소류급 잠수함
1. 제원
2. 개요
일본 해상자위대의 AIP 탑재형 재래식 잠수함. 이름의 유래는 2차 세계대전 시절 일본군 해군의 항공모함이었던 소류.
16SS라고 부르는데 휴우가급(16DDH)처럼 헤이세이 16년(2004년) 예산안에 들어갔다는 이유 때문이다. AIP를 최초로 탑재한 잠수함인 건 아니지만, 꽤 빠른 시기에 AIP를 탑재한 것으로 평가된다. 해상자위대에서는 최초로 채용된 X자형 방향타 그리고 현재 운용되는 최대급의 비원자력 추진 잠수함[1]이다. 2009년부터 취역하고 있으며, 2021년 마지막 함정이 배치될 예정이다.
차기 함급은 타이게이급 문서를 참조.
3. 상세
기관부는 스웨덴의 스털링 AIP와 디젤 발전기로 충전되는 납축전지로 이루어진다. 스털링 기관 프로토타입을 훈련용 잠수함 아사시오함을 개조해 시험하기도 했다. 그러나 출력이 낮아 5번함부터는 일본이 독자적으로 개발한 수소 연료전지를 탑재할 예정이었다. 그러나 수소흡착합금의 단가가 예상보다 너무 비싸 취소되었다.
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선체는 이중 구조이며 내압 선체에는 정상급 잠수함용 고장력강철인 NS110강(1078 Mpa)이 사용되고 외부 선체는 HY100(690 Mpa)과 HY130(890 Mpa) 사이에 해당하는 NS80강(784 Mpa)이 사용된다.# 즉 소류급 잠수함의 고장력강은 미국 원자력 잠수함의 HY130과 비견되거나 이를 능가하는 성능이며 이중선체(복각식) 덕분에 내구성이 더욱 향상됐다. 이 덕분에 디젤 잠수함임에도 '''잠항심도는 최대 500m'''에 달한다.
참고로 이 고장력 강판은 신일본제철과 가와사키 제철, 미쓰비시 제강이 각각 개발에 참가하여 만들어냈다.#[2]
오야시오급보다 만재배수량이 200톤 가량 증가하였지만 승조원은 오히려 69명에서 65명으로 감소하였다. 미국식 잠수함 운용 방식을 채용하여 비교적 많은 승조원을 유지하던 해상자위대에게는 큰 변화다.[3] 세일과 선체 중앙부에만 음향감쇄타일을 적용한 오야시오급과 달리 소류급은 함체 전체에 적용했으며 복각 구조 덕분에 단일선체 잠수함들보다 내부 소음으로부터 비교적 자유롭다. 내부 장비의 소음뿐만 아니라 보통 잠수함 승무원들은 소음 때문에 발걸음도 주의한다는 말이 있을 정도인데 그런 부분에서 소류급 잠수함 승무원들이 더 편하게 지낼 수 있다는 얘기다. 또한 V4-275R 스털링 AIP를 탑재하여 2주 이상 부상하지 않고 수중에서 작전할 수 있다.
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뛰어난 수중 기동성을 위해 일본 잠수함 최초로 함미 수평/수직타로서 X선타를 채용했다. 방향 전환과 수직 잠항 속도가 십자선타에 비해 30% 빨라지며 조종에 2명이 필요한 십자 선타와는 달리 1명으로 조종이 가능하고 선타가 1개 고장나도 방향 전환이 가능하다는 이점이 있다. 시가형상의 선체와 세일의 필렛구조, X선타 덕분에 유체공학적으로도 유리하지만, 액티브 소나 반사특성에도 유리해 그 크기에도 불구하고 '''형상만으로''' 209급보다 낮고 214급과 동급의 음향표적강도[4]를 보인다고 한다.#
또한 해막이라는 해상자위대 전용 전투 지휘 시스템도 채용하여 통신위성을 통해 정보를 실시간으로 교환하면서 해외파견 부대까지 통제한다고.
