줌왈트급 구축함

줌왈트급 구축함()은 지상 공격에 중점을 둔 다목적 스텔스함으로 설계된 미국 해군의 미사일 구축함 함급이다. 이 함급은 함포 사격 지원을 주 임무로 하고 수상전 및 대공전을 부차적 임무로 수행하도록 설계되었다. 이 설계는 DD-21 지상 공격 구축함 프로그램에서 "DD(X)"로 등장했으며, 의회의 해군 화력 지원 요구를 충족시키는 데 있어 전함의 역할을 맡을 예정이었다. 이 함정은 고유한 장거리 지상 공격 발사체(LRLAP) 탄약을 사용하는 두 개의 함포 시스템(AGS)을 중심으로 설계되었다. LRLAP 조달이 취소되어 함포를 사용할 수 없게 되자 해군은 이 함정들을 수상전 용도로 용도를 변경했다. 2023년에 해군은 함정에서 AGS를 제거하고 극초음속 미사일로 교체했다.

이 함정들은 구축함으로 분류되지만, 미 해군의 다른 현역 구축함이나 순양함보다 훨씬 크다. 선박의 독특한 외형은 낮은 레이더 반사 면적(RCS)에 대한 설계 요구 사항에서 비롯되었다. 줌왈트급은 수선 위쪽 측면이 안쪽으로 경사진 선체 형태를 가지고 있어 기존의 플레어 선체 형태보다 반사되는 에너지가 훨씬 적어 RCS를 획기적으로 줄여준다.

이 함급은 터보 발전기에서 전기 구동 모터나 무기로 전기를 보낼 수 있는 통합 전기 추진(IEP) 시스템, 전함 컴퓨팅 환경 인프라(TSCEI), 자동화된 소방 시스템 및 자동화된 배관 파열 격리 시스템을 갖추고 있다. 이 함급은 비슷한 군함보다 더 적은 승무원을 필요로 하고 운용 비용이 더 저렴하도록 설계되었다.

네임쉽은 엘모 줌왈트 제독의 이름을 따서 USS 줌왈트 (DDG-1000)로 명명되었으며 선체 번호는 DDG-1000이다. 원래는 32척이 계획되었으며 96억 달러의 연구 개발 비용이 전체 함급에 분산될 예정이었다. 비용이 예상을 초과하면서 수량은 24척으로 줄어들었고, 그 다음에는 7척으로 줄어들었다. 마침내 2008년 7월, 해군은 의회에 줌왈트급 조달을 중단하고 더 많은 알레이 버크급 구축함을 건조하도록 요청했다. 결국 3척의 줌왈트급만이 건조되었다. 이에 따라 평균 건조 비용은 42억 4천만 달러로 증가하여 핵추진 버지니아급 잠수함의 척당 비용(26억 8,800만 달러)을 훨씬 초과하게 되었고, 프로그램의 막대한 개발 비용이 원래 계획된 32척이 아닌 단 3척에 귀속되면서 척당 총 프로그램 비용이 급증했다. 2016년 4월 총 프로그램 비용은 225억 달러, 척당 75억 달러였다. 척당 비용 증가는 넌-맥커디 조항 위반을 초래했다.
 역사 

 배경 및 자금 조달 
많은 기능이 원래 선진 함정용 수직 함포(VGAS)를 중심으로 설계된 "21세기 구축함"(DD-21) 프로그램 하에 개발되었다. 2001년, 의회는 SC21 프로그램의 일환으로 DD-21 프로그램을 절반으로 삭감했다. 이를 살리기 위해 획득 프로그램의 이름이 DD(X)로 바뀌었고 대대적인 수정 작업이 이루어졌다.

원래 해군은 32척의 구축함을 건조하기를 희망했다. 그 수량은 24척으로 줄어들었고, 새롭고 실험적인 기술의 높은 비용 때문에 다시 7척으로 줄어들었다. 2005년 11월 23일, 국방획득위원회는 미시시피주 패스커굴라에 있는 노스롭 그루먼의 잉걸스 조선소와 메인주 배스에 있는 제너럴 다이내믹스의 배스 아이언 웍스에서 최초 두 척의 함정을 동시에 건조하는 계획을 승인했다. 그러나 그 날짜에는 아직 의회로부터 자금 승인을 받지 못한 상태였다.

2005년 12월 말, 하원과 상원은 프로그램 자금 지원을 계속하기로 합의했다. 미국 하원은 해군에 "기술 실증기"로서 구축함 한 척의 건조를 시작할 수 있는 자금만 할당했다. 초기 자금 할당은 2007년 국방수권법에 포함되었다. 그러나 2006년 9월에 승인된 2007년 세출 법안에 의해 두 척으로 늘어났으며, 이 법안은 DDG-1000 프로그램에 미화 25억 6,800만 달러를 할당했다.

2008년 7월 31일, 미 해군 획득 관리들은 의회에 해군이 더 많은 알레이 버크급 구축함을 구매해야 하며 차세대 DDG-1000급은 더 이상 필요하지 않다고 말했다. 승인된 두 척의 구축함만 건조될 예정이었다. 해군은 전 세계의 위협 상황이 바뀌었기 때문에 DDG-1000보다는 최소 8척의 버크급 구축함을 더 건조하는 것이 합리적이라고 말했다. 해군은 15건의 기밀 정보 보고서를 통해 DDG-1000이 미사일 공격 형태에 취약할 것이라고 결론지었다. 많은 의회 소위원회 위원들은 해군이 DD-21, DD(X), 그리고 마지막으로 DDG-1000으로 알려진 수상함 프로그램 개발에 13년과 100억 달러를 소비한 후 불과 몇 주 만에 세계 위협 상황에 대한 전면적인 재평가를 완료했다는 사실에 의문을 제기했다. 그 후 해군 참모총장 게리 러헤드는 구역 방공 제공의 필요성과 탄도 미사일 및 헤즈볼라와 같은 그룹의 대함 미사일 보유와 같은 구체적인 새로운 위협을 언급했다. 논란이 된 구조적 문제는 공개적으로 논의되지 않았다. 미국 해군 장관 도널드 윈터는 9월 4일 "'09년 예산에 구축함이 포함되도록 하는 것이 그것이 DDG 1000이냐 DDG 51이냐보다 더 중요하다"고 말했다.

