일본 방위장비청, 신형 XLUUV 수중드론 공개

일본의 ATLA(방위장비청)는 새로운 초대형 무인 수중 잠수체 (XLUV)를 Naval News에 선보였다. 그 인상적인 잠수함 드론은 현재 연구 개발 (R&D) 단계에 있다.

거의 독점에 가까운 접근(네이벌 뉴스와 다른 일본 방위 방송국이 초청된 곳)에서 ATLA는 우리에게 XLUV를 보여주기 위해 2023년 12월 IWAKUNI 해양 환경 시험 평가 위성(IMETS)에 온 것을 환영했다. 야마구치현(일본 남부)에 위치한 이 시설은 UUV를 시험하고 개발하는 데 사용된다.

"Long Endurance UUV"라고 명명된 새로운 UUV는 DSEI Japan 2023년에 처음 공개된 실험적인 XLUV이다. UUV는 미쓰비시 중공업(MHI)에 의해 제작되었고 ATLA의 부서 중 하나인 해군 시스템 연구 센터에 의해 개발되고 있다. 일본이 출산율 감소와 함께 고령화 사회에 직면함에 따라, 유인 장비를 운영하는 것은 점점 더 어려워질 것이다. 특히, 잠수함용 승무원을 훈련시키는 것이 어려울 것이고, 함정의 수를 유지하는 것이 어려워질 수 있다. 그러므로, 일본은 수중 방어 능력의 미래 보완물로서 현재 UUV의 연구 개발을 가속화하고 있다.

UUV는 모듈식으로 제어시스템을 운반하는 '헤드섹션', 동력원을 운반하는 '에너지섹션', 추진시스템을 운반하는 '테일섹션'으로 구성된다. 이는 기본 구성으로 다양한 장비를 운반할 수 있는 추가 탑재 모듈을 결합해 다양한 임무를 수행할 수 있다.

"긴 내구성"이라는 이름이 암시하듯이, 이 UUV는 장기간에 걸쳐 자율적으로 작동하기 위한 것이며, 현재 기본 구성(길이 10미터)에서 3~4노트로 일주일 연속 작동을 달성했다. 그러나 이는 단지 이정표일 뿐이며, ATLA는 훨씬 더 긴 연속 작동을 달성하는 것을 목표로 하고 있다. UUV는 리튬 이온 배터리로 구동되지만, ATLA는 현재 더 긴 순항 범위를 달성하기 위해 액체/고체 연료 배터리, AIP 및/또는 디젤 전기 엔진의 사용을 고려하고 있다.

센서/통신 노드와 같은 무거운 탑재체를 운반할 수 있는 '수중장비 설치 모듈', 각종 해양조사 장비를 운반할 수 있는 '해양관측 모듈', 드론이나 기타 장비를 지상으로 발사할 수 있는 '수면발사 모듈', 효과적인 해양영역인식 （ MDA를 수행할 수 있는 '해양감시 모듈' 등 추가 탑재체 모듈이 연구되고 있다.

이러한 XLUV의 가장 중요한 측면은 수중에서의 장시간 운용을 목표로 하는 자율성이다. 수중에서는 전파를 수신할 수 없기 때문에 해군 함정이나 육상에서 UUV를 제어하는 것이 어렵다. 따라서 자율적인 운용이 필수적이다. 먼저, UUV는 관성항법장치(INS)와 도플러 속도로그(DVL)를 결합하여 위치를 파악하는 메커니즘을 사용한다. 또한, 수중 및 수중 상황을 평가하기 위해 수동형 음파 탐지기를 사용하여 선박의 스크류 노이즈 및 기타 소리를 감지한 후 선박이 수면으로 떠오를 때 최종 점검을 위해 능동형 음파 탐지기를 사용한다.

그리고 제어 로직, 즉 자율주행을 위해 가장 중요한 지능 부분은 거대한 시험 시설을 이용하여 연구가 진행되고 있다. 일본 서부에 위치한 야마구치현에는 2021년에 건조된 IWAKUNI 해양환경 시험평가 위성(IMETS)이라는 시험 시설이 있다. IMETS에는 길이 30 m, 폭 35 m, 깊이 11 m의 거대한 물탱크가 있다. 이 탱크 안에는 고성능 시뮬레이터와 음향 장비가 실제 해양 환경을 재현하게 된다. 이 탱크 안에는 UUV를 넣어 수중 음향뿐만 아니라 조류, 수온, 염분 등 해양 환경을 모사하고 다양한 데이터를 축적하여 제어 로직 구축과 다른 센서 개발에 활용할 수 있다.

이 UUV는 테스트베드에 불과하므로 일본 해상자위대(JMSDF)가 그대로 운영하는 것은 아니다. 실제로 이 장기 운용 중인 UUV에서 얻은 데이터를 활용하여 현재 "UUV. 제어 기술"을 위한 연구가 진행 중이다. 이는 지휘부의 UUV 제어가 가능한 UUV를 개발하기 위한 것이며, 음파 탐지기 등을 이용한 표적 자동 탐지 및 식별을 목표로 한다. 이 연구는 FY2023년에 시작되었다.

또한, 모듈, 소프트웨어 등이 이 "Long Endurance UUV"에 표준화되어 개방형 아키텍처를 달성하고 있다. 이는 이중 용도 기술로 정부와 민간 모두에서 UUV 기술을 향상시키기 위한 것이다. 따라서, 이 UUV는 일본 전체에서도 UUV 기술을 향상시키는 것을 목표로 한다.