BMP-1 73mm 저압포(2A28 Grom)와 SPG-9 73mm 무반동포를 통해 살펴본, M67 90mm무반동포탄을 활용한 90mm저압포 개발제안.
기본적인 논리로, 화력은 탄에서 시작되며, 더 많은 탄 수요(생산량)는 개당 가격을 낮추는 효과를 가져옵니다. 그렇기에 화력지원에 마음놓고 손쉽게 쏠수 있는 보병/차량탑재 화력을 위한 뭔가를 생각해볼 필요가 있습니다.
보병이 휴대하는 직사화력의 포탄을 보병전투차의 직사화력과 공통으로 운용할수 있을까?
이러한 ‘보/차 혼용 지원화력’에 대해 아래의 글을 통해 질문의 답을 찾아보겠습니다.
1. BMP-1 73mm 저압포와 SPG-9 73mm 무반동포의 호환성.
보/차혼용 지원화기의 실마리는 그 등장과 함께 서방에 충격을 준 BMP-1에서 찾아볼 수 있습니다. 2A28 Grom는 BMP-1에서 장착된 1인승 73mm 저압포탑입니다. 이 저압포에서 사용하는 탄은, PG-9로켓탄(300mm급 관통력)과 OG-9로켓탄을 기반으로 한 PG-15V(HEAT), OG-15V(HE)입니다. 이러한 PG-9/OG-9로켓탄은 구소련식의 호환성을 놀라운 발휘하는데, 바로 SPG-9무반동포에서의 로켓탄 호환이 그것입니다. 즉, 2A28 Grom과 SPG-9은 그 추진장약은 다르나 동일한 로켓탄을 사용합니다.
구소련은 우리에게 익숙한 서방식의 포탄형무반동포(고압발사 포탄식)의 보다는 SPG-9의 사례와 같이 RPG와 유사한 접철식 날개가 달린 로켓탄을 활용한 로켓형무반동포(저압발사 로켓추진식)를 사용합니다. PG-15V(PG-9)는 유효 700~800m정도이며, 400m/s 포구초속으로 사출된 후 10-20m가량 날아간 이후 로켓추진으로 700m/s까지 탄속이 증가되는 체계입니다. (참고로 CMI사의 Cockerill 90mm LP(저압포)의 경우 700~865m/s 정도의 포구초속을 가집니다.)
하지만, 2A28 Grom은 이와같은 빠른 포구초속에도 불과하고 낮은 명중률로 악명이 높았었는데, 이는 같은 탄 형상이라면 명중률은 기본적으로 포구초속에 좌우되지만, PG-9탄 처럼 탄도 안정을 위한 날개가 있을시에는 측풍에 의해 명중률이 저하되는 경향이 그 주된원인입니다. 같은 포구초속에서는 포탄식이 로켓추진식에 비해 더 측풍저항에 유리하다는 이야기이죠. 반면 낮은 포구초속(=포강내압,포반동)으로도 발사가 가능하다는 것이 로켓추진식의 장점입니다. 또 하나 로켓방식은 지속적인 가속 및 로켓연료증가 사거리연장이 가능하다는 장점이 있고, 이 둘을 조합한게 칼구스타프M3 같은 무반동포의 RAP탄입니다. 그만큼 칼구스타프M3는 그동안의 무반동포 개념유지/개량을 통한 진화인 것이고, 이는 우리의 90mm무반동포 체계도 상당히 참고해야할 점입니다.
그러나 이 PG-9의 호환성이라는 것은 탄약의 생산적인 측면이며, 전술적인 운용에서는 그다지 효과적이 않았습니다. 즉 2A28 Grom과 SPG-9은 로케탄만 공유할 뿐, 별도규격의 추진장약을 결합하여 사용하여야 하므로, 실질적인 전술적인 운용에서의 호환성이 다소 낮다고 할수도 있습니다. 한마디로 전시 2A28 Grom포가 사용불가 할 때 보급된 탄을 SPG-9으로 바로 돌릴수 없다는 것이죠. 굳이 이러한 이유때문은 아니지만, BMP-1포탑의 로켓추진식 73mm저압포는 더 발전하여 보병도수운용을 버리고 향후 BMP-3의 100mm저압포로 진화하게됩니다. 그도 그럴것이 실질적으로 SPG-9의 중량은 삼각대포함시 59.5kg에 육박하는 육중한 체계이고 비슷한 구경의 M20 75mm무반동포의 52kg, 사거리는 짧지만 더 가벼운 M67 90mm무반동포의 17kg과 비교하면, 보병휴대(?)라는 용어가 무의미한 체계이죠. 테크니컬 차량에서나 운용할 범직한 중량입니다.
