한국육군은 국방개혁 2020에서 여전히 숙제로 남은 대화력전을 위한 수단으로 K9 자주포 500문 이상을 생산함과 동시에, 기존에 생산된 1,100문이 넘는 K55 자주포에 대한 PIP(Performance Improve Plan: 성능개량)사업을 진행하고 있다. 덧붙여 K10으로 호칭되는 새로운 K9 자주포를 위한 새로운 탄약보급차량이 생산되고 있음은 물론, K55 PIP의 기동작전을 위해 새로운 <신형 탄약보급차량>이 새롭게 생산될 계획이다. 이외에도 세부적인 개량으로 K9 자주포의 사격통제시스템이 개선됨과 동시에 새로운 <전자식 신관장입기>가 자주포에 장착될 계획으로 있다. 이들 새로운 포병시스템을 차례대로 살펴보고자 한다.  

  

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첫 번째, K9 자주포 개량 프로젝트

 K9 자주포는 1990년대 초반기술로 설계되었으므로 사격통제시스템은 기본적으로 문자위주의 DOS형 운용체계를 갖추고 있다. 때문에 지금의 그래픽 인터페이스 체계와 비교해 딱딱한 문자의 사용량이 많아 인식이 어렵고, 보다 다양한 정보를 표시하는데 한계가 있었다. 이들 문제는 K9 자주포의 터키형인 ‘푸트나’에서 제기되어, 현재 푸트나는 원도우 계열의 그래픽 인터페이스 체계를 사용하는 사격통제시스템 프로그램이 적용되었고, K9 자주포 역시 적용이 검토되고 있다.


 새롭게 개발될 K55 PIP 자주포의 사격통제시스템은 당연히 후기에 개발되는 시스템인 만큼 그래픽 인터페이스 환경을 사용함은 물론, 새로운 신형탄약 및 GPS 운용기반을 사용하는 탄약시스템을 위해 <GPS 항법시스템>의 장착도 고려되고 있다고 한다. 이들 사격통제시스템의 개량점은 차후에 언급하며, 이번에는 K9 자주포에 장착될 새로운 <전자식 시한장입기>를 알아보고자 한다.

 

▲ 한국육군의 주력 자주포인 K9의 모습이다. 실전 배치된 지 얼마되지 않았으나, 차후 발전형 사격통제장치와 함께, 새로운 전자식 시한장입시스템을 장착할 것이다.

 

▲ K9 자주포의 시스템 구성도이다. 이중 자동탄 이송장치에 탑재식 전자식시한신관 장입기가 장착된다.

 

새로운 전자식 시한장입 시스템
 자주포가 발사하는 포탄은 통상적으로 10~15m 고도에서 공중 폭발시켜 파편 및 폭압 효과를 최대화 시키도록 시한신관을 사용하고 있다. 이때 사용되는 재래식 시한신관(Time Fuze)은 발사된 이후, 목표거리를 날아간 이후 적정한 고도에서 장약이 폭발하도록 정밀한 타이머를 갖추고 있으며, 이들 타이머 세팅을 위해 다이얼식 입력장치를 갖추고 있다.

 

 문제는 작은 시한신관에 다이얼 입력장치가 장착되어야 하므로 조작이 불편함은 물론, 운용자에게 최소한의 조작공간을 제공하고자 시한신관 자체가 공기역학적으로 불리한 형태로 설계되고 있다는 점이다. 이들 문제를 해결하고자 여러 보조기구가 사용되지만 통상적으로 1발의 탄약이 세팅되는 데는 약 30초 정도의 시간이 소요되고 있다. 이들 문제에 대응 1990년대 초반부터 기존의 수동식 신관의 문제점을 해결하고자 새로운 <전자식 시한신관>이 개발되어 널리 사용되고 있다.

 

▲ 통상적인 기계식 시한신관이다. 사진과 같이 눈금을 보면서 수동식 타이머를 조작해 폭발시한을 입력시키게 된다.

 

◆ 전자식 시한신관의 등장과 한계
 전자식 시한신관은 전자기 유도현상을 이용, 신관부의 기계식 다이얼을 직접 조작하지 않고, 전자기(電磁氣) 유도현상을 이용해 전자파(電磁波)로 직접 신관에 각종 정보를 입력시키는 시스템이다. <전자기 유도현상>을 이용하는 신호입력장치로는 대표적으로 여러분들이 널리 사용하는 교통카드가 있다. 여러분이 카드를 단말기에 접촉시키는 순간, 카드와 단말기 사이에는 전자기 유도현상이 일어나 각종 정보가 전자파로 교환되어 금액이 출금됨은 물론, 차감되어 남은 금액정보, 고객의 이동거리정보, 고객의 신용카드 정보 등이 순식간에 유통되고 있는 것이다.

 

 전자식 시한신관도 동일원리를 적용, 전자식 시한신관부에 정보 전달장치를 근접시킨 이후, 연결된 단말기를 조작하여 시한정보, 세팅모드 정보 등의 관련정보를 입/출력시키고 있다. 이들 전자식 시한신관의 장점은 큰 키보드가 있는 신호 단말기를 사용함으로 조작이 간편함은 물론, 신관을 하나하나 세팅할 필요 없이 세팅된 시한정보를 단순한 접촉만을 통해 시한신관에 입력시킴으로써 정보 입력시간을 크게 단축할 수 있다는 점이다.

 

 현재 한국육군 역시 K-310 DPICM탄과 같은 신형탄에 전자식 신관을 적극 채용하고 있지만, 여전히 남은 문제는 전자식 시한신관 역시 하나하나 조작자가 탄에 정보를 입력시키는 것만큼은 변함이 없다는 점이었다. 이는 당연히 시간의 낭비였으므로 K9이나 K55 PIP와 같은 자동장전시스템을 채용하는 새로운 자주포시스템을 위한 <탑재식 전자식시한신관 장입기(Fuze Setter)>가 개발되었다.

