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K9A1 자주포의 시작

(2016년 10월호 기사)


  K-9 PIP와 중장기적인 성능 개량

 

 K105 성능 개선

 

 2016년 9월 1일에 한화 테크윈의 창원센터에서 한화 테크윈과 국방기술품질원이 공동으로 개최한 자주포 전력발전포럼이 있었다.

 

 세미나 홀 입구에는 K105, 즉 105mm 차륜형 자주포 성능 개선 내용에 대한 소개가 있었다. 우선 연구개발기관 추가 제안 사항이 반영되어 구동제어기 정비성 개선 등 15건의 개선 요구 사항이 반영되었으며, 후방안전장치가 추가되었다.

 

이 외에도 화력통제시스템의 개선과 함께 국방정보기술(DITA : Defense Information Technical Standard)에 맞는 전술데이터링크(KVMF)의 통합과 MND-STD-2525C 표준 전술부호가 반영되는 디지털 전장지도의 통합도 105mm 차륜형 자주포 성능 개선안에 포함되었다고 한다.

 

 그러나 이 날 세미나의 핵심 이슈는 105mm 차륜형 자주포가 아니라 K-9 자주포의 성능 개선이었다.

 

 K-9 자주포의 지속적인 성능 개량 필요

 

 세미나에 앞서 국방일보에서 파견된 기자들과 함께 서재현 국방기술품질원 창원센터장과 인터뷰를 할 기회가 있었다. 이 날 K-9 자주포 전력발전포럼은 국방기술품질원과 한화 테크윈의 공동 개최 포럼이었다.

 

 서재현 창원센터장은 K-9 자주포의 수출 전망을 긍정적으로 평가하면서, 그러나 후발 주자들이 무서운 속도로 추격하고 있기 때문에 K-9 자주포의 경쟁력 유지를 위해 지속적인 성능 개량과 품질 개선이 필요함을 강조하였다. 그리고 이날 서재현 창원센터장을 통해 K-9 PIP 프로그램의 구체적인 내용을 확인할 수 있었다.

 

 다음은 서재현 국방기술품질원 창원센터장과의 인터뷰 내용이다.

 

 K-9 자주포, 노르웨이 자주포 사업에서 우선 협상대상자로 선정

 

 Q.  K-9 자주포의 수출 현황과 전망은 어떠한가?

 A.  터키와 폴란드, 인도에 이어서 노르웨이에 수출될 가능성도 매우 높아졌다. 노르웨이 육군의 자주포 사업에서 유력한 후보였던 독일의 PzH 2000 자주포와 프랑스의 세자르(CAESAR) 자주포는 탈락하였으며, 스위스 RuAG의 M109 개량형 자주포(M109L47)와 한화 테크윈의 K-9 자주포가 우선 협상자로 선정되었다.

 

현재 K-9 자주포는 터키에 이어 폴란드에 차체를 수츨하고 인도에서도 차기 자주포로 선정되는 등 국제적인 인지도가 매우 높다. 앞으로 수출 전망도 유망하다고 할 수 있다.

 

 Q.  이번 포럼을 통해 모색하고자 하는 바도 K-9 자주포 수출 전략과 관련이 있는가?

 A.  K-9 자주포가 최근 해외 방산 수출 시장에서 주목을 받고 있지만, 유념해야 할 것은 후발주자들도 급격히 성장하며 우리를 추격하고 있다는 사실이다.

 

우리 역시 K-9을 개발하여 양산하면서 비로소 자주포 수출 시장에 발을 들여놓은 후발주자임에도 터키와 인도, 폴란드, 핀란드 등의 해외 시장에서 프랑스, 미국, 독일, 영국, 러시아 등 자주포 선진국들을 따라잡고 있다. 마찬가지로 우리 뒤를 따르는 후발주자들이라고 우리를 따라잡지 못하리라는 법은 없다.

 

따라서 K-9 자주포의 수출 시장에서의 호조를 장기간 이어가면서 후발 주자들을 떨쳐내려면 지속적인 성능 개량을 통해 K-9 자주포의 성능 우위를 유지하고, 품질 개선을 통해 신뢰성을 더욱 끌어올려야 할 것이다.

 

이번 포럼 또한 K-9 자주포의 성능 개량과 품질 개선 방안 모색을 위해 마련되었다.

