600은 선체 길이에 따라 배열된 듀얼 주파수 스캐닝 소나를 장착하여 좌현과 우현을 스캔할 수 있습니다.

2022년 현재 미 해군은 로스앤젤레스급, 시울프급, 버지니아급 공격 잠수함 53척, 오하이오급 핵탄도미사일 잠수함 14척, 그리고 오하이오급 유도미사일 잠수함으로 개조된 잠수함 4척을 포함하여 다양한 유형의 잠수함 71척을 보유하고 있습니다. 모든 잠수함에는 신형 레이저백 드론에 적합한 직경 533mm(21인치)의 표준 어뢰 발사관이 장착되어 있습니다.

잠수함 종류에 따라 레이저백을 사용하는 방식이 다릅니다. 예를 들어, 공격 잠수함은 레이저백을 숨겼다가 조용히 발사하여 "사냥꾼이 먹이를 찾기 위해 개를 풀어놓는" 것처럼 표적을 탐지합니다. UUV가 탐지되더라도 적군은 모함의 위치를 알 수 없으므로 기습 공격이 유지됩니다.

반면, 더 큰 오하이오급 잠수함은 방어를 위해 UUV를 사용할 가능성이 높으며, 승무원에게 다가오는 위험을 경고하기 위해 바깥쪽으로 수중 센서 장벽을 형성할 것입니다.

AI, 3D 프린팅 기술과 결합해 '혁명'을 창조하다

다이브 테크놀로지스(Dive Technologies)의 최고운영책임자(COO) 샘 루소(Sam Russo)는 "대형 자율 수중 차량(AUV)이 모든 것을 바꿀 것입니다."라고 말했습니다. "이 차량들은 엄청난 탑재량과 전력 용량을 갖추고 있어 바다에서 며칠 동안 자율적으로 운항할 수 있습니다."

AI 기술의 폭발적인 발전으로 이러한 차량들은 이제 자유롭게 이동하며 몇 주에 달하는 비교적 긴 시간 동안 미리 프로그래밍된 임무를 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 미 해군의 Orca XLUUV 모델은 최대 3개월 동안 독립적으로 작전할 수 있습니다.

가장 큰 차이점은 AUV는 항구에서 출항하여 임무에 가장 적합한 경로를 스스로 찾을 수 있다는 점입니다. 반면, 로봇을 적절한 지역으로 배치하기 위해 수상함과 조종사가 필요합니다.

이러한 자율형 초대형 잠수함을 건조하는 일은 보잉과 록히드 마틴과 같은 대기업의 손에 달려 있는데, 이들은 오랫동안 미국 해군에 유인 잠수함을 공급해 왔습니다.

하지만 3D 프린팅은 중소기업들에게도 기회를 열어주고 있습니다. 다이브 테크놀로지스(Dive Technologies)는 자율형 수중 차량을 더 빠르고 저렴하게 제작할 수 있다고 말합니다. 일반적으로 "수중"에서 설계를 완료하는 데 몇 달 또는 몇 년이 걸리지만, 새로운 프린팅 기술을 사용하면 36시간 만에 부품을 제작할 수 있습니다.

다이브 테크놀로지스의 연구개발 책임자인 팀 레이먼드는 "우리는 부품 창고에서 저항이 적은 3D 프린팅 스킨을 갖춘 완벽히 통합된 AUV를 3일 만에 만들어냈습니다."라고 말했습니다.

3D 프린팅 키트의 유연성과 속도를 통해 다이브 테크놀로지스는 이론적으로 어떤 목적, 어떤 크기의 잠수함이든 제작할 수 있습니다. 몇 가지 디자인 수정, 하루 반나절 3D 프린팅, 그리고 "AUV 키트"(레고나 이케아 가구처럼 여러 공급업체의 필요한 모든 부품을 조립하여 완제품으로 만들어 주는 도구 키트)만 있으면 어떤 잠수함이든 현실로 만들 수 있습니다.

한 세기가 넘게 수중 세계는 유인 잠수함이 주도해 왔습니다. 하지만 로봇이 스스로 임무를 수행하는 자율 잠수함의 비전이 주목받고 있습니다.

(PopMech, NavalTech에 따르면)

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