노벰버급 잠수함은 1950년대 후반 소련에서 개발되어 1960년대에 실전 배치된 최초의 소련 해군 원자력 잠수함이다. 미국 스킵잭급 잠수함에 대응하기 위해 개발되었으며, 14척이 건조되었다. 1952년 이오시프 스탈린의 지시로 개발이 시작되어, 627형, 627A형, 645형 등 다양한 형태로 개량되었다. 이 잠수함은 북극해 작전 및 전략적 억제력 강화에 기여했지만, 여러 차례의 사고를 겪으며 기술적 문제와 안전성 문제가 드러났다. 1990년대 초부터 퇴역하여 해체되었으며, 일부는 사고로 침몰하거나 방치되어 환경 문제를 야기하기도 했다.
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개요
노벰버급 SSN 프로필
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함급
핵추진 공격 잠수함
설계
627형 "키트" (Kit, 고래)
건조
세브마시
이전 함급
없음
건조 기간
1957년–1963년
취역 기간
1959년–1990년
건조 척수
14척 (627형 1척, 627A형 12척, 645형 1척)
손실 척수
1척 (K-8 – 1970년 4월 12일, 비스케이만 사고)
퇴역 척수
13척 (K-27 – 1982년 9월 6일, 카라해 훈련 구역에 고의 침몰; K-159 – 2003년 8월 30일, 바렌츠해에서 해체 작업을 위해 예인 중 침몰; 기타 해체; 첫 번째 함정은 박물관 잠수함으로 개조됨)
수냉식 원자로 VM-A 각 70 MW 2기 (증기 발생기 포함), 터보 기어 어셈블리 60-D 2기 (총 35,000마력), 터빈형 발전기 GPM-21 각 1,400 kW 2기, 디젤 발전기 DG-400 각 460 마력 2기, 보조 전기 모터 PG-116 각 450 마력 2기, 축 2개. 645형 잠수함은 액체 금속 냉각 원자로 VT-1 각 73 MW 2기, 더욱 강력한 터빈형 발전기 ATG-610 각 1,600 kW 2기를 장착하고 디젤 발전기는 없음.
MG-200 "아르크티카-M" 표적 탐지 소나 시스템, "스베트" 수중 음향 신호 탐지 및 수중 소나 통신 소나 시스템, "MG-10" 하이드로폰 스테이션 (627형 잠수함은 "마르스-16KP" 장착), "루치" 수중 장애물 탐지 소나 시스템, "프리즈마" 수상 표적 탐지 및 어뢰 통제 레이더, "나카트-M" 정찰 레이더.
무장
어뢰 발사관
533 mm 선수 어뢰 발사관 8개 (SET-65 또는 53-65K 어뢰 20발)
2. 역사
노벰버급 잠수함(프로젝트 627형)은 제2차 세계 대전 이후 소련의 잠수함 전력 강화 계획의 일환으로 개발되었다. 독일 해군 잠수함의 활약에 주목한 요시프 스탈린은 대양 함대 건설을 목표로 잠수함 개발을 강력히 추진했으며, 특히 1952년 미국 해안 도시에 핵탄두 어뢰를 발사할 수 있는 원자력 잠수함 건조를 지시하면서 프로젝트 627형 개발이 본격화되었다.[6]
초기 설계는 미국 해군 기지에 침투하여 거대한 핵탄두 T-15 어뢰(구경 1550mm, 길이 23.5m, 사거리 40km~50km)를 발사하는 것이 목표였으나, 소련 해군 전문가들의 의견을 반영하여 대양 및 원해 항로에서 적 함선과 수송선을 공격하는 임무로 변경되었다. 이에 따라 최종 설계에서는 533mm 어뢰 발사관 8문을 탑재하는 것으로 수정되었으며, 수심 100m에서도 어뢰 발사가 가능했다.[7]
1955년 9월 첫 번째 함선인 K-3의 건조가 시작되어 1957년 8월 진수되었다. 이후 항해 장치 개량 등을 목표로 한 개량형 627A형의 건조가 결정되어 첫 함선 K-5가 1959년 12월 준공되었고, 1962년까지 총 11척이 추가 건조되었다. 또한, 미국 해군의 씨울프에 대응하기 위해 액체 금속 냉각 원자로를 탑재한 645형 잠수함 K-27도 건조되어 1963년 준공되었다.
노벰버급 잠수함은 소련 해군의 주요 전력으로 활동했으나, 기술 발전에 따라 1963년경부터 구형으로 간주되기 시작했고[7], 1986년부터 1990년 사이에 대부분 퇴역했다.
2. 1. 개발 배경
제2차 세계 대전 중 소련의 잠수함 설계를 담당했던 설계국과 조선소 대부분이 나치 독일의 공격과 점령으로 피해를 입어 건조 속도가 상당히 늦춰졌다. 전쟁 후, 독일 해군 잠수함 부대의 활약을 중요하게 생각한 요시프 스탈린은 대양 함대를 목표로 하는 소련 해군에게 잠수함이 필수적이라고 판단했다. 이로 인해 소련의 군수 산업과 해군은 세계 최대 규모의 잠수함 부대 건설에 집중하게 되었다. 우선 제2차 세계 대전을 통해 확보한 독일 해군의 U보트 기술을 참고하여 재래식 잠수함 개발이 시작되었다. 613형(위스키급)은 1951년 12월에, 더 큰 611형(줄루급)은 1953년 12월에 취역했다.
