시작부터 거듭된 난항’ 프랑스 차세대 항모 PA2

프랑스 해군 차세대 항공모함 Richelieu PA2 (Deuxieme Porte Avions)
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시작부터 거듭된 난항’ 프랑스 차세대 항모 PA2

[도깨비뉴스] 2008년 11월 28일(금) 오전 11:10

현재 프랑스 해군은 샤를 드골에 이어 두 번째 항공모함인 PA2 계획을 진행하고 있으며, 2009년 건조를 시작하여 2015년 취역할 예정이다. PA2 항공모함은 건조 코스트를 감소를 위하여 영국 CVF항모 선체와 상당부분 공통화에 성공하였으나, 많은 지원장비가 필요한 CTOL를 운용하는 특성상 STOVL를 운용하는 CVF보다 대형화되어 만재배수량 70,000톤의 대형 항공모함이 되었다. PA2 항공모함은 라팔 M 전투기 32대, E-2C 조기경보기 3대, NH90 헬기 5대 등 모두 40대를 운용할 예정이다.프랑스 해군은 작전지역에 전개한 항공모함이 작전개시 7일간 최대탑재량의 라팔 M 전투기가 1일 75소티를 발진하여 임무를 수행할 수 있는 작전능력을 요구하고 있다.

프랑스 해군의 CTOL 항공모함 운용

프랑스 해군은 R91 샤를 드골 원자력 항공모함을 이어서 PA2(Porte-Avions 2)급 신형 항공모함 건조를 2009년에 시작하여 2015년 취역시키려는 계획을 진행하고 있다. 본 항공모함의 선체는 영국 해군의 CVF(퀸 엘리자베스급)과 기본적으로 공통이지만 CVF가 STOVL(Shot TakeOff and Vertical Landing), PA2가 CTOL(Conventional Take Off and Landing) 서로 다른 항공기 운용방식을 채용하고 있다. 이는 유럽에서 유일하게 CTOL 방식을 계속 운용하려는 프랑스의 의지를 엿볼 수 있는 대목이다.

현재까지 항공기의 전체적인 성능과 작전운용에서 유일한 STOVL 항공기인 해리어가 CTOL기에 비하여 ?병?떨어지는 것은 분명한 사실이다. 다만 CVF 탑재하려는 새로운 F-35B 전투기는 스텔스 기체이면서 CTOL에 근접할 수 있는 작전성능을 가지고 있기 때문에, 전체적인 운용비용과 작전능력을 비교하면 CTOL 항공기가 STOVL 항공기 보다 항상 우위에 있다고 판단하기는 어렵게 되었다.

 

▲ 프랑스 해군이 운용중인 샤를 드골은 만재배수량 42,000톤급으로 라팔 M 전투기, 슈페르 에탄다르 공격기, E-2C 호크아이, SA-365 돌핀 헬기 등 40대를 운용한다.

◆ 프랑스의 항공모함 건조사

프랑스는 2차대전 이후 영국과 미국에서 경항공모함을 획득하여 해군의 항공모함 전력을 건설하였으며, 1961년~1963년에 사이에 처음으로 국산 CTOL 항공모함인 클레망스급 2척을 취역시킨다. 본 항공모함은 만재배수량 30,000톤, 8도의 앵글로 데크, 증기 캐터펄트 2기 장비, 제트기의 탑재와 운용을 목적으로 건조한 함정으로 프랑스는 2척의 항공모함 체계를 오랜기간 운용하였다. 클레망소급의 대체함으로 계획된 샤를 드골은 1989년 4월에 기공되어 2001년 5월에 취역하여, 12년이라는 긴 건조기간이 잡아먹은 예산으로 인해 2번함 계획은 실현되지 않았다.

참고로 미 해군의 니미츠급은 건조에서 취역까지 7년이 걸리는 것에 비하면, 중량이 절반정도에 불과한 샤를 드골의 건조에 12년이 걸렸다는 것은 조금 이해가 곤란한 부분이기도 한다. 전체적으로 샤를 드골은 건조에서 실전배치까지 최종적으로 33억 유로가 소요되었으며, 이는 처음에 계획된 예산의 두 배에 해당하는 금액이었다. DCN은 2번함을 건조할 경우 20억 유로 이하로 건조가 가능하다고 밝혔으나 프랑스 해군의 불신은 이미 극에 달한 상태였다.

