세계적인 3세대 포병혁명에 맞이하여 한국육군 역시 새로운 포병시스템을 구축하고 있다. 그 규모는 과히 세계 최고수준으로 XM-982 엑스칼리버와 동급의 <한국형 GPS 유도 지능포탄>이 개발되고 있고, 미국의 CCF와 동급의 <한국형 2D 탄도수정신관>개발계획이 진행되고 있다. 더욱이 최신형 유도포탄을 운용할 수 있는 300대 이상의 K-9 자주포 양산되었고, 1,180대에 이르는 K55 자주포를 K55 PIP 자주포로 개량되며, 중장기계획으로 차기자주포를 개발한다는 장대한 계획이 진행 중인 것이다.

 

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시작하면서...
 1990년대 초반부터 대량 배치되기 시작한  제2세대 포병시스템인 AS90, K9, PzH 2000, M109A6 팔라딘 등의 자주포는 혁신적인 반응속도와 발사속도, 기동성, 방어력을 가진 모델이다. 하지만 제2세대 자주포를 소유한 국가는 그다지 많지 않아, 미국이 M109A6 팔라딘 자주포 697문, 독일이PzH 2000 자주포 185문, 영국은 AS90 179문, 터키가 약 200문의 K9 자주포의 계열형인 푸트나를 생산할 계획으로 있다.

 

 이와 비교해 한국육군은 1998년부터 2011년까지 총 3조4천723억원의 예산을 투입, K9 자주포 532문을 전력화할 계획임을 밝혔다. 여기에다 1,180문의 K55 자주포 상당수를 M109A6 팔라딘과 동급으로 개량하는 K55 PIP 사업을 올해부터 시작할 계획으로 있다. 이것이 끝이 아니다. 합참이 공개한 중장기 전략계획에는 <사정거리 50km급의 차기자주포>를 개발한다는 언급이 나오는 등등, 전 세계적으로 미국을 제외하면 유례가 없는 첨단 포병전력을 건설하고 있다. 하지만 필자가 진정 눈여겨 본 것은 거창한 차기자주포나 K55 PIP 프로젝트가 아닌, CCF(탄도수정신관)으로 호칭되는 <한국형 2D 탄도수정신관>개발 계획이다.
 

▲ 현재 확정된 K55 PIP 자주포의 개량 계획

 

첫 번째, 한국형 GPS 유도무기의 개발
 2006년 지상무기세미나를 통하여 <한국형 GPS 유도 지능포탄>의 모크업이 등장하였다. 공개된 모델의 사정거리는 나오지 않았지만 25~50m 공산오차(PE)를 지니며, 전방에는 GPS 수신장치와 IMU(관성측정모듈)이 장착되고, 2차원 구동으로 움직이는 4개의 탄도조종날개가 장착되어 있었다. 그 중간에는 모듈형 탄약적재시스템으로 되어있어, 필요에 따라 고폭탄(HE), DPICM탄, 한국형 상부공젹지능탄, FASCOM(포발사 지뢰)를 운반할 수 있다고 언급되었다.

 

 후방에는 포탄의 회전력을 감소시켜, 전방 4개의 탄도수정날개의 효율을 놀일 수 있는 대형 공력날개를 갖추며, 동시에 사정거리 연장을 위한 BB(베이스 브리드)유닛을 장착하고 있다. 전체적인 성능은 40km이상의 사정거리를 지니며, 25~50m 공산오차를 명시하고 있지만 실제 완성형 모델은 20m이하급의 PE(공산오차)를 지닐 것으로 판단된다.

 

◆ 한국형 GPS 유도 지능포탄의 한계점
 한국형 GPS 유도 지능포탄은 전체적으로 미국의 XM-982 엑스칼리버와 동등한 성능을 지향하는 우수한 시스템이지만 동시에 그 한계도 분명하였다. 즉, 가격상의 문제가 지적되었던 것이다. XM-982의 초도시제품의 발당가격은 10만 달러로, 8만 달러의 AGM-114 헬파이어를 능가했다. 그리고 양산제품 역시 스웨덴과 호주의 양산물량이 확보되었음에도 발당 3만 9,000달러라는 엄청난 가격대를 형성하고 있다. 통상적인 155mm M-107 표준탄의 가격이 500달러 미만인 것을 고려하면, 그 우수성은 인정하겠지만 너무나 비싼 가격에 해당하는 것이다.

