오성홍기(五星紅旗)를 당당히 내건 중국의 최신형 핵잠수함이 지난달 12일 중국과 일본의 영유권 분쟁지역인 동중국해에서 갑작스레 수면 위로 떠오르는 굴욕을 맞봤다.

‘093A형’으로 불리는 중국의 ‘상(商)급’ 핵잠수함은 이날 양국의 영유권 분쟁 지역인 센카쿠(尖閣·중국명 釣魚島) 열도 인근 해역에 진입했다가 잠수함의 소음이 너무 심해 일본 해상자위대에 꼬리를 잡히는 바람에 이틀 간 쫓겨 다녔다고 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다. 잠수함이 수면 위로 모습을 드러냈다는 것은 ‘항복’을 뜻하는 만큼 G2로 부상한 중국으로서는 쉽사리 잊혀지기 어려운 능멸을 당한 셈이다.

SCMP는 “생존을 위해 최대한 은밀하고 조용히 움직이는 잠수함이 다른 나라 해군 함정 앞에서 모습을 드러내는 것은 매우 이례적”이라며 사실상 항복을 의미한다고 전했다. 당시 잠수함이 오성홍기를 매단 채 부상한 것이 센카쿠열도에 대한 영유권을 주장하기 위해서라는 일각의 시각도 있지만, 전문가들의 견해는 이와 다르다. 앤서니 웡(黃東) 마카오국제군사학회 회장은 “영유권을 주장하기 위해서라면 센카쿠열도에서 수면으로 떠올랐어야지 왜 공해상에서 부상했느냐”고 의혹을 제기했다.

잠수함은 물 속에서 아무도 모르게 움직이는 것이 기본이다. 수상함보다 자체 방어능력이 취약한 잠수함은 적에게 움직임이 포착되면 더 이상 작전수행이 불가능해지기 때문이다. 이번에 발각된 093A형 잠수함은 과거 ‘091형’인 ‘한(漢)급’ 핵잠수함의 소음 문제를 극복하기 위해 중국이 나름대로 심혈을 기울여 제작한 것으로 알려졌다. 현재 인도양과 서태평양에서 작전 중인 중국 해군의 핵잠수함은 2006년 취역한 ‘093형’ 2척과 이를 개량한 093A형 2척 등으로 이뤄져 있다. 최신형 093A형은 미 해군의 주력인 로스앤젤레스급 핵잠수함에 대적할 수 있을 것이라고 기대를 한몸에 받았지만, 이번 사건으로 한계가 드러났다는 게 군사 전문가들의 대체적인 분석이다. 2004년 091형 잠수함이 센카쿠열도 인근에서 일본 해상자위대에게 발각됐을 당시에도 추격을 받았지만 수면 위로 떠오르지 않은 채 중국 영해로 되돌아온 전례가 있다. 이에 따라 중국 해군은 미 해군의 기술적 지원을 받는 일본 해상자위대의 잠수함 탐지·추적 능력에 관심이 모아진다. 앞서 2015년 미 해군과 일본 해상자위대는 오키나와를 거점으로 난세이(南西)제도의 태평양 쪽을 광범위하게 탐지할 수 있는 잠수함 음향감시시스템(SOSUS)을 부설했다. 최신형 SOSUS의 가동으로 미·일은 서해와 동중국해에서 태평양으로 빠져나가는 중국 잠수함의 대부분을 탐지 가능한 것으로 전해졌다.

이런 가운데 중국이 감지되지 않아 은밀하게 기동하는 스텔스 잠수함 기술에서 미국을 따라잡았다는 주장을 펴 주목된다. 마웨이밍(馬偉明) 해군 소장은 최근 중국 관영 중앙방송(CCTV)과의 인터뷰에서 “모든 엔진 출력을 전기로 변환하는 통합전기추진체계(IEPS)와 림 구동 펌프 제트(Rim-driven Pump-jet) 엔진이 중국 해군의 최신형 핵잠수함에 장착됐다”며 “이들은 세계를 선도하는 기술로 비슷한 기술을 개발해 온 미국을 크게 앞선다”고 강조했다. 림 구동 펌프 제트는 둥근 원통 모양의 전기 모터 내부에서 회전 날개를 돌려 추진력을 만드는 방식이다. 축이 없고 물거품을 적게 만들어 기존 엔진보다 훨씬 조용하다. 지금까지 중국 잠수함은 소음이 커 쉽게 꼬리가 잡힌다는 조롱을 받았으나 이런 첨단 기술의 적용으로 이제 상황이 바뀌었다는 게 중국 군사 전문가들의 주장이다. 콜린 코 싱가포르 난양대 교수는 “중국이 스텔스 잠수함의 운용으로 작전 및 전략 능력을 높이면 중국의 해양 군사력은 크게 강화될 것”이라고 분석했다. 최신 공격형 핵잠수함인 ‘095형’과 탄도미사일 장착 잠수함인 ‘096형’에 스텔스 잠수함 기능이 적용될 것으로 알려졌다.

