탱크

향후 개발될 전차는 4세대 전차이다. 1세대는 2차 대전 시기에 제조, 2세대는 1960년 전후에 개발되며 IR 서치라이트 야간 전투 능력 개선, 탄도 계산 기능, 스테빌라이저, 화생방 방호능력을 갖춘다. 3세대는 1980년 전후에 개발되며 중/복합장갑과 사격통제장치(FCS, fire control system) 기능을 갖춘 현대적 전차의 시작이며 3.5세대는 여기에 대전차 로켓/미사일에 대한 능동방어시스템(APS, active protection system), 자동장전, C4ISR (command, control, communication, computer intelligence surveillance and Reconnaissance) 전투 시스템, RWS(remote weapon station) 원격조종 무인 기관총/포탑 기능을 갖춘다. 한국의 K2 흑표 전차는 3.5세대 전차로 여겨진다.

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4세대 전차에는 완벽한 능동방어시스템, 플라즈마를 발생시키는 니트로셀룰로스 추진 장약을 전기 펄스로 밀어내는 전열화학포(ETCG,Electrothermal chemical gun), 전자기력으로 금속 탄환을 초가속시키는 레이건, 스텔스 형상 설계, 자율 주행 및 무인 포탑, 메타 물질에 의한 가시광 스텔스 기능등을 갖출 것으로 예상된다. 러시아에서 개발중인 T-14 아르마타 전차가 4세대 전차는 무인포탑 기능을 갖춰 4세대 전차로 여겨지기도 하지만, 여러가지 문제로 양산이 지연되고, 우크라이나 전에서도 제대로 활약을 하지 못한다.

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자주포는 곡사화기이며, 포격전의 가장 후방에서 적진을 타격한다. 그에 반해 탱크는 모양은 자주포와 비슷하지만 사거리가 짧은(3km 정도) 직사화기이며 보병과 함께 진격하면서, 전방의 적 장애물들을 정리하는 역할을 한다. Tank는 영국에서 최초로 도입하였는데, 보안을 위해서 water tank라고 부른 것이 유래이다. 최전방에서 화력에 대해 몸빵 역할을 하기에, 장갑이 엄청 두꺼우며 따라서 무게도 50톤이 넘는다.

세계 최고의 자주포 pzH2000와 한때 세계 최강의 탱크로 불렸던 레오파드2(Der Leopard 2) 모두 독일에서 제조한다. 군수 물자의 조립 자체는 쉽게 배낄수 있지만 핵심 기술을 확보하기는 쉽지 않다. 한국은 미국 M1 탱크를 개량한 K1 탱크를 라이선스 생산하였으나 미국의 허가를 받아서 수출해야 하는 문제점 때문에 자체 기술력으로 K2 흑표 탱크를 양산한다.

이 과정에서 불곰 사업에서 소련의 T-80 전차 33대를 제공받아, 분석한 것이 큰 도움이 된다. K2 탱크 양산 시, 1500마력 엔진과 변속기로 구성된 파워팩 성능 열화로 양산일정이 크게 지연되는 우여곡절 끝에 2차 양산분부터 그것도 변속기는 끝내 실패하고 두산엔진+독일변속기 조합으로 양산한다. 다행히, 독일이 터키에 기술제공을 거부하여 터키 알타이 탱크에 한국의 파워팩을 채용하기로 하였다. K2는 비슷한 성능의 독일 레오파드2 대비 가격이 1/3인 극강 가성비를 자랑한다.

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미국은 M1 에이브람스 전차 8000여대, 러시아는 T 계열 전차 1만여대(T-14아르파타 2천대예정), 독일은 레오파르트 2 전차 2500여대(NATO는 4000여대), 중국은 9천대의 신구형, 북한은 3500여대(신형전차는 300여대)를 보유중이다. 한국은 K1 전차 1500대, K2 전차 200여대를 보유하고 있다. 북한의 전차 대수는 많지만 대부분 내구연한이 다된 구형이고, 신형 전차조차도 엔진 성능, 주포 안정성/정확성 등이 미약하여 사실 K2 전차에는 대적이 어려울 것으로 예상한다.

탱크를 대전차 무기로부터 보호하기 위한 장갑에는 ERA(explosive reactive armour, 폭발반응장갑), NERA(비활성 반응장갑)이 있다. 반응 장갑은 장갑차 표면에 보호를 목적으로 벽돌 블록 형태로 탈착할 수 있으며 내부에 둔감 화약등을 채워 넣은 장갑이다. 적의 포탄이 ERA에 강타하면 내부의 화약이 폭발하면서 포탄을 밀어내는 원리인데, 1회성 보호막이므로 맞은 곳에 또 맞으면 대책은 없다. 따라서, 일체형 장갑이 아니라, 부분 폭발이 가능하게 조각조각 블록으로 나뉘어 있다. NERA는 특수 재질 물질을 내부에 채워서, 폭발이 아닌 내부 반발력으로 포탄을 밀어내는 방식이다. K2 전차에는 측면 비활성, 상부 활성 장갑을 채택한다.

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탱크 포탄은 크게 AP(armour piecing)탄과 HE(High explosive)탄으로 대별된다. AP탄은 철갑탄, 즉 높은 운동 에너지로 상대편 전차의 장갑을 뚫는 방식이고, HE 혹은 HEAT(HE anti tank)탄은 고폭탄, 즉 3000도의 액체 금속이 만드는 높은 화염으로 상대편 전차를 뚫는 방식이다. 군에서는 AP탄을 날탄, HE탄을 대탄이라고도 부른다. 고폭탄은 RPG같은 개인 화기에서도 발사가 가능하며 사거리에 무관한 관통력을 가지지만, AP 탄은 강한 반동력으로 탱크에서 발사되는데 거리가 멀어지면 당연히 운동에너지가 감소하여 투과력 또한 감소한다.