2008년 8월 19일, 윈터 장관은 조선 능력 유지에 대한 우려를 언급하며 세 번째 줌왈트급이 배스 아이언 웍스에서 건조될 것이라고 말했다. 하원 국방세출소위원회 위원장 존 머사는 2008년 9월 23일 2009년 국방수권법안에서 세 번째 DDG-1000에 대한 부분 자금 지원에 동의했다고 밝혔다.

2009년 1월 26일, 미국 국방부(DoD) 최고 획득 관리인 존 영 주니어의 메모에 따르면 줌왈트급 구축함의 척당 가격이 59억 6,400만 달러에 달해 해군이 프로그램 제안 당시 사용했던 원래 추정치보다 81% 초과하여 넌-맥커디 조항을 위반했으며, 해군이 의회에 프로그램을 재인증하고 정당화하거나 생산을 취소해야 한다고 명시했다.

2009년 4월 6일, 미국 국방장관 로버트 게이츠는 국방부의 2010년 예산안에서 DDG-1000 프로그램을 최대 3척으로 종료할 것이라고 발표했다. 4월에 펜타곤은 제너럴 다이내믹스와 세 척의 구축함을 건조하는 고정 가격 계약을 체결하여 노스롭 그루먼과 체결했던 비용 가산 수수료 계약을 대체했다. 당시 첫 번째 DDG-1000 구축함의 비용은 35억 달러, 두 번째는 약 25억 달러, 세 번째는 그보다 적을 것으로 예상되었다.

한때 32척의 계획된 생산량으로 해군 미래 수상 함대의 중추로 여겨졌던 것은 3척의 줌왈트급을 주문한 후 알레이 버크급으로 회귀하는 것으로 대체되었다. 2016년 4월, 미국 해군 연구소는 3척의 줌왈트급 함정의 총 비용이 연구 개발 비용을 포함하여 약 225억 달러이며, 이는 척당 평균 75억 달러라고 밝혔다.

 건조 
섬네일|left|2008년 2월, 펜타곤에서 건조 계약에 서명하는 해군해상시스템사령부와 배스 아이언 웍스 대표들.

2005년 말, 프로그램은 상세 설계 및 통합 단계에 진입했으며, 레이시온이 임무 시스템 통합자 역할을 맡았다. 노스롭 그루먼 선박 시스템과 제너럴 다이내믹스 배스 아이언 웍스는 선체, 기계 및 전기 상세 설계를 공동 주도했다. BAE 시스템즈는 선진 함포 시스템과 Mk 57 수직 발사 시스템(VLS)을 맡았다. 거의 모든 주요 방위산업체(록히드 마틴, 노스롭 그루먼 스페리 마린, L-3 커뮤니케이션스 포함)와 미국 거의 모든 주(State)의 하청업체가 이 프로젝트에 어느 정도 관여했으며, 이는 해군 예산에서 가장 큰 단일 항목이었다. 이전 계약 기간 동안 11개의 엔지니어링 개발 모델(EDM)의 개발 및 테스트가 이루어졌다: 선진 함포 시스템, 자율 소화 시스템, 듀얼 밴드 레이더 [X-밴드 및 L-밴드], 적외선, 통합 데크하우스 및 개구부, 통합 전력 시스템, 통합 수중전, 주변 수직 발사 시스템, 전함 컴퓨팅 환경 인프라(TSCEI), 텀블홈 선체 형태. 2006년 9월 두 척의 함정에 자금을 지원하기로 한 결정은 한 척은 메인주의 배스 아이언 웍스에서, 다른 한 척은 미시시피주의 노스롭 그루먼 잉걸스 조선소에서 건조될 수 있음을 의미했다.

노스롭 그루먼은 2007년 11월 13일 자재 및 생산 계획을 위해 9천만 달러 규모의 계약 수정을 수주했다. 2008년 2월 14일, 배스 아이언 웍스는 건조 계약을 체결했고, 노스롭 그루먼 조선소는 각각 14억 달러의 비용으로 건조 계약을 체결했다.

섬네일|2012년 12월 설치 중인 USS 줌왈트의 데크하우스
2009년 2월 11일, 첫 번째 줌왈트급 구축함의 본격적인 생산이 공식적으로 시작되었다. 동급 두 번째 함정인 마이클 몬수어의 건조는 2010년 3월에 시작되었다. 첫 번째 줌왈트급 구축함의 용골은 2011년 11월 17일에 거치되었다. 이 첫 번째 선박은 2013년 10월 29일 메인주 배스의 조선소에서 진수되었다.

2008년 7월의 건조 일정은 다음과 같았다:
 2008년 10월: 배스 아이언 웍스에서 DDG-1000 건조 시작
 2009년 9월: 배스 아이언 웍스에서 DDG-1001 건조 시작
 2012년 4월: 배스 아이언 웍스에서 DDG-1002 건조 시작
 2013년 4월: DDG-1000 초기 인도
 2014년 5월: DDG-1001 초기 인도
 2015년 3월: DDG-1001 초기 작전 능력 확보
 2018년 12월: DDG-1002 초기 인도

해군은 줌왈트가 2016년에 초기 작전 능력(IOC)에 도달할 것으로 계획했다. 두 번째 함정인 마이클 몬수어는 2019년에 취역했으며, 세 번째 함정인 은 2021년에 IOC에 도달할 예정이었다.

 동급 함정 
2006년 4월, 해군은 전 해군 참모총장 엘모 R. "버드" 줌왈트 주니어 제독의 이름을 따서 동급의 첫 번째 함정을 줌왈트로 명명할 계획을 발표했다. 선체 번호는 DDG-1000이 될 예정이었으며, 이는 알레이 버크급 구축함(DDG-51~)에서 사용된 유도 미사일 구축함 순서를 버리고 스프루언스급 구축함의 마지막 함정인 의 이전 "함포 구축함" 순서를 계속 이어가는 것이다.

