2023.1·2 VOL.128

다중빔 능동위상배열 안테나 &
함정 동적 시뮬레이션

우리 무기체계에 적용할 국내 기술을 소개합니다.

공중통신 능력 향상시킨
다중빔 능동위상배열 안테나

초고속 공중 네트워크 통신망의 성능을 획기적으로 향상할 수 있는 안테나 기술이 확보됐다. ‘다중빔 능동위상배열 안테나 기술(이하, 다중빔 안테나 기술)’이라 불리는 기술은 국내 독자 개발이자 국내 최초의 기술이다.

기존 안테나는 1개의 무기체계만 연결됐다. 이번에 개발된 다중빔 안테나 기술을 사용하면 안테나 1개로 4개의 무기체계와 동시에 독립적인 통신망을 구축할 수 있다. 또한 다수의 타일형 다중빔 안테나를 원통형으로 배열하는 능동위상배열 방식을 통해 360도 전 방향으로 여러 대의 대상과 통신이 가능하다. 이로써 다수의 통신 음영지역에 긴급통신 지원으로 활용돼 우리 군의 통신 능력을 향상시킬 수 있다.

현재 공중 네트워크 통신망은 위성통신 등을 통해서 자료가 전달돼 무인기가 원거리에서 자료를 획득하는 경우 전파방해(Jamming)나 악천후에 영향을 받을 수 있다. 다중빔 안테나를 탑재한 중계용 항공기를 활용하면 이러한 한계를 보완해 원활한 통신을 할 수 있다.

다중빔 안테나 기술은 향후 군 통신 및 감시정찰 영역에서 국산 무기체계의 성능 및 운용개념 발전에 크게 기여할 것으로 예상된다. 또한 민수분야에서 긴급 재난통신망 구축 및 6G 기지국 통신 분야에 적용할 수 있다. 국방과학연구소는 다중빔 안테나 기능을 지속해서 향상시켜 유무인기, 함정, 위성 등 다양한 플랫폼에 적용 가능한 초고속 고정밀 통신 무기체계 개발의 지평을 넓힐 계획이다.

다중빔 안테나 운용개념

다중빔 안테나 내부 형상

함정추진체계 설계 핵심
함정 동적 시뮬레이션

함정추진체계 동적 시뮬레이션 소프트웨어를 개발, 복합식 추진체계 함정에 대한 동적 시뮬레이션 기술을 확보했다. 복합식 추진체계란 함정에 가스터빈과 같은 기반으로 하는 기계식 추진체계와 전기 전동기를 활용하는 추진체계를 동시에 탑재해 상황에 따라 선택적으로 운용하는 것을 말한다.

동적 시뮬레이션 기술은 함정 설계단계에서 추진체계의 다양한 데이터를 활용해 함정 추진성능의 예측하기에 함정 설계를 최적화할 수 있게 해준다. 동적 시뮬레이션 모델은 실제 함정의 추진장비를 상세하게 모델링해 함정이 해상작전 중에 수행할 수 있는 긴급기동, 긴급정지, 급선회 등 긴급한 작전상황의 시뮬레이션이 가능하다. 그리고 풍속, 풍향, 조류속도 등의 다양한 해양 상황에서도 함정의 기동능력을 예측할 수 있는 동적 시뮬레이션이 가능하도록 개발되었다. 함정의 동적 시뮬레이션 기술은 현재 진행 중인 함정 통합기관제어체계 국산화 연구에 추진체계통합성능 검증을 위한 주요 기술로 적용되고 있다.

그동안 이 기술은 해외 의존도가 높아 기존에 해외 업체가 추진체계통합 성능을 수행해왔다. 이번 개발로 우리 군의 신규 함정 건조 시, 해외업체의 추진체계통합업무 수행으로 인한 국내 함정 설계자료 및 기술의 유출 우려를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 나아가 이 기술을 민수분야에 적용하는 경우, 상선 추진시스템의 최적화와 자율운항선박에 활용해 해양사업 기술 경쟁력 확보에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

추진장비상태 전시 기능 화면