세계 최고성능의 자주포 'K-9 썬더(thunder)

세계 최고성능의 자주포 'K-9 썬더(thunder)   삼성항공이 개발한 K-9 155mm 자주포(좌)와 사격포습(우) 향후 수년간 2조원대의 K-9과 관련품을 납품하기로 국방부와 계약을 마쳤다 상기의 사진은 2001년 10월 15일∼21일간 성남비행장에서 개최된 서울에어쇼기간중 전시된 K-9의 모습으로 '부성호'님께서 촬영하여 제공해준 것이다. 개발사 및 배치 1980년대 후반, 한국 육군은 멀리 떨어진 곳까지의 사격지원 능력과, 수적 열세를 압도할 수 있을 정도의 성능과 구릉지역에서의 효과적인 사격지원능력을 갖춘 21세기 전장 상황에 부합되는 신형의 155mm/52캘리버 자주포에 대한 요구 사항을 도출 해냈다. 이것은 주요 국가들이 차세대 자주포로써 고성능의 자동사통장치를 갖추고 단독 TOT 사격이 가능하며 최대사정거리 40km級의 자주포를 개발하고 있는데 자극 받은 한편, 높은 비율로 자주화가 이루어진 북한 야포 시스템(※ 편집자 註 : 북한에서는 우리의 자주포(自走砲)를 자행포(自行砲)로 부른다.)에 대한 숫적 열세를 극복하기 위한 방안이었던 것이다. 오랜 기간 동안 한국 육군은 미국의 UD社의 라이센스하에 M109A2 155mm/39캘리버 자주포(※ 편집자 註 : 미육군이 현재 사용중인 '팔라딘'은 M109A6이다.)의 한국내 모델인 K-55 자주포를 제작하여 사용해 왔으며, 삼성항공이 한국내 생산업자로서 총 1,040대의 M109A2를 수년전까지 제작/공급 한 것으로 알려졌다.(※ 편집자 註 : Jane Information Group 제공 정보에 의하면, 1997년도에 1,040번째의 K-55 자주포가 한국육군에 마지막으로 공급된 것으로 되어 있다.) 육군의 작전 요구사항이 마련됨에 따라 실질적으로 한국 자체 개발 방산물자의 산실로써 그 역할을 수행하고 있는 한국의 국방과학연구소(ADD-Agency for Defense Development)는 1989년 7월부터 신형의 자주포 개발에 착수하여, 1994년 시제차를 완성, XK-9이란 명칭을 부여했다 또 1996년 10월부터 1997년 8월까지 실용시제차를 제작, 1997년 내내 기술 및 운용시험을 실시하였다. 이들 실용시제차에 대하여 선행 기술 및 운용시험 평가결과를 분석한 끝에 많은 부분이 설계보완 되었다. 결국 1998년에 완료된 전율개발 단계에서 총 3대의 실용시제차량이 제작되었으며, 이들 실용시제차를 이용하여 1998년말까지 18,000km의 주행시험과 12,000발의 발사 시험이 실시되었다. 고속-장거리 발사능력과 정확한 명중율과 신속한 사격전개및 기동성을 갖추는 것에 주안점이 두어진 K-9 썬더(Thunder) 155mm/52 캘리버 신형 자주포의 제작업자로는 몇개 업체간의 경쟁 끝에 M109A2의 국내 제작업체이던 삼성항공(주)(※ 편집자 註 : 삼성항공(주)는 1999년 국내 항공사 통합법인인 한국항공산업(주)로 삼성항공의 전투기제작라인이 이관됨에 따라 2000년 삼성테크윈(주)로 명칭을 변경하였다.)가 다시 주계약업자로 선정되었다. 이로써 삼성항공은 한국 육군에 완성품을 납품할 책임과 기타 병참지원과 테스트 장비의 공급에 대한 책임을 지게 되었다. 한국 정부가 1989년 이후 총 1억7천만 달러를 투자한 끝에 탄생한 K-9 자주포는 1998년 말 국방부로부터 정식으로 인증을 득하여 1999년이후 향후 5∼6년간 2조원어치를 납품키로 정식으로 국방부와 계약되었다. 삼성항공(주)는 이런 사실을 국내 무기 조달계약 사상 처음으로 국내 주요일간지에 상당한 규모로 광고를 때리기도 해 화제가 되었다. XK-9의 첫번째 양산차량은 1999년 말 완성되어 K-9이란 제식명칭을 부여받았다. 시험용 차체위에 설치된 기동성 테스트 장비(MTR-Mobility Test Rig) 현재는 각기 6대의 K-9 자주포로 구성된 3개 포대가 운영중이며, 각 포대는 일반적으로 한개의 포대 사격지휘반에 의해 통제된다. 첫번째 K-9 양산 단위로 6개 부대가 구성되어 군단 포병의 사격지원을 위해 배치되며, 기존의 견인식/자주식 155mm 포를 대체하는 것이 아니고 추가 배치되게 된다. ※ 참고로 K-9 수정판을 올린 이후 삼성쪽의 몇몇 분께서 (정확히 3명이지만, 이름을 스스로 밝히지는 않았고, 밝히는 것을 바라지 않는것 같아 밝히지는 않겠다.) 메일을 보내 주었다. 그 내용은 한결같이 K-9의 개발에는 삼성항공(주)가 상당히 초기부터 관여했다는 것이고, 외국으로부터 교포 박사級 엔지니어가 초빙되어 개발에 참여했다는 내용이다. 또 한분은 K-9의 개발은 삼성항공(주)가 주도했다고 표현하기도 했다. 언젠가는 그 내용들이 명확히 밝혀질 수 있는 날이 오기를 고대한다. K-9를 각방향에서 본 모습. 차체 한국육군은 아시아에서 최초, 전세계에서 두번째로 155mm/52캘리버 자주포를 배치한 국가이다. 독일 육군은 1998년 크라우스 마페이 베그만(Krauss-Maffei Wegmann)의 PzH 2000 자주포를 동종 시스템으로써는 세계 최초로 배치하기 시작한 바 있다.(※ 편집자 註 : 현재 자주포의 사거리 연장 작업은 전세계적으로 진행되고 있다. 예를 들어 52장구경 포신 장착 AS90, 남아프리카공화국 데넬社의 G6등이 모두 40km 혹은 그이상의 사거리를 가지고 있는것으로 알져져 있으며, 이밖에 프랑스 Giat社의 케사르, 미육군의 차세대 자주포 체계로 UD社와 제너럴다이나믹스랜드시스템社가 Team Crusader를 구성하여 공동 개발중인 크루세이더, 스웨덴 보포스社의 FH-77BD등에도 52구경 포신 장착사양이 결정되었거나 개발중이다.) K-9의 각부 명칭 K-9의 차체와 포탑은 전용접강 구조로 최대 19mm 두께의 장갑으로 되어 있다. 이것으로 K-9 자주포의 승무원들은 중구경의 소화기와 155mm 고폭발 탄두의 파편으로부터 보호된다. 물론 요즈음 알루미늄材의 우수성에 대해 주장하는 사람도 많고 실제로 최일선에서 적 전차를 까부수면서 적 對戰車 병기로부터의 공격을 견뎌내기 위해 두꺼운 장갑으로 보호될 필요가 있는 전차와는 달리, 자주포는 포병병과에 속하는 놈으로 뒷편에서 지원 포격의 임무를 주로 수행하다보니, 대충 적 박격탄 파편이나, 7.62mm탄등의 직사화기 탄 정도를 막아낼 수 있는 수준의 장갑성만을 요하기때문에 알루미늄材로도 충분히 장갑판을 짤수 있다. 실제로 요즈음의 장갑차량중에는 알루미늄재를 채택하고 있는 것도 있고 과거 미국의 정찰 경전차였던 M551 쉐리던의 경우에도 장갑재질을 채택하여 20톤미만의 극히 가벼운 중량을 달성한 경우도 있다. 그러나 알루미늄은 한마디로 비싸다. 또한 용접작업이 대단히 까다로워(열에 더 잘 녹으므로) 파손으로 인한 땜빵시 비용도 더럽게 많이 든다. 실제로 특장차 관계일을 하다보면서 알게되었지만 국내에 알루미늄 용접을 제대로 할 줄 아는 사람은 그렇게 많지않고, 그러다 보니 단가도 ×나게 비싸다. 용접작업중인 K-9 자주포의 차체부. 이에 비해 강철은 형상을 만들기에도 비교적 손 쉬울 뿐 아니라 전장에서의 유지보수성도 대단히 뛰어나다. K-9 자주포의 승무원은 모두 5명으로 조종수를 제외하고 4명은 포탑과 승무원 거주구역내에 위치하며, 그 구성은 포반장과 조종수, 사수, 부사수, 포수(장전병)이다. 