해군은 2008년 10월 29일 DDG-1001이 이라크 전쟁 중 라마디 전투에서 명예훈장을 받은 두 번째 네이비 실인 마이클 A. 몬수어 2등병의 이름을 따서 명명될 것이라고 발표했다. 몬수어는 네이비 실 동료들을 살리기 위해 수류탄을 몸으로 감쌌다.

2012년 4월 16일, 미국 해군 장관 레이 메이버스는 DDG-1002가 전직 해군 장교이자 미국 대통령인 린든 B. 존슨의 이름을 따서 명명될 것이라고 발표했다.

해군은 이 함정들에 대해 특이한 2단계 취역식 방식을 사용하기로 결정했다. 초기 취역은 무기 시스템 통합 전에 이루어졌으며, 함정들은 샌디에이고로 항해하여 무기 설치 및 최종 인수를 하기 전에 "특별 취역" 상태로 배치되었다. 처음 두 척의 함정은 이 방식을 사용했지만, 마지막 함정은 최종 인수 후 공식 취역이라는 보다 전통적인 방식을 사용할 것이다.

 설계 
섬네일|upright=1.25|DDG-1000의 특징

2009년 1월, 미국 회계감사원(GAO)은 함정 설계의 12가지 핵심 기술 중 4가지만이 완전히 성숙했다는 것을 발견했다. 6가지 핵심 기술은 "성숙에 접근"하고 있었지만, 그중 5가지는 설치 후까지 완전히 성숙하지 않을 것이다.

 스텔스 

해군해상시스템사령부 대변인에 따르면, 알레이 버크급 구축함보다 40% 더 크지만 레이더 반사 면적(RCS)은 어선과 비슷하다고 한다. 텀블홈 선체와 복합 데크하우스는 레이더 반사를 줄여준다. 전반적으로 구축함의 각진 구조는 "일반 구축함보다 레이더로 탐지하기 50배 더 어렵게" 만든다.

섬네일|left|upright|2012년 11월 이동 중인 줌왈트의 데크하우스
음향 신호는 로스앤젤레스급 잠수함과 비슷하다. 측면을 따라 흐르는 물과 맥의 수동 냉각 공기 유입은 적외선 신호를 줄여준다.

복합 데크하우스는 많은 센서와 전자 장치를 둘러싸고 있다. 2008년, 디펜스 뉴스는 이 구역의 복합 구조 패널을 밀봉하는 데 문제가 있었다고 보도했으나, 노스롭 그루먼은 이를 부인했다.

미 해군은 2013년 1월 마지막 줌왈트급 구축함인 DDG-1002의 옵션으로 저비용 강철 데크하우스 입찰을 요청했다. 2013년 8월 2일, 미 해군은 제너럴 다이내믹스 배스 아이언 웍스에 구축함 린든 B. 존슨(DDG-1002)용 강철 데크하우스를 건조하기 위한 2억 1,200만 달러 규모의 계약을 체결한다고 발표했다. 미 해군 연구소는 "이 함정의 원래 설계는 훨씬 작은 RCS를 가졌을 것이지만, 비용 고려로 인해 지난 몇 년 동안 해군이 돈을 절약하기 위해 RCS를 늘리는 거래를 하게 되었다"고 밝혔다.

번잡한 해운 항로를 횡단하거나 악천후 속에서 작전하는 등 비전투 상황에서 다른 선박에 의한 탐지를 개선하기 위해 해군은 탑재형 반사기를 추가하여 설계의 레이더 가시성을 향상시키는 테스트를 하고 있다.

스텔스 기능의 유용성에 의문이 제기되었다. 이 함급의 역할은 해군 수상 화력 지원을 제공하는 것이었는데, 이를 위해서는 대형 선박을 시각적으로 추적할 수 있는 일반적으로 붐비는 근해에서 작전해야 하며, 모든 수상함은 함포나 미사일을 발사하기 시작하면 비스텔스가 된다.

 텀블홈 파도 관통형 선체 
줌왈트급 구축함은 1905년 러일 전쟁 이후 이 정도 규모로는 볼 수 없었던 텀블홈 선체 형태를 재도입했다. 외관은 역사적인 USS 모니터 및 유명한 적대함 와 비교되었다. 선체 형태는 원래 툴롱 라센쉬르메르에 있는 프랑스 조선소 지중해 철공 조선소가 현대 강철 전함 설계에 제시한 것이었다. 프랑스 해군 건축가들은 선박의 폭이 수선에서 상갑판으로 갈수록 좁아지는 텀블홈이 더 나은 건현, 더 큰 내항성을 제공하고 러시아 전함들이 겪게 될 좁은 제약(예: 운하)을 통과하는 데 이상적일 것이라고 믿었다. 단점으로는 텀블홈 전함은 부분적으로 리벳 구조로 인해 누수가 발생했으며, 특히 고속으로 선회할 때 불안정할 수 있다는 점이 있었다. 텀블홈은 21세기에 선체의 레이더 반사를 줄이기 위해 재도입되었다. 파도 위를 타는 대신 파도를 가르도록 설계되었다. 높은 해상 상태에서의 이 선체 형태의 안정성은 해군 건축가들 사이에서 논쟁을 불러일으켰으며, 일부는 "파도가 뒤에서 올 때, 배가 아래로 쏠리면 선미가 물 밖으로 나오면서 횡방향 안정성을 잃어 기본적으로 전복될 수 있다"고 비난했다.

