한국의 국방과학연구소(ADD)는 육군과 다차원 동시 통합전으로 전개될 미래전을 주도할 수 있는 무기 체계와 기술을 연구하고 있다.

ADD가 개발하고 있는 차기 전차 XK-2는 적의 다양한 위협을 효과적으로 제압할 수 있는 120 mm 장포신 활강포와 표적 자동추적 및 자동 항법장치, 전장관리.전술정보 처리 능력을 갖추게 된다.

차기 전차 개발이 완료되면 입체 고속기동전과 정보전에서 전술적 우위를 점하고 신개념의 능동방호체계 적용으로 생존성을 획기적으로 증대시킬 수 있게 된다고 ADD는 자체 평가하고 있다.

로템이 주계약사로 선정되어 2008년 전력화를 목표로 개발중인 XK-2 차기 전차는 21세기 디지털 전장환경에서 막강한 전투능력을 발휘하면서 해외 방산 시장에서도 경쟁력을 보유할 수 있도록 개발하고 있는 차기전차는 기존 전차와 개념을 달리하는 최첨단 장비이다.

차기전차는 K1이나 K1A1 전차와는 달리 3명의 승무원으로 운용되며, 첨단 신기술을 적용하여 그 성능을 획기적으로 향상시키고, 완전 디지털화함으로써 그 운용성을 크게 증대시킨 세계 최고수준의 성능을 갖는 전차로서 개발되고 있다.

차기전차가 전력화되는 시점에 우리 군은 미국의 M1A2 SEP, 프랑스의 Leclerc, 일본의 90식 전차등 세계 어느 전차보다도 우수한 전차를 보유하고 있다는 자부심을 갖게 될 것이다.


■ 무장

차기 전차는


120 mm 장포신 활강포
개량형 전차 포탄
포탄 자동장전장치
표적의 자동 추적장치 등을 탑재해 명중률과 파괴력이 대폭 향상된다.

차기 전차에서 운용될 120 mm 신형 포탄은 (주)풍산과 한일단조가 복수사업자로 지정되어 있으나 성형파편, 이탈피 등을 체계 종합해야 하는 기술적인 특성을 고려해 풍산을 시제업체로 위촉했다.

차기 전차의 신형 포탄에 사용될 둔감화약은 1990년대 후반부터 연구에 착수, 새로운 화합물의 설계·합성·평가 등 첨단기술을 집약시켜 개발해낸 것으로 탄두·탄약의 수송·저장 및 운용시 발생할 수 있는 충격·화재·열 등에도 기폭되지 않는 매우 둔감한 특성을 지니고 있다.

둔감화약은 고폭화약의 대명사 격인 TNT보다 25% 이상 에너지가 증대된 고성능 복합화약에 접목됐으며, 최근 개발에 성공한 국산 함대함 미사일에도 적용되어 성능과 특유의 안전성을 인정받았다.

둔감화약의 개발에 따라 향후 탄약의 저장·운용에 상당한 안전성을 확보할 수 있게 됐으며 자산 손실을 최소화하는 경제적 효과도 기대된다.

한편 고성능 둔감화약은 선진국에서도 기술공개 및 이전을 꺼리는 비밀기술로 알려져 있는 고폭화약 분야의 첨단기술로 무기체계의 효과를 좌우하는 핵심기술이다.

1970년대 후반 유엔 폭발물위원회가 둔감화약 규정을 마련한 이래 미국 등 선진 각국은 막대한 예산을 들여 관련규정을 통과한 둔감화약을 개발, 이를 각종 첨단무기에 적용하고 있다.

고폭화약의 대명사인 TNT와 이를 기반으로 한 기존의 혼합화약은 취약한 안전성과 성능의 한계 때문에 미국·프랑스 등 선진국은 60년대부터 고분자 물질을 결합제로 사용한 복합화약을 개발, 여러 무기체계에 적용해왔다. 그러나 함정이나 병기창에서 뜻하지 않은 폭발사고가 다수 발생하는 등 인명과 고가장비의 손실로 이어져 왔다. 유엔의 둔감화약 규정은 이를 최소화하기 위한 조치였다.

1980년대부터 복합화약 연구에 착수해 천마 등 우리가 개발한 무기체계에 주장약으로 적용한 바 있는 국과연은 1990년대 후반부터 둔감화약 개발에 착수, 마침내 새로운 화합물의 설계 및 합성·평가 등 첨단기술이 집약된 세계적 수준의 고성능 복합화약과 둔감화약을 개발하는 데 성공한 것이다.