 

◆ 자동장치 내장형 시한신관 장입기
 K9 자주포와 같은 자동화된 사격통제시스템을 갖춘 시스템의 경우, 목표에 맞추어 사격통제장치가 포신을 방열한 이후, 사격통제장치의 화면을 통해 사정거리와 공중폭발 고도에 맞춘 폭발 세팅시간을 전시하게 된다. 이들 데이터에 따라, 운용자는 K9 자주포 내부에서 전자식 혹은 기계식 시한신관을 하나하나 조작하는 방법을 통하여 신관을 세팅하고 있다. 물론 전자식 시한신관이 훨씬 빠르긴 하나, 역시 운용자가 화면을 보면서 하나하나 키보드를 눌러 각종 정보를 입력하고 이를 확인하는 작업을 수행해야 한다.

 

▲ 전자식시한신관 장입기의 모습이다. 단말기를 이용해 데이터를 입력시킨 이후, 장입기와 전자식시한신관을 접촉시키는 것만으로 폭발시한과 폭발모드 등의 정보를 입력시켜 시간이 크게 단축된다.

 

 이들 문제는 사격통제장치와 연동되어 얻어진 각종 정보를 곧바로 신관장치에 입력시킬 수 있는 새로운 <시한신관 장입기>의 추가설치를 통해 간단히 해결될 수 있을 것이다. 이에 (주)한화와 국과연은 공동으로 K9 자주포 및 K55 PIP 자주포 체계 내에 탑재되어, 탄약장전 과정 중 사격제어기와 연동하여 자동으로 작동모드 및 시한장입이 가능한 유도방식(Inductive)의 전자식시한신관 장입기(Fuze Setter)를 개발하여 곧 실전차량에 장착할 계획으로 있다. 이를 자세히 살펴보면,

 

1. 전자식시한신관 장입기의 장착
 K9 자주포는 컨베이식 탄 적치대를 통해 옮겨진 155mm 포탄은 우선 탄약을 약실로 옮기는 <이송장치>에 놓이게 되므로, 이송장치에 전자식시한신관 장입기를 장착하는 방안이 마련되었다. 이송장치에 장착된 <전자식 시한신관 신호장입기>는 신관에 접촉 또는 근접하여 사격제어기에서 명령받은 정보(작동모드 및 시한 값 등)를 장입기 유도코일을 통해 전자기 유도현상을 만들어내어, 이를 전자식 시한신관에 있는 유도코일로 전송하는 방식이 사용되게 된다.

 

 이렇게 장입기 유도코일을 통해 폭발시한과 각종 동작모드를 수신 받은 전자식 시한신관은, 자신이 받은 정보가 정확한 지를 확인하기 위해 다시 장입기 유도코일에게 자신이 입력받은 정보를 역으로 전송하게 된다. 역으로 전송된 신호정보는 사격통제장치에서 비교되어 확인되며, 양자가 일치할 경우에는 이송기가 작동되어 포탄을 약실에 고정시키게 된다. 이들 신호 장입기의 개발 시 가장 어려웠던 것은 장입기에서 신관으로 전자기 유도방식을 통해 신호를 보내는 것은 외부의 충분한 전원을 사용해 고출력의 전자기 에너지가 만들어 보낼 수 있으므로 비교적 용이하였다. 하지만 시한신관에서 다시 장입기로 역으로 전송되는 전자기 신호는 내부의 제한된 배터리로 만들어지는 미세한 전자기파이므로 이를 정확히 포착해야만 한다.

 

 따라서 신관에서 보내지는 신호를 잘 검출하도록 최적화 설계가 도입된 장입기가 도입되었다고 한다. 이들 설계가 중요한 것은 통상적으로 155mm 포탄의 직경은 같지만, 그 길이는 탄의 종류에 따라 그리고 탄을 이송기에 놓는 방법에 따라 공간(Gap)이 발생하므로, 실제 신호장입기와 포탄의 전자신관부를 정확히 접촉시키는 것이 곤란하기 때문이다. 이에 전자신호 장입기와 전자식 시한신관이 50mm이상 떨어져도 원활히 신호정보를 입/출력할 수 있도록 하는 최적화된 설계가 도입되고 있다.

 

2. 전자식시한신관 장입기의 성능
 개발된 <전자식시한신관 장입기>는 크게 <장입제어기>와 <자동입력기> 및 <수동입력기>로 구성된다. 여기서 <장입제어기>는 포의 사격통제시스템의 적정위치에 장착되어 케이블을 통하여 전원을 공급받으며, 사격제어기와 통신을 통하여 정보(시한 값, 각종 모드정보)를 주고받는 주 제어장치이다. <자동입력기>는 전자식 시한신관과 접촉하는 부분으로 이송기에 탑재되며, 장입제어기와 케이블로 연결되어 사격제어기의 사격제원과 명령에 따라 작동모드 및 시한 값을 전자식시한신관에 장입시켜 준다.

 

▲  이송기에 장착된 탑재식 전자식시한신관 장입기가 155mm포탄의 신관에 정보를 입력시키는 과정이다.

 

 수동 입력기는 사격제어기와 무관하게 장입제어기 단독으로(수동모드) 장입을 가능하게 하는 휴대형(portable) 정보 입력장치이다. 이들 수동입력기는 사격통제장치의 고장 등의 문제로 자동입력이 불가능할 경우를 대비하여 만들어진 기능이다. 그렇다고 자동 및 수동입력기가 따로 존재하는 것은 아니며, 장입제어기 하나로 자동입력기와 수동입력기의 병행 사용을 가능하도록 설계되었다.

