한국 해군의 해난구조작전을 위한 이동식 포화잠수체계 도입 및 활용방안에 관한 연구 A Study on the Introduction and Application Plan of the Mobile Saturation Diving System for ROK Navy Salvage Operations원문보기
본 연구는 한국 해군의 해난구조능력 향상을 위해 임무수행의 주요 수단이 되는 잠수체계를 개선하는 방안에 대한 연구이다. 특히 구조작전시 잠수체계별 임무 가능구역이 제한되는 문제를 해결하기 위하여 이동식 포화잠수 체계를 중심으로 연구를 진행하였다. 연구는 먼저 임무의 범위를 확인하였고, 기존 연구결과와 현용 잠수체계를 분석한 결과를 활용하여 이동식 포화잠수체계의 요구조건과 표준구성을 정리 및 제안하였으며, 이동식 포화잠수체계를 활용한 기존 잠수체계의 보완 및 개선 가능성에 대하여 군의 전략 선택 기법인 적 가 용 판단에 따라 검토하였다. 또한, 도입방안에 대해서는 상용제품의 해외수입과 국내 개발로 구분하여 장 단점을 분석하고, 설치 및 운용방안에 대해서는 각 플랫폼별로 실효성을 분석하였다. 연구결과로 먼저, 200 m 이상에서 6명 이상의 잠수사가 약 17일 이상 포화잠수를 정상적으로 실시할 수 있도록 요구조건 및 표준구성안을 제안하였으며, 기존 잠수체계의 보완 및 개선 가능성에 대해서는 예비장비 공급 및 병행사용 등 다양한 보완이 기대되나 혼합기체잠수체계를 포화잠수체계로 개선하는 것은 경제성이 떨어졌다. 설치방안은 ATS-II 후속사업에서 이동식 포화잠수체계를 탑재가 가능하도록 제작하는 것을 제안하였으며 운용은 평시 교육 훈련 및 ARS 대체전력으로 사용하다 전시에 별도의 플랫폼에 탑재하여 추가적인 구조전력으로 활용해야 한다.
본 연구는 한국 해군의 해난구조능력 향상을 위해 임무수행의 주요 수단이 되는 잠수체계를 개선하는 방안에 대한 연구이다. 특히 구조작전시 잠수체계별 임무 가능구역이 제한되는 문제를 해결하기 위하여 이동식 포화잠수 체계를 중심으로 연구를 진행하였다. 연구는 먼저 임무의 범위를 확인하였고, 기존 연구결과와 현용 잠수체계를 분석한 결과를 활용하여 이동식 포화잠수체계의 요구조건과 표준구성을 정리 및 제안하였으며, 이동식 포화잠수체계를 활용한 기존 잠수체계의 보완 및 개선 가능성에 대하여 군의 전략 선택 기법인 적 가 용 판단에 따라 검토하였다. 또한, 도입방안에 대해서는 상용제품의 해외수입과 국내 개발로 구분하여 장 단점을 분석하고, 설치 및 운용방안에 대해서는 각 플랫폼별로 실효성을 분석하였다. 연구결과로 먼저, 200 m 이상에서 6명 이상의 잠수사가 약 17일 이상 포화잠수를 정상적으로 실시할 수 있도록 요구조건 및 표준구성안을 제안하였으며, 기존 잠수체계의 보완 및 개선 가능성에 대해서는 예비장비 공급 및 병행사용 등 다양한 보완이 기대되나 혼합기체잠수체계를 포화잠수체계로 개선하는 것은 경제성이 떨어졌다. 설치방안은 ATS-II 후속사업에서 이동식 포화잠수체계를 탑재가 가능하도록 제작하는 것을 제안하였으며 운용은 평시 교육 훈련 및 ARS 대체전력으로 사용하다 전시에 별도의 플랫폼에 탑재하여 추가적인 구조전력으로 활용해야 한다.