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소나 시스템은 일본 오키 전기에서 개발한 ZQQ-7 Sonar Suit를 탑재한다. 시스템은 어뢰경보용 역탐소나, 액티브/패시브 함수 소나와 측배열 저주파 패시브 소나, 패시브 예인소나로 이루어진다. 특히 거대한 크기의 원통형 함수 소나와 측면에 1,200개씩 총 2,400개의 소자가 배열된 저주파 패시브 소나가 소나 시스템의 핵심을 이룬다. 물리적인 규모만 따지면 미군의 현역 잠수함들과 비슷한 수준인데, 로스엔젤레스급 잠수함의 소나가 소류급과 비슷한 수량의 트랜드듀서를 사용한다.
잠망경 시스템은 영국의 아스튜트급 원자력 잠수함에도 사용된 UK 탈레스社의 CMO10 관통/비관통식 잠망경이 사용되며 미쓰비시 전기에서 라이센스 생산한다.
1번함부터 7번함까지의 함선과는 달리, 8번함부터는 어뢰기만체계(TCM)이 탑재되었다.
이러한 성능을 위해서 희생된 부분이 꽤나 많은데 첫번째는 항속거리가 동급 배수량의 잠수함에 비해 상당히 짧다는 점이다. 콜린스급과 비교했을 때 이 점이 매우 큰 단점 중 하나였다. 소류급은 콜린스급의 항속거리의 절반밖에 못 갔다. 또한 복각식 선체 채용으로 얻은 정숙함 대신에 전체 공간 자체가 비좁아졌고[5], 여기에 운용 인원 자체도 타 국가에 비하면 많아서 전체적으로 비좁은 편이다. 이 부분 역시 콜린스급 후속 사업 선정에서 큰 감점 요인이 됐다. 전체적으로 체구가 작은 아시아인 체격에 맞춘 설계라 호주군이 사용하기에 매우 불편했고 여기에 콜린스급에 비해 비좁은 함선 자체의 제약사항 때문에 콜린스급보다 생활 편의공간도 부족하다는 평가를 받았다. 냉전 시기부터 일본 근해의 심심도에서 대잠 매복 헌터킬러 작전을 수행하는 것이 주임무였던 해상자위대 잠수함의 작전개념을 고려할 때, 일본에서는 별 문제가 아니었던 사안이 전혀 다른 작전환경을 지닌 호주에서는 매우 중대한 단점으로 변해버린 것이다. 그야말로 일본 작전환경에 맞춘 내수용 함급이라고 볼수 있다.
잠수함 가격은 초도함이 600억엔이며 이후 양산으로 가격이 계속 내려가 10번 함에서는 517억엔을 찍었다.# 이후에는 리튬전지를 채용하여 가격이 올라갔다.
함명 부여 기준은 신수 중 '용' 계열이며, 2차대전 때는 소류급, 운류급 등 항공모함에 붙이던 함명이었다. 이전까지 해자대 잠수함에는 전부 '○○시오(○潮)로 함명을 붙이던 전통을 깨뜨린 셈이다. 초도함 진수 때 일본 웹을 떠돌았던 '사실 소류급은 핵잠수함인데 재래식 잠수함으로 위장 발표를 했다'는 음모론에는 이런 함명의 변화도 한몫을 했다. 건조는 미쓰비시와 가와사키 중공업 조선소가 1년에 1척씩 담당하는 체제이나 건조를 순차적으로 하기 때문에 건조에 참여한 인원들은 바뀌지 않아 사실상 단일 조선소라고 보면 된다.
2016년 예산안에 마지막 12번함의 건조가 예정되었다.
3.1. 리튬이온전지 개량
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11번함부터는 스털링 AIP와 납축전지를 들어내고 대신 리튬이온전지만 탑재하게 된다. 이에따라 소류급은 '''세계최초의 리튬이온전지 탑재 유인 잠수함'''으로 기록되었다.
기존 소류급에 달린 코쿰스제 스털링 기관은 상당히 골때리는 물건이었는데 안정성은 충분했지만[6] 부피가 크고 타 AIP에 비해 저장용량이 충분하지 않았으며, 가장 골때리는 점으로 '''운용심도가 제한된다는 단점이 있었다.'''[7] 운용 한계심도가 200~250미터 내외라# 심해에서 작전할 때는 사실상 봉인되는 수준이었기 때문에 소류급의 성능을 크게 잡아먹고 있었다. 왜 이런 물건을 쓰나 싶겠지만 스웨덴군이 작전하는 발트해는 평균 수심 55m, 최대 수심 459m의 굉장히 얕은 바다라서 운용심도가 제한될 일이 거의 없는 게 한 몫 했다.