 선진 함포 시스템 

선진 함포 시스템은 155mm 함포로, 각 함정에 2문이 설치되어 있다. 이 시스템은 선진 155mm 포와 장거리 지상 공격 발사체(LRLAP)로 구성된다. 이 발사체는 AGS 포에서 발사되는 탄두가 달린 로켓이다. 탄두는 11kg(24lb)의 작약을 가지고 있으며 50미터의 원형 공산 오차를 가진다. 이 무기 시스템의 사거리는 83해리(154km)이다. 완전 자동화된 저장 시스템은 최대 750발을 수용할 수 있는 공간을 갖추고 있다. 포신은 과열을 방지하기 위해 수랭식이며 포당 분당 10발의 발사 속도를 허용한다. 다중 포탄 동시 탄착(MRSI) 사격 전술을 사용하여 한 쌍의 포탑에서 나오는 화력은 줌왈트급 구축함 한 척에 12문의 기존 M198 곡사포와 동등한 초기 타격 화력을 제공한다. 줌왈트급은 전투 시 프로파일을 줄이기 위해 밸러스트 탱크를 사용하여 선체를 물 속으로 낮춘다. 2016년 11월, 해군은 전체 함정 수량 축소로 인한 포탄당 비용이 80만~100만 달러로 증가했다는 이유로 LRLAP 조달 취소를 추진했다. AGS는 LRLAP를 사용하도록 맞춤 제작되었기 때문에 설계된 해군 화력 지원 역할을 수행할 수 없었다.

마지막 줌왈트인 린든 B. 존슨은 건조 후 155mm 함포 중 하나를 대신하여 레일건 설치가 고려되고 있었다. 이는 설치된 롤스로이스 터빈 발전기가 전기 구동 무기에 충분한 78MW를 생산할 수 있기 때문에 실현 가능했다. 2021년 미 해군의 레일건 개발 자금 지원이 중단되었으며 프로젝트를 계속할 계획은 없다. 세 척의 함정 모두 양쪽 함포가 제거되고 2023년부터 극초음속 미사일로 교체될 예정이었다.

 선진 탑재체 모듈 
2021년 3월, 해군은 장거리 극초음속 무기(LRHW)를 탑재하기 위해 줌왈트급 함정을 재구성하는 방법에 대해 업계에 정보를 요청했다. VLS 튜브에 맞지 않게 너무 크기 때문에 탄약 취소 이후 쓸모가 없어진 두 개의 AGS를 재래식 즉각 타격 억제 역할을 수행하기 위한 3팩 선진 탑재체 모듈로 교체하는 것이 제안되었다. 해군은 155mm AGS 포탑을 재래식 즉각 타격(CPS) 극초음속 미사일용 선진 탑재체 모듈로 교체하기 위해 2022 회계연도 자금을 요청할 예정이다. 개조는 2024 회계연도에 시작되는 DDG-1000 드라이도킹 선택적 제한 가용성(DSRA)의 일부가 될 것이다. LRHW는 또한 블록 V 버지니아급 공격 잠수함(SSN)에도 탑재될 예정이다. VLS용 더 큰 튜브는 버지니아급 SSN에 사용되는 버지니아 탑재체 모듈(VPM)을 기반으로 한다. 첫 번째 줌왈트급 구축함은 2025년에 CPS를 테스트할 준비가 될 것이다. 2023년 8월 중순 네임쉽은 AGS를 LRHW 튜브로 교체하고 새로운 무기 시스템을 통합하기 위해 패스커굴라에 도착했다.

 주변 수직 발사 시스템 
Mk 57 주변 수직 발사 시스템(PVLS)은 탄약고 폭발로 인한 전체 미사일 포대 또는 함정 손실 위험을 줄이면서 선체의 귀중한 중앙 공간 침범을 피하도록 설계된 미사일 발사 시스템이다. 이 시스템은 얇은 강철 외피와 두꺼운 내피를 갖춘, 함정 외피 주위에 분포된 VLS 셀 포드로 구성된다. PVLS의 설계는 폭발력을 함정 내부가 아닌 외부로 향하게 한다. 또한 이 설계는 미사일 용량 손실을 영향을 받은 포드로만 제한한다.

 항공기 및 보트 기능 
풀 사이즈 SH-60 헬리콥터 2대를 수용할 수 있는 격납고가 있는 대형 항공 갑판에 2개의 착륙 지점을 사용할 수 있다. 보트는 경사로가 있는 선미 장착 보트 격납고 내에서 처리된다. 보트 격납고의 선미 위치는 보트 운용을 위한 높은 해상 상태 요구 사항을 충족한다.

 레이더 
섬네일|AN/SPY-3의 감지 거리를 나타내는 그림

원래는 주로 X 밴드 AN/SPY-3 AESA 레이더가 록히드 마틴의 AN/SPY-4 S 밴드 볼륨 탐색 레이더와 결합될 예정이었다. 레이시온의 X-밴드 능동형 SPY-3 다기능 레이더(MFR)는 다른 레이더 대역보다 뛰어난 중고도 성능을 제공하며 펜슬 빔은 표적에 집중하는 능력이 탁월하다. SPY-3는 미사일 교전에 사용되는 기본 레이더가 될 것이다. 2005년 의회 조사 기관인 미국 회계감사원(GAO) 보고서는 이중 대역 레이더의 기술 도약이 너무 클 것이라고 의문을 제기했다.

2010년 6월 2일, 펜타곤 획득 책임자 애슈턴 카터는 넌-맥커디 인증 절차의 일환으로 비용을 절감하기 위해 DDG-1000의 이중 대역 레이더에서 SPY-4 S-밴드 볼륨 탐색 레이더를 제거할 것이라고 발표했다. SPY-4 제거로 인해 SPY-3 레이더는 볼륨 탐색 기능을 위해 소프트웨어를 수정하게 된다. 선상 운용자는 수평선 탐색 또는 볼륨 탐색을 위해 SPY-3를 최적화할 수 있다. 볼륨 탐색에 최적화된 경우 수평선 탐색 기능은 제한된다. DDG-1000은 여전히 국지 구역 방공을 수행할 것으로 예상된다. 이 시스템은 특히 협동 교전 능력(CEC)과 함께 사용될 때 높은 탐지 및 우수한 대전자전 능력을 제공하는 것으로 생각된다. 그러나 CEC 시스템이 취역 시 줌왈트급 구축함에 설치될지는 보고되지 않았지만 궁극적으로 함정 유형에 통합될 예정이다.