 

▲ 2006년 공개된 한국형 GPS 유도 지능포탄의 모습이다. 25~50m 공산오차(PE)를 지니며, 전방에는 GPS 수신장치와 IMU(관성측정모듈)이 장착되고, 2차원 구동으로 움직이는 4개의 탄도조종날개가 장착되어 있다.

 

 한국형 GPS 유도 지능포탄의 경우에도 그 가격이 크게 다운될 가능성은 없다. 우선, 양산 수량이 미국에 비교하여 많지 않을 것은 분명하며, 핵심적인 BLDC 모터와 GPS 수신칩이 수입되어야 하고, 또한 극미세 공정자체가 저가화가 매우 곤란한 공정이므로 생산성의 문제가 있기 때문이다. 위의 이유로 인해 한국형 GPS 유도 지능포탄이 사용될 수준의 목표는 C4I 지휘시설, 포병, 기계화차량, 갱도진지 입구 등의 고가치 공격목표 한정될 것이다. 이렇게 제한된 유도무기를 포병혁신으로 호칭할 수 없으며, 그 가격을 고려한다면 차라리 비슷한 가격대의 공군의 500파운드급 JDAM이 훨씬 낳겠다는 말이 나올 수밖에는 없는 실정이다.

 

◆ 진정한 혁명아, 한국형 2D 탄도수정신관
 XM-982 엑스칼리버의 가격은 미국은 물론, 동급의 정밀유도탄을 개발하는 모든 서유럽 국가들에게도 고민이었고, 사실 엑스칼리버급의 정밀도가 필요한 목표도 그다지 많지 않았다. 통상 155mm포탄은 10~15m의 공중폭발모드를 적용, 200m이내의 노출된 보병의 80%이상을 사상(死傷)시키고, 35m이내에 노출된 14.5mm철갑탄(관통력 30mm수준)이하의 방어력을 지닌 기계화보병전투차들, 예로 BMP-1/2,/3와 모든 BTR 계열, 모든 M113 계열과 AIFV 장갑차의 장갑을 관통할 수 있다.

 

 50m이내라도 대부분의 기계화차량에 관통 및 손상을 줄 수 있으며, 전차 역시 노출된 광학부품이 파손되고, 상당히 높은 확률로 해치가 관통되거나, 엔진 덮개와 궤도장치가 파손될 수 있다. 때문에 155mm탄은 50m 원형안의 착탄을 명중탄으로 판단하며, 전차를 제외한 거의 모든 기계화차량에 파괴수준의 치명적인 손상을 가할 수 있다. 그런데 기술의 발전은 성인남성 손바닥 크기도 미치지 못하는 작은 신관부와 약 3,000~4,000달러의 가격을 통해 50m이내의 공간에 155mm탄을 착탄시킬 수 있도록 해주고 있다.

 

▲ 제3세대 포병혁명을 주도하는 2D 탄도수정신관을 장착한 155mm포탄의 비행모습이다. 전방 신관부에 장착된 날개와 항력 증강장치를 통해 50m이하의 오차에서 명중한다.

 

 이것이 바로 <탄도수정신관(Course Correction Fuze)>이라 호칭되는 155mm탄용 GPS유도시스템이다.
 보충하면, <탄도수정신관>이란 통상적인 155mm탄 전면의 <신관부>에 장착되어, 이렇다 할 탄체의 개조없이 전방의 신관부 자체가 GPS데이터를 수신함과 동시에, 탄도수정날개를 조종하여 탄도를 수정할 수 있는 혁신적인 시스템이다. 국내에서도 세계적 발전추세에 발맞추어 50m이하의 공산오차를 지닌 <한국형 2D 탄도수정신관>의 개발을 시작하였으니, 이것이 바로 진정한 <3세대 포병혁명>을 이끌 혁명아가 될 것이다.

 

두 번째, 탄도수정신관의 개발시작
 사실 손바닥 크기도 안 되는 신관부에 GPS 수신장치, 탄도조종날개, 조종통제 유닛을 집어넣는 것은 결코 쉬운 문제가 아니었다. 덕분에 2D 탄도수정신관은 수많은 시행착오를 겪고 개발되었으며, 실제 외국과 국내에서 다음과 같은 개발과정이 진행되었다.