 

3. 전자식시한신관 장입기의 우수성
 전자식시한신관 장입기의 개발을 통해 각각의 포탄마다 하나하나 신관정보를 입력시키는 문제점이 해결되어 그 만큼 빠른 반응시간을 확보할 수 있게 되었다. 실제 시한장입에는 2명의 승조원이 요구되며, 전장의 긴장으로 인해 잘못된 정보가 입력되는 경우도 있으므로 사격통제장치와 연동된 전자식 시한신관 장입장치는 K9 자주포는 물론, 차후 개량될 K55 PIP 자주포의 능력을 크게 향상시켜 줄 것이다.

 

두 번째, 차기 탄약운반차 개발계획
 현재 한국육군은 K9 자주포를 위해, 각종 포탄과 장약을 운반하는 K10 탄약운반차를 개발, 2012년까지 1개 포대당 2대씩 총 179대 가량이 배치할 예정으로 있다. 새로운 K10 탄약운반차는 기존의 트럭을 이용한 탄약보급과정의 문제점, 즉 늦은 운반속도와 과도한 인원, 적의 공격에 취약하다는 문제점을 해결하고자 개발된 것이었다. 이렇게 K10 탄약운반차가 성공적으로 개발되자, 장기간 운용됨은 물론, PIP 개량을 통하여 사단의 핵심 자주포로 사용될 K55를 위한 탄약운반차의 개발도 제기되었다. 이에 2008년부터 K55 자주포의 차대와 K10의 탄약운송기술을 적용한 새로운 탄약운반차가 개발되어 배치될 계획으로 있다.

 

◆ 자주포용 탄약운반차란?
 우리나라에서는 처음이지만, 미국이나 유럽의 국가들은 대부분 자주포와 공동으로 작전할 수 있도록, 자주포의 차대를 이용해 만들어진 탄약운반차를 보유하고 있다. 육군도 1,100대가 넘는 K55 자주포를 위한 탄약보급차를 지난 1983년에 공개 발주, 삼성 테크윈과 대우중공업이 거의 10년에 걸쳐 경쟁하기도 했지만, 10년 동안 끌어온 탄약운반차 사업은 흐지부지 사라져버린 상태였다. 이유는 성능이 충분히 나오지 않았다는 면도 있었지만, 주로 예산상의 이유가 컸다.

 

 때문에 오랫동안 육군은 K55나 K9 자주포에 대한 탄약보급을 기존의 60형트럭과 인력에 의존하고 있었다. 그런데 60형 트럭은 야지기동력이 떨어질 뿐만 아니라, 이렇다 할 장갑방어력이 없어 전장에서의 운용에는 분명한 문제가 있었다. 탄의 적재방법도 인력이 직접 40kg가 넘는 155mm M107 기본탄은 물론, 중량이 47kg에 이르는 K-310 베이스 브리드탄까지 운반해야했으므로 보급시간이 길어짐은 물론, 전투 피로면에서도 상당한 문제가 제기되었다. 하지만 비교적 풍부한 인력자원을 보유하고 있어 그 동안 탄약운반차에 대한 반응은 비교적 회의적이었다.

 

▲ 채택에 실패한 K66 탄약운반차의 보급장면이다. K55에 접근한 이후, 장착된 간단한 콘베어 벨트식 운반장치를 K55 자주포의 후방출입구에 거치한 이후, 운용자가 직접 155mm탄과 장약을 콘베어 벨트에 올려 탄을 보급하는 방식으로 분당 6발 정도의 속도로 탄약보급이 가능하였다.

 

 이들 생각이 바뀌게 된 계기는 국방개혁 2020을 통해 군의 인력자원이 크게 감소됨은 물론, 1990년대 들어오면서 육군의 작전개념이 수세적인 방어작전에서 <공세적 방어작전>으로 교체되었기 때문이다. 이제 북한군이 남침할 경우, 한국군은 단순한 방어를 넘어 휴전선에서 적을 고착시킨 이후, 적의 영토에서 작전한다는 공세적 작전개념이 적극적으로 도입하고 있다. 당연히 적의 보병을 비롯한 위협이 사방에 깔린 곳에서 60트럭이나, 인력을 이용하는 기존의 보급방법은 문제가 많았으므로, 충분한 기동력, 방어력, 짧은 반응시간을 지닌 탄약운반차가 강력히 요구되었다.

 

◆ K55 PIP를 위한 신형 탄약운반차 개발
 과거에 개발되었던 K66 탄약운반차는 K55에 접근한 이후, 장착된 간단한 콘베어 벨트식 운반장치를 K55 자주포의 후방출입구에 거치한 후, 운용자가 직접 155mm탄과 장약을 콘베어 벨트에 올려 탄을 보급하는 방식으로 분당 6발 정도의 속도로 탄약보급이 가능하였다. 이들 방식은 K77내부에 최소한 2명 이상의 탄약운반인원이 필요함을 의미함은 물론, 여전히 노동집약적이고, 적의 공격에 노출된 방식임을 의미하였다. 이들 문제점에 대응, 새로운 K55용 탄약운반차는 기존 K10 탄약운반차의 급탄시스템을 그대로 빌려와 사용하고 있다고 한다.