한편, 1945년 실험용 원자로 건조에 성공한 소련은 잠수함용 원자로 개발에도 착수했다. 1949년 소련 과학 아카데미는 잠수함의 주기관으로 원자로를 사용할 수 있다고 보고했으며, 1950년부터 원자력 잠수함용 원자로의 상세 설계가 시작되었다. 1952년 9월, 스탈린은 극비 지령으로 "(원자력 잠수함) 627형의 설계와 건조"를 승인했다. 이 프로젝트의 총지휘관으로는 과학 아카데미의 A.P. 알렉산드로프 핵에너지 연구소장이 임명되었고, 조선 기술자 팀(V.N. 페레구도프 소장 지휘)과 과학자 팀(니콜라이 도레자리 지휘)이 각각 선체 설계와 원자로 설계를 맡았다. 같은 해 11월, 정부는 이 프로젝트를 정식으로 승인하고, 원자력 잠수함 조선소 건설 지휘를 위해 해군 총사령부의 세르게예프 대장을 세베로드빈스크로 파견했다.
초기 627형 잠수함은 미국 해안 도시에 핵탄두를 장착한 T-15 어뢰를 발사하는 임무를 상정하고 설계되었다.[6] T-15 어뢰는 구경 1,550mm, 길이 23.5m, 사거리 40km~50km의 거대한 무기였다. 그러나 소련 해군 전문가들의 의견을 수렴하여, 잠수함의 역할은 대양 및 원해 항로에서 적 함선과 수송선을 어뢰로 공격하는 것으로 변경되었다. 이러한 임무 변경에 따라, 프로젝트 627의 최종 설계는 1,550mm 어뢰 1문과 533mm 어뢰 2문을 탑재하는 초기 계획 대신 533mm 어뢰 발사관 8문을 갖추는 것으로 수정되었다. 프로젝트 627/627A 잠수함은 수심 100m에서도 어뢰를 발사할 수 있었다.[7]
1953년 3월 설계 초안이 작성된 후, 작업은 볼나 제143 설계국(후의 말라히트 설계국)으로 이관되었고, 1954년 3월 최종 설계안이 완성되어 6월에 정부 승인을 받았다. 이에 따라 20개의 설계국, 38개의 연구소, 80개 이상의 공장에서 관련 준비 작업이 시작되었다. 선체 건조는 1955년 9월 24일에 시작되었다. 또한 옵닌스크에는 실험용 VM-A형 원자로가 건설되어 승조원 훈련에 사용되었다. 이 원자로는 1956년 3월 8일 처음 가동되었으나, 이후 140건에 달하는 문제가 발생하여 많은 재설계가 필요했다. 이러한 과정을 거쳐 건조된 첫 번째 함선인 K-3는 1957년 8월 9일에 진수되었다.
K-3의 기공 직후인 1955년 10월 22일, 소련 정부는 627형을 개량한 627A형의 건조에 관한 극비 지령을 내렸다. 이는 항해 장치 개량, 작전 시간 연장, 안전성 개선 등을 목표로 한 것이었다. 1956년 5월 제143 설계국이 설계안을 작성했고, 첫 함선인 K-5는 8월에 기공되어 1959년 12월에 준공되었다. 이후 1962년 12월까지 같은 형의 잠수함 11척이 추가로 건조되었다.
또한 1955년에는 627형을 기반으로 액체 금속 냉각 원자로를 탑재한 원자력 잠수함(645형)을 건조하기로 결정했다. 이는 당시 미국 해군이 건조 중이던 씨울프에 대한 정보를 KGB가 입수한 데 따른 대응 조치였다. 이 결정에 따라 건조된 K-27은 1963년에 준공되었다.
2. 2. 설계 및 건조
제2차 세계 대전 중 소련의 잠수함 설계를 담당했던 설계국과 조선소 대부분이 나치 독일의 공격과 점령으로 피해를 입어 건조 속도가 상당히 늦춰졌다. 전쟁 후, 독일 해군 잠수함 부대의 활약을 중요하게 생각한 요시프 스탈린은 대양 함대를 목표로 하는 소련 해군에게 잠수함이 필수적이라고 판단했다. 이에 따라 소련의 군수 산업과 해군은 세계 최대 규모의 잠수함 부대 건설에 매진하게 되었다. 우선 제2차 세계 대전을 통해 확보한 독일 해군의 U보트 기술을 참고하여 재래식 잠수함 개발이 시작되었고, 613형(위스키급)이 1951년 12월에, 더 큰 611형(줄루급)은 1953년 12월에 취역했다.
한편, 1945년 실험용 원자로 건조에 성공한 소련은 잠수함용 원자로 개발에도 착수했다. 1949년 소련 과학 아카데미는 "잠수함의 주기관으로 원자로를 이용할 수 있다"고 보고했으며, 1950년부터 원자력 잠수함용 원자로의 상세 설계가 시작되었다. 1952년 9월, 스탈린은 극비 지령으로 "(원자력 잠수함) 627형의 설계와 건조"를 승인했다. 이 프로젝트는 과학 아카데미의 알렉산드로프 핵에너지 연구소장이 총지휘를 맡았고, 조선 기술자 팀(V.N. 페레구도프 소장 지휘, 선체 설계 담당)과 과학자 팀(니콜라이 도레자리 지휘, 원자로 설계 담당)으로 나뉘어 진행되었다. 같은 해 11월, 정부는 이 프로젝트를 정식으로 승인하고, 해군 총사령부의 세르게예프 대장을 원자력 잠수함 조선소 건설 지휘를 위해 세베로드빈스크로 파견했다.
