바다의 혁명! 한화·삼성이 만드는 '전기로 가는 잠수함'의 놀라운 미래

"바다 속에서도 전기차처럼 조용히 달리는 잠수함을 상상해 보셨나요? 이제 그 상상이 현실이 됩니다! 한화와 삼성이 손잡고 개발 중인 전기 잠수함 프로젝트가 마침내 본격화 단계에 접어들었습니다. 기존 디젤엔진 대신 배터리가 주 동력원이 되는 이 혁신적인 기술은 해양 모빌리티의 대변혁을 예고하고 있습니다. 미래 잠수함 기술의 핵심, 그리고 바다를 사랑하는 모든 이들에게 흥미로운 이 이야기, 지금 시작합니다."

한화·삼성, 배터리로 가는 잠수함 3년내 내놓는다해양 모빌리티도 배터리 시대3분기 해군 최종 테스트 작업전기 잠수함 2028년 해군 인도디젤엔진 대신 배터리가 동력원연료비 절약·잠수 시간 2배 증가소음 적어 음파 탐지기 안 걸려

 

디젤에서 배터리로, 바다 속 조용한 혁명이 시작된다

여러분은 지금까지 잠수함이 어떻게 움직인다고 생각하셨나요? 놀랍게도 현재 대부분의 잠수함은 디젤엔진을 주 동력원으로 사용하고 있습니다. 수면 위에서 디젤엔진으로 발전기를 돌려 납축전지에 에너지를 저장한 다음, 잠수 시에 이 저장된 에너지를 사용하는 방식이죠^1. 하지만 이제 이 오래된 기술에 변화의
바람이 불고 있습니다.

한화오션, 한화에어로스페이스, 삼성SDI가 해군과 협력하여 개발 중인 신개념 잠수함은 배터리가 주 동력원입니다. 디젤엔진은 보조적인 역할로 전락하고, 배터리에 저장된 전기를 수면 위와 아래에서 모두 사용하는 방식으로 진화했습니다^1. 마치 전기차가 내연기관차를 대체하듯, 전기 잠수함이 바다 속 교통혁명을 일으키고 있는 것입니다.

"우리가 개발한 배터리 기술은 잠수함의 임무 수행 시간을 크게 늘릴 수 있습니다" 한화오션 관계자의 말처럼, 이 기술이 가진 잠재력은 무궁무진합니다^1.

전기로 가는 잠수함

왜 전기 잠수함인가? 군사적 장점부터 경제성까지

전기 잠수함이 각광받는 이유는 무엇일까요? 가장 눈에 띄는 장점은 바로 '조용함'입니다. 배터리로 움직이는 잠수함은 이동 중이나 정차 중에 소음이 거의 나지 않아 음파 탐지기 등을 피할 수 있습니다^1. 잠수함에게 '조용함'은 생존과 직결되는 중요한 요소라는 점을 생각하면, 이는 엄청난 군사적 이점이 됩니다.

또한 납축전지보다 배터리 용량이 크기 때문에 잠수 시간도 두 배 이상 길어질 것으로 예상됩니다^1. 더 오래 잠수하고, 더 멀리 갈 수 있다면 어떤 임무든 효율적으로 수행할 수 있겠죠?

환경적인 측면에서도 큰 장점이 있습니다. 배출가스가 줄어들고 연료비도 절약할 수 있어 친환경적입니다^4. 지구 환경을 생각하는 현대 사회의 트렌드와도 잘 맞아떨어지는 부분이죠.

"리튬이온 배터리는 기존 납축전지에 비해 수명과 용량을 대폭 개선할 수 있어 효율성을 높일 수 있습니다." 전문가들의 설명처럼, 이 기술은 잠수함의 성능을 한 차원 끌어올릴 것입니다^5.

전기로 가는 잠수함

한화·삼성의 전기 잠수함, 어디까지 왔나?

여러분은 혹시 "이런 첨단 기술, 실현 가능할까?"라고 의문을 가지실 수 있습니다. 하지만 놀랍게도 이 프로젝트는 이미 상당 부분 진행되었습니다.

삼성SDI와 한화는 오랜 기간 잠수함·잠수정용 배터리 연구개발을 해왔습니다. 자체 테스트 결과, 즉각적 상용화가 가능한 수준에 도달했다고 판단했죠^1. 그리고 올해 3분기에는 해군의 최종 테스트 작업에 들어갑니다. 해군 테스트에서 특별한 하자가 발견되지 않으면 이르면 연말부터 잠수함용 배터리 생산을 시작한다고 합니다^1.

한화에어로스페이스는 사실 배터리 사업을 시작한 지 벌써 8년째입니다. 2016년 장보고3 배치2 잠수함에 들어가는 배터리팩 개발로 시작해, 민수 선박용, 도심항공교통(UAM)용 제품까지 개발했습니다^2. 그만큼 전문성과 기술력을 가지고 있다는 뜻이죠.

최종적으로 전기 잠수함이 우리 해군에 인도되는 시기는 2028년께로 계획되어 있습니다^1. 그리 멀지 않은 미래에 우리는 바다 속을 조용히 누비는 전기 잠수함의 시대를 맞이하게 될 것입니다.

안전한 배터리, '불타지 않는 ESS'의 비밀

전기 추진 시스템에서 가장 중요한 것은 무엇일까요? 바로 '안전성'입니다. 바다 한가운데서 배터리에 화재가 발생한다면? 상상만 해도 끔찍한 일이 아닐 수 없습니다.

한화에어로스페이스는 이런 우려를 완전히 불식시키기 위해 SK엔무브와 함께 '불타지 않는 에너지저장장치(ESS)'를 개발했습니다^3. 이 기술은 리튬이온배터리 모듈에 냉각 절연액을 채워 화재를 원천 차단할 수 있는 혁신적인 방식입니다.