 

 K-9 성능개선(PIP)  프로그램 구체적인 내용

 

 Q.  지난 유로사토리 2016 당시까지만 하더라도 K-9 PIP 구체적인 내용은 공개할 수 없다는 이야기를 들었다. 다만 당시에 유로사토리 현장에 나와있던 한화 테크윈측 관계자들은 바로는 9월, 늦어도 10월에는 K-9 PIP 프로그램의 구체적인 내용이 공개될 것이라고 하였다. 지금이 9월초인데 혹시 지금 K-9 성능개선에 대해 구체적인 내용 공개가 가능한가?


 A.  첫번째로 운영체제(OS) 교체이다. 그동안 K-9 자주포의 화력통제장치는 시대착오적이게도 DOS 기반 운영체제를 사용하고 있었다. K-9 PIP 프로그램을 통해 K-9의 화력통제체계 OS가 DOS에서 윈도우 기반 운영체제로 교체된다.

 

 두번째로 지난 유로사토리 2016 당시에 확인을 하셨겠지만 APU(Auxiliary Power Unit)의 도입이다.

 그리고 그동안 K-9에 없던 적외선영상시스템(IIR),  즉 FLIR가 K-9 PIP에 도입된다. 여기에 더해서 후방감시카메라의 도입 또한 K-9 PIP 프로그램에 포함되어 있다.

 

 해병대에서 K-9 자주포를 운용하던 도중 해치가 개방된 상태에서도 포탑이 계속 회전하여 결국 안전 사고가 발생, 소중한 인명이 희생되는 사고가 있었다. 이러한 사고를 통해 얻은 교훈에 따라 K-9 PIP에는 조종수 자동안전장치가 도입된다. 해당 안전장치는 해치가 개방되면 포탑의 회전을 중지시키는 장치이다.

 

 이 외에도 기존의 관성항법장치에 GPS가 추가되면서 위치확인장치와 운용제원수집장치의 신뢰성이 강화되고 정밀도가 더욱 향상되면서 더욱 정확한 사격제원 산출이 가능하게 된다는 점 역시 K-9 PIP의 중요한 개선 사항이라고 할 수 있다.


 Q.  유로사토리 2016 당시에는 노르웨이에 제안된  K-9 자주포의 구체적인 내용 또한 공개가 어렵다는 이야기를 들었다. 현 시점에는 노르웨이에 제안된 K-9에 대한 세부 사항 공개도 가능한가? 아울러 폴란드, 인도의 K-9에 대해서도 핵심적인 내용 설명 부탁드린다.

 

 A., 노르웨이의 FCS는 한국의 K-9의 FCS와 전반적으로 많이 다르다. FCS는 K-9 PIP의 FCS와 함께 노르웨이 국산 사격지원체계(FSS)인 오딘(ODIN)이 통합된다. ODIN뿐만 아니라 무전기 등도 노르웨이 정부 지정 관급품(GFE)이 탑재되며, 노르웨이가 독자적으로 개발하여 운용하는 사격지휘체계와 연동될 것이다.

 

 K-9 PIP 프로그램 일부도 노르웨이 K-9 VIDAR에 반영되는데, 구체적으로는 K-9 PIP의 FCS와 전후방 카메라 등이 VIDAR에 채용된다.

 

 인도가 도입할 K-9 Vajra-T 또한 인도 국산 구성품이 다수 도입되는 인도형 K-9이다. 인도 육군의 지휘통제체계와 연동이 될 것이며, 인도 국산 155mm탄이 사용될 것이기 때문에 인도 국산탄의 제원을 반영한 탄도계산을 위해 FCS를 새로 개발하여 통합할 것이다. 인도 국산품은 NUB탄 적재장치와 내부환경제어장치, NBC 방호장비 등이 채용된다.

 

 그리고 인도의 K-9은 기본적으로 곡사화기인 K-9에 직사사격능력이 부여되는데, 이를 위해 직사포경이 인도 육군 K-9에 장착될 것이다.

 

 인도 육군의 K-9에 한국산 APU가 탑재될 것인지,  남아공제 APU가 탑재될 것인지에 대해서는 현 시점(2016년 9월 1일) 기준으로도 아직 결정되지 않은 것으로 알고 있다. 어차피 이 부분은 인도 K-9 Vajra-T 사업에서 큰 비중을 차지하는 부분이 아니기 때문에 인도 육군의 선택을 그대로 반영하는데 어려움이 없을 것이다.

 

 알려진 바와 같이 폴란드는 K-9의 차체를 도입하여 그들의 KRAB 자주포의 포탑과 결합하였다. K-9의 차체와 KRAB 포탑을 호환하기 위해 K-9 차체와 KRAB 차체의 연결, 구동 부분이 재설계 되었다. 포신잠금장치 또한 KRAB의 포에 맞추어 재설계되었다.