리튬이온전지는 소음이 없으며, 부피에 비해 큰 전력량을 저장할 수 있다. 잠항기간이 크게 연장되고, 높은 출력을 내므로 속력도 증가된다. 또한 방전하면 할수록 배터리 용량이 급강하하는 납축전지와는 달리 용량 감소가 적어 효율적이다. 짧은 충전 시간으로 스노클링 시간도 줄어들어 생존성이 향상된다. 또한 리튬이온전지가 AIP에 비해 가지는 가장 큰 우위는 출력으로서, 대부분의 현존하는 AIP가 총출력 300kW 내외로 수중 속도 5노트 정도를 낼 수 있는 것에 불과한 반면[8], 리튬이온전지는 고출력을 낼 수 있어 20노트급의 고속항주에서도 항속력 향상을 얻을 수 있다. 일본 외에도 3,000톤급 이상의 잠수함 건조를 추진하는 나라들은 차세대 동력체계로 채택 중이다. 예를 들어 프랑스와 독일이 잠수함용 리튬이온전지 체계를 공동개발 중이고, 한국의 KSS-III 배치 2가 탑재를 공식화했으며, 중국 역시 위안급 잠수함 후계함의 추진체계로 검토하고 있다.
4. 수출 가능성
4.1. 호주: 실패
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그러나 이 설계도가 호주 해군에 채택되는 일은 없었다
호주는 더 이상 못 써먹을 잠수함을 2026년부터 대체할 차기 잠수함 사업을 조기에 진행하기로 하고 무기수출 3원칙을 완화한 일본을 독일, 프랑스 등의 유럽 국가와 더불어 후보국으로 선정하였다.
호주는 콜린스급 때처럼 위에 언급된 후보국가들의 잠수함 기술을 도입해서 독자적으로 설계하거나 라이센스 생산하는 방식으로 사업을 추진하기로 결정했는데, 이 중에서 유일하게 호주 해군의 요구 사항을 충족하는 3~4000톤급 대형 디젤 잠수함을 운용하는 일본에게는 잠수함 엔진 기술을 이전 받는 정도로만 협상을 진행해왔다.#
그러나 2014년 7월, 아베 신조 일본 총리가 호주를 방문해 잠수함 설계 기술을 공동으로 연구하기로 합의하면서 일본은 호주 차기 잠수함의 엔진 뿐만 아니라 선체 설계까지 참여할 주요 기술 협력국으로 떠올랐고, 급기야 한 술 더 떠 '''아예 일본에서 소류급을 직도입하는 방안'''이 호주 고위층 사이에 단독으로 상정되면서## 소류급 잠수함은 졸지에 일본 무기 수출 역사의 첫 페이지를 영광스럽게 장식할 기대주로 등극했다.
갑작스럽게 이런 결정이 내려진 이유는 호주 정부 직속 군함 건조 회사인 ASC가 콜린스급에 이어 호바트급에서도 형편없는 건조 능력을 보여줘서 호주 정부가 아무리 산업 및 일자리 보호 차원이라도 더 이상 봐주지 않겠다고 입장을 밝혔기 때문. 애초에 차기 잠수함을 자국에서 건조하겠다는 공약을 내걸고 선출된 토니 애벗 총리마저 약속을 번복해버렸다.[9] 또한 콜린스급의 퇴역 시기인 2026년에 유지비용이 폭등해서 전력 공백이 예상되기 때문에 하루라도 빠르게 최종 결정을 해야 하는데, 이에 따라 호주의 요구조건을 충족하면서도 이미 검증된 잠수함인 소류급이 단독 후보가 된 것이라고 추측할 수 있다.