 

 이의 의미는 K10과 같이 탄을 직접 공급하는 프로브식 <탄약적재장치>를 이용, 2개의 가동축을 통해 일정 범위 내에서 상/하/좌/우로 움직일 수 있다. 이를 통해 K55 자주포와 안정적인 연결이 쉽지 않은 상황이거나, 평탄하지 않은 지형에서도 포탄을 보급할 수 있게 되었다. 탄약적재장치의 급탄 속도는 분당 최대 10~12발 수준이 가능하며, 덕분에 적재된 포탄과 장약을 보급하는데 소요되는 시간은 20여분에 불과하다고 한다. 이는 60트럭으로 호칭되는 5톤 트럭을 통한 수동보급은 물론, 1983년에 추진되었으나 결국 좌절된 K-55용 탄약 운반장갑차인 K66과 비교해 약 2배 정도 빠른 속도이기도 하다.

 

▲ 개발될 K55 자주포용 탄약운반차의 개념도이다. K55의 자체에 K10 탄약운반차의 보급시스템을 결합하여 개발할 예정이다.

 

 이외에도 포탄의 보급과 적재, 포탄과 장약의 재고 관리와 고장 확인 등을 포함한 모든 과정은 완전히 자동화되어 있어, 전담 승무원 한 명만으로 모든 관련임무 수행이 가능하다. 덕분에 새로운 탄약운반차는 승조원은 보급 담당자와 차장, 조종수를 포함해 세 명으로 축소된다고 한다.

 

◆ K55 PIP용 탄약운반차의 특징
 위에서 언급된 성능은 K10 탄약운반차와 동등한 성능이지만, K55 자주포의 특성을 반영해 몇 가지 차이점도 가지고 있다고 한다. 가장 큰 차이점은 K9 자주포는 표면이 단단한 모듈식 장약만을 사용하는 것과 비교해, K55 자주포는 기존에 생산되어 막대한 재고량을 갖는 약포식 장약도 사용해야 한다. 때문에 프로브식 탄약전달장치가 이들 약포식 장약의 운반을 위해 특별히 설계되었으며, 포탑의 자동장전장치를 통해 탄약의 대부분을 수령받는 K9 자주포와 달리, K55는 차체 하부의 대형도어를 통해 승조원이 수동으로 탄약을 전달받아야 한다. 이들 특성을 반영, K55용 탄약운반차의 프로부 탄약전달장치는, K55의 후방 출입구에 맞도록 보다 개량이 가해질 것이며, 수동 작업을 고려해 탄약의 운반속도를 조절할 수 있는 설계가 도입될 것이라고 한다.

 

 기본적인 차체의 경우, K55 PIP 자주포 역시 기존의 405마력급 8VT엔진을 그대로 도입할 것이라고 한다. 이는 같이 작전할 K55 자주포와의 보급, 정비, 군수지원의 공통성을 유지할 수 있음은 물론, 8VT엔진 자체가 민간용 대형트럭을 위해 대량생산되는 물건이라서 상당히 가격이 저렴하고, 신뢰성 자체도 우수하기 때문이다. 다만 한반도 지형에서 운용되기에는 엔진출력이 부족하는 문제점도 제기되어, 육군은 가능하다면 450마력급의 신형 엔진을 장착하는 것도 고려하고 있지만, 이는 용이하지 않을 것으로 보인다.

 

K55 PIP용 탄약운반차의 개발과 생산
 국내에서는 이미 K10이라는 우수한 탄약운반차를 생산하고 있으므로 개발에는 아무런 문제점이 없다고 한다. 때문에 2008년에 예산이 인가되면 본격개발을 시작, 2013년 즈음부터 대량생산이 가능할 것으로 판단하고 있었다. 이는 현재 생산이 진행중인 K10 탄약운송차의 계약분이 종료되는 시기와 일치하므로, 업체측에서는 기존의 생산라인과 인력을 그대로 활용할 수 있다는 장점이 있을 것이다.

 

 원칙적으로 이들 탄약운반차는 자주포 2대당 1대가 배치되는 것이 정석이지만, 예산상의 문제로 인해 K-9의 사례처럼 자주포 3대당 1대가 배치될 것으로 예정이라고 한다. 현재 약 1,100대가 넘는 K55 자주포가 운용되고 있으므로, 약 400여대의 탄약운반차가 생산될 것으로 보이며, 당연히 한국육군의 기동작전에 큰 기여를 할 것이다.

 

세 번째, K55 PIP 프로젝트
 미 육군이 선택한 이후, M109 자주포는 총 32개국에서 약 8,400여대를 운용 및 보관 중인 서방 표준형 자주포가 되었다. M109 자주포를 가장 늦게 양산함은 물론, 수량 면에서 2,460대의 보유량을 가진 종주국 미국에 이어 세계 2번째의 수량인 1,100여대의 M109(한국육군 제식명 K55)자주포 운용하는 국가가 바로 대한민국 육군이다.

 

하나, 한국육군의 K55 개량계획의 필요성
 한국육군의 M109 자주포 보유수량은 세계 3위의 577대의 독일육군의 약 2배에 해당하는 숫자이고, 미 육군이 중 사단을 축소시킴에 따라, 실제적인 M109 운용 숫자에서 한국육군은 과히 <세계 1위의 M109 자주포 운용국가>로 호칭되고 있다. 이렇게 막대한 운용수량과 더불어, 1985년부터라는 짧은 양산시기로 인한 충분한 내구수명을 살리기 위하여 야전군에서는 그 개량의 필요성이 계속해서 제기하고 있었다. 하지만 K9 자주포라는 강력한 내부 경쟁자, 생각보다 어려웠던 기술적 문제 및 예산상의 한계로 개량사업은 계속 늦추어지고 있었다.

 

▲ K55 PIP 자주포의 개념도

 

 여기서 흥미로운 점은 K9 자주포는 K55 PIP사업의 방해물 역할도 하였지만, 반대급부로 K9 자주포 개발로 얻어진 기반기술을 통해 바로 K55 PIP사업이 결정되는 가장 큰 메리트로 작용하였다는 점이다. 육군은 K9 자주포를 개발하면서 얻어진 기술력을 바탕으로 현재 K55 자주포에 대한 PIP(성능개량사업)을 진행 중에 있다.