둔감화약 개발에 따라 무기체계 운용과정에서 유사시 인명 및 자산 손실의 최소화에 따른 직접적인 비용을 절감할 수 있으며, 탁월한 안전도 특성으로 탄약 저장고의 저장 허용량을 대폭 증대시킬 수 있어 그 경제적 파급효과는 예상보다 매우 클 것으로 기대되고 있다.


■ 엔진부문

추진엔진부분에서는


1,500 마력의 엔진 탑재
반 능동형 현수장치 등을 탑재해 기동력이 한 단계 상승되며 강력한 험지 기동능력을 지니게 된다.

이와함께


장애물 극복을 위한 자세제어기능
최적의 기동 운용을 위한 자동항법장치
전장관리 및 전술정보 처리능력을 구비함으로써 미래에 전개될 입체 고속 기동전과 정보전에서 탁월한 성능을 발휘할 것으로 기대된다.

ADD는 동적 궤도장력 조절장치의 하드웨어와 주행중 궤도장력의 변화를 관측하고 제어하는 소프트웨어의 개발을 거의 완료한 상태이며, 이를 K1 업그레이드 버전에 우선 적용하고 차기 전차에 본격적으로 적용할 계획이다.

또한


특수장갑 및 반응장갑
신개념 능동방호 장치
화생방 방호능력 증대 등으로 인해 생존성이 획기적으로 향상될 전망이다.


■ 센서

2003년 9월 23일 ADD는 21세기 한국군의 주력전차로 개발 중인 차기전차에 적용할 첨단 조준경 열상센서와 첨단기술의 집약체인 고성능 둔감화약을 국내 독자기술로 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

차기 전차의 조준경용 열상센서는 遠적외선 영역의 2세대급 주사방식 열상센서로 지상전장환경에서 주야간 관측에 대단히 유리한 장점을 지니고 있다. 또한 50만 화소급으로 기존 장비에 비해 화면의 선명도를 2배 이상 증가시켰다.

양산 예정단가는 기존 1세대급 도입 열상센서에 비해 25% 이상 저렴하며, 포수용 및 전차장용 열상센서에 공통모듈 개념으로 동일기술과 동일부품을 사용함으로써 향후 획득비용과 정비유지비용도 크게 절감된다고 ADD측은 설명했다.

ADD는


1996년 1세대급 TOD장비의 전력화
2000년 무인항공기(UAV)에 3세대급 中 적외선 열상센서 탑재
2세대급 원적외선 열상센서 등의 업적을 이룩함으로써 적외선 영역과 방식에 대한 첨단 핵심기술을 완전히 획득하고 다양한 무기체계의 감시정찰 및 사격통제에 활용할 수 있게 됐다.

탐색개발을 마치고 체계개발에 돌입한 차기전차에 적용될 전차장·포수용 조준경 열상센서는 遠적외선 영역의 2세대급 주사방식으로 기존의 近·中적외선 영역의 열상장비에 비해 설계와 제작이 어려운 것으로 알려져 왔다.

차기전차 조준경 열상센서는 우선 원적외선의 사용으로 지상전장환경에서 주야간 관측에 대단히 유리하며 50만 화소급으로 기존 장비에 비해 화면의 선명도를 2배 증가시켰다는 점이 두드러진 특징이다. 디지털 열영상 신호처리와 소프트웨어 개발로 영상의 잡음을 대폭 제거했다.

성능 면에서 볼 때 기존 K1계열 전차에 탑재된 열상센서에 비해 탐지거리가 대폭 증가하는 등 미국의 M1A2 에이브럼즈(Abrams) 전차에 장착된 열상센서에 필적하고 있다. 특히 야간에 전차 사격 가능거리를 60% 이상 향상시킬 수 있어 군의 야간 전투력을 크게 증강시킬 것으로 기대된다.


■ 품질관리

차기 전차의 품질관리는 국방품질관리소 창원3분실이 담당하고 있다.

국품소측은 21세기 전장 환경에 부합되는 독자적 주력전차 체계개발 단계에서의 품질보증지원 업무를 수행하고 있다.


■ 전망

한국 국방부는 터키 정부와의 협력하에 2004년 3월말 주한 터키 국방무관 알리 바칼 육군 대령을 ADD로 초청해 한국의 차기전차 개발상황에 대한 브리핑을 받도록 하는 등 차기전차와 관련한 한국과 터키의 방산협력 추진 활성를 위해 노력하고 있다.

