“中, 남중국해 美 잠수함 탐지 신기술 개발”

[서울=뉴시스] 구자룡 기자 = 중국이 주변국과 영유권 갈등을 빚고 있는 남중국해에서 드론에 탑재해 잠수함을 탐지할 수 있는 양자 장치를 개발했다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 24일 보도했다.

중국 과학자들의 자기(磁氣) 탐지 기술 혁신으로 미중 갈등 속 잠수함 전쟁에서 수중전의 균형을 바꿀 수도 있다고 신문은 전했다.

중국항공우주과학기술공사(CASC) 양자공학연구센터 왕쉐펑 연구원이 이끄는 팀은 16일 ‘중국 과학기구 저널’에 게재된 논문에 관련 논문을 발표했다.

연구팀은 논문에서 “드론에 장착된 양자 센서 시스템이 해상 시험에서 기존 장치의 몇 가지 심각한 한계를 극복했다”며 “자기 이상을 추적하고 해저 자원을 매핑하는 데 피코테슬라(pT) 의 정밀도를 달성했다”고 밝혔다. pT은 10의 12제곱 테슬라(T)로 자기장의 단위다. 1pT는 1조분의 1T다.

지금까지 인민해방군(PLA)의 대잠수함 부대는 잠수함을 정확히 찾아내거나 잠수함이 생성하는 꼬리파도 포착할 수 없었다.

잠수함 탐지에 널리 사용되는 기존의 광학 펌프 자력계(OPM)는 지구 자기장이 표면과 거의 평행하게 지나가는 남중국해와 같은 저위도 지역에서는 더욱 탐지가 어려운 ‘맹점 지대’에 였다.

연구팀이 개발한 CPT(Coherent Population Trapping) 원자 자력계는 루비듐 원자의 양자 간섭 효과를 활용한다.

이 장치는 자기장에 의해 발생하는 에너지 준위 변화인 제만(Zeeman) 분리를 이용해 7개의 마이크로파 공명 신호를 생성한다.

이 마이크로파 주파수는 자기장 강도와 선형적으로 상관관계를 가지므로 방향에 관계없이 전방위 감지가 가능하다고 한다.

설계상 8pT의 감도를 갖춘 중국 시스템은 나토(NATO) 동맹국이 사용하는 캐나다의 MAD-XR 시스템과 동등하며, 비용과 복잡성을 줄이는 동시에 사각지대를 없앴다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 “MAD-XR은 정교하지만 가격이 비싸서 실제 적용 범위가 제한적이다”이라고 설명했다.

연구팀은 산둥성 웨이하이에서 실시된 시험 비행에서 드론은 34개의 교차점을 가진 400m x 300m 격자를 측량했다.

원래 데이터는 2.517nT의 정확도를 보였으나 오차 보정 후 0.849nT로 세 배 이상 향상된 성능을 보였다.

연구팀은 이번에 개발된 기술은 잠수함 탐지에만 국한되지 않고 피코테슬라 수준의 민감도로 석유 매장지, 고고학적 난파선, 그리고 지각 변동까지 지도화할 수 있다고 설명했다.

SCMP는 “여러 국가의 과학자들이 다른 유형의 고성능 잠수함 탐지기를 개발하고 있다”며 “ 스핀 교환 이완 비(SERF) 탐지기는 감도를 펨토테슬라 범위까지 1000배 높일 수 있다고 한다”고 전했다.


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