초기 627형 잠수함은 미국 해안 도시에 핵탄두를 장착한 T-15 어뢰를 발사하는 임무를 부여받았다.[6] 이 T-15 어뢰는 구경 1550mm, 길이 23.5m, 사거리 40km~50km의 거대한 무기였다. 그러나 소련 해군 전문가들의 의견을 수렴하여 잠수함의 역할은 대양 및 원해 항로에서 적 함선과 수송선을 공격하는 것으로 변경되었다. 이에 따라 최종 설계에서는 1,550 mm 어뢰 발사관 1문과 533 mm 어뢰 발사관 2문을 탑재하려던 초기 계획 대신, 533 mm 어뢰 발사관 8문을 갖추는 것으로 변경되었다. 프로젝트 627/627A 잠수함은 수심 100m에서도 어뢰를 발사할 수 있었다.[7]
1953년 3월 설계 초안이 완성된 후, 작업은 볼나 제143 설계국(후의 말라히트 설계국)으로 이관되었다. 1954년 3월 최종 설계안이 마련되었고, 같은 해 6월 정부의 승인을 받았다. 이 프로젝트에는 20개의 설계국, 38개의 연구소, 80개 이상의 공장 등 총 135개 이상의 소련 기관이 참여하여 완전히 새로운 유형의 잠수함 설계 및 건조에 기여했다. 선체 건조는 1955년 9월 24일에 시작되었다. 또한 옵닌스크에는 실험용 VM-A형 원자로가 건설되어 승조원 훈련에 사용되었다. 이 원자로는 1956년 3월 8일 처음 가동되었으나, 이후 140건에 달하는 문제가 발생하여 많은 재설계가 필요했다. 이러한 과정을 거쳐 첫 번째 함선인 K-3는 1957년 8월 9일에 진수되었다.
K-3의 기공 직후인 1955년 10월 22일, 소련 정부는 627형을 개량한 627A형의 건조에 관한 극비 지령을 내렸다. 이는 항해 장치 개량, 작전 시간 연장, 안전성 개선 등을 목표로 했다. 1956년 5월 제143 설계국이 설계안을 작성했고, 첫 번째 627A형 잠수함인 K-5는 1956년 8월에 기공되어 1959년 12월에 준공되었다. 이후 1962년 12월까지 총 11척의 627A형 잠수함이 추가로 건조되었다.
또한 1955년에는 627형을 기반으로 액체 금속 냉각 원자로를 탑재한 새로운 원자력 잠수함(645형)을 건조하기로 결정했다. 이는 당시 미국 해군이 건조 중이던 씨울프에 대한 정보를 KGB가 입수한 데 따른 조치였다. 이 계획에 따라 건조된 645형 잠수함 K-27은 1963년에 준공되었다.
2. 3. 실전 배치 및 운용
노벰버급 잠수함은 주로 소련 해군의 북방 함대(제3 잠수함 사단, 이후 제17 잠수함 사단)에서 운용되었다.[7] 1960년대에는 이 함급의 잠수함 4척(K-14, K-42, K-115, K-133)이 소련 태평양 함대로 이관되었다.[7]
태평양 함대로 이관된 함선 중 K-14, K-42, K-115는 북극해 빙하 아래를 항해하는 임무를 수행했다. K-133은 드레이크 해협을 통과하여 남쪽으로 33796km(약 33796.14km) 거리를 52일 동안 잠항하며 극동 지역으로 이동하는 기록을 세웠다.[7]
노벰버급 잠수함들은 1986년부터 1990년 사이에 퇴역했으며, 일부는 해체되었다. 퇴역 후에도 해체되지 않은 함선들은 러시아 해군 기지에 계류되어 있다. 태평양 함대 소속이었던 K-14, K-42, K-115, K-133과 북방 함대 소속이었던 K-11, K-21 등이 이에 해당한다.[7] 1번함인 K-3를 상트페테르부르크에서 박물관선으로 개조하려는 계획이 있었으나, 경제적 문제와 환경 단체의 우려로 인해 무산되었고, 선체는 폴랴르니에 남아 있다.[7]
3. 설계
제2차 세계 대전 이후 소련은 나치 독일의 침공으로 잠수함 설계 및 건조 능력이 크게 약화되었다. 전쟁 후 스탈린은 독일 해군 잠수함 부대의 활약에 주목하여, 대양 함대를 목표로 하는 소련 해군에게 잠수함이 핵심 전력이라고 판단했다. 이에 따라 소련의 군수 산업과 해군은 세계 최대 규모의 잠수함 부대 건설에 집중하게 되었다. 우선 독일 U보트 기술을 참고하여 재래식 잠수함 개발을 시작했고, 613형(위스키급)과 611형(줄루급)이 각각 1951년과 1953년부터 취역했다.
1945년 실험용 원자로 건조에 성공한 소련은 잠수함용 원자로 개발에도 착수했다. 1949년 소련 과학 아카데미는 잠수함의 주기관으로 원자로를 사용할 수 있다고 보고했고, 1950년부터 원자력 잠수함용 원자로의 상세 설계가 시작되었다. 1952년 9월, 스탈린은 극비리에 '''프로젝트 627'''이라는 이름으로 원자력 잠수함의 설계와 건조를 승인했다. 과학 아카데미의 알렉산드로프 핵에너지 연구소장이 프로젝트 총지휘를 맡았고, 페레그도프 소장이 이끄는 팀이 선체 설계를, 니콜라이 도레자리가 이끄는 팀이 원자로 설계를 담당했다. 11월에는 정부가 프로젝트를 공식 승인하고, 세베로드빈스크에 원자력 잠수함 조선소 건설을 지휘하기 위해 세르게예프 대장을 파견했다.
1953년 3월 설계 초안이 완성된 후, 작업은 볼나 제143 설계국으로 이관되어 1954년 3월 최종 설계안이 마련되었고, 6월에 정부 승인을 받았다. 이후 20개의 설계국, 38개의 연구소, 80개 이상의 공장이 참여하여 건조 준비에 들어갔다. 첫 번째 함선인 K-3의 건조는 1955년 9월 24일에 시작되었다. 옵닌스크에 건설된 실험용 VM-A형 원자로는 1956년 3월 처음 가동되었으나, 140건에 달하는 문제가 발생하여 많은 재설계가 필요했다. 이러한 과정을 거쳐 K-3는 1957년 8월 9일에 진수되었다. K-3는 1958년 7월 4일 원자력으로 첫 항해를 시작했으며, 1962년 7월에는 소련 잠수함 최초로 북극에 도달했다. 이는 세계 최초의 원자력 잠수함인 노틸러스보다 4년 늦었지만, 잠항 속도나 심도 등 일부 성능 사양에서는 더 우수했다.
