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- Nuclear Submarine / 原子力潛水艦
1 개요
핵을 동력원으로 탑재한 잠수함.
제2차 세계대전 이후에 개발된 핵분열 방식을 응용한 원자로를 동력으로 사용하는 잠수함. 핵잠수함이라고도 한다. 최초로 실용화한 미국 해군의 함종 분류기호는 SSN(Submersible Ship-Nuclear powered).
일반적인 공격용 잠수함이지만 동력만 원자로를 쓴다면 '공격원잠'(SSN), 동력만 원자로를 쓰는게 아니라 핵무기를 탑재한다면 '탄도미사일원잠'(SS-Ballistic missile-N; SSBN)또는 전략원잠이라고 부른다.[1] '순항미사일원잠'(S'-Guided missile-'N; SSGN)이라는 분류도 나왔다
2 특징
말 그대로 원자력을 동력원으로 사용하기 때문에 크고 아름다운 덩치[2]를 자랑한다. 물론 이것도 처음에는 엄청난 난관에 부딪혔다. 미국 최초의 원자력 잠수함인 노틸러스호 개발 초기에는 천연 우라늄을 사용하는 원자로 'CP-1'을 탑재하려고 했는데 그 크기가 크고 아름다운지라 당시 목표로 했던 3500톤급 잠수함에는 도저히 들어갈수가 없는 상황이였다. 그런데 여기서 해군연구소 소속 필립 아벨슨이라는 과학자가 핵연료 농축이라는 카드를 꺼내들면서 원자로 크기를 해당 잠수함에 맞출 수 있었고 그렇게 해서 노틸러스 호가 탄생하게 된 것이다.
이렇게 탑재한 원자로에서 나오는 막대한 에너지 덕분에[3] 물[4]과 산소[5]를 마음껏 쓸 수 있어 주거성[6] 면에서도 좋으며, 큰 만큼 무기도 무지막지하게 많이 싣고 있다. 또한 연료의 특성상 상당히 오랫동안 연료 재보급을 하지 않아도 될 뿐더러 위험천만한 스노클링을 할 필요도 없기 때문에[7] 생존성이 매우 높으며, 크게 만들 수 있기 때문에 승무원들을 위한 공간에 여유가 있어 장기간의 작전수행이 가능하다. 2000년대 후반에 등장한 아스튜트급 / 뱅가드급의 PWR-1 원자로나 시울프급의 S6W 원자로는 30년 주기마다 핵연료만 교체하면 무제한 잠항이 가능하나, 대부분의 원잠은 작게는 6년 많게는 14년 주기로 핵연료의 교체가 필요하다. 그렇다고 해도 통상동력형 잠수함에 비해 무제한적인 항속능력을 가지며(45~60일 VS 6년 이상) 식량과 같은 승무원들의 보급품 소모와 정신 건강[8]을 고려해 실제 작전기간은 그 미만으로 조정하는 편이다.(이는 냉전 당시 미, 소 양국이 공통으로 도출한 결과로 전략원잠 및 공격원잠의 초계기간은 실제 90 ~ 110일 정도를 1주기로 하여 운용한다.)
소련 해군의 알파급, 시에라급, 마이크급의 경우에는 1200m의 잠항심도를 자랑하는데, 209급/212/214급의 배에 달한다.[9] 또한 원자로의 출력도 좋아서 평균 속력도 재래식에 비해 월등히 좋다. 잠수함 관련소설 바라쿠다에서 원잠의 무제한 잠항능력과 월등한 출력으로 인한 속력 덕에 수상함대가 추적하는 원자력 잠수함에게서는 도망칠 수 없다고 하기도 한다.
단, 동력원이 원자로이기 때문에 저속 추진시 소음은 재래식 잠수함보다 큰 편이다. 원자로의 냉각수 순환을 위한 펌프라든가 추진기인 증기 터빈 등으로 인해 기본적인 소음발생원이 재래식보다 많기 때문.[10] 또한 재래식 잠수함은 전기모터의 특성상 저속항해시 추진소음이 극단적으로 줄어들고 완전 정지시 무음상태가 가능하지만, 원자력 잠수함은 엔진을 꺼서 엔진 소리를 없애는 것이 불가능하다.