 

 재설계를 할 때, 단순히 포탑과 차체의 호환뿐만 아니라 폴란드 육군이 요구하는 성능을 물리적으로 구현할 수 있도록 설계하였다. 예를 들어 우리 육군의 K-9은 포탑의 구동과 포의 부양각 제어가 자동화되어 있으나, 폴란드의 K-9 KRAB 자주포는 폴란드군의 요구에 맞추어 이를 수동화하였다. FCS 또한 이에 맞추어 통합이 되었다.

 

 KRAB 사업이 결정된 시점에는 아직 K-9 PIP 프로그램이 만들어지지 않았다. 따라서 KRAB에는 아직 PIP 사양이 적용되지 않았다. 그러나 현재 협상 중인 북유럽 제안 사양에는 K-9 PIP 내용 일부와 도입국 독자적인 요구 사안이 반영된다.
 
 K-9 자주포 해외시험평가 이력
 
 지난 7월호에 기고된 유로사토리 2016에서 K-9 취재 원고에서 인도, 노르웨이, 스웨덴 등에서 행해진 K-9 자주포 시험평가 내용에 대해 간략하게 언급한 바 있다.

 

 2016년 K-9 자주포 전력발전 포럼에서는 이에 대해서 좀 더 다양한 정보가 제공되었다.

 

 K-9 자주포 시험평가는 인도와 노르웨이, 스웨덴뿐만 아니라 매우 다양한 국가에서 이루어졌다. PzH 2000을 도입한 스페인도 해당 자주포를 독일에서 도입하기 전에 K-9에 대한 시험 평가도 함께 하였으며, 이에 2003년 10월에 스페인 사라고사(Zaragoza)에 위치한 포병훈련장에서 K-9 성능시범이 있었으며, 말레이시아에서도 2004년에 현지의 고온의 열대 우림 환경에서의 운용성 등에 대한 시험 평가가 있었다.

 

 한 때 AS-9이라는 명칭으로 호주 육군에도 K-9 자주포가 제안된 적이 있으며, 이 때문에 호주에서도 2010년 4월에 K-9 현지 시험평가가 시행되었으며, 여기에는 엑스칼리버(Excalibur) 정밀유도포탄 사격 시험도 포함되었다.  엑스칼리버탄 시험 사격에서는 전체적으로 호주 육군의 요구 성능을 충족하는 만족스러운 결과를 얻었으며, 특히 압력과 가속도 요구 성능을 충족시켰다고 한다.

 

 결국 무산되기는 했지만, 호주에 제안되었던 K-9인 AS-9은 NATO형 FCS가 통합되고  가스용량이 증대되고 피스톤 강도가 증대되는 등의 개선이 이루어진 고용량 유기압 현수장치(HSU. 52톤급)가 탑재되는 등 대대적인 성능 개선이 이루어진 모델이었다.

 

 AS-9은 이 외에도 전장관리시스템(BMS-F)과 RWS(Remote Weapon System)등 다양한 호주정부 지정 관급품이 채용되고 대전차 지뢰방호 등 방호력 증대 솔루션까지 채용되는 등, 호주 측의 요구가 광범위하게 적용된 그야말로 '호주형 K-9'이었다.

 

 인도에서 행해진 K-9 시험 평가에 대해서는 지난 7월호의 유로사토리 2016 취재 원고에서 일부 내용(라자스탄 사막에서 시행된 등판 시험)에 대해서 소개를 한 바 있다. 라자스탄 사막에 위치한 포크란 사격장에서 시행한 시험 평가는 K-9 자주포 시험평가의 초기 2개월 동안 행해졌으며, 이후 2014년 3월까지 인도 현지에서 시험 평가를 하면서 혹한 사막지역에서의 운용성 평가와 인도 국산탄 사격제원계산 데이터 획득이 이루어졌다(총 1,000Km 주행. 587회 사격).

 

 구체적으로는 사격 시험과 등판 시험을 포함한 운용군 시험과 자체 시험은 라자스탄 주에 위치한 포크란 사격장에서 시행되었으며, 정비성 시험은 푸네에 위치한 인도 육군 512 정비창에서, EMI 시험은 첸나이에서, 그리고 최종 단계인 기술 / 환경 시험 등은 벵갈루루에서 각각 시행되었다.