노벰버급 잠수함은 유선형 선미 핀을 갖춘 이중 선체 구조로 설계되었으며, 내부는 9개의 구획(I – 선수 어뢰, II – 생활 및 배터리, III – 중앙 통제소, IV – 디젤 발전기, V – 원자로, VI – 터빈, VII – 전기 기계, VIII – 생활, IX – 선미)으로 나뉘었다. 이 중 3개 구획은 10기압의 압력을 견딜 수 있는 격벽을 갖추어 비상 대피소로 사용될 수 있었다. 유선형 선체, 제한된 선체 구멍, 저소음 프로펠러, 진동 감쇠 장치, 대(對)음파 코팅 등 소음 감소 노력을 기울였음에도 불구하고, 노벰버급은 동시대 디젤 잠수함이나 초기 미국 원자력 잠수함보다 훨씬 시끄러웠는데, 이는 주로 소련 원자로의 심한 진동 때문이었다. 또한 초기 소련 수중 음향 장비의 성능 제한으로 인해 잠수함 탐지 능력에도 한계가 있었다.
초기 노벰버급은 주 추진 기관의 증기 발생기 수명이 짧아 신뢰성 문제가 심각했다. 원자로 가동 수백 시간 만에 2차 냉각 계통의 방사능 수치가 증가하는 문제가 발생했으며, 이는 1962년 쿠바 미사일 위기 당시 노벰버급이 작전에 투입되지 못한 주요 원인이었다. 이후 지속적인 기술 개발과 승무원 훈련을 통해 증기 발생기 신뢰성은 개선되었고, 1960년대부터는 북극해 순항 및 대서양 추적 임무 등을 활발히 수행했다. 방사능 위험에 대한 우려에도 불구하고, 비교적 효과적인 철-물 방사선 방호 설계와 모니터링 덕분에 함내 방사선 수준은 일반적으로 정상 범위 내에서 관리되었다.
K-3 건조 직후인 1955년 10월, 소련 정부는 항해 장치 개량, 작전 시간 연장, 안전성 개선 등을 목표로 개량형인 '''프로젝트 627A'''의 건조를 지시했다. 1956년 5월 설계안이 작성되었고, 첫 함선인 K-5는 1959년 12월에 준공되었다. 이후 11척의 627A형 잠수함이 추가로 건조되었다. 프로젝트 627A는 용골의 선수 소나 돔과 어뢰 발사관 위의 수중 음파 탐지기 안테나 등 외형적인 차이가 있었다.
또한 1955년에는 액체 금속 냉각 원자로를 탑재한 잠수함 개발도 결정되었다. 이는 당시 미국 해군이 건조 중이던 씨울프에 대한 정보를 KGB가 입수한 데 따른 것이었다. 이 계획에 따라 '''프로젝트 645'''로 명명된 K-27이 건조되어 1963년에 준공되었다. K-27은 노벰버급과 비교해 원추형 선체 머리, 새로운 반자성 강철 합금 사용, 약간 다른 구획 구성, 어뢰 발사관의 빠른 장전 메커니즘 등 몇 가지 차이점을 가졌다. 액체 금속 냉각 원자로는 효율성이 더 높았지만, 기술적 유지 관리가 훨씬 복잡하다는 단점이 있었다.
3. 1. 선체
노벰버급 잠수함 도해도
627형(노벰버급)의 선체 설계는 611형(줄루형)을 기반으로 하며, 선형, 전기 장치, 기계 구성 등을 상당 부분 이어받았다. 또한, 미국 해군의 실험 잠수함 알바코어의 공개된 사진을 참고하여 물방울형 선체 요소도 일부 도입되었다.
선체 구조는 전통적인 완전 복각식 설계를 따랐다. 최대 잠항 심도를 기존 잠수함보다 깊게 설정함에 따라 새로운 선체 재료가 필요했고, 선박 건조성의 제48중앙 연구소에서 항복 내력 60 kgf/mm2의 AK-25 고장력강을 개발하여 적용했다. (다만, AK-25 고장력강이 처음 사용된 것은 줄루급을 개량한 폭스트롯형(641형)이었다.) 이를 통해 1번함 K-3의 공식 잠항 심도는 310m에 달했으며, 이는 당시 군용 잠수함으로는 세계 기록이었다.
함 내부는 9개의 구획으로 나뉘었다. 이는 세계 최초의 원자력 잠수함인 미국 노틸러스보다 3개 많은 수치였다. 구획 구성은 다음과 같다: I – 선수 어뢰, II – 생활 및 배터리, III – 중앙 통제소, IV – 디젤 발전기, V – 원자로, VI – 터빈, VII – 전기 기계, VIII – 생활, IX – 선미. 이 중 3개 구획은 10기압의 압력을 견딜 수 있는 격벽을 갖추어 비상 대피소로 사용될 수 있었다.
안전성 확보를 위해 약 30%의 높은 예비 부력을 확보했는데, 이는 노틸러스의 두 배에 해당하는 값이었다. 이 설계 덕분에 1개 구획과 밸러스트 탱크 2개가 침수되어도 함의 부력을 유지할 수 있었으며, 실제로 노벰버급이 겪은 여러 사고에서 함의 생존 가능성을 높이는 데 기여했다.