그렇지만 원자력 기관은 크기에 비해 출력이 높고 선체를 대형화할 수 있기 때문에, 추진기관의 소음 방사를 감쇄시키는 방음설비를 갖추기가 용이하다. 따라서 최신 핵잠수함들은 중속 이상의 속도에서는 재래식 잠수함보다 더 조용한 경우도 있다. 미국 해군의 시울프급은 20노트의 고속항해시에도 재래식 잠수함 만큼의 소음만 낸다고 하니 흠좀무.
3 형식별 분류
4 문제점
당연한 이야기지만 값이 더럽게 비싸고, 사고라도 나면 방사능 오염의 위험성이 있다.
따라서 소련 원잠에서 사고가 나면 함장들은 원자로 폐쇄를 우선시했다고 한다. 물론 승조원들이라고 해서 안전한 건 아니라서 러시아에서는 "한밤중에 원잠 승조원들을 어떻게 구분할까? 답은 간단하다. 그 녀석들 몸에서는 푸른 빛이 나니까."같은 블랙 유머까지 나도는 판이다. 미국에서도 SSN-575 시울프 잠수함에선 원자로 부근에서 밤에도 보이는 파란빛을 내뿜기도 했었으나 다행이게도 시험 운항후 경수로로 바꿨다고 한다. 특히, 영화로도 제작되어 유명한 소련 최초의 원잠 K-19는 진수서부터 잦은 사고로 히로시마, 과부제조기 등의 불명예스런 별명을 얻기도 했고 2000년에는 비교적 최신형이었던 오스카II급 쿠르스크 함까지 어뢰 시험발사 중 어뢰의 폭발로 침몰하기도 했다[11]. 뭐, 다른 나라 원잠이라고 해서 방사능의 위협에 100% 안전하지는 않겠지만 말이다.
5 대한민국의 원자력 잠수함 보유
해당 항목 참조.
6 각국의 원자력 잠수함
- 러시아
- 타이푼급 - 전략 핵 잠수함 세계에서 가장 큰 덩치를 자랑한다. 잠수함 주제에 잠수시 만재배수량이 48,000톤. 전함수준의 배수량이다.
- 슈카B/바스급 - 나토명은 아쿨라이다, 타이푼급과 혼동 주의.
- 알파급 - 가장 빠르고 가장 깊게 잠수하는 바다의 스포츠카
하지만 소음도 스포츠카 - 야센급 - 과거 잠수함왕국 소련의 영광을 재현하는 먼치킨자리 탈환을 노리는 러시아의 야심작
- 오스카급
- 시에라급
- 빅터급
- 델타급 - 러시아의 전략잠수함. 2011년 12월 30일에 델타급 원자력잠수함 에카테린부르크호에서 화재가 발생했다.
- 보레이급 - 전략잠수함중 성능은 최강… 근데 모든 문제는 여기에 들어가는 미사일인 불라바에 있다.
- K-19 히로시마, 과부제조기로 유명한 소련 최초의 핵잠수함
- 인도
- 아리한트 - 인도 최초의 핵잠수함이자 전략원잠
- 챠크라 - 러시아의 아쿨라-II급 '네르파'를 임대
7 기타
전략원잠의 근무는 더럽게 심심하다고 한다. 이런 잠수함에는 SLBM을 싣고 다니는데, 그냥 정해진 길을 따라서 뺑뺑이를 돌다가 모항으로 돌아오는 것이 전략원잠 임무의 전부. 그러나 실제로는 전략원잠도 자신을 미행할지 모르는 적국의 헌터킬러 핵잠수함을 찾아내기 위해 주기적으로 확인을 한다. 특히 자신의 후미에 미행이 붙었을 가능성이 높다는 첩보가 입수되면 무작위적으로 뒤를 돌아보는 기동을 하기도 하는데, 소련 전략원잠의 이런 행동은 미국 잠수함부대 내부에서 크레이지 이반이라는 악명으로 전해내려온다.[12]
미국에서는 세상을 좌지우지할 수 있는 두개의 자리가 있는데, 하나는 대통령, 또 하나가 전략원잠의 함장이다라는 말(영화 크림슨 타이드의 대사)도 있다지만, 평시에 원잠끼리 마주치면 쌍방이 함부로 어뢰를 쏘질 못하기 때문에 서로 능동 소나음을 쏴서 경고하는 식으로[13]빼애애애액싸운다고 한다. 이러다가 충돌 사고를 내서 침몰한 소련의 K-13호가 있다. 물론 전시에는 그런거 없다.