따라서 이러한 과거전례를 참조하여 우리에게 적합한 생산적/전술적 호환이 가능한 ‘보/차 혼용 지원화력’을 위한 탄 체계를 고려해봐야 할 것입니다.
2. 우리나라에 현실에 적합한 보/차 혼용 지원화력은 90mm무반동포
그렇다면, 우리나라의 경우에는 ‘보/차 혼용 지원화력’을 위한 탄 체계에 어떠한 것이 있을까요. 새로 84mm탄을 사용하는 칼구스타프를 도입하고 이 탄으로 84mm저압포를 만든다는 가정은 배제하겠습니다.(기존 국내체계의 응용이 아니기 때문이죠.) 또한 우리에게는 로켓추진식 무반동포가 존재하지 않기 때문에, 보병이 ‘휴대가능’한 M18 57mm무반동포(20.4kg)와 M67 90mm무반동포(17kg)를 기준으로 비교해 보겠습니다.
같은 포탄식 무반동포 일지라도 정확히 하면, 두 무반동포는 그 발사구조가 상이합니다. M18의 경우 탄피 옆면의 많은 구멍으로 가스가 분출되는 방식이고, M67의 경우는 포탄 후부의 플라스틱 파열 디스크(Plastic rupture disk)가 터지면서 뒤로 가스압이 분출되는 방식이며 이는 칼구스타프와 같은 방식입니다. 전자방식의 경우 포후미에 배연기같은 가스를 받아주는 구조물이 설치되어야 하므로 일반적으로 무거우며, 후자의 경우 단일튜브형 포신으로 발사가 가능하므로 경량화에 유리합니다. 반면 후자가 직렬로 분출되는 가스로 인해 압력손실이 크며 포구초속이 낮습니다. 하지만, 포구초속 저하의 경우 RAP탄이 존재하므로, 보병휴대의 경량화와 구경을 고려하여 M67 90mm 무반동포가 그 대상이 되어야겠죠.
또한 CMI사에서 유사한 탄 형상의 90mm 저압포를 생산하고 있고, 일부 DST에서 결합경험도 있으니 기존체계를 바탕으로 약실구조를 변경한 국산화모델을 개발한다면, 90mm무반동포 포탄을 사용하는 90mm저압포의 개발이 수월히 가능하리라 봅니다.
(기본적으로 M67 무반동포는 213m/s의 포구초속을 내며, 같은탄을 저압포에서 운용시에는 허공으로 날아가는 압력을 포함하여 최소 2.5배이상인 550~650m/s 정도의 포구초속은 나오지 않을까 추정합니다. 물론 RAP탄도 추가하고 탄두관통력이 증가한 신형탄도 만들어야죠.)
이런식의 탄 호환을 통한 90mm무반동포/저압포체계의 통합 개발은 향후 다양한 신형탄과 경량화된 무반동포(참고 http://yukim.egloos.com/viewer/3899008 )등의 개발과 맞물려서 보병지원화력의 전술적 운용에 있어 양적인 발전을 이끌어 줄 것입니다.
일단 위의 글의 핵심은 기존에 운용하지 않는, 90mm급 저압포 체계의 필요성이 전제되어야 합니다. 방어전술 위주에서 기동/공격전술로 넘어가는 이 시점에서 81mm박격포를 대신해 반드시 필요한 체계이고, 유도미사일보다 즉응적이고 순발력있는게 운용할수 있는 것이 무유도직사화기(포체계)라고 보는 것이 개인적으로 관점입니다.
여러분들의 생각은 어떠하신지요.