줌왈트급에는 대공 교전에서 스탠다드 및 ESSM 블록 1의 종말 유도에 사용되는 AN/SPG-62 사격 통제 레이더가 없기 때문에 SPY-3는 AN/SPG-62 사격 통제 레이더의 지속파 조명(Continuous Wave Illumination) 대신 단속 지속파 조명(Interrupted Continuous Wave Illumination, ICWI)을 생성한다. ICWI를 지원하고 미사일에 링크 메시지를 송수신하려면 상당한 소프트웨어 수정이 필요하다. 줌왈트급에 예정된 스탠다드 미사일(SM)-2 IIIA와 ESSM은 함정 시스템과 작동하도록 수정된 미사일 수신기, 송신기, 인코더, 디코더 및 재설계된 디지털 신호 프로세서가 필요하다. 이러한 수정된 미사일은 이지스급 함정에서는 사용할 수 없다.

SPY-3는 SPY-4가 수행했어야 할 볼륨 탐색을 수행하도록 재프로그래밍되어야 했다. 볼륨 및 수상 탐색과 종말 조명의 임무를 수행하는 상황에서 대규모 미사일 공격은 레이더의 자원 관리 능력을 압도할 수 있다는 우려가 있다. 그러한 경우 레이더는 들어오는 위협을 적절하게 관리하거나 공격 미사일을 유도하지 못할 수 있다.

전체 이중 대역 레이더(SPY-3 & SPY-4)는 제럴드 R. 포드급 항공모함 에만 설치될 예정이다. AN/SPY-6 대공 및 미사일 방어 레이더(AMDR)의 개발로 인해 DDG-1000급에 있는 것처럼 DBR이 다른 플랫폼에 설치되거나 제럴드 R. 포드에 있는 것처럼 전체적으로 설치될 가능성은 낮아 보인다. 엔터프라이즈 항공 감시 레이더(EASR)는 이중 대역 레이더 대신 두 번째 제럴드 R. 포드급 항공모함 에 설치될 새로운 설계 감시 레이더이다. LHA-8부터 시작하는 아메리카급 강습상륙함과 계획된 LX(R) 상륙함에도 이 레이더가 장착될 것이다.

AN/SPY-6 AMDR은 원래 CG(X) 프로그램에 따라 DDG-1000 유형 선체에 설치될 예정이었다. 그러나 CG(X) 프로그램은 비용 증가로 인해 취소되었다. AMDR은 알레이 버크급 구축함 플라이트 III 함정에 설치하기 위해 전액 자금 지원 개발을 계속해 왔으며 플라이트 IIA 함정에도 설치될 계획이다. 그러나 최적 계획보다 작은 14피트의 개구부를 가진 플라이트 III 함정용 AMDR은 CG(X)용으로 계획되었던 22피트 변형보다 감도가 낮을 것이다.

DDG-1000 선체에 AN/SPY-6를 배치하는 연구는 주로 탄도 미사일 방어(BMD) 목적으로 22피트 개구부를 사용하여 수행되었다. DDG-1000에는 DDG-51급 함정과 같은 이지스 전투 시스템이 없지만 전함 컴퓨팅 환경 인프라(TSCEI)가 있으므로 레이더/선체 연구에서는 다음과 같이 명시했다:

 공통 디스플레이 시스템 
함정의 공통 디스플레이 시스템은 "keds"라는 별명을 가지고 있다. 선원들은 트랙볼과 특수 버튼 패널을 통해 keds를 작동하며 인터페이스에 터치스크린 옵션이 있다. 기술 어레이를 통해 선원들은 여러 무기 시스템이나 센서를 모니터링하여 인력을 절약하고 작전 센터에서 조종할 수 있다.

 소나 
고도로 자동화된 컴퓨터 시스템에 의해 제어되는 듀얼 밴드 소나가 기뢰와 잠수함을 탐지하는 데 사용될 것이다. 연안 ASW에서는 알레이 버크급 소나보다 우수하지만 대양/심해 지역에서는 덜 효과적이라고 주장된다.
 선체 장착 중주파 소나 (AN/SQS-60)
 선체 장착 고주파 소나 (AN/SQS-61)
 다기능 견인 어레이 소나 및 핸들링 시스템 (AN/SQR-20)

줌왈트 함정은 통합 수중 센서 제품군과 다기능 견인 어레이를 갖추고 있지만, 선상 어뢰 발사관이 장착되어 있지 않아 소나가 포착한 잠수함을 파괴하기 위해 헬리콥터나 VL-ASROC에 의존한다.

 추진 및 전력 시스템 
섬네일|2016년 USS 줌왈트의 선미 모습

줌왈트급 함정은 터보 전기 구동 시스템의 현대 버전인 통합 전력 시스템(IPS)을 사용한다. IPS는 이중 시스템으로, 각 절반은 발전기에 직접 연결된 가스 터빈 원동기로 구성되어 프로펠러 샤프트를 구동하는 전기 모터에 전력을 공급한다. 터보 발전기가 구동 모터뿐만 아니라 모든 선박 시스템에 전력을 공급하기 때문에 이 시스템은 "통합"되었다. 이 시스템은 다른 유형의 선박에서 사용할 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 가용 전력을 제공한다.

DDX는 선체 내에 영구 자석 모터(PMM)를 사용하는 것을 제안했지만, 더 전통적인 유도 전동기를 선호하여 포기했다. 대체 트윈 포드 배치는 포드 드라이브의 영향으로 선박에 너무 많은 개발 및 검증 비용이 필요하기 때문에 거부되었다. PMM은 또 다른 기술 도약으로 간주되었으며(레이더 시스템과 함께) 의회의 우려를 불러일으켰다. 설계 단계의 일환으로 노스롭 그루먼은 DRS 테크놀로지스가 설계 및 제작한 세계 최대 영구 자석 모터를 보유했다. 이 제안은 PMM 모터가 제때 설치될 준비가 되었음을 입증하지 못하자 중단되었다.