 

 폴란드에서는 K-9 자주포 자체가 아니라 K-9의 차체에 KRAB 포탑을 연결하고, 여기에 폴란드 현지화 구성품목(KRAB 포탑과의 호환을 위해 재설계된 품목, 폴란드인이 운용 가능하도록 폴란드어가 반영된 품목, 폴란드 육군 요구품목 등)인 전기신호변환기와 NBC 방호 장비, APU등을 조합하여 시험 평가한 결과 합격하여 폴란드군에 채용되었다.

 

 K-9에 앞서 KRAB와 결합되었던 영국제 AS-90 차체가 KRAB 사격 시에 안정성에 문제를 노출하여 이를 대체할 차체를 찾기 위해 K-9을 평가했던 것이기 때문에 사격안정성 시험과 내구성 시험이 중점적으로 이루어졌다. 여기에 더해서 각 구성품의 기능시험과 EMC 테스트도 폴란드 육군 주관으로 시행되었다.

 이 외에도 7월호에서 소개되었던 것처럼 2016년 5월에는 스웨덴에서는 JBMoU 기준 장사정탄(HEER)  사격시험이 있었으며, 최근에는 UAE에서도 K-9 현지 시험평가가 이루어졌다.

 

 운용자 입장에서 바라 본 미래 전장환경과 연계한 자주포 발전방향


 미군은 M109 계열 자주포 전력화 이후 지속적이고 단계적인 성능 개량을 진행하여 M109A6를 개발하기에 이르렀으며, 2015년에는 브래들리(Bradley) 장갑차의 차체에 M109A6의 포탑을 결합하고 사통체계를 자동화한 M109A7을 선보였다.

 

 반면 우리 육군은 M109A2를 면허생산하여 K-55라는 제식명칭으로 1985년부터 전력화한 후 무려 26년이 지난 2011년에 성능 개량형인 K-55A1이 개발 완료되어 배치되기 전까지 거의 성능 개량이 이루어지지 않았다.

 

 이는 K-9 프로그램에도 시사하는 바가 적지 않다. 수출 시장에서 경쟁력을 유지하기 위해서도 품질과 성능을 개선해야 하지만, 군수품의 성능 개선은 우리 안보 역량을 유지 또는 강화하는 것이 1차적이고 근본적인 목적이기 때문이다. 

 

 변화하는 전술 여건 등에 능동적으로 대응하고 우리 군의 작전 능력을 향상시키기 위한 K-9 성능 개량을 위해서는 현장에서 직접 K-9을 운용한 경험을 바탕으로 도출된 성능 개선 소요 제기, 그리고 직면하고 있는 위협과 우리 군의 현실에 대한 전문적인 연구에서 도출된 성능 개선 요구가 적극적으로 반영되어야 할 것이다.

 

 운용자인 포병 입장에서 느끼는 가장 현실적인 문제는 전장에서 공군에 의한 CAS / 대화력전은 육군 입장에서는 이런저런 제한이 많다는 것이다. 물론 이는 공군에 하자가 있어서 CAS나 대화력전 임무 수행을 못한다는 뜻은 아니다.

 

 대화력전의 경우에는 공군이 담당하는 부분이 전체 대화력전의 약 25% 가량이라고 한다.


소요 발생 시 공군의 CAS / 대화력전 작전세력 출격이 제한된다는 점, 그리고 간신히 CAS등을 위한 가용세력을 차출하더라도 표적 주변의 적대 방공체계의 위협과 환경, 지형 등의 문제로 출격이 제한될 수 있는 등이 주된 이유일 것이다. 아예 일시적으로 항공기가 출격하는 것이 불가능한 상황도 전시에 발생할 수 있다는 점 또한 간과해서는 안될 것이다.

 

 실제로 전시에 대화력전과 CAS 소요가 가장 큰 상황발생 초기에 공군은 핵심 방어 공역에 대한 지속적인 방어제공세력 체공만로도 많은 Sortie를 필요로 한다(한꺼번에 많은 전투기를 방어 공역에 띄운다는 뜻 절대 아님).

 

그리고 전시에 연합공군사령부의 ATO에 따른 항공작전과 별개로 크리티컬한 표적으로 평가되어 이미 기계획된 표적들을 타격하기 위한 Pre-ATO에 따른 임무들에 할당되어야 하는 항공력 소요 또한 전시 상황발생 초기에 CAS 소요 등에 유연하게 대응하는데 한계가 있을 수 밖에 없는 이유일 것이다.

