미 해군의 차세대 항모 전력 Gerald R. Ford급 종합 고찰

차세대 해군력: Gerald R. Ford 급 항공모함에 대한 종합적인 고찰
 
Gerald R. Ford 급 항공모함은 미국 역사상 가장 야심차고 진보적인 해군 공학의 위업을 상징합니다. 이 항공모함들은 다음 세기까지 미국 해군의 주력 함대의 역할을 수행하도록 설계되었으며, 해상전을 재정의할 뿐만 아니라 미국 역사를 만든 사람들의 유산을 기리고 있습니다. 기술적 혁신에서 상징적인 헌신에 이르기까지, 여섯 척의 계획된 수퍼 항모에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
 
USS Gerald R. Ford (CVN-78) : 현대적 혁신의 기념비
 
2017년에 취역한 Gerald R. Ford 함은 동급 함정 중 최초로 해군 기술의 도약을 구현합니다. 워터게이트 사건 이후 정치적 격변의 시기를 겪으면서 국가를 이끌었던 제럴드 포드(Gerald Ford) 미국 38대 대통령의 이름을 딴 이 함정은 회복력과 진보의 증거입니다.
 
주요 특징: 
전자기 항공기 사출 시스템(EMALS): 기존의 증기식 투석기를 대체하는 EMALS는 보다 부드럽고 효율적인 항공기 발사를 가능하게 합니다.
최신 강제 착함 장치(AAG): 항공기 회수 시 안전성과 효율성을 향상시킵니다.
출력 증가: 이 핵 원자로는 전작 Nimitz급 항모의 거의 3배에 달하는 출력을 생성하여, 지향성 에너지 시스템과 같은 미래의 무기 통합을 가능하게 합니다.
 
운영상의 특징: 
2023년, USS Gerald R. Ford 는 10월 7일 이스라엘에서 발생한 하마스 공격에 대응하여 지중해에서 239일 동안 임무를 수행하는 첫 번째 완전한 배치를 완료했습니다. 이 기간 동안, 이 항공모함은 전략적 억제 수단이자 미국 해군의 우월성을 보여주는 상징으로 기능했으며, 세계에서 가장 앞선 항공모함으로서의 역할을 강조했습니다.

 
USS John F. Kennedy (CVN-79) : 역사를 통해 울려 퍼지는 이름
 
두 번째 포드급 항공모함인 USS John F. Kennedy (CVN-79)는 미국의 35대 대통령인 존 F. 케네디의 이름을 계승하여 그 유산을 이어가고 있습니다. 제2차 세계대전 당시 훈장을 받은 해군 장교였던 케네디 대통령은 리더십과 혁신의 상징으로 남아 있습니다. USS John F. Kennedy (CVN-79)함은 2019년 12월 7일 진수했습니다.
 
타임라인 및 특징: 
케네디함은 2019년 12월 HII의 뉴포트 뉴스 조선소에서 진수되었으며, 원래 2022년에 인도될 예정이었으나, 추가적인 기술 통합을 위해 현재 2025년 7월로 인도 일정이 연기되었습니다.
 
케네디함은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
향상된 전투 시스템: 인도-태평양 지역을 위해 설계된 이 항공모함은 첨단 레이더 시스템과 향상된 무인 항공기(UAV) 기능을 탑재할 것입니다.
적응성: 모듈식 구조 기술은 함선이 미래의 업그레이드, 예를 들어 첨단 무기 시스템 등을 수용할 수 있도록 보장합니다.

 
USS Enterprise (CVN-80): 역사적인 유산을 기리며
 
“엔터프라이즈"라는 이름은 200년 이상 해군의 우수성을 상징해 왔습니다. 현재 건조 중인 USS Enterprise (CVN-80)는 최초의 원자력 항공모함과 전설적인 제2차 세계대전 전함으로 20개의 전투 스타를 획득한 전임함들에 경의를 표합니다.
 
건조 과정의 주요 사건:
Huntington Ingalls Industries(HII)는 뉴포트 뉴스 조선소에서 엔터프라이즈 호의 건조 작업을 진행해 왔습니다. 원래 2028년 3월까지 인도될 예정이었지만, 최근 조선소 점검을 통해 인도 시기가 2030년 5월로 연장되었습니다.
 
함의 역사적 유산:
역사적 연결: “엔터프라이즈”라는 이름은 18세기로 거슬러 올라가며, Revolutionary War, Barbary Wars 그리고 두 차례의 세계 대전에 참전한 선박들을 포함합니다.
현대의 의미: 앞서 진수한 포드급이 대통령 이름으로 명명된 가운데, 엔터프라이즈함은 독특하고 상징적인 의미를 지니고 있습니다.

 
USS Doris Miller (CVN-81) : 용기와 평등에 대한 찬사
 
USS Doris Miller (CVN-81)함은 기술적 진보뿐만 아니라 부여된 함 명칭만으로도 획기적인 항모입니다. 아프리카계 미국인인 Doris “Dorie” Miller는 진주만 공격 당시 공식적인 전투 훈련을 받지 않았음에도 불구하고 대공포를 조작하고 부상당한 선원들을 도왔습니다.
 
중요성:
문화적 영향: 밀러는 해군 십자훈장을 받은 최초의 Navy Cross이었으며, 이 항공모함은 미국 해군 역사에서 아프리카계 미국인의 공헌을 인정하는 데 있어 획기적인 사건이었습니다.
기술적 우수성: 2032년 초에 인도될 예정인 이 항공모함은 최첨단 시스템을 통합하여 향후 수십 년 동안 그 중요성을 유지할 것입니다.
 
USS William J. Clinton (CVN-82): 외교와 강인함의 옹호자
 
USS William J. Clinton (CVN-82)은 외교적 업적과 세계 안정에 대한 헌신으로 유명한 42대 대통령을 기리기 위해 명명됐습니다. 클린턴 대통령은 재임 기간 동안 오슬로 협정과 성금요일 협정을 포함한 중요한 협정을 중개했습니다.
헌정식:
조 바이든 대통령은 2025년 초에 이 항모의 이름을 발표했고, 첼시 클린턴이 후원자로 참여했습니다. 이 행사에서는 클린턴의 평화에 대한 공헌과 미군에 대한 지속적인 존경심을 강조했습니다.
특징 및 비전:
지속 가능성 강화: 배출량 감소 및 에너지 효율적인 시스템을 포함한 환경 친화적 기술을 통합하도록 설계됐습니다.
글로벌 범위: 전투 작전뿐만 아니라 인도주의적 임무를 지원하도록 구축되어 클린턴의 국제 협력에 대한 초점을 반영합니다.
 
USS George W. Bush (CVN-83):  위기의 시대에 자유를 수호하다
 
USS George W. Bush (CVN-83)함은 9/11 테러와 그 이후 아프가니스탄과 이라크 전쟁에서 리더십을 발휘하여 시대를 정의한 43대 대통령에게 경의를 표합니다. 이 항모는 전임자 USS George H.W. Bush함과 함께 가족의 봉사 유산을 기릴 것입니다.
역사적 배경:
조지 W. 부시 대통령의 임기 동안 국제 연합의 결성, 국내 안보 조치의 시행 등 세계 테러와의 전쟁을 위한 과감한 조치가 이루어졌습니다.
계획된 기능:
고급 방어 시스템: 초음속 미사일과 사이버 전쟁을 포함한 새로운 위협에 대응하기 위해 구축됐습니다.
인도주의적 초점: 유연성을 고려하여 설계되어 전통적인 전투 역할과 함께 재난 구호 작전을 수행할 수 있습니다.
 
Gerald R. Ford급 항공모함 기술적, 상징적 유산
 
Gerald R. Ford급 항공모함은 군사적 힘 그 이상을 상징합니다. 미국의 가치, 역사, 열망을 반영합니다. 최첨단 기술과 의미 있는 헌신을 통해, 이 항공모함들은 세계 안보의 초석이 될 것이며, 국가의 역사를 만든 개인들에게 영원한 경의를 표할 것입니다.
건설이 진행됨에 따라 해군은 공급망 중단과 인력 제약 등 여러 가지 문제에 직면하고 있지만, 이 항공모함을 예정대로 인도하겠다는 약속은 변함없이 지키고 있습니다. 제럴드 R. 포드급 항공모함은 21세기 이후의 요구에 부응할 준비가 되어 있는 새로운 해군력의 시대를 상징합니다.
 
