우리가 몸에 이상이 생겨 병원에 가면 의사들이 가장 먼저 하는 행동이 있습니다. 무엇일까요? 바로 청진기로 우리 몸속의 소리를 듣는 것입니다. 이를 통해 의사는 어디가 아픈지를 체크하고 적절한 조치를 취하게 되는데요. 이처럼 청진기를 이용하여 몸속의 소리를 듣고 병명을 알아내듯이, 군도 물 속에서 나는 소리를 듣고 적 함정이나 잠수함을 찾아내는 기술이 있답니다. 바로 ‘소나(Sonar. SOund Navigation And Ranging)’입니다.

소나(Sonar)는 음파를 통해 바다 속 물체를 감지하는 음향탐지장비입니다. 잠수함 관련 영화에서 많이 들리는 ‘핑’하고 울리는 맑은 소리가 바로 소나가 내는 소리이지요. 사실 바다 속은 너무 어두워서 눈으로 관측하기가 불가능한데요. 레이다를 사용한다고 해도, 레이다가 내는 전자파는 수중에서 에너지 손실이 많아 매우 짧은 거리만 진행하기 때문에 탐지가 어렵답니다.

<소나체계는 수상함, 잠수함, 기뢰 등 위협 세력의 소음을 활용해서 탐지 추적 및 분석 능력을 보유하고 있습니다.(출처 : 방위사업청 제공 동영상 캡쳐)

음향탐지장비, 소나(Sonar) 시스템을 유지하는 핵심 구성품! ‘수중이동형 예인 케이블’

선박에서 나온 케이블 조립체 끝에 센서를 매달아 적 함정의 음향 정보를 수집하고 전송할 수도 있습니다.

하지만 바다 속은 수압이 굉장히 높기 때문에, 소나 시스템을 이루는 ‘케이블’은 높은 인장 강도(인장 받고 있는 물질이 찢겨지지 않고 견딜 수 있는 최대 강도)를 견딜 수 있어야 합니다.

출처: 한국군사과학기술학회지 제 19권 제 5호(2016년 10월)

따라서 극한의 해저 환경 속에서도 안정적으로 소나 시스템을 유지하면서 이동할 수 있는 기술력을 갖춘 케이블이 필요한데요. 이것이 바로 ‘수중 이동형 예인 케이블’입니다.

과거 우리나라는 ‘수중 이동형 예인 케이블’의 기술력을 갖추지 못해, 해외 제품에 대한 의존도가 높았다고 합니다. 만약 소나를 구성하는 케이블이 고장 났을 때 해외에서 수입해 오지 못한 경우가 생기면 어떻게 될까요? 결국 소나 체계도 무용지물이 되어 적을 탐지하지 못해 우리 안보에도 큰 위협이 될 수 있을 것입니다.

이에 국방과학연구소(ADD)에서는 2014년부터 민간 업체(킴스유비큐)와 함께 민군기술협력 일환으로 ‘수중이동형 예인케이블 개발’을 추진했고, 지난 2017년 국산화에 성공했답니다. 덕분에 이 수중 이동형 예인 케이블은 20♡ 민군기술협력 우수성과로 이름을 올리기도 했습니다.

국내 기술로 개발된 수중 이동형 예인 케이블은 전력을 공급하는 케이블과 데이터 전송ㆍ통신이 가능한 케이블 두 개로 이루어져 있는데요. 6,000m 수심, 138바 압력에도 견디며 인장 강도는 50톤에 이를 정도로 고난이도 기술을 자랑하고 있지요. 덕분에 소나는 바다 깊은 곳에서도 높은 수압을 견디며 안정적으로 적을 탐지할 수 있습니다.

또한 수중에서 이동하는 중에 케이블이 꼬이는 문제가 발생할 수도 있을 텐데요. 하지만 수중 이동형 예인 케이블은 물 속에서도 꼬이지 않고 안정적으로 이동할 수 있는 기술력까지 갖추고 있답니다. 군과 민간업체가 함께 기술을 개발하는 ‘민군기술협력’이 높은 시너지 효과를 발휘한다는 것을 잘 알 수 있겠지요?

해양 플랜트 사업, 해저 탐사 등에도 활용 가능한 ‘수중 이동형 예인 케이블’

‘수중 이동형 예인 케이블’은 적 함정이나 잠수함을 탐지하는 군 소나 체계에 적용되고 있습니다. 하지만 이 해저 케이블과 같은 기술은 민수용으로도 활용할 수 있답니다. 어떤 분야가 있을까요?

대표적으로 무인 잠수정(ROV)이나 크렙스터(CR 200)와 같은 해저 탐사 로봇에 적용할 수 있답니다!

해저 탐사 로봇은 심해저에서 유용 자원과 생물 및 해저유물 등을 발견하고 채취하거나, 침몰선 등의 재난 구조 활동을 목적으로 개발되었습니다. 이 해저 탐사 로봇에 전원을 공급하고, 통신 및 정보를 전송해 원격으로 조종할 수 있도록 도와주는 장치가 바로 ‘엄브리컬 케이블’인데요.

이 엄브리컬 케이블에 적용된 기술이 바로 ‘수중 이동형 예인 케이블’ 기술입니다. 극한의 해저 환경에도 견딜 수 있는 케이블 기술력 덕분에, 해저 탐사 로봇은 바다 속 높은 수압과 불규칙한 조류 등 악조건에서도 안정적으로 해저 탐사나 재난 구조 등의 활동을 펼칠 수 있는 것입니다.