브라질에서 2010년 이후에 SMB-10이란 이름의 공격원잠을 개발할 계획이 있다고 한다. 그러나 만재배수량이 2,500톤급이라는 것이 큰 문제. 루비급에서 보듯이 작은 배수량의 원잠은 작전일수가 제한되는 등 원잠의 장점을 다소 상실한다.
브라질 국방장관이 프랑스를 방문해 스코르펜급 잠수함 1척 수입을 타진했는데 핵잠수함의 생산 모델로 사용할 목적이다. 그리고 룰라 대통령도 2007년 원잠 건조와 우라늄 농축시설에 5억4000만 달러의 추가 예산을 투입하겠다고 발표한 걸로 보아 브라질의 원잠 보유 의지는 확고하다고 볼 수 있다.
아르헨티나 일간지 클라린에 따르면 브라질과 아르헨티나가 공동으로 원잠 건조에 나선다고 한다.
영국의 세계적인 해군력 전문가인 제프리 틸 교수는 2012년 출간한 저서 '아시아의 해군력 팽창'(Asia's Naval Expansion)에서 일본이 미국에 원자력잠수함의 임대 가능성을 논의했다고 언급했다.[14][15]
1983년 3월 한·미 연합기동훈련에 참가한 미국 7함대 소속 항공모함 키티호크와 소련 빅터급 공격용 핵잠수함이 동해에서 충돌사고를 낸 적이 있다.
무제한 수준의 잠항 능력과 SLBM이라는 막강한 위력, 그리고 잠수함이라는 함종이 가지는 뛰어난 은신 능력 때문에 외계의 침공이나 기계의 반란처럼 인류 전체와 적대하는 세력이 등장하는 창작물에서는 인류의 최종 병기로 등장하는 경우가 가끔 있다. 이 경우 SLBM을 위해 SSN이나 SSGN보다는 SSBN이 주로 등장한다.
승조원의 복지를 향상하기 위해 온갖 아이디어와 기술이 총동원되어 있음에도, 해군에서 가장 열악한 근무환경을 자랑(?)하는 곳이 원잠이라고 한다. 잠수함에서 일주일 정도만 지내 보면 사람이 한시간에 몇번 방귀를 뀌고 트림을 하는지 꽤 정확히 알게 되며, 수십명의 청장년 남성들의 겨드랑이와 가랑이, 머리에서 나는 향기가 융합되어 함내 어디서나 맡을 수 있는 미묘한 냄새가 풍긴다고. 게다가 주기적으로 연료나 배터리 때문에라도 부상을 해야만 하는(즉 주기적으로 바깥 공기라도 쐴 수 있는) 재래식 잠수함과 달리 정말로 몇달간 바닷속에서만 끙끙대야 하는, 그리고 원자로 관련 직별이라면 방사능 관리라는 어마무시한 스트레스까지 추가되는 원잠은... 버틸 수가 없다. 재래식 전부 버리고 원자력 잠수함만 굴리는 미 해군의 경우 샤워실 벽과 바닥은 정액(...)으로 칠갑이 되어 잘 씻기지도 않을 정도라 전해진다. 남정네들끼리 지내기도 좁아터진 이런 잠수함의 특성상 사정이 매우 여유로운 미군에서조차도 (특수부대를 제외하면) 가장 마지막까지 금녀의 구역으로 남았던 곳이 잠수함이기도 하다.
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아쿨라급의 부함장님이라해도 마누라만큼은 이길 수 없다
표정을 잘 보면 원잠근무가 정신상태에 얼마나 안 좋은지 알 수 있다. 눈은 풀려있고 정신이 반쯤 나간듯 보인다.
- ↑ 흔히 원자력 추진은 원자력 잠수함, 핵미사일을 탑재한 경우는 핵잠수함이라 부른다는 오해가 민간에 널리 퍼져있으나 사실과 다르다. 기본적으로 원잠=핵잠이며, 잠수함 발사 핵미사일 탑재여부로 전략무기로 분류되기에 관련 네이밍이 붙는 것이다.
- ↑ 아무리 작아도 3,000t이상은 찍어준다. 단, 프랑스의 루비급은 제외.
- ↑ 원자력은 현재까지 인류가 사용할 수 있는 에너지원 중에서 효율과 출력이 제일 높은 에너지원이다. 그것도 다른 에너지원들과 비교해서 그냥 좀더 높은 수준이 아니라 압도적으로 차이가 난다. 한가지 예를 들자면 우라늄 1kg(=0.001톤)이 핵분열로 내뿜는 에너지가 석탄 3000톤의 에너지와 필적한다고 한다!