 

둘, K55 PIP의 사정거리 연장
 K55 PIP 사업의 최고 난제는 야전군의 요구를 받아들여 30km의 최대 사정거리를 발휘하는 작업이라고 전한다. 현재 K55 자주포가 사용하는 KM-119A1 추진장약은 39구경장 포신에서 최고탄속 684.3m/s의 포구초속을 발휘, KM-549 RAP을 통해 겨우 23.5km의 사정거리를 지닐 뿐이다. 이와 비교해 KH179 견인포는 KM-203 장약을 이용, 39구경장 포신임에서 826m/s의 포구초속을 발휘해 KM-549 RAP탄을 통해 30.1km의 사정거리를 달성하고 있다. 포신의 구경장이 동일함에도 KH179의 최대사정거리가 큰 것은 보다 강력한 주퇴압력을 견딜 수 있으므로 보다 강력한 장약을 사용해 사정거리를 연장시킬 수 있기 때문이다.

 

 실제 KH179가 KM-203 장약을 통해 얻는 포구속도는 142m/s 빨라진 수준이지만, 실제 약실 내의 최대압력이 30%이상까지 증대되므로 K-55자주포의 주퇴복좌기와 차체는 큰 충격에 노출되게 된다. 이들 문제에 대응, M-203(KM-203과 동등한 장약)을 사용하기 위해 개량된 M109A6 팔라딘은 새로운 신형 포신을 도입함은 물론, 차체 및 현수장치에 대한 대대적인 보강작업을 수행해야만 했었다. 하지만 이들 작업은 엄청난 비용이 소요되고, 발전된 기술덕분에 K55 PIP 자주포는 KM-203 장약의 사용을 위해 보다 간편한 개조만을 적용할 계획으로 있다.

 

개량 부분을 보면

 1) 예산상의 문제로 인해 포 체계는 그대로 유지하게 될 것이다. 대신 <주퇴복좌기>에 들어간 완충부에 대한 용량을 크게 보강, 그 수준을 M109A6 팔라딘에 적용된 M-182A1 마운트 수준으로 맞추고, 포탑과 곡사포가 만나는 지지대에 대한 보강을 실시하여 강력한 충격량에 대응할 계획이라고 한다.

 

 2) 발사 충격력은 차체의 현수장치에 그대로 전달되게 된다. 그러므로 팔라딘이 적용한 유기압 펌프스탑 장비의 경험을 살려, K55의 7x2 배열의 현수장치 중에 가장 많은 충격을 받는 최전방 1번과 최후방 7번 현수장치에 동명중공업이 생산하고 있는 <Strut타입의 유기압 현수장치>를 장착하려 하였다. 하지만 장착 및 개량에 지나친 비용과 시간이 소요된다는 문제점이 제기되어 현재는 유압식 현수장치를 사용하지 않을 계획이다. 대신 자체와 포의 여러 구성품들의 내구성을 강화하는 방법을 통해 KM-203 장약의 충격량을 견뎌낼 계획으로 있다.

 

▲ K9 자주포에 장착된 지상장비용 관성항법장치(MAPS)의 모습이다. K55 PIP에도 동등시스템이 장착되어 작전능력을 크게 향상시킬 예정이다.

 

 다만 유기압 현수장치가 없는 만큼, 발사시의 충격이 그대로 지면에 전달되어 차량이 후방으로 후퇴할 가능성이 있다. 이들 문제점은 기존의 스페이드를 이용해 차체를 고정하는 방법을 사용함과 동시에, K9 자주포에 적용된 MAPS(기동장비용 관성항법장치)를 이용해 문제를 해결할 계획으로 있다고 한다.

 

셋, K55 PIP의 반응시간 단축
 K9 자주포는 현대적 자주포 운용개념인 신속한 진지 변환(Shoots & Scoot)라는 개념을 사용하고 있다. 이것의 의미는 말 그대로 급속 사격 후 급히 이동한다는 개념인데, 이들 개념의 도입에는 무엇보다 대포병 레이더의 등장이 컸다. 대포병 레이더는 통상적으로 1~2분 안에 적 포병의 위치를 정확히 확인할 수 있으므로, 아군포병의 발사속도가 빠를 경우에는 적이 이동하기 전에 대포병 사격을 수행할 수가 있다. 이는 반대로 아군포병이 재빨리 이동하지 못하면, 적의 대포병 사격을 뒤집어 쓸 수가 있음을 의미하기도 한다.

 

 때문에 K55 PIP 역시 자주포 적에 대한 대화력전 및 생존성 강화를 위해 신속한 진지 변환(Shoots & Scoot)의 능력을 갖출 예정으로 있다. 이를 위해서는 ① 자주포의 현 위치 ② 지구수평면에서의 자주포 고각/경사각을 리얼타임으로 정밀히 측정해야 할 필요가 있다. 다행히 이들 문제는 1980년대 초반에 미국 하니웰(Honeywell)사가 개발한 모듈러식 방위각 위치시스템(Azimuth Position System), 쉽게 이야기해 진동에 강한 육상형 관성항법장치(MAPS)를 통해 해결될 수 있었다.

 

 본 관성항법장치는 지구 회전각속도의 1만분의 1까지 감지가능한 수준의 링 레이저 자이로와 지구 중력가속도를 10만분의 1까지 감지할 수 있는 가속도계로 이루어져 있다. 이중 가속도계(VMS)는 자주포의 전방 스프로킷에  장착되어 자주포의 이동거리와 이동 방향을 항시 감시함으로써, <정확한 자주포의 위치와 방향>을 항시 표시해 준다. 각 속도계는 자주포가 위치한 지형의 고각/경사각을 정밀히 측정함으로써, 이를 탑재한 자주포는 항시 <자신의 기울기(고각/경사각)>를 알게 된다.