특히 중국의 최신 스텔스 잠수함 등에는 첨단무기인 ‘전자총’도 장착될 공산이 크다. 마 소장은 “새로운 추진 시스템의 궁극적인 목표는 전자총을 장착하는 데 필요한 문제를 해결하기 위한 것”이라고 밝혔다. 전자총은 강력한 전자기파를 발사해 전자 장비를 무력화시키는 에너지 무기를 뜻한다. 전자총은 탄도미사일과 극초음속 크루즈 미사일, 극초음속 비행체 등의 위협에 맞설 수 있는 까닭에 미국과 러시아, 인도 등도 개발에 열을 올리고 있다.

중국 해군은 이와 함께 핵잠수함에 인공지능(AI)을 도입해 잠수함 지휘관의 실전 대응능력을 높이는 방안도 본격 추진하고 있다. 현재 핵잠수함에 적용되는 컴퓨터는 민간 기업 등에서 쓰는 최첨단 컴퓨터에 한참 뒤처진다. 실제 전투가 벌어졌을 때 초래되는 충격과 열, 전자기 방해 등에 견디기 위해서는 무엇보다 내구성이 우선돼야 하기 때문이다. 이에 소나(SONAR·수중음파탐지기)가 받아들이는 신호를 해석하고 판단을 내리는 일은 거의 전적으로 승무원이 맡아서 한다. 하지만 급속히 발전하는 AI를 핵잠수함에 도입해야 할 필요성은 커지고 있다. 소나는 물론 잠수함의 센서, 첩보위성, 해저 음파탐지기 등에서 수집되는 정보의 양이 갈수록 방대해지는 데다 AI가 잠수함 지휘관에 도움을 줄 수 있는 영역이 확대되기 있기 때문이다. 예컨대 소나에서 받아들인 신호를 제대로 해석하기 위해서는 해수의 염분과 수온 등을 모두 고려해야 한다. 이런 작업에서 AI가 탁월한 능력을 발휘할 수 있다. 적의 위협을 탐지하는 능력도 AI가 인간보다 더 빠르다. AI는 감정을 지니지 않는다는 점에서도 인간 지휘관의 약점을 보완할 수 있다. 깊고 어두운 바닷속에서 수개월 간 잠수함 내부의 좁은 공간에서 지내야 하는 만큼 핵잠수함 지휘관은 심각한 스트레스에 시달릴 수 있다. 이러한 스트레스는 실제 전투의 결정적인 순간에 오판을 내리게 할 우려가 있다. AI는 감정의 흔들림 없이 냉철한 판단을 내릴 수 있다. 구글의 AI 알파고가 바둑에서 보여준 것처럼 인간 지휘관이 생각해 낼 수 없는 독창적인 전략을 제시할 수도 있다. 주민(朱民) 중국과학원 연구원은 ”AI는 최근 수년간 중국 잠수함 기술 연구에서 가장 뜨거운 주제 중 하나“라면서 ”AI는 수중 전쟁의 양상을 바꿀 수 있는 ‘게임 체인저’의 잠재력을 지니고 있다“고 말했다. 미 해군의 잠수함 기술 연구에 관여하는 조 마리노는 “중국이나 러시아가 스텔스, 센서, 무기 등과 결합한 AI에서 우위를 차지한다면 미국의 수중 지배력에 심각한 위협을 줄 수 있을 것”이라며 미국도 잠수함에 AI 도입을 적극적으로 검토해야 한다고 지적했다.

하지만 AI를 실제 적용하기에는 적지 않은 장애물이 있다는 견해도 있다. 알파고가 나온 후 2년 만에 처음 크기의 10분의 1로 줄었다고 하지만, AI는 아직 대용량 컴퓨터가 필요하다. 잠수함의 좁은 공간에 적용하기가 쉽지 않다는 얘기다. 전투 시 충격과 열에 견딜 정도의 내구성도 필요하다. 핵잠수함 AI를 연구하는 한 과학자는 ”이는 코끼리를 구두 상자 안에 넣는 것과 비슷하다“고 어려움을 털어놨다. 실제 전투에서 AI가 자의적인 판단을 내릴 때 발생할 위험도 고려해야 할 요인이다. 주민 연구원은 ”제어가 안 되는 AI가 한 대륙을 파괴할 정도의 핵무기를 지닌 잠수함을 장악한다면 그 결과는 어떨지 상상이 안 간다“면서 ”이는 핵잠수함에 AI를 도입할 때 반드시 고려해야 할 위험 요소“라고 말했다.

김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr