3년 전 고교생 밀리터리 매니아일 당시 모 커뮤니티에 쓴 글입니다.

이 외에도 재밌는 글이 몇개 있네요, 일단은 맛보기로 이걸 들고 왔습니다.

쓴 시점이 3년 전이라 지금과는 사정이 다른 이야기도 있습니다. 양해해주세요.

1. 전차포의 발전

1970년대 3세대 전차가 등장한 이후, 지금까지 서방측은 120mm활강포, 동구권은 125mm활강포를 주력으로 삼고있다.

서방측은 냉전의 기미가 남아있던 1990년까지만 해도  140mm활강포를 연구 중 이었으며, 현재는 소련측도 비슷할 것이라고 여겨지고 있다.

(어느날 아침 눈을 뜨니 험상궂은 슬라브인들이 AK소총을 들고 문을 두드린다. 라는 악몽에 시달리던 서방측이었다, 140mm를 연구하던것도 이해가 간다)

하지만 1991년, 소련이 붕괴하자 주적인 소련군의 후퇴, 국방비의 대대적인 삭감등의 여러가지 이유가 맞물려 서방측은 막대한 보급의 혼란을 야기 할 140mm활강포의 개발을 포기하게 된다. 실제 기술력이 문제가 아니라, 신형 전차포에 맞는 막대한 전차포탄을 공급하고 관리하는 일이 엄청난 문제였기 때문이다.

 (실컷 만들고 쐈으니 이제 탄피를 주워야겠지?)

하지만 신생 러시아가 자신의 강력한 전차들을 제3세계에 널리 퍼트리자 이에 대응하고자 서방측은 신형전차포를 다시 한 번 요구하게 된다. 이에따라 서방측의 주력전차포였던 라인메탈 44구경장 Rh-120mm활강포의 포신(5.3m)을 55구경장(6.6m)로 늘린 신형 활강포가 등장했다.  55구경장으로 늘어난 신형 활강포는 44구경장과 비교해 동일한 약실체적(약실의 넓이)을 가지나, 포신이 약132cm길어지면서 최대 약실압력(약실에서 발생한 가스의 압력)은 74,000psi 에서 97,000psi로 증대되었다. 좀더 구체적으로 말하자면, 독일육군의 현용 표준탄인DM43을 기준으로 보아 포구초속이 1,615m/s에서 1,800m/s로 증가, 포구에너지가 30%향상되었다는 소리다.

 

그러나, 전차의 방어력은 이 시기동안 늘면 늘었지 절대 줄지는않았다. 3세대 전차간의 싸움의 경우, 전차전의 통상 교전거리인 2000m밖에선 아무리 명중탄을 얻어맞아도 전차가 주저앉기는 커녕 반격탄만 열심히 날려대는 상황이 되어버리고 만다.

이에 서방측에선 기존 전차포의 발전방향에서 크게 벗어난 [전기포]의 기술을 전차포에 접목시키게 된다.

 

2. [전기포]?

전기포는 간단히 말해 전기에너지를 이용해 탄자를 가속하는 포라고 정의할 수 있다.

모두 4종류의 전기포가 제시되고 있으나, 이 중 실제 무기로써 실용화 가능성이 높은 것은 전자포(EMI)범주에 들어가는 <레일건>과 <전열포(ET)>이다. 이들을 알아보자면,

 

1) 레일건은 평행하게 설치된 한 쌍의 레일을 연결하는 아마추어를 통해 대전류 펄스를  보내, 이때 얻어지는 전자력으로 탄자를 가속하는 시스템이다. 쉽게 말하자면 자기부상열차를 마하7로 쏘아보내는 원리다(은하철도999).

국내에서도 미래형화포의 연구차원으로 1989년에서 1990년까지 2년에 걸쳐 소형레일건을 개발한 적이 있다. 해당 실험에서 1g의 탄자를 3.4km/s까지 가속시키는데 성공하지만 이를 전차포의 사이즈에 접목시키기에는 전력 및 부피의 문제가 있어 지금은 보다 실용가능성이 높은 전열화학포에 투자역량을 쏟는 중이다.

(레일건의 여러 모습들, 아름답다)

 

2) 전열포는 전기를 가해 만들어진 <전기아크(전기불꽃)>에 의해 발생하는 열을 이용, 고온의 <플라즈마>를 발생시켜 이를 이용해 추진장약을 점화시키는 화포시스템이다. 전열화학포의 특징은 순수 전기에너지만을 사용하는 레일건과는 달리, 보다 적은 전기에너지를 가지고

<추진제>를 연소시킨다는 것이다.

전열포는 다시 <순수전열포>와 <전열화학포>로 나뉘는데, 여기서 순수전열포는 전기에너지를 100%사용해 물(H2O)를 비롯, 기타 수소(H)를 포함하는 거의 모든 물질을 추진제로 사용할 수 있다. 하지만 필요전력량이 소형발전소에서나 공급가능할 수준이므로 실용화 가능성은 거의 제로에 가깝다.

이에 반해 전열화학포가 차기 전차포시스템으로 각광받는 장점들로는

 

1) 기존 고체장약을 점화시키는데 사용되던 점화장치에서는 3,000도 가량의 온도만이 발생하는데 비해, 플라즈마 점화기에서는 <수만도>에 이르는 열에너지를 방출한다, 따라서 추진장약의 연소효율을 극대화 시킬 수 있다.