 

 그리고 공군 기지는 전시 초기에 언제든지 화학탄두 등을 탑재한 탄도미사일의 공격을 받을 수 있다. 이 때문에 육군은 36대의 AH-64E를 전력화하고 LAH를 2020년대에 도입함으로써 독자적인 CAS,  CCA 항공세력을 확보하려 하면서 K-9 자주포와 같은 화력지원 수단을 증강하고 있다.

 

 이와 같은 현실 때문에 K-9, 천무 등 장거리 화력지원수단은 중요하다. 북한의 대규모 화력수단에 대한 대화력전을 위해 포병의 반응 속도가 더욱 증가되어야 한다. 이는 K-9의 성능 개선 방안에 발사 속도 증대가 포함되어야 하는 이유이다.

 

 육군은 중장기적으로 병력 규모가 감축되면서 부대 감편이 이루어지고 있다. 이에 따라 각 제대의 작전 지역이 획대되면서 기 보유한 화력 수단으로 더욱 넓은 작전 지역을 커버해야 한다. 이러한 요구에 부응하기 위해 K-9 자주포의 기동성 증대와 발사속도 증대가 함께 성능 개선에 포함되어야 할 것이다.

 

 널리 알려진 바와 같이, 북한은 전방에 전개된 각종 포를 후사면의 유개화 진지에 배치하여 사격을 할 때만 후사면의 갱도 바깥으로 꺼내서 포격하고, 사격이 끝나면 다시 갱도로 넣는 식으로 운용하려 하고 있다. 이 때문에 사격에서 갱도 내부로 복귀하는 시간이 매우 짧다. 이 짧은 시간 안에 표적을 탐지하여 타격해야 한다는 점 또한 발사 속도 증대를 차후 K-9 PIP 이후에 추가적인 성능 개선을 통해 반드시 달성되어야 하는 중요한 이유라고 할 수 있다.

 

 발사속도 증대 방법으로는 자동화된 사격통제장치의 도입과 함께 레이저 격발장치의 채용 등이 거론되었다. K-9 PIP 이후의 발사속력과 반응성 증대, 지속사격능력 향상 등에 대해서는 뒤에서 자세히 다루도록 하겠다.

 

 그리고 기동성의 증대는 주로 경량화를 통해 달성되는데, 이로 인하여 발생할 수 있는 방호력 감소와 작전지속능력 하락(탄 탑재량 감소 때문)이 문제가 될 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 RWS(Remote Weapon System), 능동방호체계 등을 채용함으로써 생존성을 더욱 향상시키고, 사격통제체계와 항법체계의 지속적인 성능 향상을 통해 탄착 정확도를 더욱 향상시킴으로써 탄 탑재량이 감소해도 작전지속능력을 보존하는 성능개량이 이루어져야할 것이다.

 

 현재 자주포들의 타격 목표는 주로 전장에서 우군 부대와 근접한 적의 제 1 제대를 우선적으로 타격하며, 적의 제 1 제대의 연장선으로서의 제 2 제대도 타격 대상에 포함시키고 있다.

 

 전술한 바와 같은 이유로 아군 제대에 대한 화력지원수단으로서 자주포는 중요한 위치를 차지한다. 특히 대화력전과 함께 전선 후방에서 전장으로 기동하는 핵심적인 작전적 제 2 제대에 대한 차단 공격 등에서 육군이 가장 신뢰할 수 있는 공격 수단이 자주포와 다연장 로켓 등이다. 이 때문에 K-9 자주포의 장기적인 성능 개선 프로그램에는 사거리의 연장을 통한 장거리 타격력 확보가 포함될 예정이다.

 

 이미 기술한 바와 같이 K-9 자주포는 호주에서 시험 평가 시에 장거리 정밀 타격용 Excalibur 탄의 사격 테스트에서 요구 성능을 충족하였으며, 스웨덴에서는 JBMoU 규격 장사정 탄인 HEER 탄 발사 테스트를 거친 바 있다.

 

전술한 바와 같이 장차 경량화 요구에 함께 부응하기 위해 휴행탄수 감소를 감소시킬 때 작전지속능력을 보존하기 위한 정밀 타격력 확보가 장거리 타격력 확보와 병행되어야 한다.

 

 이를 위해 K-9 자주포에서 운용할 목적으로 GGAM탄 개발이 진행 중이다. GGAM은 큰 활공비를 갖는 날개를 핀으로 보유한 탄이 고각 발사 후 하강하면서 얻은 높은 속력과 큰 활공비를 이용하여 장거리(최대 사거리 100Km) 표적에 정밀하게 명중하도록 개발되는 155mm 탄이다.

