현존 최강의 재래식 항모! / 퀸 엘리자베스 항공모함

<퀸 엘리자베스 함>

퀸 엘리자베스 함은
21년 8월 31일 동해에서
한, 영 연합 훈련에 참여하는
함정으로 최근 많은 관심이 쏠리고 있다.
(몇몇 언론에서 퀸 엘리자베스 '호'라고
부르는 경우가 있으나 전투용 함정에는
'함'이라는 명칭이 붙는 것이 맞다.)
그런 김에
오늘은 영국의 재래식 항공모함
퀸 엘리자베스함에
대해 알아보고자 한다!

항모의 이름에 대한 오해와 진실

정확한 함정 명칭은 'R08 HMS
("His/Her Majesty's Ship"의 약어)
퀸 엘리자베스 함'으로
많이들 오해하시는 게 이 함정에 붙은
엘리자베스는 엘리자베스 2세 현 여왕의
이름에서 따온 것이 아니라 엘리자베스
1세의 이름을 차용한 것이다.

엘리자베스1세 (1533~1603)

엘리자베스 1세는 뛰어난 용인술로
스페인 무적함대와의 전투를 승리로
이끌며 이제 막 발돋움하던 영국을
"해가 지지 않는 나라", 대영제국으로
만드는데 크게 일조한 여왕으로 잘 알려져 있다.
TMI:엘리자베스 1세 집권 시기 영국은
스페인과 유럽 내 권력 다툼이
한창이었다. 이때 영국 왕실은
영국 국적의 해적들에게 '약탈 허가증'을
발급해주며 오히려 해적질을
장려하는 모습을 보였고.
그 피해는 고스란히
식민지 노예 최다 무역국이었던
스페인의 무역선들에게 돌아갔다.
영국은 이 해적들이 벌어들인 재화 중
일부를 왕실에 바치게 하였고 그렇게
벌어들인 돈으로 자신의 해군을 강화하여
스페인의 무적함대를 격파하는
일석이조의 효과를 얻을 수 있었다.
ㅋㅋㅋ영국이 참 옛날부터 이런 머리
하나는 기가 막힌듯하다ㅋㅋㅋ

특징 1: 한국형 항모의 롤모델?

퀸 엘리자베스 함의 제원을 살펴보면
만재 배수량 70600t, 길이 280m, 폭 73m의
가스터빈, 디젤엔진을 사용하는 재래식 항모이다.
함교는 트윈 함교의 모습을 하여
앞의 함교는 함재기 이함과 항모의 운항을
담당하고 뒤의 함교는 함재기 착함을
도와주는 역할을 한다.
함재기 이함을 위하여
스키점프 방식을 적용하였으며
함재기는 VTOL 즉 수직 이착륙이 가능한
F-35B를 헬기로는 와일드캣, 멀린 등을
사용하고 있다. 추가적으로 방염 처리된
WAH-64와 CH-47도 운용이 가능하다.

퀸엘리자베스 항모에서 운용가능한 함재기들 위부터 아래로 라이트닝, 아파치, 멀린, 와일드 캣, 치누크 순

함재기 탑재량은 60기로
알려져 있다. (F-35B는 24~36기)
스펙면에서
퀸 엘리자베스 함은 재래식 추진,
트윈 함교, F-35B 운용 등이
우리의 한국형 항공모함(CVX)의 예상 스펙과
상당히 닮아 있는 것을 볼 수 있고
실제로도 한국형 항모의
개발 연구부터 퀸 엘리자베스의
항모 운용 방식이나 외형을 많이
참고하고 있다고 하니 정말로 배울 점이 많은
한국형 항모의 롤 모델이라고 할 수 있겠다.

특징 2: 미래형 추진 체계

kddx모형-추진체계는 아직 미정이다.

우리나라 차기 이지스 함정으로 알려진
kddx에 적용할 가능성 높아 보이는
미래형 추진 체계가 퀸 엘리자베스함에는
이미 탑재되어있는데
IEP(Integrated Electric Propulsion)
즉 '통합 전기 추진 방식'이 바로 그것이다.