- ↑ 원자력 잠수함은 크기와 출력에 여유가 있기 때문에 아예 담수화 장비를 갖추고 있어 바닷물을 담수화 하여 승무원들의 식수 및 생활용으로 사용한다. 출항할 때 저장해간 제한된 물을 사용해야 하기 때문에 샤워는 커녕 머리 감기도 힘든 재래식 잠수함과 비교하면 이쪽은 승무원들이 물을 마음껏 쓸 수 있다고 봐도 좋을 정도.
- ↑ 바닷물을 전기분해해서 산소를 뽑아낸다. 이 방식은 쥘 베른의 소설 해저 2만리의 노틸러스 호에서 사용된적 있다(...)
F-22도 그렇고 픽션을 뛰어넘는 논픽션 - ↑ 한번 출항하면 최소 수개월 이상 밀폐된 장소에서 임무를 수행해야 하는 잠수함 승무원 입장에서 신선한 공기를 마시고 물을 마음껏 사용할 수 있다는 점은 승무원들의 사기와 작전능력에도 영향을 미친다. 지상에서야 당연히 누리는 자유지만 앞에서도 언급했다시피 재래식 잠수함은 그것조차 누릴 수 없다는 점을 상기하자.
- ↑ 재래식 잠수함은 배터리에 축전된 전기가 방전되지 않도록 일정 주기로 수면 위로 부상해서 디젤엔진을 가동해 배터리를 충전시켜야 한다. 수면 가까이 부상해야 하는데다가 디젤엔진 가동에 필요한 산소를 공급받고 배출되는 탄소를 방출하기 위해 스노클링 마스트(굴뚝을 생각하면 이해가 빠를 것이다)를 수면 위로 올려야 한다. 수면 가까이 부상하면 육안에도 쉽게 눈에 띌 뿐만 아니라 위로 세운 스노클링 마스트가 대수상 레이더에 포착될 가능성이 높아지며, 충전을 위해 가동하는 디젤엔진은 소음을 발생시키기 때문에 손쉬운 먹잇감이 된다.
- ↑ 인간이 완전히 밀폐된 공간에서 정신 건강을 유지하는 것은 이론상 3개월을 넘길 수 없다는 연구가 있다.
- ↑ 다만 이 잠수함들이 티타늄으로 도배를 한 탓이 크다. 잠항심도가 너무 깊으면 에너지 낭비가 심하고 티타늄 선체는 유지비용을 많이 강요한다.
- ↑ 미국의 최신 원자력 잠수함용 원자로는 저속항행시 자연대류로 냉각되도록 설계되어 냉각수 순환펌프 소음을 발생시키지 않도록 되어 있다
- ↑ 그래도 이건 원자로 사고와는 관계없는 어뢰 폭발 사고 정도(!!)로 그나마 전쟁으로 연결될 문제는 크게 없었지만 K-19의 사고는 잘못하면 정말 미소간 핵전쟁이 터질 문제였다.
- ↑ 수중에서 안 그래도 조용한 전략원잠의 소리를 추적하기 위해 헌터킬러 잠수함은 전략원잠의 후미 매우 가까이에 붙어서 미행하는 경우가 많은데, 이럴 때 갑자기 적 잠수함이 한바퀴 돌아서면 발각되는 게 문제가 아니라 충돌할 위험이 크다. 물론 추격받는 쪽에서는 그걸 노리는 거라지만(...)
- ↑ 영화에서는 띠~잉하는 소리로 나오지만, 실제로는 들리는 순간 귀가 찢어질 정도로 아프다고 한다.
- ↑ 해당 저서의 92쪽에 있는 내용인데, 구체적인 출처는 없이 "There has even been talk of Japan acquiring an SSN on lease from the US."라고만 적혀있다. 때문에 인도처럼 실제로 원자력잠수함의 임대를 추진하려 한 것인지, 아니면 단순히 가능성 여부만 문의한 것인지는 미상.
- ↑ 근데 문근식 씨는 이 대목을 "일본이 원자력잠수함의 확보를 본격화하고 있다."고 해석하여 한국의 원자력잠수함 확보 필요성을 강조하는 근거로 제시했다. 판단은 알아서…