Gerald R. Ford급은 Huntington Ingalls Industries (HII)의 Newport News Shipbuilding (NNS) 사업부가 미국 해군을 위해 CVN-21 항공모함 프로그램에 따라 건조중인 핵추진 항공모함(CVN) 입니다.
2007년 1월, 미 해군은 새로운 함정급을 Gerald R. Ford급이라고 명명할 것이라고 발표했습니다.
Gerald R. Ford급의 첫 네 척의 함정은 USS Gerald R. Ford (CVN-78), USS John F. Kennedy (CVN-79), USS Enterprise (CVN-80), 및 USS Doris Miller (CVN-81)입니다. 그리고 지난 1월 13일 미 해군장관 Carlos Del Toro은 신규 항모에  USS William J. Clinton (CVN 82)와 USS George W. Bush (CVN 83)로 명명할 것이라고 밝혔으며, 이는 전직 대통령 중 최초로 해군 함정에 이름을 붙인 사례입니다.

USS Gerald R. Ford함은 2017년 5월에 미 해군에 인도됐고, 2017년 7월에 취역했습니다. 이 항공모함은 2023년 4월에 전투 배치 가능한 미군 함정으로 인증받기 위해 수 주에 걸친 최종 배치 복합 단위 훈련을 완료했습니다.
이 함정은 2017년에 50년 이상 현역 복무한 후 퇴역한 엔터프라이즈(CVN 65)함을 대체했습니다.

Gerald R. Ford급 항공모함의 설계 세부 사항
 
약 100,000톤(t)의 배수량을 가진 Gerald R. Ford급은 이전 모델인 Nimitz급보다 크지만, 승무원 수는 500~900명 적습니다. 포드급 항모는 니미츠급 항공모함에 비해 23개의 새로운 시스템 또는 업그레이드된 시스템을 갖추고 있습니다.
Gerald R. Ford급 항공모함의 길이는 333m, 폭은 40.8m, 아일랜드 폭은 78m입니다.
인력의 감소는 CVN 21 프로그램의 운영 요건 문서에 2000년에 명시된 원래의 4가지 핵심 성과 지표에 추가된 핵심 성과 지표였습니다.
새로운 운송 기술은 유지보수 요구 사항을 30% 줄일 것으로 예상되며, 높은 수준의 자동화를 통해 승무원의 업무량을 더욱 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.
니미츠급과 비교했을 때 운영 성능의 다른 주요 차이점은 하루 160회 출격(하루 140회 출격과 비교)의 증가된 출격률, 선박의 50년 운영 수명 동안의 중량 및 안정성 허용치, 그리고 선박의 첨단 기술 시스템을 유지하기 위한 전력 생산 및 분배의 약 150% 증가입니다.
또 다른 핵심 성능 요구 사항은 상호 운용성입니다.
 
Gerald R. Ford급 함정 개발 세부 사항
 
USS Gerald R. Ford의 첫 번째 강철은 2005년 8월에 절단되었습니다. 2009년 11월에 용골이 놓였습니다.
항공모함은 2013년 10월에 30톤짜리 청동 프로펠러 4개를 장착했습니다. 이 함선의 진수식과 첫 항해는 모두 2013년 11월에 이루어졌습니다.
2014년 6월, 항공모함의 앵커 테스트가 완료되었고, 2015년 5월에는 미 해군이 항공모함에서 전자기 항공기 사출 시스템(EMALS) 테스트를 실시했습니다. 이 선박은 2018년 7월 인도 후 작업을 위해 NNS로 돌아왔습니다.
USS John F. Kennedy의 건조는 2011년 2월에 시작되었고, 2015년 7월에 용골을 놓았습니다.
2019년 12월에 명명식과 진수식이 거행되었습니다.
2023년 6월, NNS는 USS John F. Kennedy의 인도 전략을 조정하기 위해 총 3억 9,330만 달러에 달하는 계약 수정을 받았습니다. 수정된 계획에 따르면, 이 항공모함은 2025년 7월까지 미 해군에 인도될 예정입니다.
2017년 8월, USS Enterprise 항공모함의 첫 번째 강철이 절단되었습니다. 이 항공모함은 2018년 4월에 퇴역한 CVN 65의 강철을 사용하여 건조되고 있습니다.
USS Enterprise라는 이름을 갖게 될 이 항공모함은 2029년에 퇴역할 것으로 예상되는 USS Dwight D Eisenhower를 대체하게 될 아홉 번째 항공모함입니다.
USS Enterprise의 용골 세공식은 2022년 8월 NNS 조선소에서 열렸습니다. 이 배는 2029년 9월까지 인도될 것으로 예상됩니다.
USS Doris Miller의 첫 번째 강철은 2021년 8월에 절단되었습니다. 이 배의 용골은 2026년에 놓일 것으로 예상되며, 이 배는 2032년 2월에 인도될 예정입니다.
 