 

이와 같은 장거리 정밀 타격체계가 효과적으로 운용되기 위해서는 장거리 정찰 / 표적 획득 수단과의 원활한 연계를 위하여 K-9 자두포를 네트워크 중심 작전에 걸맞는 무기체계로 발전시켜 나아가야 함은 더 말할 필요가 없을 것이다.

 

 K-9 / K-55 실제 성능 개선 사례

 

 K-9 자주포와 K-55 자주포의 기술 / 설계 변경 사례를 살펴보면 대체로 초도 양산 시점에 가장 많은 설계 변경이 성능 개선으로 반영되었다는 것을 알 수 있다. 그러나 초기 양산 / 운용  단계에서 집중적으로 문제가 노출되어 이를 개선한 후에도 운용 부대에서 발생한 컴플레인이 지속적으로 성능과 품질 개선에 반영되고 있다.

 

 운용 과정에서 발생한 문제점을 개선한 대표적인 사례들은 다음과 같다. 우선, 도플러 효과를 이용하는 포구초속측정기(MVR)의 경우, 사격 직후의 포구 초속 측정이 불가능하고 인접 포의 포구 초속을 측정하는 등의 오류가 잦았다. 이런 오류 때문에 결국 MVR의 전력화는 중단하고 문제점이 개선된 포구초속측정기를 개발하였다.

 

개선된 MVR에서는 센서를 음압센서에서 가속도 센서로 변경하고, 측정 알고리즘을 트리거 방식에서 신호적분방식을 사용하는 알고리즘으로 변경됨으로써 인접포 사격신호 오인 측정 문제가 해결되었다.

 구형 MVR의 모드 세팅 오류 문제의 경우, 전원 인가 시에 자동으로 측정 모드로 세팅하도록 소프트웨어를 변경하였으며, 저온에서의 신호 손실 문제는 온도 구간을 세분화하여 정밀 튜닝하여 해결하였다.

 

구체적으로는 구형 MVR에서 -40°C / 0°C / 60°C 세 구간으로 세팅되어 있었던 것과 달리 신형 MVR에서는 -40°C ~ 60°C를 5°C 간격으로 세부 구간을 나누어 측정하도록 알고리즘을 만들어 통합하였다.

 K-55 자주포의 운용 과정에서 주로 KM107탄 사격 시에 간헐적인 탄 흘러내림 현상이 발생(발생율 5.2%), 이 문제를 해결하기 위해 포탄의 자유비행거리를 단축하고 약실입구의 부딪힘 현상을 제거하였다. 무엇보다 조준점 정렬이 잘 되지 않은 것이 가장 큰 문제라고 판단하여 조준점 정렬 범위를 최적화하였다.

 

 K-55 계열 자주포의 APU 마운트가 수축 변형되고 심지어는 파손되기까지 하는 문제가 종종 발생하였는데, 이 문제는 APU 장치대 진동감쇄기능의 저하와 맞물려서 더욱 악화되었다. 이에 진동감쇄기능과 내구성을 개선하기 위해 SSU 강선 마운트가 방진고무 마운트로 변경되었다.

 

 K-9 PIP에 조종수 자동안전장치가 포함된다는 것은 이미 앞서 소개한 국방기술품질원 창원센터장과의 인터뷰에 언급된 바 있다.

 

이는 부대에서 K-9을 운용할 때 조종수의 상체가 해치  외부로 노출된 상태에서 포탑이 계속 선회구동하면서 발생한 안전사고를 통해 얻은 교훈이 반영된 것이다.

 

이러한 안전사고를 방지하기 위해 K-9 PIP에는 조종수 해치 개방 시에 이를 감지할 수 있는 스위치와 케이블이 추가된다.

 

이러한 장치가 해치 개방을 감지하면 해치 개방을 경고하는 경광등이 작동하며, 그와 동시에 자동으로 포탑 선회를 중단시키는 자동안전장치가 K-9 PIP에 채용된다.

 

 K-9 2차 성능개선 사업을 위해 현재 국내에서 연구 개발되고 있는 주요 기술

 

 K-9 자주포의 지속적인 성능 개선은 K-9의 성능 우위 유지와 수출 시장에서의 경쟁력 강화를 위해서 필수적인 것이라고 할 수 있다.

 

2016 자주포 전력발전포럼도 K-9 PIP 이후의 성능개선, 더 나아가서는 K-9 이후의 차기 자주포 개발 방향 모색을 위해 개최되었으며, 이러한 취지에 맞게 K-9 PIP 이후의 성능 개선을 위해 연구 개발되고 있는 핵심 기술들이 소개되었다.