 

 통상적으로 미국 하니웰사제 MAPS를 장착한 K9 자주포는 10m이내의 위치정확도와 0.7밀(mil)이내의 방위각 정확도, 0.35밀(mil) 이내의 고각, 경사각 정확도를 지닌다. 여기서 밀(mil)이란 통상적으로 사용되는 360도 각도계를 6,400으로 보다 조밀하게 나눈 값 혹은 기준점에서 1km 떨어진 곳의 수직 1m지점의 각도를 의미한다. 굳이 표현하지만 1mil은 0.05625도의 정밀한 각도값을 의미하는 것으로 포병이 사용하고 있는 핵심 단위이기도 하다. 현재 국내에서는 K9 자주포에 사용되는 MAPS가 두산 인프라코어를 통해 국산화되어 일부 핵심부품을 제외하고는 국내에서 생산이 가능하게 되었다. 이들 기술력을 바탕으로 보다 저렴하고 우수한 성능의 MAPS가 K55 PIP자주포에도 적용될 것이다.

 

◆ K55 PIP의 MAPS 시스템 성능과 임무
 K55 PIP는 K9 자주포에 적용되는 MAPS와 동등한 시스템을 장착할 계획으로 있다. 특히나 K55 PIP는 MAPS에 보다 많은 역할을 요구하는데, 강력한 유기압식 현수장치를 갖추어 사격 시 차체가 거의 움직이지 않는 K9 자주포와 달리, K55 PIP는 스페이드를 사용하지 않은 한 후퇴하게 된다. 하지만 육군의 K55 PIP의 운용목적 자체가 기동간의 빠른 사격능력의 요구이므로 스페이드를 사용하지 않고 사격하는 경우가 증가하므로 당연히 1회 사격으로 인해 차체가 후방으로 후퇴할 가능성이 높다.

 

▲ K-55 자주포의 사격모습이다. 후부 바닥부분에 대형 도저처럼 생긴 스페이드를 이용해 사격충격을 흡수하고 있다. 하지만 차후에는 스페이드 없이 사격이 가능하게 될 것이다.

 

 만약 자체가 후퇴하면 단순히 거리가 변하는 것이 아닌, 후퇴한 거리에 맞추어 사격각도와 경사각까지 변화되므로 이에 대한 보정이 매우 중요하다. 실제 K55 자주포의 경우, 연약지반이거나 물에 젖어 지반이 충분히 지탱하지 못할 경우, 스페이드를 사용해도 K55 자주포가 후퇴하는 경우가 있으며, 이때는 다시 많은 시간을 소모하면서 다시 사격각도를 세팅해야만 했다. 하지만 K55 PIP는 MAPS를 이용해 자주포의 변화량을 측정, 이렇다 할 재설정과정 없이 사격통제장치의 프로그램을 통해 자동으로 보정시킴으로써 빠른 사격이 가능하게 될 것이다.
 
넷, 사격속도의 증가
 현대식 자주포의 가장 큰 척도는 바로 초탄 발사속도와 사격속도로 평가된다. 기존의 K55 자주포는 이론적으로 분당 최대 4발, 현실적으로 분당 2발의 발사속도만을 가질 뿐이다. 이는 K55 자주포가 사용하는 155mm 곡사포 장전체계의 문제점 때문이다.

 

K55 자주포의 사격과정의 문제점
 K55 자주포의 사격과정을 보면 사격명령이 떨어짐과 동시에 운용자들이 포탑 후방의 포탄 적치대에서 길이가 70~100cm에 이르고, 중량이 45~50kg에 이르는 155mm포탄을 꺼낸다. 그 후 포탄을 가슴높이까지 들어 올려 <장전장치(rammer)>위에 올린 이후, 유압식 피스톤으로 포강 안에 밀어 넣어 포신의 강선에 고착시키게 된다. 이들 과정은 상당한 노동량이 요구됨은 물론, 포탄의 취급관리상의 문제로 사격속도를 크게 하락시키는 주요원인으로 지적되고 있었다.

 

K55 PIP의 사격속도 증가개량
 복잡한 장전과정을 자동화하고자 K9 자주포의 경우, 포탑 후방부에 ① 컨베이어 벨트식의 포탄 적치장비,  ② 로봇 집게 손 형식의 포탄 이송기 ③ 약실에 포탄을 안착시키는 장전장치를 채택하고 있지만 컨베이어 벨트식의 포탄 적치대와 로봇 집게와 같은 포탄 이송기는 포탑 내부를 대규모적으로 개량해야하는데, 이는 단순한 개발가격 증가로 끝나지 않고, 중량증가를 발생시켜 동력장치를 포함해 차량전체를 개수해야하는 문제점을 발생시킨다. 이들 문제점을 해결하고자 K55 PIP는 제한적인 개량을 수행할 계획으로 있다. 이들 살펴보면,

 

 1. 포탄 적치대에서 포탄을 빼내는 과정은 여전히 승조원의 몫이지만, 포탄 장전장치 만큼은 K9 자주포와 동급의 장비를 사용할 수 있다. 실제 개량계획에 따라 K55의 약실부의 포미 폐쇄기가 개조되어 이곳에 K9에 사용되는 것과 동급의 <반자동식 장전장치>를 장착할 계획으로 있다. K9의 반자동식 장전장치는 원통형의 장전대 위에 포탄을 올려놓으며, 장전장치의 피스톤장비가 포탄을 뒤에서 밀어주는 방식을 통해 포신의 강선부에 안착시키게 된다.