이름이 겁나 긴 이추진 방식은 평상시에는
디젤엔진, 가스터빈으로 발전을 하고
생산된 전기로 전기모터를 돌려 추진한다.
여차하면 이 3가지 동력기를 동시에
가동하여 쓸 수도 있기에
꽤나 신박하고 고효율의 방식임을 알 수 있다.
또한 IEP 기술은 운동에너지들을 모조리
전기에너지로 전환하기에
함선 내 전기 공급을 원활하게
해준다는 장점도 있다.
(미국의 우주전함 줌왈트도 이 기술을
탑재하였고 추후 "전기 먹는 하마"로
유명한 미래무기-레일건을 부착할 계획이다.

근데 지금 줌왈트보면 가능할런지....)

 

TMI: 이러한 이유에서인지
퀸 엘리자베스 급 항모에
모두 전자식 사출기를
미국으로부터 구입을해서 탑재하도록
개조할 예정이라고 한다.
IEP를 적용하였기에 큰 무리는
아닌 듯싶으나 사출기와 동력기에
분배하는 전력의 밸런스를
굉장히 잘 맞추어야 할 것 같다.
함정의 출력은 2대의 가스터빈에서 93,870hp,
4대의 디젤에서 53,064hp,
4대의 전기 모터에서 53,640hp의 출력을 내어
핵항모를 제외한 항모 중에선
가장 큰 출력을 내는 항모이다.

한계 1: 많이 부족한 F-35B

F-35B는 항모의 짧은 활주로나
폭격당한 활주로에서도 이륙할 수 있도록
수직이착륙 기술이 적용된 전투기이다.

jp233(비행장 무력화 폭탄) 폭격을 당한후 모습 F-35B는 이런 상황에서도 이륙할 수 있도록 개발되었다.

하지만 얻는 게 있으면 잃는 것도 있는 법!
F-35B는 부피가 큰 수직이착륙 모듈 때문에
F-35A, C대비 무장 탑재량이 20% 적은데
따라서 함대지 공격 시에는
1000파운드(453kg) 폭탄 두발만
내부 무장에 장착하는 것이 가능하다....
하지만 F-35B의 문제는 여기서 그치지 않는다.
"수직 이착륙 가능한 F-35B이니까
착함도 수직으로 하겠지?"
라는 상상을 하신다면
고이 접어 두는 것이 좋다.
f-35B의 수직 이착륙 가능 무게는 16.8톤
(16톤이라는 이야기도 있다.)인데 정작 연료,
무장을 뺀 f-35b의 무게만 14.7톤이기에
연료 포함 무장을 2.1톤만
하고서 수직 착함이 가능하다.
그래서 F-35B의 실질적인 착함을
위해선 양력을 만들기 위해 대각선으로
비스듬히 속력을 내며 착함하는
방식인 SRVL을 사용해야 한다.

퀸 엘리자베스 함에서 F-35B의 착함 방법

하지만 SRVL방식은
착함 시 필요한 활주로의 거리가
80m나 되기에 데크가 일직선인
퀸 엘리자베스에서 이륙할 때는
착함을 못하고 착함 시에는
이륙을 못하는 참담한 문제가 발생한다.

F-35B 조종사 시점

"활주로의 길이가 280m인데
왜 그걸 못해?" 하실 수 있다.
하지만 일단 스키점프 방식 항모에서의
F-35B의 이함시 필요 활주거리
160m(스텔스 최대 무장 시)를
(이함준비중)F-35B가 차지하고 있을 것이고
(착함 중) F-35B의 바퀴가 항모 활주로의
1/4(70m)를 지난 후에야
착함을 했다는 가정을 해보면
76m를 밀려간 (착함 중) F-35B는
( 280m-70m-80m-160m=)-30m로
이함을 준비 중이던 F-35B와 부딪히게 될 것이다.
(물론 조종사가 퍼펙트 한 착함을 한다면
문제없겠지만 반대로 모든 조종사가 항상
그럴 수 있다는 보장은 없다.)

한계 2: 팥 없는 팥빵, 사출기 없는 항모

퀸 엘리자베스는 항공기 이륙에
가로폭이 좁은 스키점프 갑판을 사용한다.

그렇기에
F-35B를 동시에 여러 대를 띄우는 것이 불가능하고
직선 데크를 적용하여 생기는
'한계 1'에서 말한 이유들로 인해
이착함을 동시에 수행할 수도 없다.
이러한 문제들은 공중과 갑판에서의
항공기들 간의 정체상황을
유발하기에 충분하다.