This study examined how to improve the Korean Navy diving system, particularly focused on using the mobile saturation diving system. This study determined the range of navy operations, and suggested requirements of mobile saturation diving system from the analysis of previous study and current Navy ...
This study examined how to improve the Korean Navy diving system, particularly focused on using the mobile saturation diving system. This study determined the range of navy operations, and suggested requirements of mobile saturation diving system from the analysis of previous study and current Navy Diving system. Also, this study examined the use of military strategy in terms of its technical and applicable possibility for the enhancement of current system. In addition, the study analyzed both advantages/disadvantages of importing mobile saturation diving system products and domestic development. To review measures in installing and operating such system, this study included analysis on the effectiveness of individual platform. As the result, the study suggested requirements of mobile saturation diving system to be able to be operated by more than 6 divers for more than 17 days at more than 200m depth. And the study confirmed that there are beneficial to use mobile saturation diving system and current Navy saturation diving system together. However, it is low economical efficiency to change current Navy gas diving system to Saturation diving system. To review measures in installing and operating such system, this study suggested that second ATS-II should be built to be able to install mobile saturation diving system. Also, this study generated an utilization method of the system to use it for training when peacetime, and than it should be installed on other platform to use as additional salvage strength during wartime.
This study examined how to improve the Korean Navy diving system, particularly focused on using the mobile saturation diving system. This study determined the range of navy operations, and suggested requirements of mobile saturation diving system from the analysis of previous study and current Navy Diving system. Also, this study examined the use of military strategy in terms of its technical and applicable possibility for the enhancement of current system. In addition, the study analyzed both advantages/disadvantages of importing mobile saturation diving system products and domestic development. To review measures in installing and operating such system, this study included analysis on the effectiveness of individual platform. As the result, the study suggested requirements of mobile saturation diving system to be able to be operated by more than 6 divers for more than 17 days at more than 200m depth. And the study confirmed that there are beneficial to use mobile saturation diving system and current Navy saturation diving system together. However, it is low economical efficiency to change current Navy gas diving system to Saturation diving system. To review measures in installing and operating such system, this study suggested that second ATS-II should be built to be able to install mobile saturation diving system. Also, this study generated an utilization method of the system to use it for training when peacetime, and than it should be installed on other platform to use as additional salvage strength during wartime.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 해군의 해난구조 임무수행에 대한 문제점을 개선하기 위해 이동식 포화잠수체계의 요구조건과 표준구성 등의 기준을 제안하고, 그 도입과 운용 및 활용 방안을 연구하여, 해군의 해난구조능력 향상에 기여하고자 하였다.
또한 이를 발전시켜 국내 잠수기준의 표준을 정립한다면 민·관·군 잠수체계 간 호환성을 확립하여 국내 잠수산업분야의 통합적 발전을 촉진할 수도 있다. 따라서 본 절에서는 포화잠수 역시 혼합기체잠수의 한 종류이자 같은 분류 내에서 비포화잠수에 비해 상위개념의 잠수기술이라는 점에 착안하여 기존의 선행연구와 현재 운용중인 잠수체계의 구성, 여러 관련 자료를 비교 및 검토하여 기존의 잠수체계와도 호환이 가능한 이동식 포화잠수체계의 표준구성을 제안하였다.
해군 해난구조작전은 인명과 재산의 보호라는 목적의 중요성 때문에 전·평시를 막론하고 경제성을 고려하지 않더라도 반드시 임무를 완수해야 하는 특수작전이다. 본 연구는 한국 해군의 해난구조능력 향상을 위해 임무수행의 주요 수단인 잠수체계를 개선하는 방안에 관한 연구로써 이동식 포화잠수체계를 도입 및 운용하여 구조전력의 잠수능력을 높이자는 내용이 핵심이다.