 

◆ 1D 탄도수정신관의 개발
 GPS의 실용화와 MEMs(Micro Electro Mechanical Systems : 미세전자기계시스템)기술의 발전을 이용하여 초기 연구자들은 기존의 재래형 탄약에 간단한 탄도수정신관을 결합하여 명중률 제고에 나서게 된다.
 1990년대 중반부터 시작된 탄도수정신관의 연구는 지금과 같이 2차원 날개를 가지고 탄도의 가로폭 오차와 세로폭 오차를 모두 수정한다는 것은 생각지도 못하는 수준이었다. 최초의 시도는 GPS의 데이터를 수신받은 이후, 적정한 위치에서 <항력 브레이크>를 전개하여 포탄의 속도를 감속시키는 방법으로 155mm탄의 세로폭 오차(거리오차)를 줄이려는 연구가 시작되었다.

 

▲ 2006년 공개된 한국형 GPS 유도 지능포탄의 모습이다. 25~50m 공산오차(PE)를 지니며, 전방에는 GPS 수신장치와 IMU(관성측정모듈)이 장착되고, 2차원 구동으로 움직이는 4개의 탄도조종날개가 장착되어 있다.

 

 보충하면, 목표와의 실제사거리가 20km이면, 22km거리에서 착탄할 수 있는 각도로 방열하여 포탄을 발사한 이후, 20km 위치에 정확히 떨어질 수 있는 탄도에서 <항력 브레이크>를 전개해 가장 이상적인 탄도로 낙하시킨다는 개념이었다. 이때 필요한 항력을 만들기 위해 단순한 천을 만든 <직물형(Fabric) 브레이크>를 사용하는 독일의 DMS모델이 개발되었지만, 직물형 브레이크는 높은 속도와 압력하에서는 비교적 많이 흔들리는 경향이 있었다.

 

 또 다른 방안으로 단단한 금속날개를 갖춘 <금속 브레이드(Metal Blade)>형 항력 브레이크를 사용하는 영국의 STAR, 프랑스의 SPACIDO 모델이 개발되어 항력 브레이크의 흔들림 없이 탄도오차를 줄일 수 있었다. 하지만 금속 브레이드는 보다 복잡하고 크기가 대형화되는 문제가 지적되었으므로 개발자들은 보다 경량의 시스템을 개발하고자 노력하였다. 이렇게 간단한 1차원(1D)적인 거리 제어만을 할 수 있는 시스템을 <1D 탄도수정신관>이라 호칭하며, 2000년대 초반에 실용화 단계에 도달하게 된다.

 

◆ 국내의 1D 탄도수정신관 개발
 국내에서도 2000년대 초반부터 선진국에서 공개한 매우 제한된 기술자료만을 가지고 이른 바 한국형 TCF(Trajectory Correction Fuze : 탄두수정신관)의 연구를 수행하였다. 개발의 방향은 선진국도 정확한 답을 내지 못한 상황이었으므로, 독일의 DMS와 유사한 <직물형(Fabric)>, 영국의 STAR와 유사한 <금속 브레이드(Metal)>형 모두를 개발하여 테스트 하였다. 그 결과, 당시 최고수준인 영국 DERA의 STAR가 보여준 항력증가 수치, 즉 Factor 3.0보다 우수한 Factor 3.5∼4.0수치를 달성함으로써 한국형 1D 탄도수정신관의 개발가능성이 검증되었다.

 

▲ 현재 미국과 독일에서 개발중인 CCF, GF, ANSR 탄도수정신관의 모습이다. 이중 ANSR은 미 해군의 주문에 따라 개발중인 127mm탄용 모델이다.

 

 하지만 그 사이 기술혁신이 일어났다. 포탄의 발사 시에 나타나는 엄청난 18,000G의 중력가속도와 16,000rpm이상 회전수를 견딜 수 있는 소형의 BLDC(Brush Less DC-motor : 직류브러시 모터)가 개발되었던 것이다. 본 BLDC 모터는 손바닥 크기에 불가한 신관부에도 집어넣을 수 있었으므로, 그 동안 비교적 대형인 엑스칼리버와 같은 정밀유도포탄만이 가능했던 탄도조종날개를 통한 2D(2차원)제어가 가능하게 되었다.
 
