예인 선배열 음향센서
해양 방위의 눈과 귀 역할을 하겠습니다
예인 선배열
음향센서란?
예인 선배열 음향센서는 선박 뒤편에 일정 거리로 케이블을 배치하여 수중 음향을 수집하는 장비입니다.
선체 소음의 간섭을 최소화하고, 넓은 범위의 수중 탐지가 가능해 해양 감시와 작전 수행에 널리 활용됩니다.
저소음 환경에서
고감도 음향 탐지
수중 목표물
추적 지원
실시간 모니터링
시스템 연동
예인형 구조로
장거리 탐지 가능
예인 선배열 음향센서의 목적은?
가장 큰 목적은 함정 자체의 소음 간섭을 최소화하여 먼 거리의 잠수함을 은밀하게 탐지하는 것입니다.
- 원거리 탐지: 함정의 프로펠러와 엔진 소음으로부터 수백미터~수 킬로미터 뒤로 센서를 떨어뜨려 운용하므라, 방해 소음 없이 아주 미세한 저주파 소음까지 포착할 수 있습니다.
- 은밀성 유지(수동탐지): 음파를 직접 발사하지 않고 적 잠수함이 내는 소리를 듣기만 하므로, 아군 함정의 위치를 노출하지 않고 적을 찾아낼 수 있습니다.
- 저주파 수신 특화: 선형으로 길게 늘어선 센서 배열은 파장이 긴 저주파 음향을 수신하는데 최적화되어 있어 수십 Km 이상의 원거리 탐지에 유리합니다.
예인 선배열 음향센서의 주요 구성은?
시스템은 크게 함상 장비와 수중 예인 장비로 구분됩니다.
1. 수중 예인부(Towed Section)
- 하이드로폰 배열(Acoustic Array): 일정한 간격으로 배치된 수많은 수중 마이크(hydrophone) 뭉치입니다. 수중의 음향 신호를 전기 신호로 변환합니다.
- 예인 케이블(Towing Cable): 함정과 센서를 연결하며, 전력을 공급하고 데이터를 전송하는 고강도 케이블입니다.
- 방진부(Vibration Isolation Module): 예인 시 발생하는 케이블의 진동이 센서에 전달되지 않도록 차단하는 완충 구간입니다.
- 꼬리로프(Tail rope): 배열 맨 끝에 부착된 로프 모양의 장치로, 수중 항력을 발생시켜 센서 배열이 엉키지 않고 일직선을 유지하게 만듭니다.
2. 함상 장비부(Onboard Section)
- 윈치 및 예인기(Winch&Handling System): 케이블을 풀거나 감아 센서의 수심과 거리를 조절하는 대형 권양기입니다.
- 신호처리 및 전시 장치(Signal Processor&Display): 수신된 방대한 양의 음향 데이터를 분석하여 표적의 바위와 거리를 계산하고 모니터에 시각화합니다.
운용 시 참고 사항
2026년 기준 최신형 TASS는 '좌우 판별(Right/Left Ambiguity)'문제를 해결하기 위해 3축 가속도계가 내장된 센서를 사용하여, 함정이 지그재그 기동을 하지 않아도 즉시 표적의 정확한 방향을 찾아낼 수 있도록 발전하였습니다.
상세한 시스템 계통도는 국방과학연구소(ADD)의 해양 무기체계 페이지에서 시각 자료와 함께 확인하실 수 있습니다.
소나웍스는 예인 선배열 음향센서 분야에서
축적된 다양한 기술 체계를 보유하고 있습니다.
Key Components
주요 구성요소
예인선
음향센서 체계를 견인하며 시스템에 필요한 전력을 공급하고, 수신된 데이터를 처리하여 표적을 분석하는 모선 역할을 합니다.
윈치
예인 케이블과 선배열 센서를 감거나 풀어서 투하 및 회수하며, 운용 상황에 따라 배열의 수심과 거리를 조절합니다
예인케이블
함정과 센서 사이를 물리적으로 연결하여 인장력을 견디는 동시에, 센서가 포착한 음향 데이터를 함정으로 전송하고 전력을 공급하는 통로가 됩니다
음향 센서
다수의 하이드로폰(수중 마이크)이 일렬로 배치된 핵심 부분으로, 수중에서 발생하는 미세한 음향 신호를 감지하여 전기 신호로 변환합니다.
꼬리 로프
배열의 가장 끝단에 위치하여 항해 중 발생하는 배열의 진동을 억제하고 전체적인 수평 직선도를 유지함으로써 탐지 성능을 안정화합니다.
함정 소음 분리
예인 선배열의 가장 큰 특징은 함정 자체 소음(Self-noise)으로부터 수신기를 멀리 떨어뜨리는 것입니다. 함정의 엔진이나 프로펠러 소므에서 수백 미터 이상 떨어져 운용함으로써, 아주 미세한 적 잠수함의 소리를 훨씬 더 깨끗하게 탐지할 수 있습니다.
저주파 탐지 및 원거리 감시
선배열 센서는 물리적으로 길게 구성할 수 있어, 회절이 잘 되고 멀리까지 전달되는 저주파(Low Frequency) 신호를 수신하는데 유리합니다. 이를 통해 수십 킬로미터 이상의 원거리에서 접근하는 적 잠수함을 사전에 포착하는 광역 감시 역할을 수행합니다.
운용 수심 조절
예인 케이블의 길이를 조절하여 센서의 위치(수심)을 임의로 바꿀 수 있습니다. 이는 바다의 수온층이나 염도에 따라 소리가 굴절되는 특성을 이용해, 소리가 잘 전달되는 특정 수심에 센서를 배치하여 탐지 효율을 극대화하기 위함입니다.
지향성 및 방위각 측정
일렬로 배열된 다수의 센서에서 소리가 도달하는 시간 차이를 분석하여 소리의 근원지를 파악합니다. 다만, 단일 선배열의 경우 좌우 소리를 구분하지 못하는 '좌우 모호성(left-Right Ambiguity)'이 발생할 수 있는데, 현대 시스템은 함정의 기동이나 다중 배열(Twin Array) 기술을 통해 이를 극복합니다.
주요 목적
- 조기 경보: 원거리에서 수신된 적 잠수함의 존재를 확인합니다.
- 표적 식별: 수신된 음향 데이터베이스를 바탕으로 적 함정의 기종을 판별합니다.
- 어뢰 경보: 적 잠수함이 발사한 어뢰의 소음을 탐지하여 함정의 생존성을 높입니다.