이렇게 샤를 드골의 건조가 늦어진 것은, 건조를 완료한 상태에서 원자로 불량으로 선체를 절단하고 원자로를 교체하였고, 이후 E-2C의 운용을 위??앵글로 데크 4m 연장하였기 때문이다. 또한 프로펠러 추진기는 처음부터 잘못 발주되어, 항해 중 블레이드가 부러지는 사과가 발생하여 미국으로 부터 재주문하는 우여곡절도 있었다.

◆ 신형 항공모함의 요구

이렇게 늦어지는 샤를 드골의 건조 덕분에 클레망소급 항공모함 2척 중 클레망소는 1997년에서야 퇴역하였고, 포쉬는 샤를 드골이 퇴역하기 1년 전인 2000년에 브라질 해군에 매각되었다. 이는 다른 의미로 현재 프랑스 해군은 샤를 드골 1척만을 운용하고 있음을 의미한다. 문제는 통상적으로 항공모함은 정비와 근대화개량 때문에 취역기간의 65% 정도만 실제 임무를 수행하므로, 1척만 운용할 경우에는 항공모함 전력을 계속 유지할 수 없다.

 

▲ 현재 건조가 진행중인 영해군의 CVF CTOL 항공모함. 현재 계약을 체결한 상태로 2014년 1번함, 2016년 2번함이 취약할 예정이다. CVF는 만재배수량 66,600톤으로 F-35b 30대, 조기경보헬기, 4대, EH-101 머린 대잠헬기 6대를 운용한다.

더욱이 원자로의 채용으로 인해 원자로 연료의 교환에는 2년의 시간이 필요하므로, 프랑스 해군이 샤를 드골의 연료교환 주기가 돌아오면 프랑스는 항공모함이 없는 상태에 처하게 된다. 이 때문에 프랑스는 급하게 2번째 항공모함을 획득하려는 계획을 진행, 2002년 9월에 새로운 항공모함 건조를 결정하였다. 그리고 2003년 6월에 선형, 추진기관, 전체적인 능력을 결정하고, 2005년 발주할 예정이었다. 이들 상황이 있기 전에 영국이 배수량 4만톤급의 대형 항공모함을 요구하자, 공동건조를 통한 예산절감을 위해 1999년부터 프랑스와 영국 해군은 장래 항공모함에 대한 연구를 공동으로 수행하였으며, 두 국가가 필요한 새로운 항공모함을 공동화하는 방향을 검토하였다.

 

▲ CVF 항공모함이 STOVL 항공기 운용을 결정하지 않은 상태에서 제안된 CVF-Delta CTOL 항공기 운용 버전이 PA2의 베이스가 되었다.

하지만 의견이 맞지 않아 몇 년간 독자의 항공모함 계획으로 발전하였으나, 결국 건조 코스트 때문에 영국의 CVF와 프랑스의 PA2는 선체의 공통화에 어느정도 성공하게 된다. 그리고 현재, CVF와 선체의 공통화가 상당부분 이루어진 PA2로 구체화되어 2009년부터 건조를 시작할 예정이다.

독자개발에서 공동개발로

PA2 항공모함 계획은 2003년 DCN사와 탈레스사의 설계제안을 시작으로 본격화되었다. 당시 탈레스(탈레스 UK)사는 자사가 설계한 영국해군용 CVF CTOL 버전의 통상동력 항공모함을 제안하였는데, 함재기 50대를 운용

하고 만재배수량은 65,000톤이었다. 프랑스 DCN사는 샤를 드골의 확대 개량형으로 배수량 50,000톤의 원자력 항공모함으로 캐터펄트 4기, 함재기 40대, 원자로(K-15) 4기, 최대속력 34노트였다. 이후, DCN사는 원자력추진을 통상동력 증기터빈으로 재설계한 제안을 제시하였다.

