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디스커버 한화

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방어의 전선을 넓히는 센서 기술의 진화
2022/12/05


 

자기 전 누워서 간편하게 핸드폰으로 조명을 끄고, 집에 들어가기 전에 미리 난방 또는 냉방을 켜놓고, 도착하는 시간에 맞춰서 앱으로 세탁기를 돌리는 것이 당연한 세상. 이처럼 IoT(Internet of Things, 사물인터넷)는 우리 삶과 떼려야 뗄 수 없는 기술이 되었는데요. 스마트폰을 사물과 연결되는 것을 넘어서 이제는 운전자의 조작 없이 운행할 수 있는 자율주행 자동차나 기계의 문제를 감지하고 예측하는 스마트 공장에서도 IoT 기술은 빼놓을 수 없게 되었습니다. 

 

센서를 통해 데이터를 수집하고 이것을 공유해서 처리하고 처리하는 IoT 기술의 처리 단계에서 가장 기초가 되는 것은 바로 ‘센서 기술’입니다. 사람에게 들을 수 있는 귀나 볼 수 있는 눈이 있는 것처럼 IoT 기술이 작동해서 네트워크로 연결되기 위해서는 센서가 필요한데요. 이 센서 기술이 얼마나 발전되었는지에 따라 변화를 감지만 할 수도 있고, 변화에 대응해 특정 기능을 수행할 수도 있죠.

 

방위산업에서도 IoT 기술이 적극적으로 활용되며 센서 기술 또한 고도화되고 있습니다. 방산 부문에서의 센서 기술은 무기와 방어 체계*의 기민함을 높여주고 위협을 빠르게 방지할 수 있도록 해주는 핵심기술이라고 볼 수 있습니다. 미래 첨단기술 기반의 고도화된 방위 솔루션을 통해 지속가능한 사회, 안보 인프라 구축에 기여하고자 하는 한화는 국가 경쟁력 확보를 위해 센서와 레이더 기술 또한 지속적으로 발전시키고 있는데요. 바다와 하늘에서 방어 전선을 넓히는 한화의 센서 기술에는 어떤 것이 있을까요? 

*체계 : 시스템, 하드웨어, 프로세스가 연결된 하나의 구조


 


한국형 차기 구축함(KDDX)은 순수 국내기술이 집약된 우리 해군의 차세대 전투함입니다. 해군의 핵심 전력으로 운용될 이 차기 구축함 개발사업은 기본설계부터 체계까지 순수 국내기술이 집약되어 있는데요. 그중에서도 전투체계는 다양한 센서와 무장, 기타 통신과 지휘체계를 통합해 운용하기 위한 전략 무기체계로, 함정의 ‘두뇌’ 역할을 하는 핵심 시스템이라고 볼 수 있습니다.

한화시스템은 한국형 차기 구축함의 ‘무기체계’ 개발사업을 담당하고 있습니다. 신개념 무기체계인 통합마스트(I-MAST, Integrated Mast)에는 다양한 환경에서도 노출되지 않고 탐지와 추적이 가능한 적외선탐지추적장비(IRST, Infra-red search and track), 암호화된 신호로 아군과 적군을 구별하는 피아식별기(IFF, Identification Friend or Foe) 등의 탐지센서와 초단파(VHF, Very High Frequency)/극초단파(UHF, Ultra High Frequency) 등의 통신기 안테나가 평면형으로 장착될 예정입니다.



특히 탐지센서 중 다기능레이다(MFR, Multi-Functional Radar) 또한 한화시스템의 기술력으로 발전될 예정입니다. 한국형 차기 구축함에 탑재될 다기능레이다는 한 개의 플랫폼에서 동시에 운용되는 교전용 ‘듀얼밴드 다기능위상배열레이다’로, 장거리 대공표적과 탄토탄을 탐지하고 추적하는 S-Band 레이다와 단거리 대공표적과 해면 표적을 탐지하고 추적하는 X-Band 레이다로 구성되어 있습니다. 듀얼밴드 다기능위상배열레이다는 각각 다른 주파수 대역대의 레이다를 한 개의 플랫폼에서 동시에 운용할 수 있어, 장거리 탐색이 가능한 동시에 소형 표적에 대한 정밀 추적도 가능한데요. 이를 통해 대공전, 대함전, 전자전, 대지전 등 다발적인 전투 상황에서 복합 업무를 수행할 수 있게 됩니다.