본 연구에서는 현재 해군의 포화잠수 구조함이 단 1척으로 수리 등 전력 운용상 공백이 발생할 경우 구조작전 가능 구역이 제한되는 문제점을 해결하기 위해 이동식 포화잠수 체계를 도입하여 해결하고자 하였다. 주요 연구내용으로 요구조건 및 표준구성을 제안하였고, 기존 잠수체계를 보완 및 개선할 수 있는 가능성에 대해 검토하였으며, 도입 및 운용방안을 제시하였다.
본 장은 3장에서 확인한 한국 해군 해난구조전력의 현 문제점을 보완하기 위한 대책으로 선행연구와 국내·외 상용체계들을 분석하여 도입해야할 잠수체계의 요구조건, 표준구성안을 제안하였고 잠수능력 보완 및 개선이 이루어질 수 있는지 확인하기 위해 가설을 수립하고 해난구조대 포화잠수 전문가의 의견을 바탕으로 도입 및 운용방안에 대해 연구하였다.
앞 절에서 제안한 이동식 포화잠수체계의 표준구성안을 바탕으로 본 절에서는 이동식 포화잠수체계를 도입하였을 때 해군의 해난구조작전을 위한 잠수능력 보완 및 개선이 이루어질 수 있는지 확인하기 위해 가설을 수립하고 이를 적·가·용 판단기법에 따라 검증해 보았다.
즉 안건이 목표를 달성하는데 적합한지 판단하고 그 안건을 시행 가능한지 판단한 후 비용 대 효과적 측면에서 용납할 수 있는지 판단하는 것이다.
지금까지의 연구결과를 바탕으로 최적의 이동식 포화잠수체계 도입 및 운용방안과 전·평시 활용방안에 대해 제안하고 향후과제에 대해 정리해 보고자 한다.
가설 설정
4.3.1 가설 1. 기존 포화잠수체계 보완 가능성
4.3.2 가설 2. 기존 혼합기체잠수체계 개선 가능성
두 번째 가설은 “요구조건을 만족하는 표준구성안에 따라 구성한 이동식 포화잠수체계를 도입할 경우 기존 혼합기체 잠수체계를 포화잠수체계로 개선이 가능하다.
이는 기존 탑재된 혼합기체잠수체계를 활용하여 포화잠수로 개선할 때 필요한 부분을 도출하고 호환성 여부에 따라 최소한의 추가적인 장비를 탑재함으로써 포화잠수를 가능하도록 개선할 수 있다는 가설이다.
첫 번째 가설은 “요구조건을 만족하는 표준구성안에 따라 구성한 이동식 포화잠수체계를 도입할 경우 기존 포화잠수체계의 보완이 가능하다.
제안 방법
해난구조에는 여러 가지 정의가 있으나 본 연구에서는 해군에서 규정하는 해난구조작전의 정의로 범위를 제한한다. 그리고 해군에서 임무 수행을 위해 운용하고 있는 잠수체계에 국한하여 현 실태 및 문제점을 파악하였다.
즉 두 체계의 구성요소 중 명칭과 요구능력의 수준은 다르지만 장비의 근본적인 목적과 기능이 유사한 장비가 많다는 것이다. 따라서 이들 사이의 중복되는 부분을 제거한 후 장비의 주된 목적이 같은 요소끼리 모아 대분류 항목을 정리하였으며, 대분류 항목을 구성하는 여러 가지 세부적인 요소들을 소분류 항목으로 정리하여 Table 4와 같이 이동식 포화잠수체계의 표준구성안을 구성하였다.
① 이동식 포화잠수체계 도입에 필요한 잠수체계의 요구조건은 수심 200 m 이상에서 6명 이상의 잠수사가 약 17일 이상 포화잠수를 정상적으로 실시할 수 있는 잠수능력을 갖춰야 하고, 잠수체계의 안전성 관련 국내 관련법과 국제 표준 규칙을 준수해야 하며, 이동성을 위해 상용 컨테이너 규격에 맞게 제작되어야 한다. 또한 혼합기체잠수체계와의 호환성을 확보하기 위해 구성품을 5가지 대분류 항목과 35가지 소분류 항목으로 구성한다.
