선체고정형소나 (Hull-Mounted Sonar)
쉽게 풀면
배 밑바닥에 소나를 붙박이로 달아서 사용하는 방식이다.
왜 중요한가
선체고정형소나는 수상함이 별도의 전개 절차 없이 상시 운용할 수 있는 기본 탐지 수단이라, 함정 설계 단계에서 소나돔 위치·형상과 자체 소음 저감을 함께 검토해야 하는 통합 설계 과제로 다루어집니다. 항해 중 계속 탐지할 수 있다는 점 때문에 대잠 초계와 기뢰 회피의 1차 센서로 쓰입니다. 별도 전개 절차 없이 상시 가동할 수 있어 항해 중 지속적인 경계 임무의 1차 센서 역할을 합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
수상함 선수 하부에 구형 소나돔 내부의 고정형 배열을 설치해 근거리 능동탐지 임무를 수행한다.
고정 설치된 배열을 통해 탐지 임무를 수행하는 운용 절차를 보여 줍니다.
조금 더 깊게 보면
선체소나는 자함의 기계 소음과 유동 소음, 프로펠러 소음에 직접 노출되므로 고속에서 성능이 급격히 떨어지며, 소나돔 설계가 유동소음 저감의 핵심이 됩니다. 설치 심도가 얕아 수온약층 아래를 보기 어려운 것이 근본 한계이고, 이를 보완하려고 가변심도소나나 예인배열소나를 함께 운용합니다. 배열 크기가 선체 폭에 묶이므로 저주파 방위 분해능도 제한됩니다. 가변심도소나(VDS)는 선체소나의 얕은 설치 심도 한계를 보완하기 위해 케이블로 트랜스듀서를 예인 심도까지 내리는 절충형 장비로, 선체고정형과 예인배열형의 중간적 성격을 갖습니다. 소나돔 형상은 선수 저항 증가를 최소화하면서도 배열 크기를 확보해야 하는 설계 절충의 결과물입니다. 돔 내부 유체의 온도와 밀도를 균일하게 유지하는 것이 배열 성능 저하를 막는 핵심 관리 항목으로 다뤄집니다. 설치 위치가 선수 하부로 고정되어 있어, 함정 설계 초기 단계에서부터 소나 성능을 고려한 선형 최적화가 이루어져야 합니다. 구형 소나돔은 전방위 탐색에 유리하지만 저항이 커, 고속함에서는 원통형이나 평면형 배열로 절충하기도 합니다.
주의할 점
자함 소음 영향으로 저속 운항 중에는 성능이 우수하지만 고속 항해 시 유동소음 증가로 탐지성능이 저하된다. 근해 저속 항주 시에는 자함소음이 낮아 탐지성능이 좋아지므로 초계 속력을 소나 운용 목적에 맞춰 조정하는 것이 실무에서 권장된다.