한화시스템은 지난 10여 년간 무기체계인 통합마스트의 적용 가능성을 연구하고 스텔스 설계기술을 확보하기 위해 노력해왔는데요. 해양전장에서 두뇌부터 정찰, 전투 역할을 모두 수행하는 해양시스템을 갖춘 지금에 그치지 않고, 해군의 작전 운용성에 기여하기 위한 한국형 차기 구축함 개발 사업에 꾸준히 정진할 예정입니다.

  


무선탐지(Radio Detecting)와 거리측정(Ranging)의 약어인 레이다(Radar)는 전자파를 물체에 발사시켜 반사되는 전자파를 수신해 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 장치입니다. 이 레이다는 전투기의 눈에 해당하는 핵심장비인데요. 위상배열* 레이다는 기존의 기계식 레이다와는 다르게 전파의 위상을 변경해 손쉽게 전파의 방향을 바꿀 수 있고 정보 처리 속도도 빨라 여러 개의 목표물을 탐지할 수도 있죠. 

*위상배열(Phrased array) : 안테나 자체를 움직이지 않고 빔의 방향이나 방사 패턴을 바꾸는 레이더 안테나

 


 

이러한 위상배열 레이다 중에서도 능동형위상배열 레이다 즉, AESA(Active Electronically Scanned Array)는 수동형과는 다르게 다른 주파수를 가진 전파를 발사할 수 있습니다.

 

수동형위상배열 레이다, PESA(Passive Electronically Scanned Array) 레이다는 동일한 주파수만 발사할 수 있어, 적에게 역으로 추적해 위치가 노출될 수 있다는 문제가 발생할 수 있었는데요. 한화시스템이 개발한 한국형 전투기 KF-21용 AESA 레이다는 이런 단점을 보완할 뿐 아니라, 항전센서로서 공중과 지상 표적을 탐지 및 추적하고 유도탄 유도 기능을 보유한 미래 전투기의 핵심 장비로 거듭났습니다.

 

한화시스템은 세계에서 12번째로 AESA 레이다를 개발해 지난 3월, AESA 레이다를 탑재한 시험항공기로 비행시험을 시작했습니다. 그리고 내년 상반기까지 AESA 레이다의 기능과 성능을 검증을 진행할 예정인데요. 다양한 비행 시나리오와 반복 시험을 통해 레이다의 완성도를 향상시켜 전투기의 생존과 성패를 가르는 ‘전투기의 눈’으로서의 성능을 최적화할 계획에 있습니다.

 

 


‘K-방산 르네상스’라고 불릴 정도로 전 세계가 한국 방위산업에 주목하고 있습니다. 지난해 한화디펜스가 호주와 K9 자주포와 K10 탄약운반장갑차 등 1조 원대 수출 계약을 체결하며 방산 시장에서의 돌풍을 몰고 왔는데요. 한국이 방산 강국으로 나아가기 위한 발걸음에는 한화시스템의 센서 기술도 함께하고 있습니다.

 

이제는 일상에서 쉽게 접할 수 있는 IoT 기술, 그중에서도 센서 기술은 방산 부문에서 감시·정찰의 무기체계로서 눈과 귀 역할을 담당하죠. 한화시스템은 전자광학 분야의 다양한 경험과 레이다 분야의 독자적 개발 역량을 바탕으로 대한민국의 육·해·공군의 감시정찰 활동을 위한 센서 체계 개발에 앞장서고 있습니다. 센서 기술을 고도화시킨 한화시스템의 기뢰탐지음탐기와 AESA 레이다는 타겟정보를 신속히 획득하고 정밀한 군 작전을 수행할 수 있도록 합니다.

 

앞으로도 한화는 핵심 센서 분야의 기술 혁신으로 방위산업의 감시정찰 능력을 높이는 데 힘을 보탤 뿐 아니라 지상에서 해상, 우주에 이르는 미래 첨단기술 기반의 고도화된 방위 솔루션을 통해 지속가능한 사회, 안보 인프라 구축에 기여하는 기업이 되기 위한 노력을 지속하겠습니다.




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