외관상 K-9은 이런 형식의 다른 시스템들과 흡사한 모습을 하고 있다. 조종수석은 전방 좌측에 위치해 있으며, 그 오른쪽에 파워팩이 위치한다. 차량의 나머지 부분은 포탑과 승무원 거주구역이 차지한다. 조종수는 후방 개폐형의 상부 햇치를 통해 승하차가 가능하며, 이 햇치는 수평위치에서 고정시킬 수 있다. 조종수는 모두 세개의 전방 주시 주간 잠망경을 통해 차량내부에서 외부를 관측 할 수 있으며, 중앙의 잠망경은 패시브식 야간 투시경으로 교체 가능하다. 한국 국방부는 가능한 모든 부분에서 개발 시간과 단가를 절감하기 위해 이미 입증된 성능을 가진 부품들을 대거 채택하였다. 예를 들어 엔진은 독일 MTU社製의 MT 881 Ka 500 대향 8기통 수냉식 디젤엔진으로 자주포 치고는 상당한 1,000마력의 출력을 낸다. 또한 트랜스미션은 전진 4단, 후진 2단의 제너럴모터스社 앨리슨 트랜스미션 디비젼의 X110-5A3 완전자동 T/M을 사용한다. MTU社製의 MT 881 Ka 500 엔진은 독일의 PzH 2000 자주포에 탑재되는 것이며, 앨리슨의 X110-5A3 T/M은 미국 M-1 주력전차용으로 개발된 X1100-3B T/M의 디젤엔진형이다.(※ 참고로 M-1 전차의 엔진은 개스터빈이다.) 연료탱크는 차체 앞 오른쪽에 위치하며, 배터리는 차체 앞 좌측에 위치한다. 에어 인테이크(※ 에어 인덕션등으로도 표기하는 것으로 트럭의 캡 뒷쪽에 보면 플래스틱제의 굴뚝 같은 것들이 보일 것이다. 이것은 흡기작용을 원활하게 해주기 위한 것으로 에어필터를 거친후 디젤엔진 매니홀더 흡기밸브쪽에 공기를 공급해준다.)는 차체 상부에 있으며, 배기구는 차체의 오른쪽에 위치한다. 2차 조준기는 포탑 왼쪽에 위치하며, 화기로부터의 방호를 위해 탄도 커버로 보호된다. 포반장과 사수석은 포탑의 오른쪽편에 위치한다. 포반장 큐폴라의 전방에는 12.7mm M2 對空/지역방어용의 기관총이 장착된다. 전차장의 햇치는 통짜형으로 후방으로 개폐되는 구조를 가지고 있다. 이밖에 포탑의 왼쪽에 도어가 장치되어 있으며, 차체 후부에 역시 승무원의 탑승과 포탄/탄약 재공급을 위한 대형의 도어가 장착되어 있다. K-9의 서스펜션 시스템은 유기압식이며, 차체 앙옆에는 각기 6개의 고무패드로 쌓여진 이중형 주행륜과 앞쪽에 한개씩의 기동륜과 후부에 1개씩의 유동륜과 주행장치 윗쪽에 3개씩의 리턴 휠이 붙어 있다. 트랙은 더블핀 타입으로 주행 조건에 따라 고무 패드를 이탈착할 수 있다. XK-10 포탄재공급차량의 목업 K-9 자주포의 서스펜션을 공급하는 동명중공업(주)는 K-9의 서스펜션 제작을 위해 영국의 Air Log社와 1995년도에 '하이드로개스(Hydrogas')'형 서스펜션의 기술도입 계약을 체결한 바 있으며, 현재 한국내에서 제작하여 공급중이나 하이드로개스형 서스펜션에 대한 내용은 현재 공개되지 않고 있다. 다만, 이 타입의 서스펜션이 영국 육군에서 제식화된 마르코니 육상&해상 시스템社(Marconi Land & Naval Systems)의 155mm AS90 자주포에 적용된 것과 흡사한 종류의 것이라는 정도의 정보가 있을 뿐이다. K-9 썬더는 NBC 방호 시스템, 히터, 내외부 통신 시스템, 수동식의 화재진압 장비 등을 기본으로 갖추고 있다. 한편 K-9 썬더와 같은 차체를 사용한 포탄 공급 차량이 개발중에 있으며, 2005년부터 배치될 수 있을 것으로 보인다.(오른쪽 사진 참조) K-9 내부의 모습으로 포미部등의 모습이 자세히 보인다 포 K-9 자주포의 155mm/52캘리버 주포는 부피 23리터의 약실과, 제퇴기및 제연기가 장치되어 있다. 