세 번째, 한국형 2D 탄도수정신관
 BLDC 모터와 소형 날개를 통한 2D(2차원)제어가 가능해지자, 제일 먼저 미국이 CCF(Course Correction Fuze: 탄도수정신관)를, 동시에 독일이 GF(Guidance Fuze : 유도신관)으로 호칭되는 2D 탄도수정신관 개발계획을 내놓게 된다. 미국의 CCF의 개발은 과거는 영국계였지만, 지금에는 영미합작이 된 BAE SYSTEM사를 주축으로 미국과 영국의 여러 회사가 합작을 통해 2009년까지 완성될 예정으로 있다.

 

▲ BAE Systems사의 주도하에 개발중인 CCF의 모습이다. 상부에 회전각을 조종하는 4개 날개와 함께, 하부에 공기저항을 일으키는 원반형의 항력 브레이크의 모습이 보이고 있다.

 

 국내에서도 2D 탄도수정신관의 가능성이 보이자 2007년 기초적인 개념연구에 들어가 상당한 시뮬레이션 성과물을 보여주고 있다. 지금부터 한국군사과학기술학회지 제11권(2008년 8월)에 발표된, 국방과학연구소 제4기술연구본부 3부 4그룹의 연구진들이 집필한 <2D 탄도수정탄의 형상설계연구>논문을 바탕으로 한국형 2D 탄도수정신관 연구과정에 대해 정리해 보고자 한다.

 

◆ 2D 탄도수정신관 연구시작
 앞서 언급한 한국형 1D 탄도수정신관을 연구한 국과연 연구팀은 독일의 GF(Guidance Fuze : 유도신관)과 유사한 형상을 가진 한국형 2D 탄도수정신관 연구를 시작하였다. 연구된 한국형 탄도수정신관은 각각 1) GPS 수신장치, 2) 관성/자계센서, 3) 회전분리장치(roll decoupling bearing unit), 4) 롤 구동장치/발전기(roll actuation/generator), 5) 탄도조종날개(canards)의 주요 구성품으로 이루어져 있다.
 

이들을 설명하면,

1. GPS 수신장치는 말 그대로 GPS의 L1, L2 항법신호를 수신하는 부분이며, 2009년부터 여러종류의 GPS유도포탄에 적용될 수 있는 공통형 GPS장치의 본격연구가 시작되고 있다. 특히 본 수신장치는 미국의 GPS 신호이외에, 러시아의 GLONASS 항법신호를 수신할 수 있도록 개발되어, GPS 재밍은 물론, 미국의 항법지원 없이도 운용될 수 있도록 고려되었다.

 

2. 관성/자계센서는 포탄의 관성력과 회전속도를 측정하는 장비로써, 자계센서가 장착되는 것은 지구의 자기장을 기준으로 하여 포탄의 회전속도를 검출하기 때문이다.

 

▲ 155mm 표준탄에 미국이 개발중인 CCF(탄두수정신관)을 장착한 모습이다. 전체적인 크기의 비례를 확인할 수 있다.

 

3. 회전분리장치는 탄도수정신관과 155mm 탄체를 연결하는 조립나사 부위를 베어링으로 연결함으로써, 탄도수정신관과 탄체의 회전운동을 분리시키는 기능을 수행한다. 즉, 탄체의 회전은 탄도조종날개의 조종능력을 떨어뜨리므로 되도록 탄체의 회전과 탄도수정신관을 분리시킬 필요가 있기에 도입된 것이다.

 

4. 롤 구동장치는 신관의 롤(회전)자세제어를 기능을 담당하며, 동시에 발사초기 신관의 회전날개의 공력에 의한 탄체와 신관의 상대적 역회전을 이용하여 발전기의 기능을 수행한다. 즉, 3,4번 날개는 155mm탄의 고유 회전각도와 반대각도로 날개가 회전하도록 설계되어 있어, 포탄이 발사되면 날개가 반대로 회전하는데, 이때 회전력을 이용해 발전기를 돌려 탄도수정신관에 필요한 <전기에너지(電源)>을 공급하게 된다.

 

5. 1~4번의 탄도조종날개(canard)는 각각 90도 간격으로 4개 부착되어 있으며, 1, 3번 날개는 각각 반대 방향으로 경사각(cant angle)이 있는 회전날개(spinning canards)이다. 이들 1,3번 날개의 크기와 경사각은 신관의 회전 모멘트가 베어링의 마찰력보다 크도록 설계되어 회전안정탄(spin stabilized munition)의 비행 전 구간에 대하여 탄도수정 신관의 롤 각도제어가 가능하도록 설계된다. 2,4번 날개는 경사각이 같은 방향으로 되어 탄체에 양력을 부여하도록 설계되어진 탄도조종날개(steering canards)이다.