Gerald R. Ford급 항공모함 선체
 
1960년대 이래로 모든 미 해군 항공모함은 NNS에서 건조되었습니다. 이 회사는 새로운 후판 작업장과 버너, 새로운 5,000톤 두께의 후판 프레스, 덮개가 있는 조립 시설, 새로운 1,050톤 용량의 크레인으로 설계 및 조선 시설을 확장했습니다.
NNS는 CVN 21 프로그램에 컴퓨터 지원 설계 도구 모음을 사용하고 있는데, 여기에는 생산 공정의 시뮬레이션을 위한 CATIA 소프트웨어 모음과 Cave 가상 환경 패키지가 포함됩니다.
 
선체 디자인은 현재 니미츠급 항공모함과 비슷하며, 갑판의 개수도 같습니다. 아일랜드는 더 작고 함미 뒤쪽 끝으로 더 멀리 위치해 있습니다.
아일랜드에는 평면 배열 레이더가 탑재된 복합 마스트, S-밴드에서 작동하는 부피 탐색 레이더, X-밴드에서 작동하는 다기능 레이더가 있습니다.
또한 레이더가 아닌 지역 차등 GPS를 기반으로 하는 함미 방향의 정밀 접근 및 착륙 시스템도 탑재되어 있습니다.
항공모함은 전통적으로 항공모함 전투단 소속의 함장 및 70명의 직원을 태우고 있습니다. 이전에 항공모함의 섬에 있던 함교는 섬의 크기를 줄이기 위해 하갑판으로 이전되었습니다.
 
함선의 내부 구성과 비행 갑판 디자인이 크게 변경되었습니다. 하갑판은 유연하고 신속하게 재구성할 수 있는 레이아웃을 채택하여, 지휘, 계획 및 관리 구역에 다양한 레이아웃과 새로운 장비를 설치할 수 있습니다.
중량 및 안정성 허용치를 고려해야 한다는 요구 사항은 선박의 50년 수명 동안 설치될 새로운 시스템의 추가 중량을 수용할 수 있습니다.
항공기 엘리베이터 유닛 1개를 제거하고 격납고 수를 3개에서 2개로 줄임으로써 선박의 중량을 줄일 수 있었습니다.
 
센서
 
2008년 10월, 레이시온은 Gerald R. Ford급에 설치하기 위해 Zumwalt급 구축함을 위해 개발된 듀얼밴드 레이더(DBR : dual-band radar)를 공급하는 계약을 체결했습니다. DBR은 X-밴드와 S-밴드 위상 배열을 결합합니다.

포드급에 추가된 또 다른 기능은 전자식으로 스캔한 배열을 통합적으로 검색하고 추적하는 레이더 시스템입니다. DBR은 X 밴드 AN/SPY-3 다기능 레이더와 S 밴드 AN/SPY-4 볼륨 검색 레이더(VSR) 방출기를 결합하여 작동하며, 3개의 위상 배열로 분산되어 있습니다.
X-밴드 레이더 전용 세 개의 면은 저고도 추적과 레이더 조명을 처리하고, S-밴드 레이더 전용 세 개의 면은 날씨와 관계없이 표적 탐색과 추적을 처리합니다. 두 개의 전자기 주파수 범위에서 동시에 작동하는 DBR은 단일 리소스 관리자가 조정하는 두 개의 주파수를 사용하여 이 기능을 처음으로 달성한 사례입니다.

