무인 잠수함, 미 해군에 '혁명'을 일으키다

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미국 핵 공격 잠수함 함대에 어뢰를 발사하고 회수할 수 있는 무인 수중 잠수정(UUV)인 레이저백(Razorback)이 추가되었습니다. 이 UUV는 자체 소나 시스템을 사용하여 적 함선과 잠수함을 은밀하게 탐지하고 수색합니다.

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 이 작업을 위해 잠수정과 건선거(DDS)를 사용해야 했습니다. DDS는 잠수함의 수중 입출항을 가능하게 하는 혹 모양의 모듈입니다. 그러나 함대에서 DDS를 탑재할 수 있는 잠수함은 소수에 불과하여 레이저백의 배치 능력에 제한이 있었습니다.

수중전의 변화

이제 이 문제는 레이저백이 어뢰 발사관을 통해 잠수함으로 돌아올 수 있게 되면서 해결되었습니다. 잠수함이 이동 중일 때도 이 기능이 가능합니다.

잠수함, 항공모함, 상륙함을 만드는 회사인 헌팅턴 잉걸스 인더스트리(HII)에서 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 배열되어 배치된 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 잠수함을 개조한 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 레이저백의 용도가 다릅니다. 예를 들어, 공격 잠수함은 레이저백을 숨기고 조용히 발사하여 "사냥꾼이 먹이를 찾기 위해 개를 풀어놓는" 것처럼 표적을 찾는 데 활용할 수 있습니다. UUV가 탐지되더라도 적은 모선의 위치를 알 수 없으므로 기습 공격이 유지됩니다.

반면, 더 큰 오하이오급 잠수함은 UUV를 방어적으로 사용하여, 승무원에게 다가오는 위험을 경고하기 위해 바깥쪽을 향한 수중 센서 장벽을 형성할 가능성이 높습니다.

AI와 3D 프린팅 기술이 결합해 '혁명'을 만들어낸다

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

AI 기술의 폭발적인 발전으로 이러한 차량은 이제 자유롭게 움직일 수 있으며, 몇 주 만에 비교적 오랜 시간 동안 미리 프로그래밍된 임무를 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 미국 해군의 Orca XLUUV 모델은 최대 3개월 동안 독립적으로 작동할 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 필요하지 않습니다.

이러한 자율형 초대형 잠수함을 만드는 일은 전통적으로 보잉과 록히드 마틴과 같은 대기업이 맡아 왔으며, 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 주장합니다. 일반적으로 "수중"에서 설계를 완료하는 데 몇 달 또는 몇 년이 걸리지만, 새로운 프린팅 기술을 사용하면 36시간 만에 부품을 제작할 수 있습니다.

다이브 테크놀로지의 연구개발 책임자인 팀 레이먼드는 "우리는 부품 창고에서 저항이 적은 3D 프린팅 스킨을 갖춘 완전히 통합된 AUV를 3일 만에 완성했습니다."라고 말했습니다.

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

한 세기가 넘게 수중 세계는 유인 잠수함이 주도해 왔습니다. 하지만 미래에는 로봇이 스스로 임무를 수행하는 자율 잠수함의 비전이 현실이 될 것입니다.

(PopMech, NavalTech에 따르면)

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