 

 설명을 보충하면, 1.3번 날개는 155mm탄체의 회전수에 맞추어 적절한 각도로 탄도조종날개의 각도를 비트는 방법으로 탄체의 회전각과 함께, 공력저항을 조종하여 가로폭 오차와 세로폭 오차를 수정하는 기능을 갖는다.
 
◆ 2D 탄도수정신관의 작동과정
 위에서 언급된 구성요소를 통해 2D 탄도수정신관은 각각 1) 탄도비행 구간, 2) 탄도수정 구간, 3) 종말탄도 구간을 비행하면서 다음과 같은 작동과정을 갖는다.

 

1, 초기 발사시의 반원형의 포물선형의 <탄도비행 구간>에서는 탄도조종날개가 회전하면서 발전기가 가동되고, 동시에 제어에 방해되는 탄체의 회전이 감소된다. 이때 탄체가 일정한 회전속도로 안정화되면, 탄도수정 구간으로 전환된다.

 

▲ 국내에서도 개발중인 GF 2D 탄도수정신관의 구조도

 

2, <탄도수정 구간>은 GPS 수신장치로 부터 실시간 위치자료가 수신되어, 저장되어 있는 이상적인 탄도와 비교되어 오차의 정도를 알 수 있게 된다. 오차정보에 따라 장착된 탄도조종날개가 움직여 좌우 편위를 수정하게 된다. 구체적인 탄도수정의 방법은 <관성/자계센서>를 이용하여 155mm탄의 회전수를 알아낸 다음, 회전수에 맞추어 가장 이상적인 각도로 탄도조종날개를 비틀어 조종하는 방법을 통해 155mm 탄의 좌/우 탄착각도를 수정할 수 있다. 또한 탄도조종날개는 비행을 방해하는 공력저항을 발생시키므로, 날개를 적절히 비틀어 공력저항을 증/감시키는 방법으로 사거리에 해당하는 세로 폭 오차 역시 수정하게 된다.

 

3, 종말탄도 구간에서는 탄착지에서 탄두기폭 및 내부의 입력된 자탄방출이 이루어지며, GPS 수신 링크가 끊어질 경우에는 탄도비행을 재개하게 된다.

 

◆ 2D 탄도수정신관의 연구과정
 국방과학연구소 연구진들은 2D 탄도수정신관의 형상설계를 위해 미국 Arrow Tech사에서 개발되어진 PRODAS 프로그램을 사용하였다. 여기서 PRODAS 프로그램은 탄약의 형상설계와 강내/강외 탄도 분석용 프로그램이다. 또한, 한국형 2D 탄도수정신관의 참고모델인 독일 2D GF의 탄도조종날개의 형상을 참고하고자 독일 Diehl사의 기술용역 결과보고서를 기본모델로 하였다.

 

 개발된 탄도조종날개의 면적은 약 6cm2로서 비교적 작으며, 형상설계 변수 중 공력에 미치는 영향력이 제일 클 것으로 예상되는 날개의 길이(fin span)를 설계변수로 설정하였다. 이를 통해 탄도수정신관 외형 직경의 1.2배와 1.5배 길이의 탄도수정날개를 제작하여 이를 시뮬레이션을 통해 구동시켜 보았다. 그 결과, 탄도조종날개의 각도변화로 인해 사거리 방향으로는 약 700m, 좌/우 편위 방향으로는 약 1,000m의 탄도수정성능을 확인하였다.

 

▲ K9 자주포가 2D 탄도수정신관과 같은 전자식 신관에 자동으로 정보를 입력시키고자, 탄약 이송장치에 설치한 <전자식 시한신관 장입기>의 작동과정을 보여주고 있다.

 

 이는 약 18km의 사정거리를 갖는 표준형 155mm탄의 분산도가 최대사거리에서 공산오차 200 300m임을 고려할 때, 탄도수정성능이 충분함을 의미하였다. 수많은 시뮬레이션 결과자료를 통해 한국형 2D 탄도수정신관의 외형이 설계됨에 따라, 현재 개발이 시작된 GPS 수신장치와 소형 제어장치 등을 결합하여 2010년 정도부터 본격적인 개발이 진행될 것으로 파악되고 있다.