줌왈트는 DRS 테크놀로지스의 영구 자석 동기 모터(PMM) 대신 컨버팀의 선진 유도 모터(AIM)를 사용한다.
엔진 시스템의 정확한 선택은 현 시점에서 다소 논란의 여지가 있다. 원래 컨셉은 선체 내 영구 자석 동기 모터(PMM)를 기반으로 하는 통합 전력 시스템(IPS)이었으며, 선진 유도 모터(AIM)는 가능한 백업 솔루션이었다. 일정 이정표를 맞추기 위해 2005년 2월에 설계가 AIM 시스템으로 변경되었다. PMM 기술 문제는 이후 해결되었지만 프로그램은 진행되었다. 단점은 AIM 기술이 더 무거운 모터를 사용하고, 더 많은 공간을 필요로 하며, 소음 요구 사항을 충족하기 위해 "별도의 컨트롤러"를 개발해야 하고, 전압의 1/3을 생산한다는 것이다. 반면에 프로그램이 "AIM을 설계에서 배제"하고자 한다면 이러한 차이점들 때문에 설계 및 건조 변경으로 인한 시간 및 비용 불이익을 감수해야 할 것이다...

이 시스템은 선박의 열 및 소음 신호를 줄여준다. GAO가 지적했듯이 IPS는 줌왈트급 구축함의 중량 증가를 가중시켰다.

전력은 커티스-라이트 발전기를 구동하는 두 개의 롤스로이스 MT30 가스 터빈(각 35.4 MW)에 의해 제공된다.

동급 두 번째 함정인 마이클 몬수어는 해상 시운전 중 터빈 블레이드 손상을 초래한 문제를 겪은 후 새로운 가스 터빈이 필요하게 될 것이다.

 자동화 및 화재 방호 
자동화로 인해 이 함정들의 승무원 규모가 줄어든다. 줌왈트급 구축함의 최소 인원은 130명으로, 유사한 군함의 절반도 되지 않는다. 적은 승무원은 운영 비용의 상당 부분을 줄여준다. 탄약, 식량 및 기타 저장품은 모두 컨테이너에 장착되어 자동화된 화물 처리 시스템에 의해 탄약고/저장 구역으로 내려보낼 수 있다.

물 분사 또는 미스트 시스템이 줌왈트급 구축함에 배치되도록 제안되었지만 전자 공간은 설계자들에게 문제로 남아 있다. 할론/질소 덤프 시스템이 선호되지만 선체 파손으로 공간이 손상되면 작동하지 않는다. GAO는 이 시스템을 아직 해결되지 않은 잠재적인 문제로 지적했다.

 컴퓨터 네트워크 
전함 컴퓨팅 환경 인프라(TSCEI)는 LynxWorks의 LynxOS 실시간 운영 체제(RTOS)를 실행하는 제너럴 일렉트릭 파낙 임베디드 시스템의 PPC7A 및 PPC7D 단일 보드 컴퓨터를 기반으로 한다. 이들은 충격, 진동 및 전자기 보호 전자 모듈형 인클로저 16개에 들어 있다. 줌왈트는 16개의 사전 조립된 IBM 블레이드 서버를 탑재한다. 네트워크는 모든 선상 시스템의 원활한 통합, 예를 들어 센서 융합 및 운영 및 임무 계획 용이화를 가능하게 한다.

 비판 
2018년 4월 GAO 보고서에 따르면 연구 개발을 포함한 3척의 줌왈트 구축함의 총 비용은 245억 달러로, 척당 평균 약 80억 달러였다.

의원들과 다른 사람들은 줌왈트급의 비용이 너무 많이 드는지, 그리고 군이 필요로 하는 능력을 제공하는지에 대해 의문을 제기했다. 2005년 의회 예산국은 DD(X)의 획득 비용을 2007년 달러 기준으로 38억~40억 달러로 추정했는데, 이는 해군 추정치보다 11억 달러 더 많은 금액이다. 2007 회계연도 국방수권법(H.R. 5122에 대한 하원 군사위원회 보고서 및 추가 및 반대 의견)은 다음과 같이 명시했다:

마이크 프레덴버그는 2016년 11월 줌왈트가 파나마 운하에서 고장난 후 내셔널 리뷰에 이 프로그램을 분석했다. 그는 함정의 문제가 "우리의 국가 안보 요구를 충족할 수 있는 능력을 빠르게 잃어가고 있는 국방 조달 시스템의 상징"이라고 결론지었다. 프레덴버그는 치솟는 비용, 책임 부족, 비현실적인 목표, 결함 있는 작전 개념, 스텔스 중심의 군함 설계의 위험성, 선진 함포 시스템의 실패와 관련된 문제를 자세히 설명했다. 그는 다음과 같이 결론지었다:

 탄도 미사일/대공 방어 능력 
섬네일|2016년 연안전투함 와 나란히 항해하는 USS 줌왈트

2005년 1월, 해군 연구 개발 및 획득 차관보인 존 영 주니어는 새로운 레이더와 SM-1, SM-2, SM-6 발사 능력으로 인해 DD(X)의 대공 방어가 알레이 버크급보다 개선되었다고 확신하여, 전용 방공 순양함인 "CG(X)[로 이동]할 긴급성이 보이지 않는다"고 말했다.