"액침냉각 ESS는 배터리 셀 하나가 발화돼도 내부에서 차단되기 때문에 다른 셀에게 영향을 주지 않아 화재 예방이 가능합니다." 한화에어로스페이스 관계자의 설명처럼, 이 기술은 배터리의 가장 큰 약점인 화재 위험을 원천적으로 제거합니다^3.

실제로 배터리 셀 6개를 연속해 발화시켜도 내부 중간 셀로 전이되지 않는 것을 확인했다고 합니다^2. 이 정도 안전성이라면 바다 위에서도, 바다 속에서도 안심하고 사용할 수 있지 않을까요?

더 멀리, 더 오래 - 연료전지로 2주 이상 잠항하는 미래

한화와 삼성의 야심은 여기서 끝나지 않습니다. 한화오션과 한화에어로스페이스는 최근 '수출형 3000톤급 KSS-Ⅲ 연료전지체계' 개발 과제를 수주했습니다^6. 이 기술은 무엇이 특별할까요?

연료전지를 활용한 공기불요추진체계(AIP)는 2주 이상의 잠항을 가능하게 합니다^10. 외부 공기의 공급 없이도 추진할 수 있는 에너지원을 사용하기 때문이죠. 또한 다른 공기불요추진 기술에 비해 효율성이 높고, 소음과 진동이 적다는 장점도 있습니다^10.

"수출형 잠수함 기술은 방위 산업의 글로벌 시장 확대에 중요한 역할을 할 것입니다." 한화오션 관계자의 말처럼, 이 기술은 한국이 세계 방위산업 시장에서 경쟁력을 높이는 데 크게 기여할 것입니다^7.

여러분은 혹시 '고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)'라는 말을 들어보셨나요? 이는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기를 생성하는 방식으로, 낮은 작동 온도, 높은 전력 밀도, 친환경성 등의 장점을 가지고 있습니다^10. 이 기술이 잠수함에 적용된다면 정말 놀라운 성능을 발휘할 것입니다.

해양 모빌리티의 미래, 그 시장 가치는?

전기 잠수함의 개발은 단순한 군사적 목적을 넘어 민간 해양 모빌리티 전동화의 물꼬를 트는 역할을 할 것으로 기대됩니다. 군이 먼저 잠수함·선박용 배터리 개발을 견인하면서 민간에도 시장을 확대하는 마중물 역할을 하고 있기 때문입니다^1.

글로벌마켓인사이트에 따르면 글로벌 전기추진선 시장 규모는 2023년 40억200만달러(약 5조6780억원)에서 2032년 280억6900만달러(약 39조8242억원)로 7배가량으로 커질 전망입니다^1. 또한 전세계 선박용 ESS 시장은 2021년 약 21억달러에서 2030년 약 76억달러로 연 평균 15.5% 성장이 예상됩니다^2.

이런 성장성을 바라보며, HD현대중공업, 삼성중공업 등 조선사나 LG에너지솔루션, SK온 등도 본격적으로 뛰어들 가능성이 있다는 관측이 나옵니다^1. 그렇게 되면 관광용 잠수정, 여객선, 소형 전기보트, 해양플랜트까지 배터리가 전동원으로 자리 잡을 수 있습니다.

혹시 여러분도 미래에 전기로 움직이는 요트나 보트를 타고 싶지 않으신가요? 그 날이 생각보다 빨리 올지도 모릅니다!

국내 기술의 발전과 정부의 지원

이러한 기술 발전에는 국내 연구기관의 노력도 빼놓을 수 없습니다. 한국전기연구원은 최근 방위사업청, 해군잠수함사령부와 전기추진 잠수함 분야 협력을 위한 업무 협약을 체결했습니다^8. 이를 통해 잠수함 분야 첨단기술 적용과 발전 및 국산화를 위한 연구개발이 더욱 활성화될 것으로 기대됩니다.

또한 정부도 이차전지 생태계 확장에 방점을 둔 정책 지원에 나서고 있습니다. 특히 국방, 항공, 해운 등 다양한 분야에서 이차전지가 활용될 것으로 판단하고 차세대 이차전지 기술개발과 상용화를 추진 중입니다^9. 2027년까지 군사용 이차전지 기술개발에 투자하고, 해운 분야에서는 국제해사기구(IMO) 환경규제 등에 대응해 친환경선박용 배터리 기술개발을 진행할 계획입니다^9.

바다의 미래, 전기로 빛나다

지금까지 한화와 삼성이 개발 중인 전기 잠수함과 해양 모빌리티 전동화에 대해 알아보았습니다. 육상에서 시작된 전동화 혁명이 이제 바다로 확장되고 있는 모습이 정말 흥미롭지 않나요?

전기 잠수함은 단순히 기술의 진보를 넘어 군사력 강화, 환경 보호, 그리고 새로운 산업 생태계 창출이라는 다양한 의미를 지니고 있습니다. 한화와 삼성의 기술력이 만들어낸 이 혁신은 한국이 글로벌 해양 모빌리티 시장에서 선도적 위치를 차지하는 데 큰 역할을 할 것입니다.

여러분도 이제 전기차를 넘어 전기 보트나 요트, 어쩌면 관광용 전기 잠수정에 탑승하는 미래를 상상해 보시는 건 어떨까요? 그리고 그 배경에는 한국 기업들의 끊임없는 도전과 혁신이 있다는 것을 기억해 주세요.

"바다의 모빌리티도 이제 배터리 시대입니다. 한화와 삼성이 함께 만들어갈 이 새로운 미래를 기대해 주세요!"

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