한국기계연구원은 함정의 수중방사소음을 실시간으로 예측해 이상 징후를 사전에 감지할 수 있는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

수중방사소음이란 선박에 탑재된 기계류와 추진기 등에서 발생해 수중으로 전파되는 소음이다.

해양 생태계를 교란할 뿐만 아니라 군함의 은밀성 확보에도 치명적인 영향을 끼칠 수 있어, 저감 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

기계연 이성현 책임연구원 연구팀은 다수의 함정을 대상으로 확보한 실측 데이터를 바탕으로 선체 진동과 수중방사소음을 정량적으로 예측·모니터링할 수 있는 알고리즘과 센서 배치 기술을 개발했다.

우선 함정 선체에 가속도 센서를 부착, 접수판의 진동 정보를 실시간으로 계측한 뒤 방사효율과 주파수 특성을 결합해 수중방사소음을 정량적으로 예측하는 알고리즘을 개발했다.

이어 주요 진동 특징을 추출, 최소한의 센서 수로도 높은 정확도를 낼 수 있는 최적의 센서 배치 방법을 찾아냈다.

함정 내부에 설치된 센서만을 활용해 진동과 수중방사소음을 진단할 수 있어 측정 조건에 대한 제약이 적고, 운용 효율성이 높다고 연구팀은 설명했다.

기존 외부 해양 측정 장비를 이용한 방식은 주변에 운항 중인 선박이 없는 조용한 해역에서 계측해야 하고, 측정값이 해양 환경 변화에 따라 달라져 신뢰성 확보에도 어려움이 있었다.

연구팀은 실제 운용 중인 함정의 접수판과 주요 추진 장비에 가속도 센서를 부착해 성능을 검증했다.

실측 검증 결과, 예측 알고리즘과의 오차가 최대 4데시벨(dB) 이내로 나타나 실제 환경에서도 적용 가능한 수준의 신뢰도를 확보했다.

제한된 센서 수로도 예측 정밀도를 유지할 수 있는 최적화 설계 기술을 통해 장비 설치·운용 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

이성현 책임연구원은 "이번 기술은 수중방사소음이라는 전략적 정보의 실시간 예측과 모니터링을 가능하게 하는 기술로, 군사적 은밀성 확보뿐만 아니라 함정 운용 장비 이상 진단과 유지관리 효율화에도 기여할 것"이라고 말했다.