2008년 7월 31일, 배리 매컬러 중장(자원 및 능력 통합 담당 해군 작전 부차장)과 앨리슨 스틸러(해군 함정 프로그램 부차관보)는 "DDG 1000은 구역 대공 방어를 수행할 수 없다. 구체적으로 스탠다드 미사일-2(SM-2), SM-3 또는 SM-6을 성공적으로 운용할 수 없으며 탄도 미사일 방어를 수행할 수 없다."라고 밝혔다. 레이시온의 통합 방어 시스템 부문 사장인 댄 스미스는 레이더와 전투 시스템이 다른 SM-2 가능 함정과 본질적으로 동일하다고 반박하며, "왜 해군이 이제 와서... 줌왈트가 SM-2 능력을 갖추고 있지 않다고 주장하는지 질문에 대답할 수 없다"고 말했다. 대탄도 미사일 능력의 부재는 SM-2/SM-3와의 호환성 부족을 나타낼 수 있다. 알레이 버크급 함정은 록히드 마틴의 이지스 추적 및 조준 소프트웨어를 갖춘 BMD 시스템을 보유하고 있지만, DDG-1000의 레이시온 TSCE-I 조준 및 추적 소프트웨어는 아직 완료되지 않았기 때문에 그렇지 않다. 따라서 TSCE-I 전투 시스템을 갖춘 DDG-1000은 SM-2/SM-3 미사일 시스템이 설치되어 있지만 파생형 CG(X)를 위해 계획된 BMD/IAMD 업그레이드는 아직 없다. 반면 이지스 시스템은 이지스 탄도 미사일 방어 시스템에 사용되었다. 이지스는 지난 30년 동안 해군의 주요 전투 시스템이었기 때문에 해군이 BMD 프로그램을 시작했을 때 테스트된 전투 시스템은 이지스 전투 시스템이었다. 따라서 DDG-51 플랫폼과 DDG-1000 플랫폼 모두 SM-2/SM-3가 가능하지만, 이지스 탄도 미사일 방어 시스템의 유산으로 인해 이지스 전투 시스템을 갖춘 DDG-51만 BMD가 가능하다. 그러나 DDG-1000의 TSCE-I 전투 시스템은 BMD와 IAMD 업그레이드가 모두 계획되어 있었다. 중국이 DF-21을 기반으로 한 조준 가능한 대함 탄도 미사일을 개발하고 있다는 최근 정보와 결합하면, 이는 치명적인 결함으로 간주될 수 있다.

2009년 2월 22일, 전 미 태평양 함대 사령관 제임스 에이스 라이온스는 DDG-1000의 기술이 미래의 "부스트 단계 대탄도 미사일 요격 능력"에 필수적이라고 말했다.

2010년, 의회 조사국은 DDG-1000이 BMD 역할을 DDG-1000 파생형 CG(X) 프로그램으로 미루었기 때문에 현재 BMD용으로 사용할 수 없다고 보고했다(DDG는 타격 역할을, CG는 BMD 역할을 맡았지만 둘 다 SM3 미사일과 TSCE-I를 공유했다). CG(X)의 제안된 레이더는 훨씬 더 컸으며(22피트) DDG-1000보다 훨씬 더 많은 에너지와 냉각 용량을 사용했다. 그 이후로 22피트 레이더 시스템은 CG(X)와 함께 취소되었으며, 14피트 레이더가 DDG 51 또는 DDG-1000에 사용될 수 있는 것으로 결정되었지만 해군이 "가장 어려운 위협을 해결"하는 데 필요하다고 예측하는 성능은 갖추지 못할 것이다. CG(X)의 BMD 요구 사항이 DDG-1000에 채택된다면 DDG-1000은 해당 임무를 지원하기 위해 CG(X)용으로 예정된 TSCE-I 업그레이드를 받아야 한다.

줌왈트급 구축함에 BMD를 추가하는 대신 향상된 레이더를 갖춘 플라이트 III 알레이 버크급 구축함을 건조하는 것이 비용 이점이 있다는 연구는 플라이트 II에서 III 버크급으로의 변경 사항이 거의 없다고 가정했다. 그러나 플라이트 III 버크급의 비용은 "가능한 요구 사항과 기대치가 계속 증가함에 따라" 빠르게 증가했다. 해군이 플라이트 III 설계 및 비용을 연구했지만, BMD 능력을 제공하기 위해 DDG-1000급 함정을 개조하는 비용에 대한 신뢰할 수 있는 데이터는 거의 없다. 그러나 대공 미사일 방어 레이더가 플라이트 III 버크급과 줌왈트급 모두에 공통적으로 채택되고, 둘 다 동일한 전투 시스템으로 업그레이드된다면, 이 역할에서 줌왈트급의 유일한 한계는 제한된 미사일 탄창일 것이다.

차세대 대공 및 미사일 방어 S-밴드 레이더 개발 계약이 레이시온에 수여됨에 따라 이 레이더를 줌왈트급 구축함에 탑재하는 것에 대한 논의는 더 이상 활발하게 이루어지지 않고 있다.

줌왈트급 구축함은 기존 SPY-3 레이더와 협동 교전 능력을 사용하여 SM-3 미사일을 활용하고 BMD가 가능한 타이콘데로가급 순양함 및 알레이 버크급 플라이트 IIA 구축함과 유사한 BMD 능력을 갖출 수 있도록 더 제한적인 BMD 하드웨어 및 소프트웨어 수정을 받을 수 있다. 줌왈트급 구축함의 BMD 전용 버전 조달도 제안되었다.

줌왈트 PLAS 셀은 SM-2 스탠다드 미사일을 발사할 수 있지만, 이 함정에는 탄도 미사일 방어에 대한 요구 사항이 없다. 튜브는 미래의 요격 미사일을 통합할 수 있을 만큼 길고 넓으며, 함정은 주로 연안 지배와 지상 공격용으로 설계되었지만 레이시온은 몇 가지 수정만으로 BMD 능력을 갖출 수 있다고 주장했다.

 미사일 용량 
원래 DD-21 설계는 117~128개의 VLS 셀을 수용했을 것이다. 그러나 최종 DDG-1000 설계는 80개의 셀만 제공한다. 줌왈트는 대부분의 미국 구축함에서 볼 수 있는 Mk 41 셀보다 큰 Mk 57 주변 수직 발사 시스템(PVLS) 셀을 사용한다.

각 VLS 셀에는 RIM-162 ESSM 4발을 쿼드 팩으로 탑재할 수 있다. 이는 이론상 최대 320발의 ESSM 미사일을 탑재할 수 있음을 의미한다. ESSM은 일반적으로 함대 구역 방어에 사용되지 않는 거점 방어 무기로 간주된다.

줌왈트급 구축함은 이지스 시스템이 아니다. 대신 클래스 고유의 전함 컴퓨팅 환경 인프라(TSCEI) 통합 임무 시스템을 사용한다. Mk 57 PVLS는 모든 스탠다드 미사일 유형을 수용할 수 있다. TSCE가 스탠다드 미사일이나 탄도 미사일 방어 임무를 지원하도록 수정될지는 공개적으로 밝혀지지 않았다.