이 계획안은 프로젝트 로메오(R)이라고 불리며, 곧이어 탈레스사와 협력하여 새로 설계한 프로젝트 줄리엣(J)을 제안하였다. 프로젝트 줄리엣(J) 제안은 2004년 9월에 작성되었으며, 만재배수량 59,000톤, 전장 284m, 최대폭 74m, 주기 증기터빈, 최대속력 27노트, 항속거리 10,000해리/15노트, 승조원 1,770명, 엘리베이터 2기(하중 70톤, 라팔 M 전투기 2대 운용), 증기 캐터펄트 2기, 어레스팅 와이어 3기, 함재기 40대, 아일랜드 1개로 구성되어 있었다.

 

▲ DCN사가 제안한 샤를 드골의 개량으로 만재배수량 50,000톤, 캐터펄트 4기, 함재기 40대를 운용하는 항공모함의 동력을 원자력에서 통상동력 증기터빈으로 재설계한 PA2 로메오 설계안.

 

▲ DCN사가 탈레스사와 협력하여 새로 설계한 PA2 줄리엣(J)은 2004년 9월에 작성되었으며, 만재배수량 59,000톤, 전장 284m, 최대폭 74m, 주기 증기터빈, 최대속력 27노트, 항속거리 10,000해리/15노트, 승조원 1,770명, 엘리베이터 2기, 증기 캐터펄트 2기, 어레스팅 와이어 3기, 함재기 40대, 아일랜드 1개로 구성되어 있었다.

하지만 2004년 2월, 프랑스는 PA2의 동력을 원자력이 아닌 통상동력으로 결정하였으며, 여기에 대해 해군 내부의 원자력 추진파가 다수 반발하기도 하였다. 문제는 샤를 드골의 원자로는 운용요원의 연간 방사능 허용량 5배가 넘는 방사선에 노출시켰고, 가격도 당시 기준 유류가격과 비교하면 결코 저렴하지도 않아 결국 원자력을 단념하고 통상동력을 선정하였다. 프랑스와 영국 간에는 CVF 및 PA2 공동개발은 다수의 문제가 만났으나, 양국모두 건조비 절감이라는 중요한 문제에 직면하였으므로 정치적인 해결을 통하여 요구를 서로 수용하는 해결점을 통하여 공통화를 성립시켰다.

흥미로운 사실은 당시 조율과정에는 미국까지 끼어들어 혼란도를 보다 높였다는 점이다. 당시는 프랑스가 이라크 문제로 미국과 관계가 악화된 상태였으므로, 미국은 프랑스가 CVF 계획에 함께 참여할 경우, 함재기 스펙을 위해 제공된 F-35B의 기술정보가 프랑스에 유출되는 것을 그리 반기지 못할 상황이었다. 하지만 CVF/PA2 항공모함의 공통화가 실질적으로 진행되면서 문제 대부분은 소멸하였고, 2004년 5월에 DCN과 탈레스사가 주도하는 CVF 파생형 PA2계획을 전담하는 합작회사(MOPA2)가 설립되게 된다. 곧이어 2005년 12월에 MOPA2에 대하여 CVF를 베이스로 검토작업을 계약하고, 2006년에 설계 코스트 분담이 프랑스 영국간에 합의되었다.

DCN과 탈레스사의 PA2 설계안

2005년 6월에 DCN과 탈레스사는 프랑스 해군이 2004년 1월에 제시한 요구성능을 베이스로 영국 해군의 CVF 항공모함 델타(D) 제안을 베이스로 설계안을 제시하였다.

* 당시 설계안을 구체적으로 알아보자.

중요제원은 만재배수량 70,000톤(CVF 66,600톤), 취역기간중 최대배수량 75,000톤, 전장 283m, 수선폭 39m, 흘수 11.5m이다. 주기관은 LM2500 가스터빈 발전기 4기, 디젤발전기 2기, 추진기 3기(중앙은 기존 프로펠러, 양현은 포드식 추진기), 속력 26~28노트, 항속거리 10,000해리/15노트(연료탑재량 5,000톤)이다. 작전수행일수 45일, 승조원수 1,650명(항공모함 승조원 900명, 항공요원 650명, 사령부 100명), 함재기 최대 40대(라팔 M 32대, E-2C 3대, NH90 헬기 5대)이다.

