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총구 들림과 활쏘기 홍성우
1. 본고의 목적
본고의 저자는 포병 병장으로 제대한 평범한 대한민국 국민으로서, 총기 전문가는 아니다. 그러나 평범하여 M1 카빈, M16A1, K1, K2 등의 제식 소총을 접하고 다룰 수 있었기에, 총기에 관하여 문외한이라고도 할 수 없다.
본고의 목적은 총기의 완충 작용과 발사 과정을 살펴 보고, 활의 충격에 대한 이해의 실마리를 잡아 보는데 있다. 본고는 활쏘기의 충격에 대한 고찰을 하면서 총기의 완충 작용에 대해 관심이 생겼고, 그러한 과정을 정리한 것 뿐이다. 그렇기에 어려운 설명과 개념을 생략하고, 그림과 동영상으로 직관적인 이해를 하고자 하였다.
2. 하이람 맥심과 자동 장전 시스템
하이람 맥심은 친구들과 사격장에서 총을 쏘다가 총의 반동에 의해 어깨가 아프게 되었다.
*출처 : 엔하위키, 『맥심 기관총』, https://mirror.enha.kr/wiki/%EB%A7%A5%EC%8B%AC%20%EA%B8%B0%EA%B4%80%EC%B4%9D
<그림 1. 스프링필드 M1903의 구조, 완충장치가 없다>
* 출처 : 위키백과, 『M1903 Spring field』, http://en.wikipedia.org/wiki/M1903_Springfield
소총을 쏘면서 누구나 느꼈던 이런 평범한 사실로 부터 맥심은 기막힌 역발상을 한다.
"이 반동으로 탄을 재장전하면 어떨까?"
1883년 개발된 맥심 기관총은 그 탁월한 위력이 1차 세계 대전에서 입증되었다. 이 강력한 기관총 앞에서 전선은 교착되었고, 지루한 참호전이 이어지며 수백만의 사상자를 냈다.
<그림 2. 맥심 기관총의 구조와 작동>
* 출처 : 유튜브, 『Maxim Machine Gun』, http://youtu.be/vkCjxReclyM
맥심 기관총은 화약의 폭발력으로 노리쇠를 후퇴시키는 Blowback 방식이며, 이때 노리쇠도 동시에 움직이는 Open bolt 방식이다.
*출처 : 위키백과, 『화기 작동 방식』, http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%94%EA%B8%B0_%EC%9E%91%EB%8F%99_%EB%B0%A9%EC%8B%9D
3. 총기사의 혁신적인 개념들, 매치록과 탄피
맥심 기관총의 자동 장전이라는 개념은 획기적인 것이었다. 이와 필적할 만한 개념으로 2가지가 있었다.
* 출처 : 박학다식한 이의 블로그,『총이야기-총기발달사(1)』, http://gozila815.egloos.com/2454646
첫째, 매치록 발사 방식이다. 매치록 방식이 획기적인 것은 심지가 다 탈 때까지 기다리지 않아도 된다는 것이다.
<그림 3. 매치록 발사 방식, 방아쇠를 당기면 심지가 화약으로 바로 점화된다>
* 출처 : 위키백과, 『Matchlock』, http://en.wikipedia.org/wiki/Matchlock
1525년 이탈리아의 파비아 전투에서 매치록 방식의 아쿼버스를 사용한 3,000명의 화승총병은 중무장한 프랑스의 기병 8,000명을 몰살시킨다.
이 전투에서 확인할 수 있듯이 당시에는, "방아쇠를 당기면 총알이 바로 나간다"는 것은 혁신적인 개념이었다. 이것은 중무장 기병과 장궁병의 퇴진을 알리는 신호탄이기도 했다.
둘째, 탄피의 발명이다. 요한 니콜라우스 폰 드라이제는 탄피를 사용한 소총을 개발하였고, 여기에서 더 나아가 '총알을 총구로 넣어야만 한는다'라는 전장식개념도 극복하였다.
그가 만든 소총은 1866년 프로이센과 오스트리아 전쟁에서, 프로이센에게 일방적인 승리를 안겨 주었다.
탄피의 발명은 기관총과 기관단총의 출현을 예고한 것이기도 했다. 최초의 기계식 기관총인 개틀링이 1862년에 발명되었기 때문이다.