프로젝트 627A는 용골의 선수 소나 돔과 어뢰 발사관 위의 수중 음파 탐지기 안테나가 추가되는 등 외형적인 차이가 있었다. 프로젝트 645로 건조된 K-27은 원추형 선체 머리, 새로운 반자성 강철 합금 사용 등 추가적인 변경점이 있었다.
3. 2. 기관
소련 최초의 원자력 잠수함으로서, 627형(노벰버급)은 VM-A형 가압수형 원자로 2기를 탑재했다. 각 원자로의 열출력은 약 70MW였다. 1945년 실험용 원자로 건조 성공 후 소련 해군에서도 잠수함용 원자로 개발에 착수했으며, 1949년 소련 과학 아카데미는 원자로를 잠수함 주기관으로 사용할 수 있다고 보고했다. 1950년부터 상세 설계가 시작되었고, 1952년 스탈린의 극비 지령으로 프로젝트 627이 승인되었다. 과학 아카데미의 알렉산드로프 핵에너지 연구소장이 총지휘를 맡고, 선체 설계는 페레그도프 소장, 원자로 설계는 니콜라이 도레자리가 담당했다. 1953년 설계 초안이 작성되어 말라히트 설계국으로 인계되었고, 1954년 최종 설계안이 승인되었다. 옵닌스크에는 실험용 VM-A형 원자로가 건조되어 1956년 3월 8일 처음 가동되었으나, 140건에 달하는 문제가 발생하여 많은 재설계가 필요했다.
첫 함선인 K-3가 1958년 원자로를 처음 가동했을 때의 해상 시험에서는 원자로 출력을 60%로 제한했음에도 불구하고 수중 속력이 계획보다 3노트 빠른 23.3노트에 달했다. 1959년 K-5(프로젝트 627A)의 해상 공시에서는 원자로 출력 80%로 당시 소련 잠수함 최고 속도인 28노트를 기록했다. 저속 항해 시 항속 거리는 166,000해리, 고속 항해 시 106,000해리로 추정되었다. 소련의 원자로는 소형화 및 출력 대 중량비에서 미국 원자로보다 우수했지만, 진동이 훨씬 심해 소음 문제의 원인이 되었고, 이로 인해 노벰버급은 동시대의 디젤 잠수함이나 초기 미국 원자력 잠수함보다 상당히 시끄러웠다.
그러나 증기 발생기의 신뢰성은 낮아 평균 600시간밖에 사용할 수 없었고, 2기 중 어느 쪽이 고장 났는지 알기 어려운 구조적 문제도 있었다. 이로 인해 실제 연속 작전 시간은 상당한 제약을 받았으며, 1962년 쿠바 미사일 위기 당시 파견되지 못한 주요 원인이었다. 증기 누출로 인해 1차 냉각수가 2차 냉각수 계통으로 섞여 들어가 방사성 물질이 누출되는 사고도 빈번하게 발생했다. 이 문제는 627A형에서도 개선되지 않고 이어지다가 1960년대 중반에 이르러서야 해결되었다. 그럼에도 불구하고, 구획 내 방사선 수준은 비교적 효과적인 철-물 방사선 방호 및 모니터링 덕분에 일반적으로 정상 수준을 유지했다.
한편, 프로젝트 645로 건조된 단일 함선 K-27은 한 쌍의 액체 금속 냉각 VT-1형 원자로를 탑재했다. 이는 당시 미국 해군이 건조 중이던 씨울프에 대한 정보를 KGB가 입수하면서 개발된 것이다. VT-1 원자로는 440°C의 액체 금속 냉각재와 355°C의 과열 증기를 사용했으며, 2기 총 출력은 35,000마력으로 VM-A형보다 4.3% 증가했다. 1차 냉각재 순환이 자연 순환 방식이어서 소음원인 냉각 펌프가 불필요했고, 2차 냉각계 압력이 1차 냉각계보다 높아 증기 발생기 문제 시 방사성 물질 누출 위험도 줄었다.
하지만 액체 금속 냉각로는 해군 기지에서의 기술적 유지가 물 냉각 방식보다 훨씬 복잡했다. 또한 미 해군 시울프와 유사하게 1차 냉각계에 발생하는 산화물이나 슬라임에 의한 폐색 사고 등 원자로 계통의 문제가 잦았다. 결국 1968년 5월 24일 노심 용융 사고가 발생하여 많은 승무원이 피폭되었고, 고장을 수리하던 승무원 9명은 사고 직후 급성 방사선 증후군으로 사망했다.
3. 3. 무장
스탈린 사후, 니키타 흐루쇼프는 해군력의 전략적 가치를 충분히 이해하지 못하고 핵무기의 운반 수단으로만 간주하는 경향이 있었다. 이러한 배경 속에서 627형 잠수함은 초기에 수폭 어뢰를 탑재하는 함선으로 설계되었다. 627형을 위해 개발된 이 수폭 어뢰는 'T-15'형으로 불렸으며, 해안 도시를 목표로 하여 폭발 시 발생하는 해일이나 지진으로 파괴한다는 구상이었다. 그러나 T-15 어뢰는 탄두 실험이 실패했을 뿐만 아니라, 무게가 40ton에 달하는 거대한 크기 때문에 발사 시 함선의 균형을 무너뜨려 침몰할 위험이 제기되었다. 결국 이러한 문제들로 인해 1954년 5월, T-15 어뢰 탑재 계획은 취소되었다。
T-15 계획이 취소됨에 따라, 잠수함의 통상적인 공격 능력을 강화하는 방향으로 설계가 변경되었다. 당초 2문으로 계획되었던 533mm 어뢰 발사관은 8문으로 늘어났으며, 탑재 가능한 어뢰의 수도 20발로 증가했다。
소나 시스템으로는 초기 함선에는 MG-200 "아르크티카" 능동 소나가 탑재되었으나, 후기 함선에서는 개량형인 "아르크티카-M"으로 교체되었고, 추가로 수동 소나인 MG-10도 장착되었다. 하지만 노벰버급은 기관에서 발생하는 수중 방사 소음이 매우 커서, 20노트 이하의 저속에서만 목표를 탐지할 수 있다는 한계를 가졌다。 이 잠수함의 수중 방사 소음 수준은 주파수 5~200Hz 대역에서 170데시벨(dB), 1kHz에서는 150데시벨(dB)에 달했다。
4. 운용사
노벰버급 잠수함은 주로 소련 해군 북방 함대 소속 제3 잠수함 사단(이후 제17 잠수함 사단)에서 운용되었다. 1960년대에는 K-14, K-42, K-115, K-133 등 4척이 소련 태평양 함대로 이관되었다. 이 과정에서 K-14, K-42, K-115는 북극해 빙하 아래를 항해하는 임무를 수행했으며, K-133은 드레이크 해협을 통과하여 남쪽으로 약 33796.14km 거리를 52일간 잠항하며 극동 지역으로 이동하는 기록을 세웠다.
