예인선배열소나 (Towed Array Sonar)
쉽게 풀면
배가 긴 줄에 여러 개의 수중 마이크를 매달아 끌고 다니면서 먼 곳의 소리를 듣는 장비이다.
왜 중요한가
예인배열소나는 수백 m 길이의 청음기 배열을 함미에서 끌고 다니며 자함 소음에서 멀리 떨어진 곳에서 저주파 신호를 듣는 체계로, 잠수함과 수상함이 원거리 표적을 수동 탐지하는 주력 수단입니다. 긴 배열 덕분에 저주파에서도 좁은 빔을 만들 수 있어 빔형성과 배열 형상 추정 연구의 주요 대상이 됩니다. 자함 소음에서 멀리 떨어진 위치에서 청음하므로, 선체고정형소나 로는 불가능한 초저주파 원거리 탐지를 가능하게 합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
대잠전 훈련에서 예인선배열소나를 전개해 자함 기관소음의 영향을 받지 않는 원거리에서 표적 방사소음을 수신한다.
예인식 배열이 자함 소음의 영향을 줄여 원거리 탐지에 유리함을 보여주는 문맥이다.
조금 더 깊게 보면
선형 배열이라 좌우 모호성이 있어 표적이 어느 현에 있는지 알려면 침로를 바꿔야 하며, 변침 중에는 배열이 휘어져 빔형성 성능이 떨어지는 시간 공백이 생깁니다. 예인 속도가 높으면 유동소음이 늘고 낮으면 배열이 가라앉으므로 운용 속도 범위가 좁습니다. 얕은 바다에서는 배열이 해저에 닿을 위험이 있어 심해에서 개발된 운용 개념을 연안에 그대로 적용하기 어렵습니다. 짧은 배열과 긴 배열을 함께 예인하는 이중배열 방식은 좌우 모호성을 변침 없이 해소할 수 있어 최신 함정에 채택되는 추세입니다. 배열을 감고 푸는 권양기와 배열 자체의 무게 균형 설계도 예인 안정성을 좌우하는 중요한 요소입니다. 배열 길이가 길어질수록 저주파 방위 분해능은 좋아지지만 운용선의 회수·투입 시간과 필요 갑판 공간도 함께 늘어나는 절충이 있습니다. 배열을 회수할 때는 감김 속도를 정밀 제어하지 않으면 배열이 꼬이거나 손상될 위험이 있어 전용 권양 장비가 필요합니다. 예인 깊이는 케이블에 매단 뎁서(depressor)로 조절하며, 표면 파랑 영향을 피하기 위해 충분한 심도까지 내리는 것이 일반적입니다.
주의할 점
배열이 예인선의 선회나 속력변화에 따라 굴곡되어 배열 형상 오차가 방위추정 정확도에 영향을 줄 수 있다.