수중 표적 탐지 확률 ‘쑥’

수중 표적 탐지 확률 ‘쑥’… 해상작전능력 ‘업’          

靑松/한응림 | 조회 0 |추천 0 |2020.03.11. 11:35        

수중 표적 탐지 확률 ‘쑥’… 해상작전능력 ‘업’ 윤병노 기사입력 2020. 03. 10   16:19 최종수정 2020. 03. 10   16:21                     2019년 국방·군사 공무원 중앙우수제안 <3> 가변심도 소나 최적 운용 프로그램 개발-해군6항공전단 나일진 소령·김재민 중사   은 상   소나 음영 구역 축소시켜 탐지 확률 극대화 탐지 거리 산출 가능한 프로그램 개발 성공 음파 전달 예측 정확도도 한층 끌어올려 해군, 함정 대잠작전 분야까지 확대 적용 계획 대잠훈련에 투입된 링스(Lynx) 해상작전헬기가 잠수함 탐지를 위해 가변심도 소나인 디핑 소나를 내리고 있다. 해군6항공전단 나일진 소령과 김재민 중사는 가변심도 소나 최적 운용 프로그램 개발로 2019년 국방·군사 공무원 중앙우수제안에서 은상을 차지했다. 국방일보 DB 김재민 중사 나일진 소령 해군 대잠작전의 핵심인 음파탐지기(SONAR·소나)는 운용 주체에 따라 크게 두 가지로 나뉜다. 함정에서 주로 운용하는 선체 고정형 소나(Hull Mount Sonar)와 항공기에서 운용하는 가변심도 소나(Variable Depth Sonar)다. 소나(SOund Navigation And Ranging)는 음파로 수중 물체의 종류와 방위·거리 등을 알아내는 탐지 장비다. 선체 고정형 소나는 함정의 용골 아래(바닥면 부분)에 설치·운용하며, 음파를 송신해 주변을 탐색한다. 운용이 편리한 장점이 있지만 심도(深度·깊은 정도)를 변경할 수 없어 깊은 수심에서 이동하는 잠수함 탐지에 취약하다. 항공기에서 운용하는 케이블 예인형인 가변심도 소나는 수온의 수직 분포에 따라 사용 깊이를 조절할 수 있다. 운용 심도를 변화시킴으로써 선체 고정형 소나가 탐지하지 못하는 깊은 수중의 물체를 탐지할 수 있다. 이때 어느 심도에서 운용하느냐가 탐지 성능을 좌우한다. 그러나 심도 결정을 운용자(음탐사)의 전술적 지식과 경험적 판단에 의존하는 등 운용자의 개인적 능력에 따라 탐지 결과가 달라질 수 있다. 또 다양한 해양환경을 고려하지 않고 임의 지점의 탐지 성능을 임무 구역 전체로 확장해 대잠작전 계획을 수립해 왔다. 이뿐만이 아니다. 음파 전달에서 가장 중요한 변수는 수온인데, 이를 예측하는 방법이 다소 부정확해 수중 표적의 탐지거리 예측 정확도가 낮다는 문제점도 제기됐다. 이에 따라 해군6항공전단 해상작전헬기 링스(Lynx) 교관조종사 나일진 소령과 조작사(음탐사) 김재민 중사는 기존의 가변심도 소나를 운용하면서 나타난 제한 사항을 해결하고, 최적의 성능을 발휘할 수 있는 운용 프로그램 개발에 돌입했다. 이들은 소나 탐지 음영 구역을 효과적으로 줄이면서 탐지 확률을 극대화할 수 있는 심도 조합 산출에 심혈을 기울였다. 이를 통해 탐지 확률을 높이는 동시에 예상 탐지 거리 산출이 가능한 프로그램을 개발하는 데 성공했다. 이러한 원리로 한 지점뿐만 아니라 원하는 임무 구역 전체에서 가변심도 소나의 성능을 확인할 수 있는 ‘가변심도 소나 음향 탐지 성능 분포도’를 제공함으로써 대잠 탐색계획 수립을 포함한 활용 분야를 대폭 넓혔다. 더불어 측정 불가능한 수심에서의 수온 구조를 실제와 유사하게 예측하기 위한 알고리즘을 개발·적용함으로써 음파 전달 예측의 정확도를 끌어올렸다는 평가를 받았다. 이들의 제안으로 현재 해상작전 항공기에서 운용 중인 가변심도 소나는 선체 고정형 소나가 가진 제한 사항을 효과적으로 극복하게 됐다. 해군은 이들의 제안을 함정 대잠작전 분야까지 확대 적용할 계획이다. 이들의 제안은 프로그램 자체 개발에 따른 10억 원 이상의 국방예산 절감 효과를 기대할 수 있다고 국방부는 설명했다. 2019년 국방·군사 공무원 중앙우수제안에서 은상을 수상한 이들에게는 특별승급 기회가 부여됐으며, 주 제안자인 나 소령은 대통령 표창, 부 제안자인 김 중사는 국방부 장관 표창을 받았다. 윤병노 기자·국방부 혁신행정담당관실 제공