 

 강선부와 결합된 포탄은 뒤로 미끄러지지 않으므로, 피스톤 장비는 다시 자동으로 후퇴한다. 이때 승조원이 다시 장전장치 위에 추진장약을 집어넣으면, 피스톤이 다시 전진해 추진장약이 포탄 뒤에 장전되고, 그 후 포미 폐쇄기가 자동 폐쇄된다. 이들 장전방식은 기존의 K55에서 사용되는 유압식 피스톤을 사용한 것과 외견적으로는 큰 차이가 없어 보이나, 장전과정에 인간의 경험과 노동력이 크게 소요되지 않는다. 즉 기계가 자동으로 포탄의 강선안착, 장약의 장전 및 포미 폐쇄과정을 주도하므로 안전사고 가능성이 적고, 속도 역시 보다 빠르게 된다.
 

▲ (주)한화가 생산중인 KM-203A1 추진장약이다. 완전히 소진되는 셀룰로이드(종이의 일종임)층으로 된 단단한 소진형 외피를 가지고 있어, 약포형 장약에 비해 빠른 장전이 가능하다.

 

 2. 장전속도를 하락시키는 주요원인인 기존의 밀가루 포대와 같은 약포형 추진장약을 대신해, 소진탄피를 갖춘 이 주력으로 사용되게 된다. 본 추진장약은 KH179 곡사포에도 이미 사용 중인 것으로 완전히 소진되는 셀룰로이드(종이의 일종임)층으로 된 단단한 소진형 외피를 가지고 있어, 장전장치를 통해 빠른 장전이 가능하다. 참고로 <KM-203A1 추진장약>은 미국이 팔라딘 체계를 개발하면서, 운용이 번거로운 기존의 M-203 약포형 추진장약을 대체하고자 개발한 소진탄피를 갖는 추진장약으로, 국내의 (주)한화에서 면허 생산되면서 K라는 기호가 추가되었다.

 

 물론 기존에 생산된 재고량이 많은 약포형 추진장약도 앞으로 10년 이상 사용해야하는 하므로 이들 사용이 배려될 것이지만, 점차적으로 추진장약을 새로운 모듈식 장약으로 대체될 계획으로 있다. 이렇게 반자동식 장전장비와 단단한 외피를 갖는 추진장약의 사용을 통해 K55 PIP는 분당 4발 이상의 사격속도를 확보할 예정으로 있다.

 

K55 VS K55 PIP
 위에서 언급된 것과 같은 PIP 계획을 통해 K55 자주포는 완전히 다시 태어나게 될 것이다. 이를 기존의 K55 모델과 비교하면, 우선 KM-203 계열장약의 사용을 통해, 통상적인 KM-107 포탄의 사정거리가 18km에서 24km로 늘어나고, KM-549 RAP탄과 K-307 BB탄을 사용하면 사정거리가 30km로 증대되게 된다. 초탄 발사속도 역시 K55가 11분 정도가 소요되는 것과 비교해, K55 PIP는 1분~1분 20초 이내에 초탄발사가 가능해 신속한 진지 변환(Shoots & Scoot)라는 개념을 사용할 수 있게 될 것이다.

 

 

 분당 발사속도 역시, K55가 분당 최대 2~4발의 발사속도, 실제로는 분당 2발의 발사가 가능한 것과 비교해, 분당 4발의 사격이 가능하게 될 것이다. 전체적으로 K55 PIP는 통상형의 K55 모델에 비해 거의 2배에 가까운 성능증가를 가져올 것으로 평가되며, 한국육군의 국방개혁 2020의 요구사항을 맞출 수 있을 것으로 보인다. 전체적으로 K55 PIP로 향상된 자주포 시스템은 기존 K-55와 비교해 거의 200%에 가까운 성능향상을, K9 자주포와 비교해도 대략 60~70%에 근접한 우수한 성능을 가질 것으로 예상되고 있다. 개량된 K55 PIP 자주포는 2030년 즈음까지 한국육군의 주력 자주포로 사용될 예정으로 있으며, 이를 보조하고자 앞서 언급된 차기 탄약운반차가 개발될 계획으로 있다.

 

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기사제공= 월간 밀리터리 리뷰 2008년 2월호 / 장상현


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  2. 카와이

    지금 이딴거 만드는데 돈투자할떄냐.. 나라경제 생각해라..

    2009.02.28 01:02 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  3. 셀룰로이드는 종이가 아니라 플라스틱의 일종이 아닐까요 -ㅠ- 셀룰로오스면 종이가 맞는데...

    2009.02.28 01:31 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  4. 베~~짱~~이

    좋은 글 잘 봤습니다~ 대외비 운운 하시는 분들은 군대 잘 다녀오시고 말씀하시구요~
    자주포 분야에서 세계 최고인 건 왠만한 분들은 아시겠죠?

    2009.02.28 01:34 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  5. 아 옛날 생각 나네요

    전방 부대 사격지휘병이서.. 북한 방사포 진지를 고정 타켓으로 겨누고 있었죠.
    대대 비사격 훈련 걸리면 그 고정타겟에 5분 내로 초탄 띄워야 되기 때문에
    아주 간부고 사병이고 할것 없이 개고생이었다는 -_-
    서부의 건맨.. 요 마인드 교육을 받아서..
    먼저 쏜놈이 산다.. 요 마인드였거든요. 어짜피 북쪽 애들도 우리 진지 겨누고 있을테니ㅎㅎ;;;
    후방 장거리포 부대들은 어쩐지 모르겠지만요.
    하여간 샤워실에서 비누칠하다 비사격 걸리면 정말 ;;; 엉덩이에 수건한장 두르고 옷이며 총이며 들고
    지휘통제실로 뛰댕긴적도 있었죠 ;;; 지금 생각해보면 당시 대대장이 그런걸 즐긴것 같다는 -_-;;;;;;
    그런데.. 오래되서 가물가물한게.. 24km라면 랩탄 안달고 말씀이신가.
    저 있을때도 랩탄 달면 24는 나갔던갈로 기억하거든요. 기억이 잘못된건지..
    랩탄 없이 24면 상당한거지만요.

