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곡사포탄은 크게 탄두와 추진방식, 구경에 따라 구분됩니다. 우선 탄두를 기준으로 할 때에는 가장 흔한 두 종류인 고폭탄과 이중목적 고폭탄으로 나뉩니다.
고폭탄(High Explosive, HE)은 폭풍효과와 파편효과를 이용해서 적을 공격하는 탄두로 일반적으로 순수한 폭약이 탄두 내부에 충진되어 있습니다. 이중목적 고폭탄(DP-ICM)은 탄두 내부에 여러개의 소형자탄이 들어 있으며, 주로 적의 보병들을 살상하거나, 적 장갑차량의 상부장갑을 파괴하는 방식으로 적 기갑부대를 파괴하는 용도입니다.
한국군 155mm 고폭탄
155mm 대전차지뢰 살포탄(2007년 개발)
이 외에도 원거리의 넓은 지역에 지뢰를 살포하는 지뢰살포탄(FASCAM)과 적 전차를 공중에서 감지하여 공격하는 지능자탄을 탑재한 지능탄 그리고 일반적인 연막탄, 조명탄, 훈련탄 등이 있습니다.
우리군이 2007년 개발해 2008년부터 양산된 155㎜ 대전차지뢰살포탄은 적의 전투차량을 감지해 파괴하는 기능과 함께 지표면에 노출된 지뢰를 제거하려고 시도할 때 폭발하는 기능과 사전에 입력된 시간 이후에는 스스로 폭발해 부수적인 피해를 방지하는 기능을 갖추고 있습니다.
추진방식으로는 크게 일반, 즉 아무것도 없이 순수하게 장약만을 이용하여 추진되는 탄이 있고, 사정거리를 늘린 항력감소탄과 로켓보조추진탄이 있습니다.
항력감소탄은 베이스 브리드(Base Bleed)탄(일명 BB탄)이라고도 하며 전설적인 화기공학자인 캐나다의 제럴드 불 박사가 개발했습니다. 이 탄은 탄의 후미에 연소하면서 기체를 내뿜는 물질을 부착한 탄인데요, 이 물체가 연소하면서 내는 기체로 탄의 사정거리가 늘어납니다.
원리는 이러합니다.
탄이 공중을 향해 고속으로 비행할 때는 탄의 속도가 지나치게 빨라 아주 잠깐 전까지 탄이 위치했던 자리에는 순간적으로 진공이 형성됩니다.
탄이 움직이는 속도보다 탄이 위치하고 있던 자리에 공기가 차는 속도가 느려서 생기는 현상인데요, 이런 식으로 탄의 후미에 진공이 형성되면, 그 자리에 공기를 채우기 위해서 빠른 난기류가 탄의 이동방향의 반대방향으로 형성되어 탄의 탄도안정성을 떨어뜨리고 탄속도 감소시킵니다.
이러면 결과적으로 탄의 명중률과 사정거리가 줄어들게 되는데 항력감소탄 후미에서 발생되는 기체는 이러한 진공을 줄여주어 난기류를 감소시키기 때문에 탄이 보다 긴 사정거리와 보다 높은 명중률을 줍니다.
K307 155mm 곡사포용 항력감소 고폭탄(HE-BB탄)
K-9 자주포 개발사업과 연계해 1999년 국내 기술로 자체 개발한 K307(155㎜ 곡사포용 항력감소 고폭탄)은 사거리를 40㎞까지 늘린 탄약입니다.
K307탄약은 포탄의 비행 중 탄의 바닥 부분에서 발생하는 잡아당기는 힘, 즉 항력을 제거하는 항력감소장치(Base Bleed)를 장착하고 탄체를 유선형으로 최적 설계해 40㎞의 최대사거리를 구현했으면서도 기존의 RAP탄보다 화약량이 증대돼 위력도 증가됐다고 합니다.