EASR(Enterprise Air Surveillance Radar)은 듀얼 밴드 레이더를 대신하여 포드급 항공모함 2번함인 존 F. 케네디(CVN-79)에 설치될 새로운 설계의 감시 레이더입니다. LHA-8과 계획 중인 LX(R)를 시작으로 하는 미국급 상륙작전용 강습상륙함에도 이 레이더가 탑재될 것입니다.EASR 세트의 초기 단위당 비용은 약 1억 8천만 달러로 추정되는 DBR보다 약 5억 달러 저렴할 것으로 예상됩니다.
 
추진력
 
노스롭 그루먼은 2개의 원자로, 4개의 샤프트, 그리고 항공모함용 구역별 전력 분배 시스템을 갖춘 첨단 핵 추진 시스템을 개발했습니다.제럴드 R. 포드급을 위한 새로운 Bechtel A1B 원자로는 더 작고 간단하며, 더 적은 인원이 필요하지만, 니미츠급 A4W 원자로보다 훨씬 더 강력합니다. 포드급 항공모함에는 두 개의 원자로가 설치되어, 니미츠급 항공모함의 두 개의 A4W 원자로(550MW(열)의 발전 용량)보다 최소 25% 더 큰 발전 용량을 제공합니다. 발전에 할당된 열 발전비율은 3배 됩니다.
니미츠급 항공모함의 추진력과 동력 장치는 1960년대에 설계됐는데, 당시에는 함정에 필요한 전력량이 적었기때문입니다. 포드급은 증기를 4개의 주 터빈 발전기(MTG)로 보내 주요 선박 시스템과 새로운 전자기 캐터펄트를 위한 전기를 생산하고 추진력에도 증기 터빈을 사용합니다.
 
Gerald R. Ford급 항공모함 성능
 
이 항공모함은 F-35 Joint Strike Fighter, F/A-18E/F Super Hornet, E-2D Advanced Hawkeye, EA-18G Growler 전자전공격기, MH-60R/S 헬리콥터, 무인 항공기 및 전투 차량을 포함하여 최대 90대의 항공기를 운반할 수 있습니다.
하루 160회의 출격률과 위기 상황 및 격렬한 항공 작전시 최대 220회의 출격률을 요구하는 요구 사항으로 인해 관제실 아일랜드의 설계가 변경됐습니다.이에 따라 위치가 이전된 더 작은 아일랜드와 4개가 아닌 3개의 데크 가장자리 엘리베이터를 특징으로 합니다. 데크 확장은 항공기 주기 공간을 늘리고, 항공기 정비 스테이션은 18개의 급유 및 재보급 정류장 근처에 위치합니다.
 
항공모함에는 General Atomics' Systems Group(GA-EMS)의 전자기 항공기 사출 시스템(EMALS)이 장착되어 있으며, 이 시스템은 선형 전자기 가속기 모터를 사용합니다. EMALS는 항공기 사출을 위해 선박에 전통적으로 사용되어 온 현재 C-13 증기 캐터펄트를 대체하여 미래의 유인 또는 무인 항공기의 항공기 발사 범위를 확장합니다.
EMALS 기술은 항공기 가속 제어의 정밀도를 향상시켜 항공기와 조종사의 스트레스 수준을 낮추고, 무인 항공기의 이륙 속도를 늦추며, 이륙 순서에 필요한 갑판 상 풍속의 폭을 넓힐 수 있는 잠재적 이점을 제공합니다.
 
이 선박에는 첨단 어레스터 기어(AAG)도 장착되어 있습니다. 전자기 모터가 합성 어레스터 케이블을 제어하여 케이블의 최대 장력을 줄이고 어레스터 후크와 항공기 동체의 최대 하중을 줄입니다.
 
Gerald R. Ford급 항공모함의 탑재 무기
 
Gerald R. Ford급 항공모함의 대공 미사일은 레이시온이 개발한 고속, 고기동 대공 미사일인 RIM-162 Evolved SeaSparrow Missile (ESSM)로 8연장 Mk 29 발사기 2기와 근접 방어 체계로  RIM-116 Rolling Airframe Missile을 21발씩 장전한 Mk 49 발사기 2기를 장착합니다. 또한 Phalanx CIWS 기관포 3문, Mk 38 25 mm 기관포 4문 및 M2 .50 cal. (12.7 mm)  기관총 4정을 장착합니다.

