지난 2018년 9월 도산안창호급(3000t급) 잠수함의 진수식 장면.[사진=방위사업청]

[헤럴드경제=김수한 기자]군 당국이 잠수함 탑재용 리튬이온전지 개발에 성공해 국산 잠수함의 성능이 대폭 향상될 것으로 기대된다.

방위사업청은 잠수함 탑재용 리튬이온전지 개발에 성공, 오는 10월부터 내년 상반기까지 해군 최신예 잠수함에 탑재할 시제품 제작에 착수한다고 24일 밝혔다.

리튬이온전지가 최초 적용될 잠수함은 현재 '장보고-III' 사업 명칭으로 진행 중인 도산안창호급(3000t급) 잠수함의 2차 성능개량(Batch-II) 버전이다. 이 잠수함은 폭 9.6m, 길이 83.3m 규모의 우리 군 최초 중형급 잠수함이다. 최대속력 20노트(37km/h)로, 어뢰, 기뢰, 잠대함 유도탄 등을 탑재한다.

장보고-III 사업은 설계부터 건조까지 전 과정이 국내 기술로 이뤄지는 첫 사업으로, 이 사업을 통해 최초 건조된 도산안창호함을 통해 한국은 세계 12번째 잠수함 자체 설계 및 건조 능력을 갖춘 국가로 올라섰다.

현행 디젤-전기 추진방식인 잠수함에 있어 축전지 성능은 잠수함의 성능과 직결된다. 디젤-전기 잠수함은 디젤엔진을 가동해 발생하는 전기에너지를 축전지에 모으고, 이 에너지로 프로펠러를 돌려 작동한다.

지금까지 잠수함 축전지로 사용된 납축전지를 리튬이온전지로 교체하면 작전 시간이 크게 늘어난다고 방사청은 설명했다. 리튬이온전지 적용으로 수중지속 항해능력 및 고속기동 시간 등이 늘어나고, 건전지 수명이 2배 이상 연장되며, 유지·보수 등의 편의도 개선된다고 방사청은 덧붙였다.

리튬이온전지가 적용된 도산안창호급 잠수함은 오는 2026년 해군에 인도돼 전력화될 예정이다.

군은 새롭게 개발된 리튬이온전지가 잠수함에 적용되는 만큼 최우선 순위를 안전성에 뒀다고 설명했다. 하드웨어에는 고전압 절연강화 설계를 반영했고, 단락 시 사고전류를 빠르게 차단하는 장치를 추가로 적용했다. 소프트웨어에도 절연 감시 및 사고전류 감지·차단 설계를 강화했다.

특히 잠수함 내부 화재나 침수 상황에도 축전지가 폭발하지 않도록 리튬이온전지의 섭씨 800도 화염시험, 1시간의 해수침수시험 등 가혹한 조건에서 시험평가를 실시했고, 국제공인 규격에 따른 성능 입증시험도 통과했다.

군은 육상에서 잠수함과 유사한 환경을 만들어 최종 평가를 마친 뒤 실제 잠수함에 탑재할 계획이다.

조동진 방위사업청 한국형잠수함사업단장은 "잠수함용 리튬이온전지 개발 성공으로 잠수함 성능과 수중 전투능력을 크게 강화하고, 대용량 리튬이온전지 기술 경쟁력도 확보하는 등 두 마리 토끼를 모두 잡았다"며 "우리나라 리튬이온전지의 세계적 경쟁력이 높아 향후 잠수함 수출에도 우위를 확보할 수 있을 것"이라고 말했다.

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