 

2) 기존 점화장치는 연소가 시작되면 연소의 제어가 불가능 했지만 플라즈마 점화기는 공급되는 전기량과 펄스형태를 조절해 연소과정을 조정할 수 있다. 이 역시 연소효율 향상에 기여하게 된다.

 

3) 기존의 어떤 점화시스템보다 강력한 점화에너지를 만들어 내므로, 기존에는 사용하지 못 했던<둔감추진제>도 사용 할 수 있다. 당연히 포탄유폭등의 사고가 줄어들면서 보급/전투시스템의 안정성이 크게 올라간다.

 

4) 기술이 발전된다면 기존11~13MJ정도로 멈추어 있던 120mm활강포의 위력을 약간의 개량으로 20MJ정도까지 상승시켜 이론적으로 2,000m/s가 넘는 포구초속과 1,000mm정도의 관통력을 발휘할 수 있다. 이는 140mm이상의 활강포에서나 가능했던 수치이므로 대대적인 구조변경과 보급시스템의 혼란없이도 기존120mm활강포를 140mm급으로 업그레이드 가능한 점이 매력적이다.

(공성전차(구 시즈탱크)도 퉁퉁퉁모드에선 전열화학포를 쏜다고 들었다.)

 

3. 각국의 전열화학포 연구성과

미국) 1970년대부터 SDI(전략방위계획)의 일환으로 전기포의 기초연구를 시작하였으며, 1990년대부터 전열화학초에 대한 응용연구를 진행 중이다. 현제 30~203mm에 이르는 다양한 구경의 전열화학포를 연구중이며, 약2020년쯤이면 현재 개발중인 차기전차 시스템인 FCS시스템에 전열화학포기술을 적용할 수 있을것으로 추정된다.

(FCS시스템의 개념도, 모듈화된 기본형차체를 이용하여 자주포, 전차, 장갑차등으로 전환가능한 시스템)

*(몇년째 새로운 데이터가 업데이트되지 않는걸로 보아 군비 삭감에 의해 모가지가 날아간건 아닌지)*

 

독일) 전통적으로 전차포 계열에 강세를 보이는(이라고 쓰고 외계인을 전차공장에 취업시켜 노동력을 착취하는) 독일은 현재 105mm와 120mm 전열화학포에 대한 개발에 열중하고있다. 다른 국가와 달리 실용화에 많은 노력을 기울여 현재 105mm 전열화학포가 완성 되었으며 성능은120mm 활강포의 수준을 웃도는것으로 알려졌다. 본 시스템은 차체에 탑제가 가능한 사이즈일 뿐만아니라, 전력 공급기의 충전시간도 3~3.5초로 실용성이 충분하다고 판단된 상태이다.

 

북한) 장군님이 소총을 쏘시면 레일건이 된다한다. 보통 소총 탄자의 운동에너지는 격발장치에 의해 점화된 추진장약이 연소하며 생기는 가스의 체적으로 결정돼는데, 북한은 이 법칙을 그들의 독보적인 기술체계인 <선군정치> 계산식과 <주체사상> 설계식에 도입한 결과, 장군님의 백두力(백두도령에게 생기는 특별한 힘)이 가스압의 방출벡터를 순수하게 총열쪽으로 제어함으로써 88식 보총에서 총구초속 마하7을 달성헀다. 이론적으로는 수령님부터 혈통으로 이어져 내려오는 혁명적 지도력을 바탕으로 한다는 점에서 솔방울 수류탄과 비슷한 원리이다.

 

한국) 국방과학연구소가 장기과제로 연구하고있는 전열화학포는 독일의 목표수준, 즉 1700m/s의 포구초속을 2100m/s정도까지 상승시키는 수준으로 생각된다. 현재 실험실내에서는 거의 독일의 수준에 도달하였으나 실용화까지는 시간이 걸릴것 같다.

 국방부는 가능하다면 흑표전차의 성능강화(PIP)모델이 등장할 2015년 이후의 시점에 흑표에게 전열화학포 능력을 부여하고 싶어한다. 다만 이를 위해서는 추가되는 전기에너지 발생기로 인해 기존의 엔진시스템을 변경해야 하는 것은 불가피하게 된다. 또한 전기에너지를 공급받기 위해선 활강포의 포미폐쇄기가 개조되야 하는 등, 여러가지 수정/보완할 점이 있지만 전력공급장치를 제외한 나머지는 우리의 기술로도 충분히 가능한 것들이며 전원공급장치는 독일과 공동으로 전열화학포를 연구중인 프랑스의 기술인 <보상 펄스 발생기>기술등을 적절히 사용한다면 큰 문제없이 해결 될것으로 보인다.

(다만 과거 뽀록난 파워팩관련 비리에 비추어 볼때 100%수입 아니면 좀 불안한것이 사실이다.)

(언젠가 흑표가 전열화학포를 쏘는 모습을 상상하며 글을 마칩니다)

 

출처: 미래 지상전투 시스템과 신개념무기-국방부2008, 구글링