AP탄의 활공시간을 증가시키기 위하여 날개안정철갑탄 APFSDS(AP fin stabilized discarding sabot)은 텅스텐 합금의 25~40 mm 직경의 바늘 같은 몸통을 지니며 발사시에는 sabot라는 외피를 둘러서 비행 안정성을 높이다가 목표지점에 다다라서는 외피를 벗고 뾰족한 바늘 같은 몽통으로 상대를 관통한다. 미국은 텅스텐 대신 핵 폐기물인 열화 우라늄 합금을 사용하여 관통력을 증대시킨다. 직경이 작기에 회전에 의해 도리어 운동이 불안정해지기에 관성이 없는 활강포에서 발사하거나 슬립링을 끼워서 내부는 회전하지 않게 만들어 강선포에서 발사한다. 105mm 강선포의 투과력은 40~60cm, 120mm 활강포로는 50~80cm의 장갑을 관통한다.

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HEAT 고폭탄은 탄두에 화약과 금속 파편이 있다. 장갑에 직접 부딪혀 폭발하면 폭발력이 사방으로 분산되기에, 아래 그림에서 보듯이, 탄두에 실린더와 같은 확산 공간이 있고 (따라서 이것을 성형작약탄이라고도 부른다), 일정 거리 뒤에서 폭탄이 폭발하면 마치 로켓의 분사처럼, 3000도의 고열의 화염과 액체 금속 파편이 목표 방향으로 강하게 확산된다. AP탄은 탱크를 관통하고 관통 파편으로 내부 인원을 즉사 시키는 것 외에는 거의 타격이 없는데 반해, HE탄은 비장갑 장애물에 대해서도 강한 파괴력을 지니므로 탱크는 HE탄과 AP탄을 모두 보유하고 있다가 필요한 대상에 따라 다른 포탄을 발사한다. 대탱크전에는 당연히 AP탄을 주로 사용한다.

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전쟁 초기, 우크라이나를 살린 무기는 미제 재블린 대전차 미사일이다. FGM-148 재블린(Javelin)은 미군의 3세대 적외선 유도방식 대전차 미사일이다. 적외선으로 목표물을 자율 추적하기에 발사 후 망각으로 자리를 떠, 적의 반격을 피한다. 재블린은 M98A1 CLU(command launch unit)와 LTA(launch tube assembly) 조립형 발사관으로 구성된다. LTA는 미사일이 내장된 발사기로 한번 발사하면 재활용이 불가능하고 미사일 본체에 전력을 공급하는 배터리와 냉각을 위한 압축 아르곤 가스로 구성된 BCU(battery coolant unit)을 포함한다. CLU는 목표물을 관측/획득하여 미사일에 타겟을 지정하는 역할을 하며 재활용이 가능하다.

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미사일은 1m 길이에 중량 11.8kg, 65m~2.5km 의 목표물을 명중시킨다. 미사일의 상부에 적외선 열영상 센서로 탱크 엔진의 적외선을 감지한다. 사수는 CLU를 통하여 목표물을 지정하고 지정된 영상은 미사일에 전달되어, 적외선 감지 센서의 정보를 보정하는 역할을 한다. 고온에 의한 잡음 신호 생성을 방지하기 위하여 발사 전, 비행 단계 모두에서 센서를 냉각가스로 냉각한다.

발사 단추를 누르면 LTA가 로켓을 0.2초동안 4미터 정도 밀어내고, 공중에서 미사일이 점화되어 후폭풍에 의한 사수의 부상을 방지한다. 반응 장갑에 대한 대응으로 2중 탄두를 사용(tandem)하여 1차 탄두로 반응 장갑의 반응을 유도하고, 뒤이은 2차 탄두로 탱크의 장갑을 뚫는 구조로 되어 있으며 대략 600~800mm의 관통력을 지닌다. 또한, 상대적으로 장갑이 약한 상부를 위에서부터 내려꽂는 탑어택 모드가 있어서, 발사후 160미터 급상승 후, 급강하하여 상부를 공격하는 기능도 있다. 한 발당 8만불, 1억원의 고 비용 무기이다.

우크라이나 사태에서 보았듯이, 전차의 경우 측면 장갑은 강한 반면 상부 갑판은 취약하기에 수직으로 내려 꽂는 드론이나 대전차 미사일 공격에 약하다. 이에 대응하기 위하여 최근 개발된 전차들은 모두 능동 방호 시스템(APS) 기능을 갖추고 있다. 대전차 미사일을 AESA 레이더 등으로 감지하면, 먼저 영상 신호 교란을 위하여 연막탄을 발사하고 전자파 교란 재밍 신호 (electronic counter measure)를 발사하여 적외선 센서등을 무력화시키는 방법을 사용한다. K2전차에는 방호용 레이더, 레이저 경고장치, 유도 교란 통제장치, 복합 연막탄 등이 탑재된다.

때로는 미사일을 직접 요격하기도 하는데, 유도 교란형 수동 방호 장치를 보통 소프트킬이라고 부르는데 반해, 직접 대응 파괴 방식을 하드킬 방식이라 한다. T-14 아마라타에는 Drodz 개량형, 미국은 Quick kill 시스템, 이스라엘은 Aspro-A 시스템이 있으며 K2 전차도 방호 시스템 개발을 완료하고 조만간 탑재될 예정이다.

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