 

네 번째, 한국형 2D 탄도수정신관의 우수성
 한국형 2D 탄도수정신관이 개발되면, 현재 양산된 모든 종류의 155mm탄의 신관부와 결합되어, 사정거리를 불문하고 50m이내의 오차로 탄착이 가능하게 된다. 간단히 이야기해 2D 탄도수정신관을 장착한 1발의 탄으로, 6문의 자주포를 이용해 1~3발을 발사해야만 했던 임무를 수행할 수 있게 되는 것이다.
 그럼 구체적으로 2D 탄도수정신관의 능력과 함께, 그 경제성과 운용방법을 분석해 보고자 한다.

 

◆ 탄도오차 감소능력
현재 국내에서 운용중인 155mm탄의 공산오차는 다음과 같다.

 

 

 최대사정거리를 기준으로 가로세로 50m이내의 면적 안에 명중탄을 내기 위해서는 이론적으로 K-307은 12.8발, K-310탄은 8.64발, KM-549A1탄은 3.2발, KM-107탄은 1.2발이 필요로 한다. 하지만 이들 공산오차는 단순한 면적만을 계산한 것이며, 실제로 여러 외부변수, 즉 포신의 상태와 장약의 온도, 바람, 습기 등의 외부기후의 영향으로 탄의 공산오차는 보다 커지게 되므로, 어떠한 상황에도 동일한 공산오차를 갖는 2D 탄도수정신관은 큰 가치를 지닌다.

 

 가격 경쟁력을 보면, 통상적으로 M-107 표준탄의 가격이 약 40만원 정도이고, K-310 BB탄의 경우에는 그 가격이 1,000만원에 육박하므로, 미국의 납품가 기준으로 약 3,000~4,000달러 정도의 가격대로 판단되는 2D 탄도수정신관의 비용 대 효과는 매우 우수하다고 평가할 수 있다. 무엇보다 비용을 넘어서, 전쟁 초기 3일 간의 대화력전의 수행 시, 목표의 숫자보다 아군포병의 수가 크게 부족한 상황에서, 1~2회의 발사로 임무를 완수시켜 보다 많은 목표대응능력을 제공하는 2D 탄도수정신관의 전략적 가치는 엄청나다.

 

◆ 한국형 2D 탄도수정신관의 발전방향
 2D 탄도수정신관은 이미 생산된 구형탄의 명중률을 향상시키기 위해 개발된 것이지만, 신형탄과 결합되면 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. DPICM(이중목적자탄)이나, 상부공격 지능탄을 운반하는 155mm탄용 탄체는 단순한 운반수단에 불과하므로 굳이 강철을 사용할 필요가 없다. 그러므로 한국형 APFSDS탄에 복합재 이탈피 제작기술로 축적된 복합재 성형기술을 사용해 영국의 신형 경량탄약(LWAM)프로그램과 같이 155mm탄의 탄체를 <강화플라스틱 복합재>로 만드는 것이 가능할 것이다.

 

▲ PRODAS 프로그램을 사용하여 구현된 한국형 2D 탄도수정신관 모델을 보여주고 있다.

 

 이들 강화플라스틱 탄체 속에 DPICM탄과 상부공격 지능탄 등을 탑재하고, 이의 유도를 2D 탄도수정신관에 맡기면, 그 전체적인 운용효율은 고가의 한국형 GPS 유도 지능포탄과 동등해질 것이다. 실제 한국형 GPS 유도 지능포탄과 같은 고가(高價)의 탄약시스템은 정확한 명중률에 지중관통형 고폭탄 탄체를 결합하여, 지하에 숨어있는 적의 벙커와 탄약고, 갱도진지 등의 강화형 목표공격에 사용되는 것이 이상적이다.
 영국의 연구결과에 따르면, 강화플라스틱 복합재로 약 10kg의 중량이 감소된 포탄은 약 10~12km의 사정거리 연장효과를 가지게 된다고 한다.

 

다섯 번째, 한국육군의 자주포 개량 프로젝트
 한국형 GPS 유도 지능포탄과 한국형 2D 탄도수정신관은 복잡한 데이터 입력과정이 필요하므로, 이를 기존의 수동 입력과정에 의존하면 포병의 운용효율이 크게 떨어지게 된다. 이들 문제에 대응하고자 한국육군은 K55 PIP를 개발함은 물론, 기존 K9 자주포의 사격통제시스템을 개량하여  <전자식 시한신관 신호장입기>를 장착할 계획으로 있다.