(왜 이러한 구시대적 무기를 언급하냐고 반문 할수도 있습니다. 하지만, 그만큼 무기에 있어서는 아낌없이 사용할 수 있는 가격적인 측면도 중요한 요소입니다. 또한 이전에 생산된화기체계에 신형탄의 결합만으로도 같은 공격력을 가져갈수 있는것이고요. (경량화는 화기는 현역용이고 예비군은 한명더 붙여줘서 기존 M67을 사용해도 되지요.) 특히나 하위제대의 보병이 휴대하는 체계일수록 표적 가치보다는 즉응적으로 빈번한 지원을 할 수 있어야 한다고 보기 때문이죠. 또한 향후 출산률 저하에 따라 이스라엘식의 예비군운용이 점점 더 절실해지고 그로인하여 신/구화기가 호환되는 무기체계가 더욱 각광받으리라고 보기 때문입니다.)
우선 90mm 무반동총이 유효사거리가 400m 정도지만, k21과 비교할때 여러모로 부족한 것이 사실이지요.
우선, 90mm를 왜 그렇게 개량해야하는지에 대한 설명이 좀 부족해보입니다. 비축탄을 쓴다는 것은 경제성을 부여한 것으로 볼수도 있지만 반대로 보면 성능이 부족한 탄을 계속 끌어안고 가야한다는 부담도 됩니다.
자칫 이를 대체할 현궁미사일에도 영향이 갈 수 있어 보입니다.
두번째...이를 탑재할 차량에 대한 문제입니다. 90mm가 쓰일 부대는 대대급이지 않나 싶습니다만
이를 지원하기 위해 장갑차량이 지급될지는 의문입니다.
애초에 이런 건 가능하지가 않습니다.
일반적인 탄약 카트리지(탄피)는 포미의 브리치블록과 약실 사이의 공간을 메워서 가스폐쇄를 하게 되어 있지만 90밀리 무반동포 카트리지 후미는 발사시에 깨져나가서 포미 뒤로 분출되는 것을 전제로 설계되어 있기 때문입니다.
CMI(Cockerill)의 90밀리 저압포라고 하는 것도, 생긴것만 90mm 무반동포탄과 비슷할 뿐, APFSDS 사용시 포구초속이 1200미터나 나오는 물건입니다. 애초에 무반동포와 비교될 수 있는 체계가 아니죠.
압력이라는 물리적성질을 우선 생각해보시길..플라스틱 파열디스크는 무반동포 포미가 뚫려있기때문에 파열되는겁니다. 폐쇄기로 막는다는건 파열시키지않겠다는거고요..파열된다하더라도 압력은 포구방향입니다..말씀대로라면 플라스틱 탄피라는 개념자체가 존재하지말아야죠.
그리고 전.. 날탄을 무반동포에서 쓰자고 이야기한적은 없죠. 보병화력지원은 당연히 예로부터 HE와 HEAT가 기본탄두입니다. 요즘 열압력이 추가된 추세고요.
그런 APFSDS의 운동에너지탄을 무반동포에서 쓰자고 하는 말도안되는 소릴할정도로 개념이 없진않습니다만..
그리고 그 날탄 포구초속은 사봇에서 분리되고난 다음의 속도이겠죠....
언뜻 생각하기에는 약실과 브리치블록이 버텨주니까 괜찮겠지 라고 생각할 수 있지만 그런 식이면 탄피가 굳이 값비싼 황동이어야 할 이유가 없죠. 물론 현실에서는 이유가 있습니다.
무반동포탄을 포미폐쇄된 약실에 집어놓고 쏜다는 건 무반동포의 약실환경보다 훨씬 큰 압력을 카트리지케이스에 가한다는 것을 의미하고, 결국 약실안에서 카트리지케이스가 찢어지거나 터지거나 하겠죠. 뭐, rupture disc는 말할 것도 없구요.
카트리지케이스는 탄포가 아닙니다. 차라리 90mm무반동포가 카트리지케이스가 없고 탄포로 장약을 장전했다면 저압포로 돌려 쓰는 것에도 큰 문제는 없었겠죠.
하지만 아니니까 문제인 거죠.