특히 탄의 비행 시 발생하는 총 항력의 50% 정도를 점유하는 탄저부 항력을 감소시키기 위해 항력감소제를 연소시켜 탄의 바닥 쪽으로 연소가스를 배출하는 방식으로 사거리를 25~30% 연장했습니다. 또 기존 RAP탄에 로켓추진부가 들어가던 공간에 화약을 충진, 탄의 위력도 대폭 향상시켰다는 군요.
현재 우리 군 포병은 105㎜ 곡사포, 155㎜ 곡사포, 8인치 곡사포 등을 보유하면서 다양한 탄종을 운용하고 있지만 K307은 그중 가장 신형 탄약입니다.
KH-179 155mm 곡사포 RAP탄(사거리 연장탄) 사격장면
중국 PLZ-05식 155mm 자주포 RAP탄 사격장면
로켓보조추진탄(Rocket Asistance Propelled, RAP탄=사거리연장탄)은 탄의 후미에 소형의 로켓모터를 부착하여 탄의 최대 고도를 높여 줍니다. 보다 높이 올라간 탄은 타원형의 포물선 운동을 유지하기에 보다 원거리에 착탄하게 되죠. 항력감소탄보다는 사정거리가 길지만, 크기가 지나치게 커서 탄두 위력이 약해지는 문제가 생깁니다.
그 외에도 항력감소탄과 로켓보조추진탄을 결합한 복합추진탄이 있고, 남아공의 경우 아예 램제트 엔진을 달아 50km가 넘는 사거리를 가지는 탄도 있습니다.
구경은 과거에는 90mm, 105mm, 152mm, 155mm, 170mm, 175mm 그리고 203mm 등의 구경이 다양한 곡사포탄이 많았지만, 현재에는 전세계적으로 NATO 표준인 155mm 구경의 탄으로 통일되어가는 추세에 있습니다.
이스라엘군 155mm 고폭탄 5종세트
색깔이 다양하네요. 이스라엘은 색깔별로 탄종을 구분하는가 봅니다. 우리도 그런가요..포병출신이 아니라서 잘모르겠네요.사진을 퍼온 곳의 설명을 보면
국방색 포탄은 일반 고폭탄, 길쭉한 국방색 포탄은 RAP탄(사거리연장탄),흰색은 조명탄, 연두색은 연막탄, 오렌지색은 소이탄으로 추정된다고 합니다.
레바논 시가지에 떨어진 이스라엘군 155mm 고폭탄 폭발 장면
155mm 고폭탄의 위력이 엄청나군요. 저게 근처에 떨어진다면..아찔합니다.
미 155mm 곡사포의 이중목적 고폭탄인 M982 엑스칼리버(EXcalibur)
M982 엑스칼리버는 GPS유도 정밀 포탄입니다. 미국 레이시온사와 스웨덴 보포스사가 개발했고, GPS(위성항법장치)와 INS(관성항법장치)에 의해 유도되는데, 최대 사거리는 60KM이고 CEP(표준공산오차) 10M 이내라고 합니다. 양산되면서 가격이 많이 다운되었는 데도 포탄 한 발에 4천만원정도 한다네요. 일반 고폭탄 수십 발을 쏘는 것과 엑스칼리버 한 발 쏘는 것중 어느 것이 효율적일까요.
우리도 비슷한 컨셉의 정밀 유도포탄을 개발했다고 하는데 공개된 적이 있는지 모르겠습니다.
미 M-777A2 155mm 곡사포에서 M982 엑스칼리버 GPS유도포탄 발포장면
탄두에 부착하는 유도 키트(탄도수정 신관)
곡사포탄의 제이담(JDAM)이라 할 수 있는 탄도수정 신관
BAE사가 개발한 155mm 야포탄의 탄착 정밀도를 3배 이상 향상 시킨다는 유도 신관 입니다. JDAM(공대지 정밀유도폭탄)같은 개념으로 기존 탄의 신관만 바꾸어서 탄착 정밀도를 높힌다고 합니다.
보통 일반 탄의 경우 무유도인 경우 30Km 에서 CEP(표준공산오차)가 200m를 넘는다고 보는데 이를 50m로 개선한다는 것입니다.전술적 가치는 포병 출신들은 잘 아실 겁니다.