운용 기간 동안 여러 사고가 발생했으며, 일부 함선은 심각한 손상을 입기도 했다. (상세 내용은 주요 사고 섹션 참조)
남아있는 함선들은 1986년부터 1990년 사이에 퇴역 절차를 밟았다. 퇴역 후 일부는 해체되었으나, 상당수의 함선은 여전히 러시아 해군 기지에 계류되어 있다. 태평양 함대 소속이었던 K-14, K-42, K-115, K-133과 북방 함대 소속이었던 K-11, K-21이 이에 해당한다. 노벰버급 1번함인 K-3를 상트페테르부르크에서 박물관선으로 개조하려는 계획이 있었으나, 경제적인 문제와 일부 환경 단체의 환경 오염 우려로 인해 무산되었고, 선체는 폴랴르니의 조선소에 남아 있다.
4. 1. 주요 사고
노벰버급 잠수함은 운용 기간 동안 여러 차례 심각한 사고를 겪었으며, 이는 기술적 결함과 운용상의 문제점을 드러냈다. 주요 사고는 다음과 같다.
K-8:
1960년 10월 13일, 바렌츠해에서 임무 수행 중 원자로 증기 발생기가 고장나 방사능 누출 사고가 발생했다. 이 사고로 승무원 13명이 심각한 방사선 피폭 증상을 보였다.[8]
1970년 4월 12일, 대규모 해상 훈련 "오케안-70" 참가 후 복귀하던 중 비스케이 만에서 침몰했다. 사고는 수심 120m에서 III번과 VII번 격실의 전기 단락으로 시작되어 공조 시스템으로 화재가 번지면서 발생했다. 함장 브세볼로드 보리소비치 베소노프 대령을 포함한 52명의 승무원이 이산화 탄소 중독 및 폭풍우 속에서 80시간 동안 이어진 손상 통제 작업 중 잠수함 침수로 인해 사망했다. 73명의 승무원은 구조되었다. K-8은 핵탄두가 장착된 어뢰 4기를 싣고 수심 4680m 아래로 가라앉았으며, 이는 소련 최초의 핵추진 잠수함 손실 사고였다.[8]
K-11: 1965년 2월, 세베로드빈스크에서 원자로 연료봉 교체 작업 중 원자로 제어 시스템 결함과 작업 절차 오류로 인해 두 차례에 걸쳐 방사성 증기가 누출되었다. 이후 통제 불능 상태의 원자로에서 화재까지 발생했으며, 소화 작업 과정에서 다량의 방사능 오염수가 함내로 퍼졌다. 이 사고로 7명의 작업자가 심각한 방사선에 노출되었고, 결국 오염된 원자로 구획 전체를 교체해야 했다. 교체 작업은 1968년 8월에 완료되었다.
쇄빙선 레닌: 노벰버급 잠수함에 탑재된 VM-A형 원자로를 선행 탑재했던 쇄빙선 레닌 또한 1965년과 1967년에 두 차례의 심각한 원자로 사고를 겪었다. 이 사고들로 인해 원자로가 손상되어 결국 철거되었고, 1970년 5월에 새로운 원자로로 교체되었다. 이는 초기 소련 핵추진 시스템의 불안정성을 보여주는 사례이다.
K-3: 1967년 9월 8일, 노르웨이해를 항해하던 중 제1구역과 제2구역에서 화재가 발생하여 승무원 39명이 사망하는 참사가 발생했다.
K-27 (645형): 액체 금속 냉각 원자로를 탑재한 실험함 K-27은 1968년 5월 24일, 바렌츠해에서 전속력 잠항 시험 중 좌현 원자로 제어봉이 오작동하며 출력이 급격히 떨어지는 심각한 사고가 발생했다. 이 사고로 원자로 노심 온도가 섭씨 1,000도까지 치솟았고, 원자로 구획의 방사선 수치는 시간당 최대 150 R (다른 기록에는 2,000 뢴트겐)에 달했으며 방사성 가스가 함내 다른 구역으로 확산되었다. 함장의 초기 대응 미흡으로 승무원 142명 전원이 방사선에 피폭되었으며, 사고 직후 5명, 한 달 내 4명이 사망했고 이후 사고 처리 과정 및 후유증으로 최소 30명 이상이 추가로 사망한 것으로 추정된다. K-27은 수리가 불가능하다는 판정을 받고 1979년 퇴역했으며, 1981년 원자로 구획을 밀봉한 뒤 1982년 9월 6일 카라해의 노바야젬랴 인근 수심 33m 해역에 침몰 처리되었다. 이는 국제 원자력 기구(IAEA)의 방사성 폐기물 해양 투기 관련 규정을 위반한 조치였다.[15][16][17]
K-42: 1985년 8월 10일, 차즈마 만에서 발생한 빅터급 잠수함 K-431의 핵연료 교체 중 폭발 사고 당시 인근에 정박해 있다가 심각한 방사능 오염 피해를 입었다. 이 사고로 K-42 역시 수리가 불가능한 손상을 입어 결국 퇴역 처리되었다.[13]
K-14: 1988년 2월 12일, 해군 기지에서 정비 작업 중 제VII 구획에서 화재가 발생하여 승무원 1명이 사망했다.