연구소를 방문한 터키 국방무관은 차기 전차 개발과 양국의 관심 사항에 대해 심도깊은 토의를 가졌다.

한국측은 차기전차에 대한 한국 육군의 뚜렷한 개발의지와 상당 수준 진행된 국과연의 개발 실적에 관한 브리핑을 제공했으며


차기전차 방산 협력을 통한 기술이전
공동개발 또는 공동생산
제3국 수출 보장 가능
개발비용 및 생산비용 측면에서 상호 유익한 점 등을 설명했다.

이에대해 터키 국방무관은 차기전차의 우수성과 국과연의 개발 능력에 대해 찬사를 보내며 양국간에 좋은 방산협력 결과가 있도록 노력하겠다고 약속했다.


정부는 2004년중 303억의 예산을 투입해 차기 전차 개발에 힘을 쏟고 있으며, 사업을 담당하고 있는 ADD에도 물심양면으로 지원을 아끼지 않고 있다.

차기 전차 개발을 담당하고 있는 ADD 제1체계개발본부의 각 전문실은 전차체계부를 중심으로 그간 수행해 온 차기전차사업의 탐색개발과 차기전차에 적용할 것을 목적으로 수행해 온 각종 응용연구 및 시험개발을 통하여 주요 핵심부품의 시제품이 성공적으로 기본성능을 발휘함을 확인하였으며 향후 본격적인 차기전차 시스템을 개발하는 데 필요한 핵심 기반기술을 확보하였다.

2004년부터 체계개발에 착수하는 차기전차는 우리 군의 미래 전력의 주춧돌이 될 것이다.

기존 K1 전차의 경우 외국 설계로 국내 생산된 기종이어서 진정한 기술자립에는 다소 미흡하였고, 2003년부터 선보이고 있는 K1 성능개량전차도 기존 전력을 보완하는 데는 충분하지만 차기전차는 전차전력을 한세대 업그레이드 시킬 수 있는 무기체계로 미래전장에 대비할 수 있는 충분한 능력을 갖추게 될 것이다.

또한 성능 대 가격면에서 선진국의 최신 전차에 비해 경쟁력이 매우 높고 주요 핵심부품이 세계 최고 수준과 같거나 그 이상에 도달할 것으로 보여 전차나 주요 기능품 단위의 수출에 크게 유리할 것으로 예상되므로 국내 기술개발에 의한 수출 실현 가능성은 매우 크다.

출처: 글/정리/구성 : MR 편집부

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* 철갑탄용 텅스텐 중합금 관통자 (1)

2001년 8월6일 국방과학연구소는 창설 31주년을 맞아 창설 이후 국과연이 연구개발한 무기체계를 한자리에서 관람할 수 있는 전시관인 ‘국방과학관’의 문을 열었다.

144평 규모의 국방전시관은 소총 등 기본화기는 물론 자주국방의 자존심으로 손꼽히는 지대지 미사일 현무, 155mm 자주포 K- 9, 공군 기본훈련기 KT-1 웅비 등 각종 무기체계와 장비의 실물 또는 모형이 개발 시기에 따라 과거·현재·미래 등으로 나뉘어 짜임새 있게 전시돼 있다.

이런 국방과학관이 문을 열자마자 연구소를 방문하는 군내외 관계자들의 필수적인 견학 코스로 자리잡았음은 물론이다. 개관을 위해 몇 개월 동안 고생한 국과연 전략홍보팀은 이제 안내와 해설을 위해 발길을 더욱 바쁘게 움직여야 했다.

개관한 지 며칠 안되는 10일께, 당시 전략홍보팀 소속 우승현씨는 미군의 무기체계 개발과 관계된 미군 영관장교의 내방을 받고 국방과학관을 안내하던 중 득의의 미소를 지었다.

우씨는 성의를 다해 설명했지만 미군 장교의 눈에 우리가 개발한 장비가 눈에 쏙 들어올 리 없었다. 그는 전시관 초입부터 고개를 조금 끄덕이며 나아갈 뿐이었다. 우리보다 무려 100배가 넘는 국방연구개발비를 쏟아부으며 세계 최첨단 무기체계를 개발해온 그들이기에 아마도 그 장교는 전시물을 대충 둘러보는 가운데 ‘한국이 이런 정도의, 이런 무기를 개발했구나’ 하는 정도로 생각했을지도 모를 일이다.