먼저 포화잠수체계와 혼합기체잠수체계 사이에 공통적인 요소가 있을 것이라 가정하고 선행연구에 따른 구성과 여러 기관의 분류기준에 따른 구성을 종합하여 포화잠수를 수행하기 위해 필요한 구성요소들을 모두 나열해 보았다. 그 결과 많은 요소들의 기능이 중복됨이 파악되었다.
본 연구에서는 가설의 수립과 검증하는 방법으로 전략 수립 및 작전계획을 검토하기 위해 사용하는 군의 판단기법인 적·가·용 판단기법을 응용하여 그 타당성을 검토하였다.
이동성과 관련해서는 상용 이동식 포화잠수장비의 구성 요소별 크기와 무게를 고려하여 운송체계별로 검토하였다. 선박의 경우 앞서 정리한 플랫폼 요구조건 중 탑재 공간 및 복원성에 관한 기준을 충족한다면 500 ~ 1,000톤급 이상의 어떤 선박이라도 운송수단으로써의 조건을 충족하며, 차량을 이용할 경우 대표적인 화물 적재 및 운송방법으로 상용 컨테이너를 활용할 수 있다.
본 연구에서는 현재 해군의 포화잠수 구조함이 단 1척으로 수리 등 전력 운용상 공백이 발생할 경우 구조작전 가능 구역이 제한되는 문제점을 해결하기 위해 이동식 포화잠수 체계를 도입하여 해결하고자 하였다. 주요 연구내용으로 요구조건 및 표준구성을 제안하였고, 기존 잠수체계를 보완 및 개선할 수 있는 가능성에 대해 검토하였으며, 도입 및 운용방안을 제시하였다.
대상 데이터
해군에서 운용중인 구조함은 총 3척인데, 이 중 1척의 잠수함구조함(ASR: Auxiliary Submarine Rescue ship)은 수심 약 300 m까지 포화잠수가 가능하고, 잠수함 승조원의 구조를 목적으로 운용수심 500 m인 심해잠수정(DSRV: Deep Submergence Rescue Vehicle)을 보유하고 있으며, 최근 운용수심 3,000 m의 ROV(Remotely Operated Vehicle)를 추가 탑재하였다. 나머지 2척은 수상함구조함(ATS-Ⅰ/Ⅱ: Auxiliary Towing Salvage ship)으로 표면공급 잠수체계를 탑재하여 공기잠수는 물론 수심 약 91 m까지 혼합기체잠수가 가능하다.
성능/효과
② 기존 잠수체계 보완 및 개선 가능성에 대해 이동식 포화 잠수체계 도입 및 운용의 실효성을 검정한 결과, 기존의 포화잠수체계에 대해서는 예비장비 공급 및 병행사용 등 다양한 보완이 기대되나 혼합기체잠수체계를 포화잠수체계로 개선하는 것은 호환성이 제한되어 경제성이 떨어진다는 결론을 도출하였다.
먼저 포화잠수체계와 혼합기체잠수체계 사이에 공통적인 요소가 있을 것이라 가정하고 선행연구에 따른 구성과 여러 기관의 분류기준에 따른 구성을 종합하여 포화잠수를 수행하기 위해 필요한 구성요소들을 모두 나열해 보았다. 그 결과 많은 요소들의 기능이 중복됨이 파악되었다. 즉 두 체계의 구성요소 중 명칭과 요구능력의 수준은 다르지만 장비의 근본적인 목적과 기능이 유사한 장비가 많다는 것이다.
여러 가지 형태가 있어 다양한 화물의 적재가 가능하고, 육상 뿐 아니라 해상운송에도 용이하며, 각종 기반시설과 운용법규와 같은 관련 제도가 잘 구축되어 있다. 따라서 이동식 포화잠수체계의 요구조건 중 이동성을 만족하기 위해서는 선박과 차량을 통한 운송이 가능하도록 각 구성요소들을 상용 컨테이너 규격에 맞게 분할하여 적재 및 운송이 가능해야 한다는 결론을 도출할 수 있다.
