소노부이

3. 역사

제1차 세계 대전 당시 잠수함 기술의 발전에 따라 효과적인 추적 시스템이 필요하게 되었다. 영국에서 개발된 음향 항해 및 거리 측정(SONAR)은 초기에는 ASDIC이라고 불렸으며, 잠수함 탐지 방법은 수동 소나를 이용해 소리를 듣거나, 잠수함이 배터리 충전을 위해 수면 위로 올라왔을 때 육안으로 발견하는 것뿐이었다. 공중 초계는 제한적으로나마 잠수 중인 잠수함도 발견할 수 있었다.

소나는 주로 대서양에서 테스트되었으나, 해군 장교들은 그 가치를 거의 인정하지 않았다. 제1차 세계 대전 이후 미국에서는 소나 개발이 중단되었지만, 영국은 ASDIC 개발을 지속했다.

1920년대 미국 해안 및 측지 조사국은 수로 측량 작업 중 측량선 위치를 고정하기 위해 무선 음향 거리 측정 방법을 개발했다. 1931년에는 유인 기지선 대신 "무선 소노부이"를 제안했고, 1936년 7월부터는 잠수형 수중 청음기, 배터리, 무선 송신기를 갖춘 무게 약 317.51kg의 무선 소노부이를 실용화했다. 이 "무선 소노부이"는 1940년대 소노부이의 조상이었다.^[1][2][3][4]

3. 1. 제2차 세계 대전

3. 2. 전후 발전

4. 종류 및 기능

소노부이는 캐니스터에 담겨 항공기에서 투하되며, 수면 충돌 시 전개된다. 무선 송신기가 장착된 공기 주입식 표면 부유체는 항공기와의 통신을 위해 수면 위에 떠 있고, 하나 이상의 수중 청음기 센서와 안정화 장비는 환경 조건과 탐색 패턴에 따라 선택된 가변 깊이까지 수면 아래로 내려간다. 부이는 음향 정보를 수중 청음기를 통해 UHF/VHF 무선으로 항공기에 탑승한 운영자에게 전달한다.

소노부이는 크게 능동형, 수동형, 특수 목적형의 세 가지로 분류된다.

소노부이 정보는 컴퓨터, 음향 운영자 및 전술 통제관에 의해 분석된다. 초기 탐지를 위해 넓은 영역이나 장벽에 능동형 및/또는 수동형 소노부이를 배치할 수 있다. 이후 능동형 부이를 사용하여 정확한 위치를 파악하거나, 수동형 부이를 삼각 측량을 통해 패턴으로 배치하여 비교적 정확한 위치를 파악할 수 있다. 여러 대의 항공기나 함선이 수동 청취 또는 능동 송신을 통해 잠수함을 소나망으로 몰아넣기도 한다. 격자 등의 형태로 패턴을 구성하고, 복잡한 빔 형성 신호 처리를 통해 단일 또는 제한된 수의 하이드로폰 기능을 확장하기도 한다.

4. 1. 능동형 소노부이 (Active Sonobuoy)

• CASS 소노부이(command active sonobuoy system|지령 탐신^영어): 전지향성의 송수파기를 가지고 있으며, 음파의 송신 등을 항공기에서 제어할 수 있는 능동 소노부이이다. 또한 특히 연속파만을 발하는 것을 RO(Range-only|^영어)라고 칭하기도 한다.
• DICASS 소노부이(directional CASS|^영어): 지향성 수파기와 나침반을 가지고 있으며, 방위 검출을 가능하게 하는 CASS 소노부이이다. 영국 해군에서는 CAMBS라고 불린다. CW·FM 펄스를 송신할 수 있으며, 실질적으로 탐신기와 동일한 기능을 갖추고 있다.