엘리베이터(하중 70톤, 라팔 M 2대 운용) 2기, 증기캐터펄트 2기(C13-2, 전장 90m), 어레스팅 와이어 3개(Mk 7 Mod 4), 격납고 면적 4,700m2(전장 163m x 전폭 29m, 전고 7.1~9m), 비행갑판 15,700m2, 항공연료 5,000겔론(JP-5), 항공모함 자세제어장치 SATRAP를 장비하였다.

무장은 실버 A43 VLS 탑재하는 아스터-15 함대공 미사일 2개 모듈(16셀) , 6연장 Sadral(미스트랄) 단거리 대공미사일, SLAT(Systeme de lutte anti-torpille) 어뢰방어 시스템, 전자전장비, 기관총 등을 탑재한다. 레이더는 헤라클라스 3차원 다기능 레이더 탑재가 결정되었으나 다른 전자장비는 구체적으로 결정되지 않았다.

CVF에서 PA2로

PA2 항공모함은 기본적으로 CVF의 파생형으로 유럽에서 건조되는 최대의 수상전투함이며 설계수명은 40년으로 계획되어 있다. 과거 프랑스가 운용한 클레망소급의 만재배수량이 33,000톤이고, 샤를 드골은 만재배수량 42,000톤인 것을 비교하면 PA2의 70,000톤급의 배수량은 상당히 대형함이라는 것을 알 수 있다.

 

▲ PA2 항공모함은 기본 선체는 비슷하지만 비행갑판은 CTOL 항공기를 운용하기 위하여 완전히 재설계되었으며, 스틸 캐터펄트와 어레스팅 와이어를 가지고 있다.

CVF에서 파생된 PA2이나, CTOL 전투기를 운용조건을 만족시키기 위하여 캐터펄트와 어레스팅 와이어를 채용하여 갑판시스템은 CVF와 상당히 다르다. 특히 샤를 드골이 취역이후 앵글로 테크를 연장했다는 교훈을 살려, 처음부터 여유있는 앵글로 데크를 가지고 있다.

참고로 당시 샤를 드골은 E-2C 호크아이가 어레스팅 와이어로 착함할 경우, 앵글로 데크 끝 부분에 정지하여 공간부족으로 기체를 옆으로 이동시킬 수 없었다. 때문에 뒤에 기체를 빼내 다시 이동시켰기 때문에 많은 시간이 지체되었고, 악천후시에는 작업도 위험하여 앵글로 테크를 늘렸지만, 여전히 부족하다는 평가를 받고 있다.

◆ PA2의 구조 개념

PA2는 건조비 저감을 위하여 미 해군 항공모함과 달리 많은 중량을 차지하는 방어벽이 없다. 속력은 27노트로 클레망소급 32노트에 비하여 떨어지지만 항공기 운용에 필요한 충분한 속력에 해당한다. PA2가 CVF와 크기 다른 점 중 하나는 전투기 탑재형 핵무장을 탑재할 예정이며, 이는 클레망소급 이후부터 내려온 프랑스 해군의 전략 개념이다. CVF와 PA2의 공동설계를 시작할 ??두 항공모함은 CTOL과 STOVL이라는 근본적인 차이가 있었기 때문에 대폭적인 공통성을 확보하기는 어려웠다. 따라서 프랑스는 CVF에 설계변경을 요구하였다. 이 중에서 항공용 작전실, 거주시설의 배치변경의 요구를 동의 얻었으나 아래의 문제는 합의하기가 어려웠다.