 

 K-9의 추가적인 성능 개량 방향을 모색하기 위해 미래 자주포 개발에 요구되는 성능과 기술에 대해 먼저 살펴볼 필요가 있다. 2016년 자주포 전력발전포럼에서 소개된 미래 자주포 기술 소요는 다음과 같다.

 

 체계 성능 요소별로 카테고리를 나누어 분류하자면, 화력성능면에서는 급속 발사속도와 최대빌사속도 개선, 지속사격능력과 반응성 향상, 사거리 증대, 정확도 향상 등이 요구되고 있다.

 

특히 반응성의 경우에는 북한의 장사정포 발사 탐지 시, 장사정 자주포의 이탈 전의 짧은 시간 내에 타격, 파괴하기 위해 반드시 달성되어야 할 과제이다.

 

 이 중 사거리 증가와 정확도는 화포 자체보다 Excalibur, GGAM 등 첨단 탄의 개발을 통해 달성하고 있는 추세이다. 정확도의 경우에는 사격통제장치와 사격제원수집체계 등의 향상을 통해서도 개선되어가고 있다.

 

그러나 최근 개발되는 장사정탄들은 장거리 정밀유도를 위한 공역학적 설계와 유도체계가 도입되고 있으며, 이러한 첨단 탄의 운용을 통한 탄착 정확도 향상이 획기적으로 이루어지고 있기 때문에 첨단 탄의 개발이 자주포의 정확성 향상을 선도하고 있다고 봐야할 것이다.

 

 반면, 발사속도와 반응성, 지속사격능력 향상은 탄보다 화포 자체의 성능 향상을 통하여  달성될 수 있는 목표이다.

 

 반응성 향상을 위한 방안으로 국방과학연구소(ADD)와 업체, 학계 합동으로 고반응 원격 자동화 화포시스템 연구 개발을 시작하였다. 동 과제는 2016년부터 2021년까지 진행될 예정이다.

 

이에 필요한 소요기술은 자동화 화포 원격운용 및 시스템 통합 / 고반응 화포 자동화 기술 / 둔감화 단위장약 기술 / 포신 마모수명 증대 기술 등이다.

 

 장사정 자주포에서 발사된 포탄을 대포병 레이더가 탐지, 역추적하여 장사정포의 위치 데이터를 산출하고, 이를 대대 사격지휘통제소에서는 포대별로 분배하여 분배된 표적들을 각 포대 지휘소에서 하달하며, 각개의 포대 지휘소에서는 각 포마다 표적을 분배하여 각개의 원격 자동화 화포를 운용하는 포반에 하달하게 된다.

 

자주포 바깥의 포반에서 전송, 배분받은 표적의 위치와 대기자료정보, 사용 탄의 제원을 처리하여 사격 제원을 산출, 자주포의 원격 자동화 포탑을 제어하는 개념으로 운용되는 것이 원격 자동화 화포 운용개념의 요체이다.

 

 현재 국방과학연구소를 중심으로 개발되는 고반응성 원격 자동화 화포는 포반에서 운용하는 원격 통제기와 자동화 화포 내부에 통합된 자동화 화포 제어기의 인터페이스를 중심으로 운용된다.

 원격통제기는 포대 사격지휘소에서 할당, 하달받은 표적의 위치정보와 대시자료정보, 탄종 등의 데이터를 처리, 결합하여 사격 제원을 산출하고 이를 바탕으로 화포와 포탑 구동제어명령을 전송하여 자동화 화포의 사격을 통제하는 시스템이다.

 

원격통제기와 자동화 포탑 내부의 자동화 화포 제어기의 인터페이스는 기본적으로 무선 데이터 링크를 통해 이루어지게 되지만, 상황에 따라서는 유선을 통한 인터페이스도 가능하다. 자동화 화포 제어기는 원격통제기에서 전송받은 데이터에 따라 화포와 포탑을 제어하며, 화포를 포함한 포탑 구성요소 전반에 걸친 자가 고장진단과 예측을 실시하는 기능도 보유하게 된다.

 

이러한 프로세스를 통해 고장이 탐지되거나 혹은 고장 가능 요소를 발견하게 되면 즉각적으로 원격통제기로 이를 전송, 포반에 경보하게 된다.

 

 자동화 화포와 포탑은 전기식 자동화 구동 체계에 의해 구동되며, 탄의 송탄과 장전, 격발 역시 자동화 체계로 이루어진다. 이외에도 포미장치 개폐와 격발장치, 전자신관 시한 장입 등도 자동화되며 앞서 언급한 바와 같이 고장진단과 점검, 예측 또한 자동화된다.

