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기초·응용과학
조행만 기자
2010-11-29

과학으로 무장한 K-9 자주포의 위용 15초 이내 강력한 화력 집중

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정부가 내년 예산안에 K-9 자주포의 예산을 증액한 것으로 나타났다. 

26일 기획재정부와 국방부 등에 따르면 정부는 내년 국방 예산안을 올해보다 5.8% 증가한 31조2천795억 원으로 편성, 국회에 제출했다. 이 중 K-9 자주포의 구매비용을 올해 3천883억 원에서 내년에는 4천850억으로 25% 증액, 약 100대 가량을 추가 도입할  것이란 전망이다. 

K-9 자주포는 우리 군의 화력지원을 목적으로 국방과학연구소에 의해 지난 1998년 첫 선을 보였다. 40km의 장거리 사격, 강력한 타격 집중 능력, 언제, 어디에라도 즉시 출동 가능한 기동성, 디지털 제어기술을 통한 첨단 자동화 사격 체계를 통한 신속하고도 정밀한 사격 능력 등이 첨단 과학으로 탄생한 K-9 자주포의 위용이다.

지난 23일 북한군의 예고 없는 연평도 포격에서 우리 군은 K-9 자주포로 북한의 해안포 지역에 80여발 이상 대응사격을 가했다. 절대적인 수적 열세에도 불구하고, 최첨단 과학기술이 적용된 K-9 자주포의 막강 화력이 북한군에 큰 피해를 입혔다는 것이 우리 군의 분석이다.

40km의 긴 사거리는 필수

K-9 자주포에 부여된 막중한 임무 중 하나가 바로 유사시에 아군의 방어선을 뚫고 나와 배후를 노리는 적의 후방 기계화 부대를 격멸시키는 것이다. 따라서 K-9 자주포는 적 후방을 타격할 수 있는 긴 사거리를 필요로 한다.

전문가들은 “포신의 길이는 사거리에 큰 영향을 미친다”며 “포구 안에서 포탄은 장약의 연소가스가 폭발하는 힘을 받는 시간에 따라 그 힘이 결정된다”고 설명한다.

따라서 포신의 길이가 증가할수록 포탄이 포구 속에서 받는 포탄의 운동에너지 역시 커진다. 이는 포탄의 목표물에 대한 사거리와 관통력을 크게 하는 비결이 된다.

포탄의 사거리를 연장하는 다양한 방법이 쓰이는데 그중 하나로 K-9 자주포는 긴 포신의 길이를 활용하고 있으며, 약 8m의 155mm 포신을 채용, 사정거리를 40km 이상으로 늘릴 수 있었다.

그러나 8m에 이르는 긴 포신의 중량이 1톤, 여기에 포탑의 중량까지 합치면 10톤이 훨씬 넘게 된다. 이는 곡사포가 정밀하고 신속한 사격을 하는데 큰 장애물로 작용한다.

그러나 K-9 자주포는 긴 포신과 무거운 포탑을 정밀하게 구동 및 정렬시키는 구동시스템을 갖고 있다. 포를 움직이는 유압시스템 및 구동시스템을 첨단 디지털 기술로 제어, 사격 시에 오차 없는 정밀 사격을 자랑하는 것이 K-9 자주포다.

빨리 쏘고 신속하게 피하는 기동력

1980년대까지만 해도 군 포병대에서 사용하던 포에는 고정된 견인포가 주류를 이뤘다. 적에게 포를 발사하면 포탄은 일정한 포물선 탄도를 그리며 날아가는데 對포병 레이더를 분석해 탄의 곡선탄도를 분석하면 포탄을 발사한 포대의 위치를 알아낼 수 있다. 이는 역으로 적 포병이 타격을 가해오는 對포병 공격의 취약점으로 드러났다.

그러나 첨단 과학으로 탄생한 K-9 자주포는 적의 對포병 공격에 대응하기 위해 ‘사격후 신속한 진지 변환기법을 적용했다. 적의 對포병 레이더가 30초안에 아군 포대의 위치를 알아낼 수 있기 때문에 포의 발사속도가 빨라야 하고, 사격후 신속히 자리를 이탈해야 한다.

이를 위해 K-9 자주포는 ‘링 레이저 자이로’를 이용한 관성항법장치를 탑재하고 있다. 지구의 회전 각속도의 1만분의 1수준까지 감지가 가능한 링 레이저 자이로와 지구 중력가속도를 10만분의 1까지 감지할 수 있는 가속도계를 사용, 자주포의 이동거리와 방향 그리고 포의 위치와 기울기를 산출해낼 수 있다.

이를 통해 K-9 자주포는 포의 방향 및 고각 등을 자동으로 빠르게 계산할 수 있다. 이렇게 목표물의 위치를 파악한 K-9 자주포는 사격통제용 컴퓨터에 표적위치를 입력, 자동으로 사격제원을 산출한다. 또 서보 구동장치는 계산된 고각과 방향으로 포탑을 구동시키고, 내부에선 자동장전시스템으로 탄약을 자동으로 포구로 이송, 사격자세를 갖춘다.

이런 자동사격시스템은 30초 이내에 초탄 발사를 가능케 하고, K-9 자주포가 신속하게 적의 포대에 사격을 하고, 진지를 바꾸는 對포병 임무를 수행할 수 있게 만든다.

화력 집중으로 강력한 타격

18세기의 정복자 나폴레옹은 포병 장교 출신으로 적의 강력한 방어에 막혔을 때에 새로운 포병전술로 문제점을 해결했다. 그의 우수한 참모들은 포의 무게를 과감하게 줄이고, 말이 끄는 가벼운 활강포로 기동력을 높여서 적의 가장 취약한 곳에 여러 포대의 화력을 일제히 집중하는 타격 전술로 돌파구를 열었다.

이후 제2차 세계대전에서 나폴레옹의 포병전술은 역으로 독일군이 프랑스 전선에서 사용, 큰 효과를 보았다. 강력한 화력을 일제히 집중하는 포병 전술은 21세기인 지금에도 크게 바뀌지 않고 있다.

군 포병 전문가들은 “곡사포의 최대 사격효율은 15초 이내에 이뤄진다”고 말한다. 따라서 빠른 사격은 포의 화력을 일거에 집중, 적에게 가장 강력한 타격을 입힐 수 있는 관건이 된다.

K-9 자주포의 자동사격시스템은 ‘TOT(Time On Target)’ 사격능력을 통해 한 대의 자주포가 여러 대가 동시에 사격하는 능력과 맞먹는 사격을 할 수 있다. 자동사격시스템과 내장된 디지털 정보는 자체의 내장형 사통장비를 사용하고, 정열 데이터를 계산, 사격준비시간을 크게 감축시킨다. 이를 통해 K-9 자주포는 15초 이내에 강력한 화력을 집중시킬 수 있다.

이외에도 K-9 자주포는 포구에 뚫려 있는 여러 개의 제퇴기를 통해 포구의 가스압력의 방향을 역으로 조절, 반동을 흡수한다. 이는 사격시의 엄청난 충격을 흡수, 병사와 자주포의 수명을 지킨다.

K-9의 주퇴복좌기는 두 개의 유압식 후퇴 브레이크와 내부 완충기와 공압식 원복장치 등으로 사격시 포신의 좌우 움직임을 최소화해 사격의 정확도를 높여준다.

조행만 기자
chohang2@empal.com
저작권자 2010-11-29 ⓒ ScienceTimes

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