우리나라도 IT 기술에 관한 한 앞서가는 나라이니 우리가 만들면 더 정확한 탄도수정신관를 만들 수 있지 않을까요. 우리도 이런 비슷한 제품을 개발중이라는 얘기를 들은 것 같은데..
우리군이 개발중인 155MM 정찰포탄
미국의 퀵룩(Quick Look) 정찰포탄보다 성능이 더 뛰어난 정찰포탄을 개발중이라고 합니다.
레이저유도 포탄의 눈
중국 155mm 곡사포용 레이저유도 포탄
러시아의 레이저 유도포탄인 크라스노폴을 베낀 것 같습니다.
사진은 러시아 2K25 KRASNOPOL(크라스노폴) 레이저 유도포탄
마지막으로 미국의 155mm 고폭탄에 대해서 간략하게 살펴보고 끝낼까 합니다.
M449A1 - 대인개량고폭탄(APICM, anti-personnel improved conventional munitions), 탄 내에 M43 대인용 자탄들을 갖고 있다가 목표지점의 일정 고도에 이르면 탄체가 깨지면서 자탄이 배출됩니다. 이 자탄들은 수류탄같은 폭발체를 포함하고 있는데, 지면에 닿는 충격으로 도약용 화약이 폭발하여 이 폭발체들이 도약하고 최종적으로 폭발하게 됩니다.
M483A1 FASCAM - 지뢰살포탄(FASCAM, family of scattable mines), 대인 및 대장갑용 성형작약탄을 내장한 88개의 M46 자탄을 운반합니다.
M485A1/A2 - 조명탄, 낙하산이 달린 조명탄체를 운반합니다
M692/731 ADAM - 지뢰살포탄(FASCAM)의 한 종류로써, ADAM은 area-denial anti-personnel mine(지역제압용대인지뢰)를 뜻합니다. 지뢰살포지역 상공 600미터 정도에서 36개의 삼각모양 자탄들이 배출되며, 지면에 닿으면 7개의 인계철선이 자탄에서 방출되어 인근 지형지물에 꼽힌 후 장전됩니다. 또한, 지연신관을 내장하고 있어서 4(M692)시간에서 48시간(M731) 내에 일제히 자폭하게 할 수도 있습니다.
M864 DPICM - 대인개량고폭탄이면서 베이스블리드(base bleed)탄입니다. BBDPICM(base burn DPICM)이라고도 불립니다. 포탄 뒷부분에 base burner assembly를 장착하여, 탄체의 비행중에 발생하는 와류(turbulance)에 의한 인력(drag force)를 감소시켜 사거리를 증가시킨 탄입니다.
M718A1/741A1 RAAM - 지뢰살포탄(FASCAM)의 한 종류로써, RAAM은 remote anti-armor munition(원격대장갑탄)을 뜻합니다. 지면에 충격하면 장전되어 전자기적 신호에 감응하여 터지는 9개의 대장갑용 자탄을 갖고 있습니다. ADAM과 같이 자폭기능도 갖고 있습니다.
M825A1 - 백린탄, 연막, 차장 및 소이효과를 가진 백린탄으로써, M825 백린탄의 개량형입니다. 116개의 백린이 충전된 자탄을 갖고 있으며, 5~15분간 M825탄보다 넓은 지역에 효과를 나타냅니다
M107 - 고폭탄, 파편 및 폭풍효과를 위한 가장 일반적인 고폭탄(HE, High Explosive)
M549A1 RAP - 로켓보조고폭탄, 장약의 폭발로 점화되는 로켓모터를 탄 뒷부분에 장착하여 유효사거리를 증가시킨 고폭탄
M795 - 고폭탄, M107 고폭탄을 대체하기 위하여 개발된 탄으로, 화약 충전량 증가 및 사거리 연장 효과가 있음
글출처: 네이버 지식인/유용원의 군사세계 오임규님/용호작무님
사진출처: 국방일보/유용원의 군사세계 kcx님/한국황금전사님/5THSUN님/용호작무님