함재기 탑재시의 무장류 흐름은 더 높은 출격률을 수용하기 위해 업그레이드됐습니다.
이 항모에는 전투기용 미사일과 대포탄, 공격기용 폭탄과 지대공 미사일, 대잠수함전 전용 어뢰와 기뢰 등이 실려 있습니다.
무기 엘리베이터는 탄창에서 무기 취급 및 조립 구역(02층 갑판 아래)으로 무기 시스템을 운반하며, 취급 및 조립 구역과 아일랜드 사이에 고속 무기 수송용 엘리베이터가 설치되어 있습니다.
미 해군은 니미츠급 항공모함에 비해 CVN 21 항공모함의 발전 용량을 최소 150% 이상 늘리도록 요구했습니다.
증가된 전력 용량은 4개의 전자기 항공기 사출기와 항공모함의 50년 수명 기간 동안 실현될 수 있는 지향성 에너지 무기와 같은 미래 시스템에 필요합니다.
 
Gerald R. Ford급 항공모함 관련 계약업체
 
미국 국방부는 2003년 7월에 1억 760만 달러, 2004년 5월에 13억 9천만 달러의 계약을 NNS에 수여했습니다. 또한, 이 부서는 항공모함 건조 준비와 추진 시스템 설계 프로그램의 지속을 위해 5억 5,900만 달러를 제공했습니다.
USS Gerald R. Ford의 세부 설계 및 건설을 위한 51억 달러 규모의 계약이 2008년 9월에 NNS에 수여되었습니다.
NNS는 선두 선박의 추가 수리 작업을 지원하는 계약을 수주했습니다. 이 계약은 선박의 계획된 점진적 가용성에 대한 수리 및 변경 요구 사항의 실행 계획을 포함합니다.
노스롭 그루먼은 2006년 11월에 두 번째 항공모함인 USS John F. Kennedy의 계획 및 설계 계약을 수주했습니다.
노스롭 그루먼이 이 항공모함에 탑재할 첨단 무기 엘리베이터를 설계하기 위해 선정한 두 회사는 Federal Equipment Company와 Oldenburg Lakeshore입니다.
NNS는 2013년 3월에 USS John F. Kennedy함의 준비 작업에 대한 4억 7천만 달러의 계약 연장을, 2014년 3월에 12억 9천만 달러의 연장을 받았습니다. 또한 2015년 6월에 선박의 세부 설계 및 건설에 대한 33억 5천만 달러의 계약을 받았습니다.
NNS는 2016년 5월, USS Enterprise급 함정 3번함의 긴 리드 타임 자재에 대한 고급 계획 엔지니어링, 설계, 조달을 위한 1억 5,200만 달러 규모의 계약을 수주했습니다.
2017년 2월, 항공기 사전 제작을 위한 2,550만 달러 규모의 수정 계약이 체결되었습니다.
NNS는 2019년 1월, USS Enterprise와 USS Doris Miller 항공모함의 세부 설계 및 건설을 위한 152억 달러 규모의 계약 수정을 받았습니다.
해군 장비 공급업체인 Fairbanks Morse는 2019년 2월에 USS Enterprise와 USS Doris Miller 항공모함에 비상용 디젤 발전기 세트를 공급하는 계약을 수주했습니다.
베어링과 동력 전달 장치 제조업체인 Timken은 2021년 2월에 자사의 Philadelphia Gear 사업부가 HII-NNS로부터 1억 달러가 넘는 계약을 확보했다고 발표했습니다.
이 계약에는 USS Doris Miller 항공모함에 사용되는 주 감속 기어 공급이 포함되어 있습니다.
2023년 6월, GA-EMS는 해군 항공 시스템 사령부로부터 USS Doris Miller에 EMALS와 AAG를 공급하는 계약 변경을 받았습니다.
2024년 9월, 국방 및 국가 안보 회사인 QinetiQ US는 GA-EMS로부터 USS Doris Miller에 설치될 EMALS와 AAG를 위한 제어 하드웨어와 소프트웨어를 공급하는 계약을 확보했습니다.