4. 기관단총 MP18과 돌격소총 Stg. 44
세계 1차 대전에서 지루한 참호전을 겪으며, 기관단총의 필요성이 대두되었다. 좁고 긴 참호에서 총신이 긴 소총은 오히려 짐이 되었기 때문이었다.
<그림 4. MP18의 단면도>
MP18은 실전에 사용된 최초의 기관단총으로, 연합군에게는 공포의 대상이 되었다. MP18의 Blowback와 Recoil 방식은 놀라운 연사속도를 가능하게 하였다.
그러나 총알이 총구를 나가기 전에 노리쇠가 후퇴하는 Open bolt 방식이기 때문에, 정확성이 떨어지는 단점이 있다.
이러한 단점을 극복한 방식이 Closed bolt 방식이며, 총알이 총구를 떠나고 나서 노리쇠가 후퇴하는 방식이다. 여기에서 더 발전한 것이 가스 작동 방식이며, Stg. 44에서 최초로 사용되었다.
독일의 Stg. 44는 '히틀러의 전기톱'이라는 별명처럼, 공포와 선망의 대상이었다. 냉전시대의 쌍벽을 이루던 AK47과 M16도 Stg. 44의 설계 개념을 계승했다고 평가된다.
<그림 5. Stg. 44의 구조 및 작동>
출처 : 유튜브, 『Stg. 44 / MP 44』, http://youtu.be/oDK94oQY1mE
5. M16과 AK47의 가스 작동식
M16은 <그림 6>과 같이 가스 직동식 방식이며, 대한민국의 K1 기관단총도 같은 방식을 사용한다.
<그림 6. M16의 구조와 작동 원리>
AK47은 <그림 7>과 같이 중간에 피스톤이 있는 가스 피스톤 방식이며, 대한민국의 K2 소총도 같은 방식을 사용한다.
<그림 7. AK47의 가스 피스톤 방식>
6. PSG1과 총의 무게
<그림 8>의 PSG1은 반자동 사격이 가능한 저격용 소총으로, 7.62mm 나토탄을 쓴다. PSG1은 강력하고 정밀하며 복잡하고 섬세한데, 가장 큰 특징은 무겁다는 것이다.
<그림 8. PSG1>
이 소총의 개발 배경에는 1972년 뮌헨 올림픽에서의 참담한 대테러전 결과가 있다. 실패의 원인 중 하나가 저격수의 연장이 나빴던 것인데, 인질 11명 전원과 경찰 1명이 희생을 당했다.
*출처 : 남도현, 『GUN- 전쟁의 패러다임을 바꾼 총기 53선』, 한국국방안보포럼 안보총서 59, 2013년.
총탄이 무거우면 총의 반동이 커진다. 소총이 무거우면 총의 반동이 작아진다. PSG1은 소총을 무겁게 하여 총의 반동을 줄인 대표적인 사례라고 할 수 있다.
AK47의 경우도 무거운 탄알을 쓰면서 총이 무겁기에, 정확도를 유지할 수 있다고 평가되기도 한다.
강력한 탄환을 발사할 수 있으면서도, 가볍고 다루기 편한 총. 두가지를 모두 만족시키는 것은 어려운 문제이다.
7. 새로운 보완 시스템 톰슨 기관단총은 세계 1차 대전 후반에 생산되었기에, 군대보다는 오히려 마피아 갱단에게 애용되었다.
마피아의 갱단 플랭크 맥클레인이 톰슨 기관단총으로 암살을 시도했을 때, 70여 발의 탄환은 모두 허공으로 날아갔는데 기관단총의 반동에 의한 것이었다.
* 출처 : 엔하위키,『톰슨 기관단총』, https://mirror.enha.kr/wiki/%ED%86%B0%EC%8A%A8%20%EA%B8%B0%EA%B4%80%EB%8B%A8%EC%B4%9D
이 사건으로 톰슨 기관단총에다 Compensator를 장착하게 되었다. <그림 9>은 컴펜세이터가 기본 장착된 글록의 발사 장면이다. <그림 9. 컴펜세이터가 기본 장착된 글록>
총의 발사 반동으로 명중률이 떨어지는 것은 자동 화기의 고질적인 문제이다. 이것을 해결하기 위한 시도들로서 다음과 같은 것이 있다.