이상의 두 가지 잠수체계를 대상으로 고려할 경우 대한민국 관할해역 중 수심 20 m 이 내 해역의 면적은 전체 면적의 약 7.8 %에 불과하며, 수심 50 m을 기준으로 잡는다 해도 약 15.8 %에 불과하다.
혼합기체잠수를 실시할 경우 체류시간 30분을 확보 가능한 수심이 약 91 m로 향상되며, 포화잠수의 경우 체류시간 30분 확보 가능수심은 최대 300 m까지 향상되어 작전인가구역의 약 77 %를 감당할 수 있다.
후속연구
끝으로, 본 연구는 이동식 포화잠수체계 도입에 대한 필요성 및 운용방안에 중점을 두어 진행한 만큼 경제성 분석을 생략하였으나 막대한 예산이 소요되는 만큼 이 부분에 대해서는 세밀한 검토가 이루어져야 하며, 플랫폼별 부력을 고려한 세부적인 탑재방법, 기술적인 운용방안 등에 대해서는 추가적인 연구가 진행되어야 하겠다.
다음으로 이동식 포화잠수체계의 표준구성을 정립할 수 있다면 이를 통해 기존 잠수체계를 분석하여 개선요소를 도출하거나 그 자체로 향후 도입 또는 개발하는 잠수체계의 요구조건이나 설계기준으로 활용할 수 있을 것이다. 또한 이를 발전시켜 국내 잠수기준의 표준을 정립한다면 민·관·군 잠수체계 간 호환성을 확립하여 국내 잠수산업분야의 통합적 발전을 촉진할 수도 있다.
전시에는 전 해상에 최대한 많은 구조전력이 필요하며 해상 인명구조, 함정의 화재소화 및 방수, 함정의 예인이나 좌초한 선박의 이초 등 구조함의 소요가 증가할 것이다. 따라서 구조함은 각 임무해역에 전개하되 이동식 포화잠수체계는 DPS를 갖춘 바지선에 탑재하여 잠수를 통한 구조작전 가능개소를 늘리는 데 주력해야 할 것이다.
이동식 포화잠수체계를 1세트 도입하는 것으로 가정 한다면 평시에는 부두 또는 DPS를 갖춘 바지선에 탑재하여 운용하거나 이동성을 살려 타 지역에 전개하는 등 DDSS 체계와 병행하여 교육·훈련 목적으로 활용할 수 있다. 또한 ASR의 수리 및 공백 발생시 예비 장비 및 전력으로써 이를 보완 및 대체하거나 일부 구성요소를 ATS-Ⅱ 후속함에 탑재하여 포화 잠수능력을 보유하도록 운용하는 것이 좋을 것이다.
먼저 적합성 측면에서 검토를 하면, 기존의 혼합기체잠수 체계를 탑재한 ATS, ATS-Ⅱ에서도 포화잠수가 가능하다면 해난구조능력은 더욱 향상될 것이다. 특히 ATS, ATS-Ⅱ는 다점지지계류가 가능하고 ATS-Ⅱ의 경우 동적위치유지체계 운용이 가능하므로 그 위에 이동식 포화잠수체계를 적재하여 운용할 수 있다면 구조전력 운용의 효과를 극대화 할 수 있다.
이동식 포화잠수체계를 1세트 도입하는 것으로 가정 한다면 평시에는 부두 또는 DPS를 갖춘 바지선에 탑재하여 운용하거나 이동성을 살려 타 지역에 전개하는 등 DDSS 체계와 병행하여 교육·훈련 목적으로 활용할 수 있다.
따라서 해난구조작전에 필요한 잠수체계는 국내 관련법령을 준수하고 국제적 표준을 제시하는 선급과 민간 조직의 규칙과 기준을 만족해야 한다. 이를 통해 최소한의 안전을 보장할 수 있을 뿐 아니라 각 장비의 규격이 표준화되어 제조사와 상관없이 상호 호환이 가능한 다양한 체계를 구성할 수 있으며, 혼합기체잠수체계를 포화잠수체계로 개선하는 일도 보다 용이할 것으로 판단된다.
