(기술) '잠수함 탐지 기술'-대비 문제(2020 EBS 독서 독해의 원리)

 

 

※ 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

 

1982년 영국과 아르헨티나의 포클랜드 전쟁 당시, 아르헨티나는 4척의 잠수함 중 단 1척만 전쟁에 참여할 수 있었다. 이 1척의 잠수함은 영국 군함에 대해 3발의 어뢰를 발사해 1발을 명중시켰는데 이마저도 불발이었다. 이처럼 아르헨티나의 잠수함 작전은 효과가 없었지만, 영국 함대는 이 잠수함의 위협을 막기 위해 대잠 항공모함 2척, 호위함과 구축함 12척, 잠수함 5척 등을 투입해야만 했다. 영국은 엄청난 전쟁 물자와 시간을 투입했지만 결국 잠수함을 찾는 데 실패했고, 여러 작전이 위축되고 말았다.

 

이처럼 잠수함은 탐지가 어려워 매우 위협적인 무기 중 하나이다. 제1차 세계 대전에서 독일 잠수함에 큰 피해를 입은 영국은 음파를 사용해 잠수함을 탐지하는 수단을 연구해 ㉠소나(SONAR)라고 불리는 음파 탐지기를 개발했다. 소나의 원리는, 소나에서 발신된 음파가 목표물에 부딪혀 돌아오는 소리를 감지해 목표물과의 거리와 방향을 측정하는 장치로, 지금까지도 잠수함을 찾는 가장 중요한 수단이 되고 있다.

 

소나에는 액티브 소나와 패시브 소나가 있는데, 액티브 소나는 스스로 음파를 발신해 목표물을 탐지하는 소나로, 영화에서 수중에 ‘피~잉, 피~잉’ 하는 소리를 내는 것이 바로 이것이다. 액티브 소나는 패시브 소나에 비해 목표물과의 거리와 방향을 더욱 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있지만 음파 발신 위치를 상대방이 역추적해 발신자의 위치가 노출된다는 단점이 있다. 그래서 수상함과 잠수함의 액티브 소나는 상대 잠수함을 공격하기 직전이나 상대를 위협하는 제한적 용도로만 사용한다. 다음으로 패시브 소나는 음파를 발신하지 않고 상대편에서 발생하는 소음을 감지해 적의 수상함이나 잠수함을 탐지하는 소나이다. 이 소나는 액티브 소나와 달리 자신의 위치를 노출하지 않는 장점이 있지만, 이를 운용하는 수상함이나 잠수함 자체의 소음, 주변의 수중 소음 등에 영향을 받아, 목표물에 대한 정보가 액티브 소나에 비해 부정확하다. 그래서 수상함이나 잠수함이 고속으로 이동할 경우 성능이 크게 저하된다.

 

수중에 있는 잠수함을 탐지하기 위해서는 먼저 수상함이나 잠수함의 패시브 소나를 이용해 잠수함을 탐지하는데, 이처럼 잠수함의 위치 정보를 수집해 추적하는 것을 ‘접촉 유지’라고 한다. 그리고 더 정확한 위치를 알기 위해 해상 초계기나 대잠 헬기와 같은 대잠 항공기를 동원한다. 대잠 항공기는 액티브 소나 또는 패시브 소나가 탑재된 막대기 모양의 소나 부이를 잠수함이 있을 곳으로 예상되는 지역에 투하한다. 소나 부이는 설정된 수심에 도달해 수중의 음향 정보를 수집해 대잠 항공기나 수상함 등에 송신하며, 이를 통해 적의 잠수함을 탐지한다. 하지만 소나 부이에 탑재된 배터리의 용량이 제한되어 있으므로 오랜 시간 정보를 수집하는 데에는 한계가 있다. 또 대잠 헬기는 정지 비행이 가능하기 때문에 헬기에서 줄이 달린 소나를 잠수함이 있을 것으로 추정되는 수중으로 내려보내 수중의 음향 정보를 수집하는데, 이 때 사용되는 소나를 디핑 소나라고 한다. 디핑 소나는 줄을 이용해 소나의 탐색 수심을 변화시킬 수 있고 음향 정보를 유선으로 전달해 소나 부이에 비해 안정적인 정보 전달이 가능하다. 하지만 이를 운용할 때에는 대잠 헬기의 연료 소모가 많고, 제공권이 확보되지 않았거나 기상 조건이 좋지 못한 경우 사용이 어렵다는 단점이 있다.

 

잠수함을 탐지하는 또 다른 방법으로는 잠수함이 수중에서 스노클이라고 하는 공기 흡입관이나 잠망경을 수면 위로 올렸을 때 대잠 항공기의 ㉡레이더를 통해 이를 탐지하는 방법이 있다. 대잠 항공기에서 발신된 레이더 전파가 스노클이나 잠망경에 반사되어 돌아오는 신호를 수신해 잠수함과의 거리와 방향을 탐지할 수 있지만, 파도가 높거나 기상 조건이 좋지 못하면 효과를 보기 어렵다. 또 잠수함이 탐지를 우려해 잠망경이나 스노클을 매우 짧은 시간 동안만 수면 위로 노출하므로 이를 이용한 잠수함 탐지는 매우 어렵다. 또 해상 초계기의 자기 탐지기(MAD)를 이용하기도 하는데, MAD는 금속으로 만들어진 잠수함의 수면 위에 주변과 다른 자기장 분포가 나타나는 것을 이용해 잠수함을 탐지하는 것이다. 그러나 MAD 역시 탐지 범위가 수백 미터에 불과하고 잠수함이 수면 가까이에 있지 않으면 탐지가 어렵다는 단점이 있다.

 

이처럼 수중의 잠수함을 탐지할 수 있는 방법은 여러 가지가 있지만, 실제 잠수함을 탐지하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 무엇보다 드넓은 바다 전체를 이러한 탐지 수단으로 지속적으로 감시하는 것이 불가능할 뿐만 아니라, 최신 잠수함들은 잠수함에서 발생하는 소음을 줄이기 위한 다양한 장치와 설계를 적용하고 있기 때문이다. 그래서 잠수함 탐지는 수상함, 대잠 항공기 등의 자산을 효율적으로 투입해 다양한 탐지 수단을 동시에 운용한다.

 

 

[해설]

「잠수함 탐지 기술」

해제

이 글은 탐지가 어려워 위협적인 무기로 평가되고 있는 잠수함 탐지 기술에 대해 설명하고 있다. 잠수함 탐지를 위한 가장 중요한 수단은 음파 탐지기, 곧 소나이다. 소나는 크게 액티브 소나와 패시브 소나로 구분되며, 잠수함을 탐지하기 위해서는 소나로 잠수함을 탐지해 접촉을 유지한 후 대잠 항공기의 소나 부이와 디핑 소나 등을 통해 정확한 위치를 탐지한다. 아울러 잠수함 탐지를 위해서는 대잠 항공기의 레이더나 자기 탐지기를 이용하기도 하지만 잠수함의 탐지가 어려워 여러 가지 방법을 동시에 사용한다.

주제 : 잠수함 탐지 기술

독해 포커스

은밀성을 자랑하는 잠수함을 탐지하기 위한 다양한 기술에 대해 설명하고 있는 글이다. 잠수함 탐지에 사용되는 기술을 크게 분류해 본 후, 각각의 기술이 어떠한 원리를 통해 잠수함을 탐지하는지 이해하며 글을 읽어야 한다. 그리고 각각의 탐지 기술이 어떠한 차이를 가지고 있는지 파악하며 글을 읽어야 한다.

 

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