 

 이 모든 자동화 구동 과정을 원격 통제기와의 인터페이스를 통해 포탑 내부에서 제어하는 체계가 자동화 화포 제어기이다. 이와 같은 개념으로 원격 자동화 운용되는 무인포탑체계는 방열과 탄의 이송, 탄 장전, 사격에 이르는 일련의 과정이 인력에 의한 현재의 그것보다 더욱 단순화되고 시간이 크게 단축되어 적의 장사정 자주포와 같은 즉응 타격 표적에 신속하게 반응, 타격할 수 있도록 한다.

 

 이는 수출시장에서 K-9 자주포가 독보적인 성능 우위를 확보할 수 있게 하는 기술이면서 동시에 한국의 안보에 치명적인 위협 중 하나인 북한의 장사정포에 대한 대화력전 능력 향상을 위한 솔루션이기도 하다.

 

 이 외에도 원격 자동화 무인 화포 체계는 고반응성뿐만 아니라 고사계, 경사지 등의 조건에서 자주포가 최대성능을 발휘할 수 있도록 하며, 신속한 발사와 이탈이 가능하게 하는 장점도 있다. 신속한 발사와 이탈이 가능하게 되면서 소위 말하는 노출 시간이 최소화됨에 따라 적대 대포병 사격으로부터의 생존성 또한 극대화된다.

 

 자주포의 생존성 향상은 이와 같은 신속한 사격뿐만 아니라 수동방호설계(주로 방호구조), 능동방어체계(APS) 도입, 낮은 피탐지성 등 다양한 솔루션이 종합적으로 강구됨으로써 달성할 수 있는 성능 향상 과제이다.

 

 화력성능개선 카테고리에서 지속사격능력 증대를 위한 솔루션으로는 포열마모 감소기술과 포신냉각기술이 소개, 제안되었다. 포열마모 감소 기술은 주로 크롬도금을 통한 마모수명을 증대시키는 방법과 강선 형상 변화를 통해 마모율을 낮춤으로써 포의 수명을 증대하는 방안 등이 있다.

 

 이와 같은 기술을 포의 특성에 따라 맞춤형으로 적용하기 위해서는 해당 기술이 포에 적용되었을 때 초기 마모 특성과 효과를 분석하고 수명을 추정할 수 있는 기법과 데이터 베이스의 확보를 필요로 한다.

 

 포열냉각기술은 포열의 마모수명을 증가시키면서 지속사격능력을 향상시키며, 포열의 확장 등 사격제원에 영향을 미칠 물리적인 변화를 감소시키는 효과가 있다.

 

 현재 실용화된 포열냉각기술로는 이중 포열 냉각로와 약실냉각방식 등이 있다. 전자는 미국이 과거 크루세이더(Crusader)  자주포에 적용하고자 했던 설계로서, 포열을 감싸는 냉각로에 냉각수를 흘려서 포열에 누적된 열을 빼주는 방식이다. 후자는 러시아의 2S35 자주포에 도입된 설계로서, 약실에 냉각수를 분무하여 온도를 낮추는 방식을 사용한다.

 

 미래에 자주포에 도입되어야 하는 기술로 시스템 통합기술이 특히 강조되었다. 특히 최근 K-9 PIP 자주포에서 운용할 몇가지 첨단 탄이 개발되거나 구상되면서 이 문제는 중요한 화두로 떠오르고 있다.

 

탄과 화포가 따로 개발될 경우 이런저런 문제가 빌생할 수 있는데, 일례로 화포가 오랫동안 운용되면서 마모됨에 따라 그 변화까지 새롭게 사격제원에 반영해야 하는 어려움이 있다. 따라서 새로운 탄을 개발할 때 화포의 특성을 반영한 탄의 사격제원을 개발하여, 화포의 장기간 운용에 따른 물리적인 변화까지 반영된 사격제원이 개발되어야 할 것이다.

 

이를 위해서는 화포의 사용횟수와 연한에 따른 물리적인 변화를 추적, 예측하는 기법과 데이터 베이스가 탄 개발 시에 반영되어야 한다.

 

 

 이 외에도 K-9 1차 성능개선(PIP) 프로그램 이후 2차 성능개선이 이루어질 때 반영되는 요소로 직사포경과 자동소화장치, RWS(Remote Weapon System) 등도 언급되었다.

  

2019년 10월05일 21시52분  

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