    2009.02.28 01:43 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  6. 허허허

    155mmFDC출신이라서 그런지 간만에 생각 나네요.,ㅜㅡ 윗분 랩탄 최대 사거리는 24.5 백색장약S8호 사용시로 알고 있습니다.댓글보면서 도판과 기상 척이 생각나네요 ㅋ.ㅜㅡ
    155MM최대 단점이 무엇보다 사격지휘와 각 화포간의 사격선 연결이 지연되는 문제가 제일 심했죠..
    아무래도 튼튼하고 단가가 낮은 선을 쓰다보니까..옛날 생각나네요
    여단장은 왜 TOT밖에 몰랐더건지..무슨 필살기인줄 알고 TOT쏴라 그것만 말하면서,,ㅡㅜ 어째튼 좋은 정보 보고 갑니다.

    2009.02.28 01:59 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  7. ㅋㅋㅋ

    맨위에 대외비라는거에 대해서 뿜었다. 개그도 정도껏

    2009.02.28 03:08 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  8. 해외판촉이나 국방사업서에 비히면

    저런 내용은 그냥 프리젠테이션용인데... 대외비는 오버인듯.
    뭐 대외비도 등급을 나누기때문에 굳이 대외비라고 우기면 할 수 없지만서도...

    2009.02.28 03:33 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  9. 대외비 같은 소리 하고 자빠졌네

    군대는 갔다 오고 헛소리들 하는 건가? 저 게 대외비면 여기 다음도 문 닫아야 하고 네이버도 문 닫아야 한단다...

    2009.02.28 05:00 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  10. PIP

    언제부터 PIP가 Performance Improve Plan으로 바뀌었지? 기자가 잠시 정신줄 놓았던 것 같은디... PIP:Product Improvement Program 이 정확한 명칭이여....

    2009.02.28 05:04 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  11. PIP

    저 스마일리는 뭐여? PIP: Product Improvement Program :p

    2009.02.28 05:05 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  12. 본문에 60트럭이라고 지칭된다는 5톤트럭?

    내가 알기론 60트럭은 육군공수트럭을 지칭하는거고 일반 사병들이 2.5톤을 부를때 쓰는말 아냐?

    2009.02.28 07:51 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  13. 길가던놈

    역시 군대는 각인가? 마치 벼말리는 기계같은 느낌이군화 색상도 각도...촌시러 덜덜덜...

    2009.02.28 08:53 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  14. 우라늄

    우리나라 국방력은 더 쎄져야 합니다. 좋은 소식입니다. 북한놈들 도발할 생각도 못하게 아주 확 눌러줘야 합니다.
    그래야 대외 신용도도 좋아지고 국채 프리미엄도 낮아지고 경제에도 도움되고 북한놈들 때문에 손해보는게 한두개가
    아닙니다. 제발 북한을 이런걸로 확 눌러버릴거 아니면 자극 좀 하지 맙시다. 100원주고 달랠거 10000원으로 막기도 힘듭니다. 암튼 대한민국 군인들 사랑합니다.

    2009.02.28 09:21 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  15. tamiya

    언제 양산 되나요?



    아카데미에서는....

    2009.02.28 09:47 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  16. 으흐흐..포병 출신인데..

    왠지 모르게 뿌듯하네요 ㅎㅎ

    2009.02.28 10:04 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  17. 7군단7포여단662대대

    7군단 7포병여단 662대대 99~00군번 없나염? 전 본부포대에서 근무했어요,ㅋㅋ 자주포 오랜만에 보내요, 전 무전병이어서 포쏘는거 직접본적도있고, 오피무전병으로 산꼭대기에서 본적도있지용,ㅋ 포병 화이팅!

    2009.02.28 10:22 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  18. 4포

    아무리 k-9,k-55가 보급돤다지만 ,그래도 아직까지 우리나라의 주포는 kh-179이죠. 작키 안떠봤으면 말을하지마세용 ㅠ.ㅠ

    2009.02.28 10:43 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  19. 선비

    k55 보다 걍 k9 으로 바꾸는게 좋을텐데...
    주행능력이 10km 도 안되는 고물자주포가지고 이리저리 고치면서 계속 쓰느니 하나 새로 사는게 좋을듯.

    2009.02.28 10:53 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
    • 강원도포병예비역

      그게 안되니까 저렇게 하는겁니다.

      돈만 있으면야 다 k-9으로 교체하지요.

      그런데 군대물자라는게 하루아침에 쉽게 교체할 수 없는겁니다.

      그래서 일단은 저렇게 하는 것이고.

      2009.02.28 11:36 [ ADDR : EDIT/ DEL ]
  20. 155미리 곡사포 사수를 했던 예비역으로 하루 빨리 자주포 좀 양산화했음 좋겠군요...방열을 하는게 얼마나 짜증나는지.

    2009.02.28 17:34 신고 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]
  21. 연천포병예비역..

    참 오랫만에 보네요 k-9 k-55.. 특히 k-55는 사격 한번 할때 짜증나죠 특히 1번 포수 캐안습. -_-;;;;
    그래도 최고는 KH-179...죽어난다는..ㅡㅡ;;;;

    2009.04.28 14:17 [ ADDR : EDIT/ DEL : REPLY ]