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  • [안승범의 디펜스타임즈]해군의 항공모함 건조에 접근해오는 영국

  • 기사입력 2020-10-23 12:02
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퀸 엘리자베스급 항공모함 설계 초기에 통상형(CV) 항공모함으로 설계하는 방안과 단거리 이륙/수직 착륙(STOVL) 항공모함으로 설계하는 방안이 모두 검토되었다.

해군은 공군의 공대함 화력에 대한 의존도를 낮추고 상륙 작전에서 독자적인 항공 화력을 제공할 능력을 갖추기 위해 항공모함을 확보할 예정이다.

​항모의 고정익 함재기는 현재로는 F-35B 말고는 다른 기종을 생각하지 않고 있다.

이 때문에 F-35B를 운용하는 항공모함인 퀸 엘리자베스(Queen Elizabeth)급 항공모함 개발을 주도한 영국의 방산 기업인 밥콕(Babcock)사가 영국 정부를 앞세워 한국에 접근하고 있다.

F-35B의 함상 운용에 필요한 통합 체계를 구축하고 퀸 엘리자베스급 항공모함 설계에 통합하는데 성공한 밥콕은 고정익 함재기를 운용하는 항공모함을 개발하여 운용한 적이 없는 한국에게 필요한 기술과 노하우를 전수하겠다고 나서고 있다.

퀸 엘리자베스(Queen Elizabeth. 이하 QE)급 항공모함은 5세대 전투기인 F-35B를 운용하는 정규 항공모함이다.

현재 5세대 전투기 운용에 돌입한 정규 항공모함은 QE급 항공모함이 최초다.

밥콕은 QE급 항공모함 개발 프로그램에서 주도했는데, 설계 당시에 주안점을 둔 것은 높은 융통성(flexibility)이다.

QE급 항공모함은 다양한 임무를 동시에 수행해야 한다. 필요 단독 항공기 출격 횟수(Sortie)와 신속한 항공기 출격이 요구된다. 높은 출격률로 다양한 임무들을 소화할 수 있어야 하는 것이다.

4만톤급 항공모함으로도 연근해에서 방공은 공군에 의존하더라도 상륙 지원 시의 근접항공지원과 항공차단 작전 등에 필요한 높은 출격률을 감당하기 어렵다는 것이 문제다.

그 결과 QE급 항공모함의 항공기 물류 지원 체계를 설계할 때 이 점에 역점을 두었다.

F-35B 전투기와 AW101 대형헬기 등이 임무를 부여받고 신속하게 출격할 수 있도록 항공기의 임무에 최적화된 형상을 신속하게 구성하고, 항공모함으로 복귀한 항공기의 정비를 짧은 시간 안에 완료함으로써 항공기의 가동률을 높게 유지하고 항상 많은 수의 항공기를 임무 투입 가능한 상태로 유지할 수 있는 자동화 첨단 물류 관리 시스템을 구축하였다.

QE급 항공모함 프로그램에 밥콕은 설계의 30% 이상을 담당하였으며 선체를 구성하는 슈퍼블록 일부를 제작하였다.

QE급 항공모함의 선체 슈퍼블록들 중에는 BAE시스템즈에서 제작된 블록도 있는데, 최종 조립 단계에서는 밥콕에 인계되었다.

​ 밥콕은 BAE시스템즈, 탈레스(Thales) 등과 컨소시움을 구성하여 QE급 항공모함 프로그램을 진행하였으며 밥콕의 계열사인 프레이져-네쉬(Frazer-Nash)가 함정(QE급 항공모함)과 항공기(F-35B, AW101 등)의 통합 설계와 분석으로 CFD를 사용하여 F-35B의 F135 엔진과 리프트 팬의 블래스트 유동을 해석, 항공모함 갑판에 미치는 영향을 해석하고 이를 바탕으로 F-35B의 이륙과 착륙 과정에서 갑판에 미치는 스트레스 경감 방안 개발 등을 시행하였다.

2005~2007년 사이에 영국은 F-35B가 아닌 F-35C를 도입하여 QE급 항공모함에서 운용하는 방안도 검토했다. F-35C를 운용하려면 전자식 사출 장치(EMALS·Electromagnetic Aircraft Launch System)와 같은 사출 장치를 통합하고 항공모함의 비행갑판 제원도 지금의 QE급 항공모함과 다소 달라지는 등 항공모함 설계 전체에 대대적인 수정을 필요로 하여 F-35B를 운용하는 방안을 확정한다.

원래 영국 해군은 함재기로 F-35뿐만 아니라 F/A-18E/F, 라팔(Rafale)까지 고려한 바 있다. F-35C와 F/A-18, 라팔은 모두 항공모함에서 별도의 사출 장치를 사용하여 발진시켜야 하기 때문에 필연적으로 사출 장치에 대한 고려도 QE급 항공모함 개발 단계에서 고려되었다..

현재 EMALS 기술은 미국 업체 제너럴 아토믹스(General Atomics)가 보유하고 있다. 영국이 EMALS 통합 여부를 고려하던 시기에 EMALS는 개발 중이었기 때문에 리스크와 비용 산출, 평가가 불가능하였다. EMALS가 새로운 기술이기 때문에 실용화가 되지 않아 섣불리 채용을 결정하는 것은 리스크였다.

​ 이 때문에 결국 EMALS를 QE급 힝공모함에 채용하지 않기로 결정하고 함재기 역시 F-35B로 확정한 것이다. 대신 EMALS가 미국 항공모함에 먼저 채용되어 충분한 기간 동안 운용되면서 기계적으로 개선되어 신뢰성이 확보되면 차후 QE급 항공모함에도 EMALS를 통합할 수 있도록 EMALS를 수용할 수 있는 여유를 갖는 항공모함으로 QE급 항공모함을 설계하였다.

안승범 디펜스타임즈 대표

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