4. 2. 수동형 소노부이 (Passive Sonobuoy)

5. 소노부이 음향 신호 처리

소나 시스템에서는 습식단(wet end)에서 포착한 음향 신호를 컴퓨터 등으로 적절히 처리해야 비로소 음향 정보가 된다. 이러한 처리를 수행하는 시스템은 함선이나 항공기 내에 위치하므로 "건식단(dry end)"이라고도 한다^[1]. 이 음향 신호 처리에는 상당한 정보 처리 능력이 필요하며, 또한 인간의 개입도 필요하므로 건식단은 투하한 모기(母機)·모함에 배치하고, 소노부이 자체는 습식단과 음향 신호를 송신하기 위한 무선 장치를 갖추게 된다^[2].

음향 신호 송신에는 일반적으로 136~173 메가헤르츠의 VHF 무선 링크가 사용된다. 소노부이 수신기(receiver)로는 AN/ARR-72와 같이 31 채널인 것이 일반적이었지만, 미국 해군에서는 1980년대부터 AN/ARR-78과 같이 99 채널인 것이 채용되었다^[3].

6. 전술

소노부이는 능동형, 수동형, 특수 목적형의 세 가지로 분류된다.

• 능동형 소노부이: 음파 에너지(핑)를 물속으로 방출하고 반향음을 수신하여 거리와 방위를 UHF/VHF 무선 신호로 전송한다. 초기에는 배치 후 일정 시간 동안 지속적으로 핑을 보냈으나, 이후 지휘 활성 소노부이 시스템(CASS)을 통해 항공기가 무선으로 핑을 트리거하거나 부이를 파괴할 수 있게 되었다. 이는 DICASS(방향성 CASS)로 발전하여 거리와 방위 데이터를 모두 제공한다.
• 수동형 소노부이: 자체적으로 소리를 내지 않고, 함선, 잠수함, 추락한 항공기의 블랙박스 핑거 등에서 발생하는 소리를 수신하여 UHF/VHF 무선 신호로 전송한다.
• 특수 목적 소노부이: 잠수함 탐지 목적이 아닌, 다양한 해양학 데이터를 중계한다. 수온 염분도 판독값을 중계하는 BT, 수색 및 구조(SAR)용 부유식 무선 주파수 비콘, 항공기와 잠수함 간 통신용 ATAC/DLC 등이 있다.

6. 1. 줄리 (Julie) 전술

6. 2. 제저벨 (Jezebel) 전술

6. 3. 배리어 (Barrier) 전술

7. 주요 소노부이 목록

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참조

_[1] 간행물 System Without Fixed Points: Development of the Radio-Acoustic Ranging Navigation Technique (Part 1) https://www.hydro-in[...] hydro-international.com 2009-12-02
_[2] 간행물 "The Evolution of the Sonobuoy From World War II to The Cold War," http://www.navairdev[...] 2014-01
_[3] 웹사이트 Top Tens: Breakthroughs: Hydrographic Survey Techniques: Acoustic Survey Methods: Radio Acoustic Ranging http://celebrating20[...]
_[4] 웹사이트 Popular Mechanics https://books.google[...] Hearst Magazines 1938-12-14
_[5] 서적 The Right of the Line: The Royal Air Force in the European War, 1939–1945 Hodder & Stoughton
_[6] 웹사이트 AN/SSQ-36B EXBT Sonobuoy https://sonobuoytech[...] null 2024-06-23
_[7] 문서 令和６年度調達予定品目（中央調達分）（電子音響調達官） https://www.mod.go.j[...] 防衛装備庁
_[8] 웹사이트 AN/SSQ-110/A Extended Echo Ranging (EER) Sonobuoy https://man.fas.org/[...] null 2024-07-07
_[9] 웹사이트 ソノブイ(HQS-43・高性能ダイファーブイ) 66EA https://www2.njss.in[...] 入札情報速報サービスNJSS 2024-07-07
_[10] 서적 P-3オライオン（世界の名機シリーズ ) イカロス出版
_[11] 서적 Tu-95/-142ベア (世界の名機シリーズ) イカロス出版
_[12] 서적 ロッキード S-3 バイキング 文林堂