K-159: 1989년에 퇴역한 K-159는 2003년 8월 30일, 무르만스크주 스네즈노고르스크의 해체 조선소로 예인되던 중 바렌츠해에서 폭풍우를 만나 침몰했다. 이 사고로 잠수함에 타고 있던 10명의 인원 중 9명이 사망하고 1명만 구조되었다. 침몰한 K-159는 킬딘 섬 북서쪽 약 3.86km 해역, 수심 248m 지점에서 발견되었다.[8]
K-27은 1968년 6월 20일부터 1973년까지 그레미카 만에 정박된 채 원자로 냉각 작업과 실험에 동원되었다. 하지만 손상된 좌현 원자로를 수리하거나 교체하는 비용이 너무 크다고 판단되어 결국 퇴역 절차를 밟게 되었다. 잠수함은 1979년 2월 1일에 공식적으로 퇴역했다.
이후 1981년 여름, 세베로드빈스크의 즈베즈도치카 조선소에서 원자로 구획을 푸르푸롤과 아스팔트를 이용한 특수 혼합물로 채워 봉인하는 작업을 진행했다. K-27은 카라해의 지정된 해역으로 예인되어 1982년 9월 6일, 노바야 제믈랴 인근 스테포보이 만(북위 72°31', 동경 55°30')의 수심 33m 지점에 침몰 처리되었다. 이는 사용후핵연료를 포함한 잠수함은 최소 3000m에서 4000m 깊이의 심해에 폐기해야 한다는 IAEA의 권고 기준을 명백히 위반한 것이었다.[17]
5. 동형함 목록
노벰버급 잠수함은 총 14척이 건조되었다. 최초 설계인 프로젝트 627은 1척(K-3), 개량형인 프로젝트 627A는 12척(K-5, K-8, K-11, K-14, K-21, K-42, K-50, K-52, K-115, K-133, K-159, K-181), 그리고 액체 금속 냉각 원자로를 탑재한 실험형 프로젝트 645는 1척(K-27)이 건조되었다. 함번 앞의 'K'는 '크레이세르스카야 포드보드나야 로드카'(Крейсерская подводная лодка|크레이세르스카야 포드보드나야 로트카ru), 즉 '순항 잠수함'을 의미한다.
초기에는 주로 소련 해군 북방 함대 소속 제3 잠수함 사단(이후 제17 잠수함 사단)에서 운용되었으나, 1960년대에 4척(K-14, K-42, K-115, K-133)이 태평양 함대로 이관되었다. 이 중 K-14, K-42, K-115는 북극해 빙하 아래 항해를 수행했으며, K-133은 드레이크 해협을 통과하는 약 33796.14km 거리의 장기 잠항(52일)을 통해 극동으로 이동했다. 대부분의 함선은 1986년에서 1990년 사이에 퇴역했으며, 일부는 해체되었다. 퇴역한 함선들은 러시아 해군 기지에 계류되어 있다.
K-3 ''레닌스키 콤소몰'': 프로젝트 627 설계로 건조된 유일한 함선이다. K-3 ''레닌스키 콤소몰'' 1954년 6월 세브마쉬 조선소에서 건조를 시작하여 1955년 9월 24일 기공, 1957년 8월 9일 진수되었다. 1958년 6월 4일 원자력 추진으로 첫 항해를 했고, 1959년 1월 17일 해군에 인도되었다.[8] 1967년 9월 8일, 지중해 순찰 임무 귀환 중 유압 시스템 화재 사고가 발생하여 39명의 승조원이 일산화 탄소 중독으로 사망했다. 총 14번의 장거리 항해를 포함하여 30년간(1958–1988) 약 206708.46km를 항해했다. 퇴역 후 상트페테르부르크에서 박물관선으로 개조될 계획이었으나 경제적 문제와 환경단체의 우려로 무산되었다.
K-5: 1956년 8월 13일 기공, 1958년 9월 1일 진수, 1959년 12월 26일 취역했다.
K-8: 1957년 9월 9일 기공, 1959년 5월 31일 진수, 1959년 12월 31일 취역했다. 1970년 4월 12일, 대규모 해상 훈련 "오케안-70" 참가 후 복귀 중 단락으로 인한 화재 사고로 침몰했다. 이 사고는 소련 최초의 핵추진 잠수함 손실이었으며, 함장 브세볼로드 보리소비치 베소노프 대령을 포함한 52명의 승조원이 이산화 탄소 중독과 침수로 사망했다. 73명은 구조되었다. K-8은 4기의 핵 어뢰를 탑재한 채 4680m 깊이의 비스케이 만에 침몰했다.[8] 이전에도 증기 발생기 고장 등 세 차례의 작은 사고가 있었다(1960–1961).
K-14: 1958년 9월 2일 기공, 1959년 8월 16일 진수, 1959년 12월 30일 취역했다. 초기에는 북방 함대 소속이었으나, 1966년 북극해 빙하 아래 항해를 통해 태평양 함대로 이동했다. 이 항해 중 북극점 근처에서 소련 연구 기지 SP-15의 탐험가에게 의료 지원을 제공하기 위해 19번 부상했으며, 이 공로로 함장 D.N. 골루베프와 사단장 N.K. 이그나토프는 소련 영웅 칭호를 받았다. 이후 태평양 함대 소속으로 여러 차례 순찰 임무를 수행했다. 1988년 2월 12일 정비 중 화재 사고로 1명이 사망했다. 1990년 4월 19일 퇴역했으며, 총 약 299065.26km (22,273 운용 시간)를 운항했다.