 

◆ K-9 자주포의 발전형 사격통제시스템
 K9 자주포는 K77 사격지휘차에 장착된 BCTS로 호칭된 포병사격지휘시스템에서 RF(무선)을 통해 공급된 1) 표적위치정보, 2) 사용 탄약정보, 3) 사격 횟수정보 등을 입력받아 자동으로 60초 이내에 포신을 방열시켜 초탄발사를 준비할 수 있다. 하지만 포신이 재빨리 방열되어도 폭발시점 등을 입력시키는 전자식 신관을 사용시에는 정보입력에 30초~1분의 시간이 소요되므로 실제 추가적인 반응시간이 소요되었다.
 문제는 GPS 유도 지능포탄과 한국형 2D 탄도수정신관 등의 경우, 입력해야할 데이터가 상당하므로 기존의 수동식 입력으로는 답이 없었다.

 

▲ K9 자주포가 2D 탄도수정신관과 같은 전자식 신관에 자동으로 정보를 입력시키고자, 탄약 이송장치에 설치한 <전자식 시한신관 장입기>의 작동과정을 보여주고 있다.

 

 이들 문제를 해결하고자 K55 PIP는 처음부터, K9 자주포는 창정비 시기를 이용하여 <전자식시한신관 장입기>와 일체화된 <개량형 사격통제시스템>을 장착하는 계획이 진행되고 있다. 구체적으로 K9 자주포는 포탑 후방의 콘베이식 탄약 적치대를 통해 옮겨진 155mm포탄은 우선 탄약을 약실로 옮기는 <이송장치>에 놓이게 된다. 그러므로 국과연 기술진들은 이송장치에 <전자식 시한신관 장입기>를 장착하고, 이를 사격통제장치와 연동하여 자동으로 전자식 신관에 정보를 입력시키는 개량킷을 개발하였다. 덕분에 2D 탄도수정신관 같은 전자식 신관으로 정보입력시간이 없어져, 전자식 신관을 이용하는 포탄도 60초 이내의 초탄발사가 가능하게 되었다. 진정한 고속전의 시대가 개막된 것이다.

 

◆ K9 사격통제시스템의 개선
 K9 자주포는 1990년대 초반에 설계되었으므로 간단한 문자 정보만을 전시하는 DOS형 운용 소프트웨어를 가지고 있다. 이들 DOS 소프트웨어는 확장성에 문제가 많았으므로, 국방과학연구소는 새롭게 장착된 <전자식 시한신관 신호장입기>와의 연동과 동시에, 보다 우수한 GUI 환경을 제공하고자 하였다.

 

 이를 위해 마이크로소프트(Microsoft)사가 자사의 WINDOW체계에서 운용되는 각종 프로그램의 연동을 위해 사용하는 을 사용하여, K9 자주포를 운용프로그램의 전체적인 연동성을 확인하는 시뮬레이션을 통해 새로운 K9 자주포용 사격통제시스템이 개발되었다. 연구된 개선시스템은 창정비 기간에 도입될 것이며, 현재 국과연은 K9 자주포의 사격통제시스템이 보다 복잡한 임무를 수행할 수 있도록 보다 성능을 강화하는 방안을 연구 중에 있다.

 

▲ 미국의 NLOS 차기 자주포이다. 국내에서도 동급 이상의 한국형 차기자주포 개발을 위해 연식 주퇴기술과 경량형 포신기술 등의 첨단 포병기술이 개발되고 있다.

 

정리하며...
 현재 6문의 자주포로 구성된 1개 포대가 수행하는 임무를 단 1~2발의 2D 탄두수정신관 포탄이 수행할 수 있는 포병혁명이 진행되고 있다. 과거 언제나 선진국의 군사기술 발전을 따라가기도 벅차했던 대한민국은, 이제 선진국과 거의 대등한 위치에서 세계 최강급의 자주포와 함께, 세계최강급의 정밀유도 탄약시스템을 독자 개발하는 단계까지 도달하였다. 특히나 그 규모와 수량에서 거의 미국과 동등한 수준의 대규모적인 포병개량 계획을 진행하고 있어, 2020년 이후가 되면 그야말로 세계최고급의 포병전력을 구축할 것으로 판단되고 있다.

 

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기사제공= 월간 밀리터리 리뷰 2009년 4월호


Posted by e밀리터리안

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