하지만 ASC의 노동자들과 ASC가 위치한 사우스 오스트레일리아 연방정부, 그리고 호주 제조업 노동조합 등이 반드시 자국 내에서 건조해야 한다면서 직도입을 극렬 반대하여 결국 일본 잠수함을 밀던 국방장관이 경질되고 의회 청문회가 열리는 소동 끝에 경쟁 입찰로 전환되었고, 독일의 216급 및 프랑스의 바라쿠다급 원잠의 재래식 추진형과 함께 후보에 오르고 있다. 경쟁 입찰로 전환된 후 독일과 프랑스는 100% 호주 내 건조를 확답하고 호주 내에 자회사까지 설립한 반면 일본은 기술이전조차 꺼리고 설명회도 참석하지 않는데다 해상자위대 잠수함대의 전임 사령관이란 양반이 도움은 커녕 '''호주의 기술력이 구리고 정보 보호 능력이 의심된다는 인터뷰를 해서 어그로까지 끌며''' 매우 소극적으로 움직이고 있고, 일본과 비밀 계약을 맺었다는 소문까지 돌 정도로 소류급을 선호한 토니 애벗 총리도 2015년 9월에 있었던 당대표 선거에서 패배해 중도 퇴진하면서 이전보다 입지가 많이 약화되었다.#
그리고 2016년 4월 26일, 경쟁에서 떨어졌다. 이 기사에 따르면 호주 해군은 프랑스의 바라쿠다급 재래추진형(Shortfin Barracuda)을 선정할 것이라 한다.
사실 이것은 어느 정도 예견된 일이었다. 일본의 판매 전략이 문제가 많았던데다 기본적으로 소류급이 콜린스급에 비해 승무원 생활 공간이 작고 최대항속거리가 상당히 짧아서(콜린스급은 욕을 많이 먹긴 했지만 최대 항속거리가 21,300km로 11,200km의 소류급보다 두 배 가까이 길다) 넓은 영해를 초계해야 하는 호주 해군 내에서 불만이 많았다는 이야기가 있었기 때문이다.#
또한 일본의 배짱 장사 또한 호주가 소류를 탈락시키는 데 영향을 주었다는 이야기도 나왔다.일본의 소류 세일즈에 심각한 결함이 있다는 기사 그야말로 안 팔릴 수밖에 없던 세일즈인 셈.
그러나, 일각에서는 호주의 잠수함 작전 개념상 일본의 재래식 잠수함이 맞지 않는 면이 크기에 떨어졌다는 주장도 있다. 일본의 잠수함은 미일 동맹상 초계 및 대잠에 큰 투자를 하는데 공격적인 잠수함 운용이 아닌 씨레인에 딱 붙어서 타국의 수상전력과 잠수함을 감시하고 이를 억제하는 전략을 가지고 있다. 이에 따라 넓은 해역을 방어해야 하며 분쟁시 빠른 기동성이 필요로 하는 호주 해군입장에서는 일본산 잠수함이 딱 답은 아니였다는 이야기. 물론, 건조하면서 이를 맞출수 있지만 가뜩이나 호주에서의 건조와 기술 이전에 소극적인 일본이라면 굳이 선택해야 하는 입장이 아니였다는 것이다.
4.2. 기타
호주 이외에 인도도 자국 해군의 신형 재래식 잠수함 사업에 소류급을 후보로 포함시킬 것이라는 보도가 나왔다. 하지만 일본은 인도의 바람과는 달리 입찰 참여를 거부하고 있다.# 그리고 이사업에는 결국 대우조선해양이 끼어들어서 프랑스와 러시아와 경쟁하는 형태가 되었다.
2015년 12월 초 대만 해군이 소류급의 도입 가능성을 타진하기 위해 일본과 접촉한 바 있다고 인정했다. 이 경우 일본이 소류급을 직접 대만에 수출하기 보다는, 미국에 판매한 후 이를 미국이 대만에 되파는 간접적인 방식이 될 가능성이 높다. 미국이 2001년 발표했던 대만에 대한 재래식 잠수함의 판매 계획과 비슷하다. 스웨덴, 독일의 재래식 잠수함이 대상이었다. 그러나 미국 발표 직후, 중국과 외교 갈등을 우려한 스웨덴과 독일은 곧바로 "대만 판매를 위한 잠수함 제공은 안 한다"고 선을 그어 실패한 전적이 있다.