K-52: 1959년 10월 15일 기공, 1960년 8월 28일 진수, 1960년 12월 10일 취역했다. 1987년에 퇴역했다.
K-21: 1960년 4월 2일 기공, 1961년 6월 18일 진수, 1961년 11월 28일 북방 함대에 배속되었다. 북극해 순항 중 어뢰 발사 실험을 수행했으며, 노르웨이해와 북대서양 등에서 다수의 순찰 임무를 수행했다. 1965-1966년, 1973-1975년(연료 재보급 포함), 1983-1985년에 세 차례 중간 점검을 받았다. 1991년 퇴역했으며, 총 약 307111.96km (22,932 운용 시간)을 운항했다.[8][10]
K-11: 1960년 10월 31일 기공, 1961년 9월 1일 진수, 1961년 12월 30일 취역했다. 1965년 2월, 세베로드빈스크에서 연료 재장전 중 원자로 덮개를 들어 올리는 과정에서 두 차례 방사성 증기가 누출되는 심각한 사고가 발생했다. 초기 대응 미흡과 잘못된 판단으로 인해 상황이 악화되었고, 화재까지 발생했다. 이 사고로 7명이 방사선에 피폭되었으며, 오염된 원자로 구획은 1968년에야 교체되었다. 이후 여러 차례 순찰 임무를 수행했으며, 1990년 4월 19일 퇴역했다. 총 약 354342.87km (29,560 운용 시간)을 항해했다.
K-133: 1961년 7월 3일 기공, 1962년 7월 5일 진수, 1962년 10월 29일 취역했다.[8] 1963년 소련 해군 최초로 대서양 적도 해역까지 장거리 항해(51일)를 수행했다. 1966년에는 K-116(프로젝트 675 잠수함)과 함께 북방 함대에서 태평양 함대까지 드레이크 해협을 통과하는 세계 최초의 잠수 항해 세계 일주를 성공시켰다. 이 항해는 52일 동안 약 약 33796.14km를 이동했다. 이후 여러 차례 순찰 임무를 수행했으며, 1989년 5월 30일 퇴역했다. 총 약 271799.82km (21,926 운용 시간)을 항해했다.[12]
K-181: 1961년 11월 15일 기공, 1962년 9월 7일 진수, 1962년 12월 27일 취역했다.
K-115: 1962년 4월 4일 기공, 1962년 10월 22일 진수, 1962년 12월 31일 취역했다.
K-159: 1962년 8월 15일 기공, 1963년 6월 6일 진수, 1963년 10월 9일 취역했다. -- 1987년 퇴역 후[8] 2003년 8월 30일, 폐기 처리를 위해 예인되던 중 폭풍우를 만나 바렌츠해에 침몰했다. 이 사고로 9명의 선원이 사망하고 1명이 구조되었다. K-159는 248m 깊이에 침몰했으며, 총 약 342174.65km를 항해했다.
K-42 ''로스토프스키 콤소몰레츠'': 1962년 11월 28일 기공, 1963년 8월 17일 진수, 1963년 11월 30일 취역했다. 1985년 8월 10일, K-431 잠수함의 핵연료 교체 사고 당시 인근에 정박해 있다가 방사능 낙진 등으로 인해 수리 불가능한 손상을 입고 퇴역 처리되었다.[13]
K-50 (1982년 K-60으로 개명): 1963년 2월 14일 기공, 1963년 12월 16일 진수, 1964년 7월 17일 취역했다. 북방 함대 소속으로 여러 차례 순찰 임무 및 훈련에 참여했다. 1975년 중간 수리 중 연료 재보급을 받았다. 1990년 4월 19일 퇴역했으며, 총 약 275931.00km (24,760 운용 시간)을 항해했다. 2006년 해체를 위해 폴랴르니의 조선소로 이송되었다.
K-27: 프로젝트 645형 실험 잠수함으로, 액체 금속 냉각 원자로(VT-1 원자로 2기)를 탑재했다. 1958년 6월 15일 기공, 1962년 4월 1일 진수, 1963년 10월 30일 취역했다. 1964년과 1965년에 각각 대서양과 지중해 순찰 임무를 성공적으로 수행했으며, 특히 지중해에서는 NATO 훈련 중 미국 항공모함 USS ''랜돌프''에 대한 모의 어뢰 공격 훈련을 실시하기도 했다. 함장 I.I. 굴리예프는 첫 순찰 임무의 공로로 소련 영웅 칭호를 받았다. 그러나 1968년 5월 24일, 시험 운항 중 좌현 원자로에서 심각한 제어봉 오작동 사고가 발생하여 원자로 출력이 급감하고 다량의 방사성 가스가 누출되었다. 함장의 초기 대응 미흡으로 승조원 124명 전원이 방사선에 피폭되었으며, 사고 직후 5명이 사망했고 이후 30년 동안 최소 30명 이상이 방사선 피폭 후유증으로 사망한 것으로 알려졌다. 소련 정부는 이 사고의 심각성을 오랫동안 은폐했다.[15][16] 사고 후 수리가 불가능하다고 판단되어 1979년 2월 1일 퇴역했다. 1981년 원자로 구획을 특수 혼합물로 밀봉 처리한 뒤, 1982년 9월 6일 카라해의 노바야 제믈랴 인근 해역 수심 33m 지점에 침몰 처리되었다. 이는 최소 3000m 이상의 심해에 처리해야 한다는 IAEA의 권고를 무시한 조치였다.[17]
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