 지원 역할 
줌왈트급의 설계 개념은 "지상 공격 구축함(DD 21)" 개발 노력에서 발전했다. DD 21의 주요 목표는 의회에서 명령한 대로 퇴역하는 아이오와급 전함을 대체할 전력 혼합의 일부로서 육상 병력을 위한 해상 화력 지원을 제공하는 것이었다. 줌왈트급이 이 역할을 성공적으로 수행할 수 있을지에 대해서는 상당한 회의론이 있었다.

줌왈트급은 AGS를 사용한 해군 수상 화력 지원(NSFS)과 PVLS 발사대에서 토마호크 미사일을 사용한 추가 지상 공격을 제공하기 위한 것이었다. 배치된 줌왈트급은 AGS와 호환되는 탄약이 총 90발밖에 없기 때문에 NSFS를 제공할 수 없다. 줌왈트급은 수상 공격 선박으로 용도가 변경되었으며 더 이상 지상 공격 구축함으로 사용되지 않는다.

 텀블홈 설계 안정성 
섬네일|left|물 밖으로 나와 독특한 선체 디자인을 보여주는 씨 제트

거친 바다에서 DDG-1000 선체 설계의 안정성은 논란의 여지가 있었다. 2007년 4월, 해군 건축가 켄 브로워는 "배가 바다에서 피칭하고 융기할 때 플레어 대신 텀블홈이 있으면 배가 다시 올라오게 하는 복원 에너지가 없다. DDG 1000의 경우 파도가 뒤에서 올 때 배가 아래로 쏠리면 선미가 물 밖으로 나오면서 횡방향 안정성을 잃어 기본적으로 전복될 수 있다."라고 말했다. 해군은 프로그램이 취소되기 전에 CG(X) 순양함에 텀블홈 선체를 사용하지 않기로 결정했는데, 이는 줌왈트의 내항성에 대한 우려가 있었음을 시사할 수 있다. 그러나 텀블홈 선체는 씨 제트라는 이름의 선체 설계 1/4 축소 테스트에서 내항성이 입증되었다.

해군 연구국(ONR)이 자금을 지원한 씨 제트는 아이다호주 베이뷰에 있는 해군해상전센터 카더록 지부 음향 연구 분견대에 위치한 133피트(40미터) 선박이다. 씨 제트는 폰드오레이호에서 운용되어 다양한 기술을 테스트하고 시연하는 데 사용되었다. 테스트된 첫 번째 기술 중 하나는 롤스로이스 네이벌 마린이 AWJ-21이라고 부르는 수중 배출 워터젯이었다.

2019년 봄 항해 중 USS 줌왈트는 알래스카 해안에서 해상 상태 6(최대 파고 13피트~20피트) 조건을 유발하는 폭풍을 통과했다. 이 테스트는 줌왈트급이 일반적인 선체 형태에 비해 더 큰 안정성을 가지고 있음을 나타냈다. 인터뷰에서 당시 USS 줌왈트의 지휘관이었던 앤드류 칼슨 대령은 "모든 것을 통틀어 내가 탔던 다른 어떤 배보다 그 배에 있는 것이 낫다."라고 말했다. 칼슨 대령에 따르면 폭풍우 속에서 그는 부함장을 선실로 불러 해상 상태 6 조건을 알렸다. 선실에서 겪은 롤링을 바탕으로 부함장은 파고가 최대 4피트에 불과한 해상 상태 3 정도일 것이라고 생각했다. 줌왈트급의 선체 형태, 방향타 정지 위치 및 프로펠러 크기가 결합되어 내항성 향상에 기여한다.

 부포 
2005년, DDG-1000의 중요 설계 검토(CDR)를 통해 소형 고속 보트의 군집 공격으로부터 구축함을 방어하기 위해 Mk 110 57mm 캐논이 선정되었다. Mk 110은 분당 220발의 발사 속도와 9해리의 사거리를 가지고 있다. 그 후 2010년까지 비용 절감 대안을 평가하기 위해 다양한 분석 노력이 수행되었다. 2012년 최신 총기 및 탄약 효과 정보를 사용한 평가 결과, Mk 46 30mm 함포 시스템이 Mk 110보다 성능이 향상되고 무게가 감소하며 상당한 비용 절감 효과가 있어 더 효과적이라는 결론이 나왔다. Mk 46은 분당 200발의 발사 속도와 2.17해리의 사거리를 가지고 있다.

해군 전문가들은 줌왈트급 구축함의 근접 군집 방어포를 크기와 사거리가 줄어든 것으로 교체하기로 한 결정에 의문을 제기했다. 57mm는 2~3마일 거리에서 목표물과 교전할 수 있는 반면 30mm는 약 1마일에서만 교전을 시작할 수 있다. 그러나 DDG-1000 프로그램 관리자는 57mm 탄의 살상력이 "상당히 과대 모델링되었고" 실사격 테스트에서 "모델링된 만큼 효과적이지 않았으며", "요구 사항을 충족하는 것과는 거리가 멀다"고 말했다. 그는 결과가 그가 기대했던 것과는 다르다는 것을 인정했다. 해군 무기 연구소가 Mk 46을 재평가했을 때 요구 사항을 충족하거나 초과했으며 여러 영역에서 57mm와 동등하거나 더 나은 성능을 보였으며 76mm 해군 캐논보다 약간 앞서기도 했다. 30mm 포 마운트의 무게는 57mm의 12~14톤에 비해 약 2톤으로 가볍지만 해군은 무게가 결정과 전혀 관련이 없다고 단호하게 주장했다.

 각주 

 출처 
 육군 규정 600-8-27 (2006년)
 

 추가 읽기 

 외부 링크 

 레이시온의 공식 DDG 1000 프로그램 웹 페이지
 DD(X) 구축함에 설치될 선진 함포 시스템
 해군 수상 화력 지원(단기 능력)의 고용 개념
 

분류:구축함 함급
분류:줌왈트급 구축함
분류:스텔스함
분류:미국 해군의 함선