플랫폼별 설치 방안에 있어서 ATS는 실효성이 부족하고 ATS-Ⅱ의 경우 설치시 많은 제한사항이 발생하므로, ATS-Ⅱ 후속사업에서 이동식 포화잠수체계를 탑재하거나 추후 탑재가 가능하도록 제작하는 것을 제안하며, ASR 및 DDSS의 경우 구성품 및 부품을 병렬 운행할 것을 제안한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해군 해난구조작전은 무엇인가?
해군 해난구조작전은 인명과 재산의 보호라는 목적의 중요성 때문에 전·평시를 막론하고 경제성을 고려하지 않더라도 반드시 임무를 완수해야 하는 특수작전이다. 본 연구는 한국 해군의 해난구조능력 향상을 위해 임무수행의 주요 수단인 잠수체계를 개선하는 방안에 관한 연구로써 이동식 포화잠수체계를 도입 및 운용하여 구조전력의 잠수능력을 높이자는 내용이 핵심이다.
한국 해군 잠수체계 문제점 중 구조작전 시 잠수 가능 수심의 제한이 발생하는 원인은?
한국 해군 잠수체계의 문제점은 첫째, 구조작전 시 잠수 가능 수심의 제한이다. 현재 해군에서 운용중인 구조함은 총 3척이나 이들 중 한 척만이 포화잠수체계를 이용하여 최대약 300 m까지의 수심에서 약 17일간 지속적인 잠수작전이 가능하며, 나머지 2척은 혼합기체잠수체계를 이용하여 최대 약 91 m까지의 수심에서 30분 이내의 반복적인 잠수만 가능하다 (ROK NAVY, 2010). 따라서 포화잠수체계 보유 구조함의 수리등 공백이 발생할 경우 구조작전 가능 수심이 제한된다.
포화잠수란 무엇인가?
‘포화잠수(saturation diving)’란 압축공기를 사용하는 일반 잠수보다 깊은 수심에서 장시간 잠수를 가능하게 하고 감압 시간을 적게 하는 기법이다. 이론적 배경은 어떤 수심에서 일정시간 이상 잠수시 불활성기체는 더 이상 신체 내에 흡수되지 않아 잠수시간과 관계없이 일정한 감압시간을 갖게 된다는 것으로, 1957년 미 해군의 George F.
참고문헌 (8)
Bond, G. F.(1964), New Developments in High Pressure Living, Archives of Environmental Health, 9, pp. 310-314.
Cho, Y. G.(2008), The Establishment of Historical Change and Strategic Characteristics of the Military Strategies of the Republic of Korea Armed Forces, Military Forum, Vol. 54, pp. 48-87.
Kim, T. H.(2013), A study on the improvement of ROK Navy salvage and rescue activity using technical diving technique and a small platform, Master's Thesis, Underwater Diving Science and Technology Graduate School of Korea Maritime University, p. 67.
Park, J. Y.(2011), A Study on the Necessity of Korean Standard and Code of Safety for Diving System, Master's Thesis, Underwater Diving Science and Technology Graduate School of Korea Maritime University, pp. 36-37.
Pyun, P. J.(2011), The State and Development of Korean NAVY Saturation Diving System, Master's Thesis, Underwater Diving Science and Technology Graduate School of Korea Maritime University, pp. 7-9.
ROK NAVY(2014), Data report of sea water depth surround the Korean peninsular, Maritime Intelligence Group.
ROK NAVY(2010), Salvage Operation, Navy Headquarters, Korea Armed Forces Printing & Publishing Department, pp. 2-14.
US NAVY(2008), US NAVY Diving Manual Vol. 2, Naval Sea Systems Command, pp. 9-79.
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