탄피재질이 황동인 이유는 황동이 적절한 연전성으로 인해 약실내 온도와 압력을 받아내서 약실과 브리치블록의 밀폐를 유지하고, 또 발사가 끝난 후 차탄장전시에 매끄럽게 수축하면서 빠져나오기 쉽기 때문입니다. 물론 소재기술이 좋아서 철제나 알루미늄, 심지어 플라스틱이라도 이런 물성을 만족하게 만들 수 있다면 탄피로 쓸 수 있긴 있습니다.
그러나 그런 경우라도 기본적인 제한조건은 약실내 환경(온도, 압력)을 버텨낼 것을 전제로 만든다는 겁니다.
그리고 90mm무반동포탄은 바로 이것이 결여되어있습니다.
무반동포 사용시에 비해 훨씬 높은 온도와 압력이 가해지는 포미폐쇄된 약실환경에서 일단 뇌관을 때렸다고 칩시다. 장약이 점화되서 포탄이 나가기는 나가죠. 당연한 겁니다만...... 그러고 나서 높은 압력을 받아서 찢어지고 약실에 눌어붙은 카트리지 케이스는 어떻게 할 겁니까? 차탄 장전 하지 말까요?
무슨 탄피가그리 디테일하고 훌륭해서 압력까지 견뎌야된다는 듣도보도못한 말씀을..그냥 종이로만들어도 생산 보관만 잘되면 그게 탄피역할입니다..
포내 압력은 약실이받는겁니다. 약실안에서 탄피가 밀착안되고 휘휘움직이던가요...
약실에 탄피가 밀착되면 장전이랑 추출은 어떻게 합니까?
그렇기 때문에 당연하게도 탄피와 약실 사이에는 유격이 있어야만 하고, 또 브리치블록의 홈이나 기타등등, 약실 내에는 탄피의 팽창이 일어날 여지가 있는 부분이 제법 있습니다. 아, 물론 약실 자체도 발사순간에 압력에 의해 늘어나기도 하구요. 탄피의 내압력성의 목표는 탄피가 이런 요소들로 인해 팽창될 때 터지지 않고 버티고, 발사가 끝났을 때 적절히 회복하는 거죠.
황동은 생산성때문이 아니라(생산성이나 내식성이라면 알루미늄이 차라리 더 낫죠) 물성 때문입니다. 구리는 값비싼 소재임을 기억하시기 바랍니다. 군수에서 값비쌈 = 절대악임에도 불구하고, 물성 때문에 황동을 쓰는 겁니다. 정말로 자원부족에 내몰리는 경우거나, 아니면 조건이 널럴할 경우에나 다른 소재를 씁니다.
구리+아연 합금 ‘황동’ 가장 많이 쓰는 소재
http://kookbang.dema.mil.kr/kookbangWeb/m/view.do?ntt_writ_date=20080710&parent_no=1&bbs_id=BBSMSTR_000000000220
공신력있는 국방일보 글인데.. 나중에 시간내서 읽어보세요. 왜 황동을 많이쓰고 알미늄과 철은 어떨때 쓰이는지...
그 공신력있는 국방일보 글에 따르면 철제 탄피는 보존성이 떨어지고 무엇보다도 약실내에서 터질 가능성이 높음에도 불구하고 구리 자원의 부족 때문에 쓰는 것이라고 나오는군요.
공신력있는 Alistair Doig 著 "Military Metallurgy" (영국 국방부, 1998, p.28-29) 에 따르면, 탄성계수(영률) 및 인장강도라는 단순한 측면에서 보아도 탄피의 팽창 후 수축 시 탄피추출에 대한 interference는 황동제 탄피에 비해 연철제 탄피가 더 많이 나타납니다. 약실내에서 터질 위험은 차치하고서라도요. 황동이 탄피로서의 물성이 우수한 건 명백한 사실이고, 그 물성은 약실내에서의 팽창에 견디고 또 발사후 적절하게 수축하는 것임은 더 말할 것도 없습니다.
shaind 님은 무반동포탄이 탄피재질이 황동제가 아니기에 사용이 불가하다고 이야기하신거와 달리 알미늄,철은 황동의 대체품으로 충분히 쓰인다는게 결론이고 인용기사를 통해 제가하고싶은 이야깁니다.
