무인 잠수함, 미 해군에 '혁명'을 가져다주다

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미국의 핵공격 잠수함 함대에는 어뢰관을 통해 어뢰를 발사하고 회수할 수 있는 무인 수중 차량(UUV)인 레이저백이 추가되었습니다. 이러한 UUV는 자체 소나 시스템을 사용하여 적의 함선과 잠수함을 조용히 감지하고 수색할 수 있습니다.

미국 해군 연구소 뉴스(USNI)에 따르면 잠수함에 UUV를 장착하는 것은 매우 필요하지만, 이를 배치하는 데 있어 기술적 문제를 해결하는 것은 쉽지 않습니다. 그 가운데 UUV를 모선으로 회수하는 과정이 가장 복잡하다. 이전에는 이 작업에는 다이버와 드라이도크(DDS)를 사용해야 했는데, DDS는 잠수함이 수중에서 접근할 수 있도록 하는 혹 모양의 모듈입니다. 그러나 함대 내에서 DDS를 운반할 수 있는 잠수함은 극소수에 불과해 레이저백의 배치 능력이 제한됩니다.

변화하는 해저전

이 문제는 이제 어뢰관을 통해 레이저백이 나올 때와 같은 방식으로 내부로 돌아올 수 있게 되면서 해결되었습니다. 이 작업은 잠수함이 이동하는 동안에도 수행할 수 있습니다.

레이저백은 잠수함, 항공모함, 상륙전 함선 건조를 전문으로 하는 회사인 헌팅턴 잉걸스 인더스트리(HII)에서 건조했습니다. 이는 HII REMUS 600을 모델로 한 중형 무인 잠수정(MUUV)으로, 최대 600m 깊이까지 잠수하고 최대 24시간 동안 자율적으로 작동할 수 있는 UUV 모델입니다.

REMUS 600은 선체 길이를 따라 배열하여 배치된 듀얼 주파수 스캐닝 소나를 장착하여 좌현과 우현까지 스캔할 수 있습니다.

2022년 현재 미국 해군은 로스앤젤레스급, 시울프급, 버지니아급 공격 잠수함 53척, 오하이오급 핵무장 탄도 미사일 잠수함 14척, 오하이오급 유도 미사일 잠수함을 개조한 4척을 포함하여 다양한 유형의 잠수함 71척을 보유하고 있습니다. 모든 잠수함에는 새로운 레이저백 드론에 적합한 크기인 533mm(21인치) 표준 어뢰 발사관이 장착되어 있습니다.

각 잠수함 유형마다 레이저백을 사용하는 방법이 다릅니다. 예를 들어, 공격 잠수함은 레이저백을 숨겨서 조용히 발사하여 "사냥꾼이 먹이에게 개를 풀어놓는 것"과 같은 표적을 찾는 데 사용할 수 있습니다. UUV가 탐지될 경우 적은 모선의 위치를 확신할 수 없으므로 공격의 기습이 유지됩니다.

반면, 더 큰 오하이오급 잠수함은 방어용으로 UUV를 사용할 가능성이 높고, 바깥쪽을 향한 수중 센서 장벽을 형성하여 승무원에게 다가오는 위험을 경고할 것입니다.

AI, 3D 프린팅 기술과 결합해 '혁명'을 창조

다이브 테크놀로지의 COO 샘 루소는 "대형 자율 수중 차량(AUV)이 모든 것을 바꿀 것"이라고 말했다. 이들은 차량이 바다에서 며칠 동안 자율적으로 작동할 수 있게 하는 엄청난 탑재량과 전력 용량을 가지고 있습니다."

AI 기술의 폭발로, 이러한 차량은 이제 자유롭게 움직일 수 있고, 몇 주에 달하는 비교적 긴 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 있는 반면, 로봇을 적절한 배치 지역으로 이동시키기 위해 수상함과 조종사가 필요하지 않다는 것입니다.

이러한 자율형 초대형 잠수함을 건조하는 일은 전통적으로 보잉과 록히드 마틴과 같은 대기업이 맡아 왔으며, 이들은 미국 해군에 유인 잠수함을 공급해 온 오랜 역사를 바탕으로 하고 있습니다.

하지만 3D 프린팅 기술은 중소기업에게도 새로운 기회를 열어주고 있습니다. 다이브 테크놀로지스는 자율 주행 수중 차량을 더 빠르고 저렴하게 개발할 수 있다고 말합니다. 일반적으로 디자인을 "물에 담그는" 데는 몇 개월, 심지어 몇 년이 걸리지만, 새로운 인쇄 기술을 사용하면 36시간 이내에 부품을 제작할 수 있습니다.

Dive Technologies의 R&D 책임자인 팀 레이먼드는 "우리는 3일 만에 부품 창고에서 저항이 적은 3D 인쇄 스킨을 갖춘 완전 통합 AUV로 전환했습니다."라고 말했습니다.

3D 프린팅 키트의 유연성과 속도를 이용해 Dive Technologies는 이론적으로 어떤 목적이든, 어떤 크기든 모든 잠수함을 제작할 수 있습니다. 몇 가지 디자인 수정과 3D 프린팅에 하루 반이 걸리고, "AUV 키트"(LEGO나 IKEA 가구와 비슷하게 다양한 공급업체의 모든 필수 부품을 완제품으로 조립하는 툴킷)를 사용하면 어떤 잠수함이든 현실로 만들 수 있습니다.

100년 넘게 수중 세계는 유인 잠수함이 지배해 왔습니다. 하지만 미래에는 자율 작업을 수행하는 로봇이 탑재된 자율 잠수함이 등장할 것으로 보인다.

(PopMech, NavalTech에 따르면)

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