꿈의 신소재로 불리는 ‘그래핀’(Graphene)을 세계 최초로 소음과 진동을 줄이는 감쇠재(減衰材)로 사용한 군함이 탄생했다.

HD현대중공업이 꿈의 신소재인 그래핀을 세계 최초로 소음 진동 감쇠재로 적용해 제작한 최신예 이지스함인 정조대왕함(왼쪽)과 호위함인 충남함의 위용. HD현대중공업

HD현대중공업은 HD한국조선해양, 한국과학기술원(KAIST), 선박 도료 전문 기업인 비엔케미칼과 함께 세계 최초로 개발한 ‘그래핀 소재 기반 함정용 감쇠재’를 함정에 적용하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 감쇠재가 적용된 함정은 최신예 이지스함인 ‘정조대왕함’과 신형 호위함 ‘충남함’, 3000t 급 잠수함 ‘신채호함’ 등이다.

함정용 감쇠재는 도료와 유사한 형태로, 엔진 하부 덱(Deck)이나 프로펠러 상부 선체 구조에 적용돼 기계장치에서 전달되는 진동을 차단함으로써 방사 소음을 줄이는 역할을 한다. 음파탐지기 덮개(Sonar Dome) 주변 구조물에 설치돼 스텔스 기능 및 적함 탐지 성능을 강화한다.

HD현대중공업 등이 개발해 한국선급(KR) 인증을 받은 함정용 감쇠재는 폴리우레탄에 그래핀이 결합한 형태다. 그래핀은 탄소 원자들이 육각형 벌집 모양으로 서로 연결돼 2차원 평면 구조를 이루는 고분자 탄소 동소체다. 우수한 전도성과 함께 강도가 뛰어나면서도 신축성을 지닌 것이 특징이다.

감쇠재에 적용했을 때 진동에너지를 열에너지 변환해 외부로 방출하는 효과가 탁월하다. 그래핀 감쇠재는 진동 감쇠 성능 외에도 부착 성능과 내화 성능이 우수하고, 유해 물질이 없어 친환경적이기도 하다. 6개월 이상 해수에 노출한 후에도 감쇠 성능 저하가 없음을 관련 기관으로부터 인증받았다.

이 감쇠재는 저비용, 대량생산이 가능한 제조법으로 제작한 그래핀을 사용, 기존 제품보다 가격 경쟁력도 뛰어나다고 HD현대중공업은 밝혔다.

HD현대중공업 관계자는 “지속적인 연구개발로 우리 함정의 성능을 더욱 높여 대한민국 해군 전력 강화에 힘을 보태겠다”고 말했다.