첫째, Balanced recoil system 이라는 방식이 있다. <그림 10>은 AK 107의 작동 원리로서, 노리쇠의 후퇴에 맞추어 또 하나의 실린더를 앞쪽으로 보냄으로서 정확성을 높이려는 시도이다.
<그림 10. AK 107 의 Balanced recoil system>
이 시스템은 정확성을 30% 정도 향상시킨 것으로 평가받는다. 2014년 12월 같은 시스템을 적용한 AEK-971가 A545로 명명되기도 하였다.
*출처 : 위키백과,『AEK-971』, http://en.wikipedia.org/wiki/AEK-971
둘째, Super V system이라는 방식이 있다. 무거운 .45 구경 권총탄을 사용하면, 강력한 반발을 피할 수 없다. 1988년까지 한국군이 사용한 M1911 콜드 권총 또한 .45 구경탄을 사용하기에, 총구가 들리는 단점이 있었다.
<그림 11>처럼 Kriss 기관단총은 노리쇠를 아래 방향으로 전환하여, 안정적인 사격을 할 수 있게 하였다. .45구경의 권총탄의 위력과 안정적인 사격은 테러리스트의 기선 제압에 효과적일 수 있다.
<그림 11. Kriss 기관단총의 Super V 시스템>
셋째, Bullpup식 소총이 있다. 불펌식 소총은 탄약의 장전과 노리쇠의 후퇴-전진이 개머리판 부근에서 일어난다. 따라서 불펌 방식은 총구가 들리는 정도가 작다.
<그림 12>은 FN 2000의 개념도로서, 탄피가 전방으로 배출되는 것이 인상적이다.
<그림 12. 불펌식 소총의 작동 원리>
* 출처 : 유튜브, 『전방 배출하는 불펌 방식』, http://youtu.be/51UE7-x63UE
넷째, 무탄피 소총이 있다. 무탄피 탄약을 사용함으로써, 노리쇠의 후퇴전진에 의한 반작용을 감소시킬 수 있다.
H&K사의 G11은 탄약의 비싼 생산 비용으로 인하여 제식화되지는 못하였지만, 차세대 소총의 대안을 제시하였다고 할 수 있다.
8. 시사점
현대의 개인 화기는 정확성과 편의성을 향상시키려는 노력과 연구의 집합체이다. 본고에서는 발사 반동의 충격을 줄이거나 방향을 바꾸려는 노력을 그림과 동영상으로 간략히 살펴 보았다.
활의 발시 반동도 정확성을 떨어뜨리는 요소로서, 인체에 직접적인 손상을 줄 수도 있다. 우리의 각궁은 발시의 반동 충격을 효과적으로 감소시키는 좋은 활이다. 총기의 경우처럼 활도 또한 발시 반동을 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 모색한다면, 우리 활의 발전에 기여할 것으로 기대된다. |
출처: 오늘 즐거운 원문보기 글쓴이: 오늘즐거운
첫댓글 굿!
새해 복 많이 받으셔요.
국문연에는 군사 전문가들이 많아서,
감히 뻔데기 앞에서 주름~~을 잡는 꼴이 되었습니다.
죄송합니다.
활의 반동을 줄여주기 위한 장치가 양궁의 스테빌라이저라고 할 수 있겠지요. 각궁은 그러한 장치가 없이 활채 자체로 반동을 받게 되어있는데 아무래도 반동이 심하고 궁사의 몸에 그 반동이 전해져서 활병이 오기도 하지요..
맞습니다.
그런데 야구공을 던지는 것에도 많은 기술이 요구됩니다.
하찮은 망치질도 그렇구요.
삼지어 '걷기'와 같은 기본 동작도 그렇다고 합니다.
활을 쏘면서 몸에 탈도 없고 건강에 도움이 되고,
화살도 과녁에 빨려든다면 더 없이 즐거울 것 같습니다.
제 생각에 그런활은 軟弓(내가 거뜬히 지사를 하면서 이길수 있는 활 : 弱弓도 强弓도 아닌 활)이 아닐까 합니다.
욕심을 버리고 나에게 맞는 활을 쏜다면 건강하고 즐거운 활쏘기가 될 것입니다.