퀸 엘리자베스함: 직선 데크 이착함 활주로 구분 X

거기에다가
항공기들이 귀환할 때마다 정비와
재무장을 해야 하고 스텔스 도료를 자주
칠해야 하는 F-35이기에
항모에 있는 엘리베이터 부근에서 전투기와
물자들의 이동이 몰리며
병목현상이 심화 되게 된다.
문제는 이렇게 되면 항모의
소티(sortie)생성률이 급감하게 된다.
소티 생성률이란 하루에 얼마나 많은
전투기를 운용할 수 있는지를 나타내는 수치이다.
따라서 소티 생성률은 항모에 있어
가장 중요한 부분이라고 할 수 있다.
그러면 퀸 엘리자베스의 소티
생성률은 어느 정도 일까?
퀸 엘리자비스함의 소티 생성률은
84대 정도이다. (실제 운용 시 72소티까지
떨어졌다고도 한다.)
그렇다면 이 소티 생성률을
프랑스의 샤를 드골함과 한번 비교해보자.

샤를 드골함: 앵글드 데크 이착함 활주로 구분O

프랑스의 42500t급 항모인 샤를 드골은
퀸 엘리자베스 함과는 정반대로
증기식 사출기를 사용하면서
이착함 활주로가 서로 엇갈리게 한
앵글드(angled, 8.5도 기울어 짐) 데크가 적용되어
이착함을 동시에 수행할 수 있다.
그렇다면 이 항모의 소티 생성률은 어느 정도일까?
샤를 드골의 소티생성률은 약 100대이다.
놀랍지 않은가? 퀸 엘리자베스 함은
70600t급이면서 84대인데 말이다.
이처럼 항모에 있어 사출기와 갑판의 구조가
항모의 운영 효율에 큰 영향을 끼침을 알 수 있다.

 

한계 3: 항모용 해상 조기 경보기의 부재

항공모함은 아주 먼 곳까지 가서 작전을
수행하는 대양해군의 필수 요소이다.
그렇기에 본진에서의 지원 없이
스스로 적군의 공격에 대한 위협을 사전에
알아차리는 것이 중요하다.
이러한 배경에서 탄생한 것이 바로 높이 올라가
멀리 보는 항모용 해상 조기 경보기(aew)이다.

E-2c 해상 조기 경보기

하지만 사진에서 볼 수 있듯
대체로 해상 조기경보기는
일반 함재기들 보다도 더 크고 더 무겁다.
따라서 사출기가 없으면 사용할 수가 없는데
그런 사정으로 영국 해군이 해상 조기
경보기 대신 선택한 차선책이 있으니
바로 해상 조기경보 헬기
'크로우 네스트 멀린'이다.

크로우네스트 멀린 mk2 aew: 기체의 오른쪽에 aesa레이더를 탑재하고 다니는것이 특징이다.

이 크로우 네스트 멀린 헬기는
최대 1만 피트 고도까지 올라가
200km 반경의 적의 발사체나 항공기, 함선들을
사전에 포착하여 그 정보를 아군에게
전달하는 것이 가능하여
조기경보기 탑재가 불가능한
퀸 엘리자베스함에게 큰 도움이 된다.
하. 지. 만
영국군이 해결책으로 제시한
이 조기 경보 헬기도 역시 해상 조기경보기에 비해
고도, 탐지 범위, 체공시간 등
모든 면에서 성능이 떨어 지기에
조기경보기를 대체하기에는
역부족인 것이 사실이다.
TMI: bae사는 수직 이착륙 프롭기 v-22
오스프리에 조기 경보 레이더를 장착해
운용하려고 개발 중에 있다고 하며 실제로
개발만 된다면 조기경보기 급은 아니더라도
조기 경보 헬기보다는 더 좋은
성능을 낼 수 있을 것으로 기대된다.

V-22 aew버전

마치며

글을 쓰다 보니
퀸 엘리자베스 항모에 대해 단점들을
많이 언급 하기는 했습니다만 ㅎ;
솔직히 사출기가 없는
재래식 항모 중 이만한 효율을 내는
항모는 아직까지 없습니다.
그래서 우리로서는 배울 점이 많은
항모라고 생각합니다.
이번 훈련을 통해서 우리 해군이
퀸 엘리자베스 함의 항모 운영
데이터들을 많이 습득할 수 있기를 바라고
영국 정부와의 기술 이전도 이루어져
우리만의 강력한 항모를 만들 수 있기를
기대하고 응원하겠습니다!


오늘의 글은 여기까지!

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