5. 사건사고
- 2008년 07월 09일: 미쓰비시 중공업 조선소 내에서 건조 작업 중에 감전 사고로 5명 부상 #
- 2012년 10월 08일: 행방불명의 승조원이 세일(Sail) 안에서 익사체로 발견. 유서가 발견되어 자살로 추정 #
- 2013년 09월 02일: 40대 승조원이 잠수함 내에서 상관에 폭행을 당한 후, 권총 자살을 시도 #
- 2021년 02월 08일: 고치현 앞바다에서 1번함 소류가 민간 화물선과 충돌하는 사고가 발생 # <사고 상세> 해당 소류 잠수함의 잠망경 부분이 충돌했고, 선체는 손상없다는 언급으로 보아 잠항 중에 잠망경이 화물선과 부딪힌 것으로 보인다.사고가 난 잠수함을 촬영한 아사히 신문사의 영상 해상보안청의 조사 결과 잠수함은 선체 일부가 훼손되고 승조원 3명이 다쳤다. 사진이나 영상에서 보듯히 상부 날개가 충돌로 휘어진것이 보인다. 사고 자체도 문제지만 보고 과정에서도 허점이 드러났다. 충돌 사고로 잠수함 내 통신 기능이 모두 끊기면서 보고가 3시간 반이나 늦어진 것이다. 그것도 통신이 가능한 지역까지 이동해 휴대전화로 겨우 보고를 할 수 있었다고한다.
6. 매체에서의 등장
7. 각 함 일람
8. 기타
- 2021년 2월 9일, 소류급의 1번함 SS-501 소류가 수면 위로 부상하다가 상선과 충돌하는 사고가 발생함.[10]
- 위의 사건사고 항목에서 보이듯 승조원의 자살 및 폭행과 연관된 자살 시도가 있는 것처럼, 전통적으로 소류급 함내 정서와 근무 여건이 상당히 억압된 것으로 판단됨.
9. 관련 문서
[1] 프랑스가 판매중인 바라쿠다 수출형, 중국의 실험 잠수함을 제외하면 가장 크다.[2] 한때 품질조작 파문이 있는 고베제강이 개발에 참가했다는 근거없는 낭설이 퍼졌으나 전혀 사실이 아니며, 애초에 고베제강은 해상자위대용 함선 강판 제작에 일절 참여한 적이 한번도 없다.[3] 단 여전히 동일 체급의 타국 함선보다는 운용인원이 많은 편이다.[4] 전투기로 치면 RCS의 개념과 동등하다.[5] 수중 배수량과 수상 배수량의 차이에서 크게 드러난다. 그만큼 총 배수량에서 밸러스트 탱크 비중이 크고 반대급부로 승무원 공간이 좁다. 사실 대부분의 디젤잠수함은 이미 충분히 조용하게 운용이 가능하기 때문에 꼭 복각식을 채용해서 소음을 극단적으로 줄일 필요까진 없었다. 이 때문에 비슷하게 복각식 잠수함 위주로 운용하는 러시아도 체급이 작은 디젤 잠수함은 단각식으로 설계했다.[6] 물론 상대적인 부분이다. 폭발가능성이 있는 가연성 물질인 순수 수소/산소를 탑재하고 고열이 발생하는 연료전지스택과 물과의 반응성이 최악인 리튬기반 물질들에 비하면 스털링 기관은 매우 안전한 편이다.[7] 스털링 기관은 내부에서 연소를 통해 나오는 열을 이용해서 에너지를 발생시키는 방식이기에 연소되는 배기가스를 배출하는 과정이 필요한데 여기서 배출하는 압력이 외부 압력보다 낮을 경우 배기가스가 역류할 가능성이 있었다. 참고로 수소 연료전지 AIP는 발전 결과물로 물만 나오기 때문에 함정 내에서 사용하거나 그냥 바다로 배출하면 된다는 장점이 있다.[8] 이와 같은 이유로 AIP탑재 잠수함들은 5~10노트로는 2주간 항주가능하지만, 20노트의 고속영역에서는 기존 재래식 잠수함 대비 항속력이 거의 향상되지 않았다.[9] "The most important thing is to get the best and most capable submarines at a reasonable price for the Australian taxpayer, We should make decisions based on defence requirements not on the basis of industry policy.”#[10] https://www.asahi.com/articles/ASP285CVLP28UTIL032.html