그러던 그 장교가 발걸음을 한순간에 딱 멈추었다. 그는 10분이 넘게 한 곳만을 바라보며 생각에 잠겼다. 그의 고정된 시선에는 뜻밖이었는지 알듯 모를 듯한 움직임이 엿보였다. 안내하면서 다소 자존심이 상했던 우씨에게는 짜릿한 쾌감의 순간이었다. 내심 이렇게도 말하고 싶었다. “우리도 필요하다면 만듭니다.”

무엇이었을까. 그가 본 것은 전차의 장갑을 뚫고 들어가 파괴시킬 수 있는 포탄과 관통자, 즉 신형 105mm 날개안정철갑탄(APFSDS-T：K274)과 텅스텐 중합금 관통자였다. 이를테면 전체적으로 볼 때 대(對)전차용 텅스텐 포탄인 셈인데, 여기서 텅스텐 소재의 철갑탄이라는 사실 자체만으로는 새삼스러운 것이 못됐다.

이제까지 철갑탄의 파괴력을 좌우하는 관통자 소재로는 열화우라늄과 텅스텐이 쓰여 왔다. 하지만 파괴력 또는 관통력이 우수한 것은 열화우라늄으로, 실전에서 확인됐다. 따라서 텅스텐 소재의 파괴력은 열화우라늄에 미치지 못한다는 것이 일반적 견해였기 때문이다.

그런데 우씨는 국과연이 개발한 텅스텐 소재 관통자가 미군이 보유하고 있는 열화우라늄 소재의 파괴력에 버금가는 위력을 지녔으며 이 소재는 재료적인 면에서 기존의 텅스텐 소재와는 전혀 다른 중합금으로 세계 최초의 재료기술이라고 설명한 것이다. 물론 국과연의 텅스텐 중합금이 세계에서 가장 우수한 파괴력을 지닌 관통자의 재료라고 말할 수는 없다. 그러나 그 미군 장교가 충분히 주목할 이유는 있었다.

마침 당시는 이른바 ‘걸프전 증후군(신드롬)’ ‘발칸 증후군’이 전세계적으로 뉴스의 이슈가 돼 있었다. 미군이 코소보 전쟁과 유럽 발칸 반도에서 전쟁을 치르며 열화우라늄탄을 사용, 환경오염 및 인체 유해 논쟁을 일으켰던 것이다.

미군은 이같은 증후군이 열화우라늄탄에 의한 것이 아니라고 주장했으며, 또 그렇다는 실제적인 증거도 나오지 않았지만 미국은 세계적으로 들끓는 여론에 골머리를 앓아야 했다. 그러던 중 국과연을 방문한 미군 장교는 한국의 국과연이 열화우라늄 관통자의 파괴력 수준으로 성능을 대폭 향상시킨 텅스텐 관통자에 주목한 것이다.

마침 8월 말 국방일보와 국방부를 출입하는 중앙 언론매체들의 기자단도 국과연을 방문, 국방과학관을 둘러보았다. 그리고 다음날 국과연이 개발한 신무기라며 2종의 무기체계와 1건의 핵심기술이 언론에 일제히 소개됐다.

군단급 정찰용 무인항공기(UAV), 함정용 전자전 장비(SONATA), 그리고 바로 텅스텐 소재 관통자였다. 이 세 가지가 군(軍)내의 제한된 관계자들 외에 일반에게 알려지기는 처음이었으며 집중적인 관심의 대상이 됐다.

국과연은 이 텅스텐 중합금 소재를 개발하면서 제조기술에 관련한 논문 23편을 이미 국내외 유수 전문 학술지에 발표한 바 있으며, 국내 7건을 비롯해 미국·일본·영국 등에서 6건 등 모두 13건의 특허를 획득했다.

특히 양질의 텅스텐을 보유하고 있는 우리나라로서는 원료의 고부가가치화가 가능한 원천 기술로 외국의 무기체계에도 적용이 가능해 수출을 통한 외화 획득, 국내 기반산업 발전, 군 전투력 강화 등 다양한 효과가 기대되고 있다.

열화우라늄 포탄을 보유하지 않은 우리 군은 T-72·천마호 등 북한의 신형 전차를 충분히 제압할 수 있는 이 텅스텐 포탄을 전차부대에 공급하고 있으며 향후 활용도는 더욱 높아질 전망이다.

이제 대전차 날개안정철갑탄의 관통자 소재로서 세계 최고의 품질과 기술이 담긴 텅스텐 중합금 개발 이야기를 장전한다.

< 출처 : 국방일보 신인호 기자 >


사진출처: 밀리터리리뷰, 비메일 백사님