대구급 이야기

고장 수리를 못하고 있는 대구급 프리깃의 이야기입니다.

대구급 프리깃은 울산급과 포항급을 대체한다는 차가 프리깃의 두번째 함급으로 인천급의 뒤를 이어 8척이 건조될 예정으로 현재 1번함인 대구함이 취역해 있습니다.

우리 해군의 대구급 호위함 1번함 대구함

대구급의 추진 시스템은 우리 해군 최초의 "CODLOG (디젤-전기 모터, 가스 터빈 추진)" 방식입니다.

방사청이나 해군에서는 하이브리드 추진 쳬게 라고도 부릅니다.

CODLOG (COmbined Diesel-eLectric Or Gas Turbine) 추진 방식은 말 그대로, 저속 항행이나 순항시에는 디젤 발전기기를 돌려 전동 모터에 전력을 공급해 스크류를 회전시켜 추진하고, 고속 항행시는 가스 터빈 엔진만을 가동해 추진하는 방식입니다.

아래 그림은 고속 항행시 예입니다. (가그 터빈 엔진만 구동해 스크류에 직결시켜 추진합니다)

CODLOG 고속 추진 방식 예

아래 그림은 저속 항행, 순항시 디젤 엔진만을 가동해 전기모터에 전력을 공급하고 전기모터가 스크류를 추진하는 예입니다.
※ 추진 전동기 (전기 모터 구동)를 눈여겨 봐 주세요.

CODLOG 디젤 발전기 + 전기 모터 (추진 전동기) 추친예

대구함의 이야기로 돌아갑니다.

대구함은 2018년 8월 해군에 인도돼 해상 시험을 하게 됩니다.

2019년 1월 25일 진해 항내에서 다른 부두로 이동하다가 수심이 얕은 곳을 지나게 되었고, 스크류가 해저면에 닿은 것으로 추정되는 사고를 내며 전기 모터가 고장나 버려서 멈춰 버립니다.
※ 윗 그림에서 초록색으로 표시된 "추진 전동기 (전기모터)" 입니다.

사고 후 국방기술품질원 주관으로 고장난 DRS 테크놀로지스사 (현 레오나르도 DRS사)의 영구 자석 (PM) 모터를 라이센스 생산 납품한 효성 중공업 기술진들과 유관 기관의 인력들이 조사해 프로펠러에서 흠집을 찾아냅니다.

이를 근거로 기품원 조사팀은 대구함이 부두로 접근하던 중 프로펠러가 해저면에 충돌했고, 이 충격으로 PM 모터와 스크류축 사이에서 완충 역할을 해주던 판 베어링이 파손된 것이라는 결론을 내립니다.
※ 이와 관련해 이론이 많지만 생략하겠습니다.

이 사고 후 제적되어 대구함은 283일 동안 수리와 테스트를 받게됩니다.

수리를 마치고 복귀했지만, 2019년 9월 23일 이후 PM 모터의 오작동이 계속 발생해 292일간 다시 검사와 수리를 받게 됩니다.

수리 후 다시 복귀했지만 2020년 5월 이후 추진 전동기의 오작동으로 인한 긴급 정지 20회, 출력 이상 저하가 50회 발행해 다시 작전에서 제외됩니다.

기품원과 효성 중공업은 고장의 원인이 신호 수집 장치 (DAU)와 전원 변환 장치 (PEM) 때문이라는 것을 찾아냈지만, 이 두 부품은 레오나르도 DRS사의 지적 재산 보호 품목으로 마음대로 개봉할 수 없었고, Covid-19 때문에 고장난 장비를 보내는 것도 여의치 않고, 직원을 보내 달라는 요청에도 아직 응하지 않아 아직까지 수리를 못 하고 있습니다.

문제의 레오나르도 DSR 사의 PM모터입니다.

대구급이 채택한 레오나르도 DRS사의 영구 자석 모터는 우리 나라와 미국 해안 경비대가 발주한 것을 빼면 사용하는 배가 없습니다. 진해에서의 사고 충격 때문에 고장이 나기 시작한 건지 아니면 설계, 제작 과정에서의 구조적인 문제 인지를 밝혀내는 것부터가 쉽지 않을 것 같습니다.