1. 엘리베이트 하중 증가(라팔 M 2대 동시 운용)

2. 증기 캐터펄트와 필요한 보일러 탑재 및 어레스팅 와이어 장착

3. 연료탑재량의 증가(탱크 용적 증가)

4. SATRAP 항공모함 자세제어장치 장착(CVF는 STOVL 운용하므로 불 필요)

이중에서 CTOL 항공모함에 반드시 필요한 1과 2가 가장 중요하지만 4번도 매우 중요하다. CTOL 전투기는 캐터펄트와 어레스팅 와이어를 이용하므로 STOVL보다 차원이 다른 운용능력을 요구받고 있다. CTOL 전투기는 일정수준이상의 착함능력을 보유하기 위하여 주기적으로 훈련이 필요하며, 특히 야간착함에는 고도의 기술이 필요한 것이 현실이다.

PA2 항공모함의 작전능력

PA2 항공모함은 고밀도 항공작전시 15일간 필요한 항공무장을 탑재하고, 45일간 작전임무를 수행할 수 있도록 설계되었다. 함재기는 최대 40대??운용할 예정이며, 라팔 M 32대, E-2C 3대, NH90 헬기 5대 등으로 구성되어 있다. 하지만 만재배수량 70,000톤을 기준으로 판단하면, 영국의 CVF가 40대를 운용하지만 유사시 60대 정도를 운용할 수 있기 때문에 PA2도 일시적으로 60대 정도를 운용할 수 있을 것이다. 실제적인 항공모함의 전투력은 보유한 함재기를 얼마나 많이 출력시킬 수 있는 능력에 가장 크게 좌우된다.

 

▲ PA2 항공모함의 가장 중요한 전력인 라팔 M 전투기. 라팔 M은 32대를 운용할 예정이며, 공대공/공대지/공대함 임무와 더불어 핵공격 임무도 수행할 수 있다.

프랑스 해군이 요구하는 함재기의 소티율은 작전?낸?7일간 최대탑재량의 라팔 M 전투기가 1일 75소티를 발진하여 임무를 수행하는 것이다. 라팔 M 전투기는 32대를 탑재하므로 모든 기체가 하루 2번 출격하면 64소티이고, 10여대가 한 번 더 출격하면 된다. 참고로 F-35B 30대를 고정적으로 운용하는 CVF를 살펴보면 작전개시 24시간 동안 108소티, 이어 10일간 72소티, 이후 20일간 36소티를 요구하고 있다.

영국 해군이 더 많은 소티를 요구하고 있지만 CTOL과 STOVL 함재기 운용환경이 다르기 때문에 양자를 직접 비교하기는 어렵다. STOVL 함재기는 정비와 무장을 철저하면 곧바로 운용이 가능하지만 CTOL은 스팀 캐터펄트와 어레스팅 와이어의 지원이 반드시 필요하며, 고장시 함재기 운용이 불가능하다.

PA2 항공모함의 장래

프랑스 해군은 항공모함 2척을 계속 운용할 계획이고, 2015년 정비와 연료교환에 들어가는 샤를 드골에 앞서 두 번째 항공모함인 PA2를 2015년 취역시키려는 계획을 진행하고 있다. 2009년 건조를 시작할 예정이지만 현재까지 건조계획이 정확히 결정되지 않았으며, 아직도 부족한 예산 때문에 많은 문제에 직면하여 계획이 지연될 것이라는 정보도 존재하고

있다.

 

▲ 샤를 드골에서 이륙중인 E-2C 호크아이. 영국의 CVF가 조기경보헬기를 사용하는 것과 달리 PA2는 E-2C 호크아이를 운용하여 보다 효과적인 임무를 수행할 수 있다.

 

▲ PA2 항공모함은 2009년 기공, 2012년 진수, 2015년 취역할 예정이고 블록 단위로 건조하여 DCN사에서 최종 조립될 예정이다.

PA2 항공모함은 라팔 M 전투기 32대, E-2C 조기경보기 3대, NH90 다목적 헬기 5대를 운용하며, 미해군 니미츠급 원자력 항공모함의 절반 정도의 항공기를 보유하며, 니미츠급을 제외하면 최대의 작전능력을 가진 항공모함이다. 해외작전시 주로 직면하는 신형 전투기 부족한 중소국의 공군력과 해군력에는 충분한 대응전력으로 사용할 수 있는 전투력을 가지고 있다.

기사제공= 월간 밀리터리 리뷰 / 곽수현 기자 밀리터리뉴스