황동없으면 대체품이 있는거고.. 탄피가 알미늄이어서 저압포에서 사용불가라는게 근거없는 소리라는겁니다.
105미리 전차포탄피도 황동 철 다 쓰이고있고..
30미리기관포탄도 에너지가더 쌘 골키퍼탄은 알미늄탄피 입니다. 오리콘은 철제고요.
또한가지 어차피 기존무반동포탄은 관통력이 구경대비 조루인지라 어차피 신형탄을 생산하자는 이야기가 주인데..마이너한 구형무반동포탄의 탄피재질를 붙들고 이리말이 길어질진 정말..몰랐네요.
탄피문제는 소재에서 결정되는게 아닌..해결가능한 마이너한 부분입니다. 황동이 탄피 밸런스면에서 우수하다는 점에서는 shaind말씀에는 전혀 이견이 없고요.
돌이켜보면 애초에 Yukim 님은 어차피 압력을 약실과 브리치블록이 다 받아내주니, 탄피의 물성은 상관없다고 말씀하신 거구요.
제가 황동 이야기를 꺼낸 건, 탄피에 있어서 사용환경을 버티는 물성이 실제로 필요하다는 점에서였습니다.
그래서 제가 황동 이야기를 하면서도 "소재기술에 따라 황동 이외의 재료를 쓸 수도 있지만, 가장 중요한 건 사용환경을 버텨낼 물성을 충족하는 것" 이라고 했고, "그점이 90mm무반동포탄 탄피에서 결여된 점" 이라고 지적한 것인데
마치 제가 무조건 90mm 무반동포탄피가 알루미늄이라서 안된다는 식으로 이야기가 이상하게 흘러갔군요.
알루미늄이라도 안될 건 없습니다. 사용환경을 고려해서 충분히 튼튼하게 합금설계하고 잘 제작한다면요.
그런데 이 무반동포 탄피는 약실압력은 얼마 되지 않고, 후미가 터져나가는 무반동포의 사용환경을 전제로 만든 탄피인데 이걸 걍 포미폐쇄식 포에 집어넣고 쏘면 뭐가 됩니까?
대구경 저압포가필요한건 날탄때문이 아니라..큰 탄두중량에서 오는 화학에너지가 필요하기때문이죠..
또한 예비군용으로 신형을 줄 리가 없으며 전방에서 쓰다가 장비 바뀌면 지급하는 밀어내기 보급을 합니다.
즉 현역이 쓸거 아니면 신형 90미리 무반동총, 90미리 저압포 기갑장비를 만들지 않습니다.
90미리, 팬저 개량에는 눈꼽만큼의 예산도 안주고 바로 차기 무유도 로켓으로 넘어가는갈 벌때 90미리 신형탄 생산을 주장하는 것 보다는 차기 무유도 로켓 결과물이 잘 나오기를 기대하는게 낫습니다.
신형 무반동이 필요하먄 칼구스타프 m3 라이센스 생산이 더 좋은 답안입니다. 더많은 다목적성 2배의 장갑 관통력, 그리고 미군 군수물자 호환성등이 좋죠
단순한 MBT+IFV(APC)조합을 더 선호하면 했지..
MBT+경전차+IFV+FSV+APC 이런 골치아픈조합은 그다지 관심없어보입니다.
다만 향후 차륜전투차/전술차량 부대에서 조금..이런 90mm체계가 존재할 쥐구멍이 있어서 파보는거죠.ㅋ
솔직히 정말소재가 한계치로 불가하면 무반동포탄도 황동으로 만들면 그만인거죠..
기존에 만들어져 있는 인프라를 그대로 유용해서 비용상 이득을 보는 게 이런 무기잖습니까. 어차피 새로 만든다면 굳이 이렇게 하지 않아도 싸게 많이 만들 수 있고 보병과 탄약 공유를 한다는 것의 이점도 적습니다.
크게 생각지도 않은 부분에서 들어온 테클이어서 조금 당황했었는데, 다시보니.. shaind 님의 다른각도에서의 날카로운 지적 에 결론적으로 감사드리고요. 개념적으로만 알고있던부분에 대해서 좀더 들여다보고 공부할 기회가 되었네요