대형의 슬롯형 제퇴기(muzzle brake)는 사격시 주퇴복좌기(recoil system)에 전달되는 충격을 완화 시켜주는 역할을 수행하며, 폭풍압력과 화염을 약화시키는데 뛰어난 성능을 발휘한다. 수직으로 슬라이딩되는 포미 메카니즘은 사격이후 자동적으로 상방향으로 열려 추진가스를 배출시킨다. 포탄은 자동적으로 장전되어 지속사격시 분당 2발의 사격을 가능케 해준다. 차체에 전달되는 충격을 완화시키는 역할을 하는 주퇴복좌기는 두개의 유압식 후퇴 브레이크와 내부 완충기와 공압식 원복장치등으로 구성된다. 차체 후부의 자동 장전장치에 붙여진 고강성의 대차는 사격시 포신의 좌우 움직임을 최소화해주어 사격의 정확도를 높여주는 역할을 한다. 사격 테스트중인 K-9 자주포 시스템의 155mm/52 캘리버 포신(左)과 자동 포신 정열 시스템의 테스트 모습(右). 주행시에 포신은 요동 방지를 위해 차체 전방에 장치된 포신 잠금쇠에 의해 고정되게 되어 있으며, 포구 잠금쇠는 차량내부에서 조종수에 의해 원격 작동되게 되어 있어 NBC 방호상태에서의 작전 전개가 가능하다. 포 장치의 후부에는 포구 초속 측정시스템이 붙어 있어 내장된 컴퓨터에 포구 발사 속도 관련 정보가 입력된다. 이 장치는 도플러 타입의 시스템으로 초당 20∼2000m 범위내에서 포구 초속을 측정 할 수 있다. 급작 사격시 15초 이내에 3발을 발사 가능하며, 최대 (한번 사용시) 분당 6∼8발을 사격 할 수 있다. 또한 지속 사격시는 1시간 동안 분당 2∼3발을 발사 할 수 있다. 기본사양으로 제공되는 열 경보기는 포신의 온도를 K-9의 자동 사통장치(AFCS - Automatic Fire Control System)에 전달하여 포신의 계속 가동 여부를 판단 할 수 있게 해준다. K-9에서 사용하는 탄종(좌)과 K-9의 TOT 사격 개념도(우).   최대 사정거리는 M107 표준 고폭탄(HE-high explosive projectile) 사용시 18km, RAP(rocket-assisted projectile) HE탄의 경우 5구역 탄착용의 단일 장약 사용시 30km, 신형의 K307 제6구역 탄착용 포탄 사용시 40km이며, 이때 약실 압력은 3,655kg/㎠이고 포구 초속은 924m/초 이다. 내장된 자동 사통장치를 사용하여 포격을 실시 할 경우 K-9은 단독 TOT(time-on-target : 동일표적에 대해 여러발을 시차사격을 하여 같은 시간에 표적에 명중시키는 사격 방법으로 표적에 대한 강력한 타격 효과를 볼 수 있다. 과거에는 여러대의 자주포가 하나의 표적에 대해 각기 다른 위치에서 사격을 하여 동시에 가격하는 개념이었으나, K-9의 경우 1대가 고각을 조절해가면서 시차 동시가격의 방식으로 TOT 사격을 할 수 있다.) 사격을 실시 할 수 있으며, 이 경우 3발을 동시에 한 표적에 집중 시킬 수 있다. 포탑의 버슬랙에는 4가지 종류의 포탄을 수납할수 있는 포탄 격납대가 있으며, 각기의 격납대는 전기식으로 구동하여 포탄을 공급해주는 장치를 가지고 있다. 물론 비상시에는 수동으로 작업하는 것도 가능하다. 여기에는 사격 준비 완료된 총 48발의 포탄을 적재 할 수 있다. 내부의 자동 송탄 장치는 격납대에 보관되어 있는 포탄을 포신 후미와 연결되어 있는 트레이로 이송하여 래머로 장전 시키는 전단계까지 작업에 사용된다. 장약은 수동으로 장전된다. K-9의 155mm 포는 한국 육군에서 사용하는 전통적인 장약포(charge bag)인 M3A1, M4A2, M119A1, M203을 사용할 수도 있지만, 한국내에서 자체 개발한 모듈러식의 장약 시스템을 사용하도록 최적화 되어 있다. 신형의 모듈러식 장약 시스템은 두개의 장약으로 구성된다. 하나는 제5구역 탄착을 위한 단일 장약이며, 또 다른 하나는 최대 사정거리시 사용하는 장약이다. 신형의 K307 포탄은 고폭발, 사거리연장, 구경일치 베이스블리드(HE ER FB BB : high-explosive extended-range full-bore base-bleed) 형의 포탄으로 유선형의 몸통과 베이스 블리드는 사거리를 증대시켜주는 기능을 한다. 「대기중에서 탄이 날아갈 때를 생각해보죠. 탄의 뒷쪽에 탄의 비행에 도움을 줄만한 기류가 생기지 않습니다. 여러가지 불규칙적인 공기흐름, 가령 와류같은, 이 생기죠. 이런 불규칙한 공기의 흐름은 탄의 비행능력을 깍아먹죠. 또 빠른 속도로 비행중일 경우 탄의 뒤는 진공 상태가 되려합니다. 베르누이의 정의에서 간단하게 증명되는 사실이죠. 이런 현상은 결과적으로 탄의 사거리를 감소시킵니다. 이는 탄을 완벽한 유선형으로 만들면 어느정도 해결되지만 그게 다는 아닙니다. 이런 식으로 탄을 만들면 탄의 내부용적(화력에 가장 큰 영향을 미치는 폭약의 양과도 관계됩니다.)이 줄어들며 그걸 안정시키고 포강내에서 추진시키는데도 까다로워집니다. 그리고 역시 진공의 생성은 어떻게 막기 힘들죠. 그럼 기존의 평평한 바닥을 가진 탄에서 다른 해결법을 찾아보죠. 이 불규칙적인 기류를 상쇄시켜주며 형성되는 진공상태를 막아줄 방법이 있습니다. 탄의 바닥에 연소시켜서 가스가 나올 수 있게 화약을 붙여보죠. 그리고 포강을 떠남과 동시에 점화시킵니다. 화약의 연소로 인해 진공과 불규칙적인 기류의 영향을 작게 해줄 수 있겠죠? 자, 베이스 블리드가 완성됐습니다. 베이스 블리드는 로켓보조추진장치(RAP)과는 틀립니다. 이점을 주의해야 하죠.(종종 혼동이 옵니다.) 참고로. 이동장약이란 것도 있습니다. 이는 포강내에서의 가스 흐름을 원활히 해주기위해 포강내에서 연소시키는 방식으로 어찌보면 베이스 블리드와 비슷할 수 있습니다.」 K-9 자주포에 기본사양으로 제공되는 장비에는 하니웰(Honeywell)社 의 모듈러식 방위각 위치 시스템(Azimuth Position System), 자동사통장치(Automatic Fire Control System), 파워식의 고각구동기와 포탑 선회 시스템이 포함된다. K-9 썬더는 정지 상태로부터 30초 이내에 사격개시가 가능하며, 기동중으로부터 60초 이내에 사격개시가 가능하다. 표적에 대한 정열관련 정보는 디지탈 무선 통신이나 혹은 음성통신을 통해 포대 사격지휘소로부터 전달 받을 수 있으며, K-9 자체의 내장형 사통장비를 사용하여 정열 데이터를 계산 할 수 있다. 자동화된 방열, 장전 시스템에 의해 K-9은 종전의 K-55에 비해 3배의 높은 공격 효율을 가지며, 따라서 종전에 3대의 K-55에 의해 달성된 공격효과를 한대의 K-9에 의해 달성 할 수 있다. K-9의 포 성능. 각부분 장비 아래의 사진은 K-9에 적용된 장비의 사진이다. 물론 삼성항공(주) 홈페이지에서 가져온 것 들이다. 자동송탄시스템(左) 자동위치정보시스템(右) 자동장전시스템(左) 자동사격관제시스템(右) 포 고각,포탑 방위각 구동시스템(左) 포신고정장치(右) --- 1998년 10월 3일 최초 작성됨. --- 1999년 1월 18일 내용중 오류가 있어 재 작성함. --- 1999년 3월 23일 왕창 뜯어 고침. --- 1999년 7월 3일 K-9의 인원구성부분 수정 --- 2000년 4월 11일 Jane Information Group 사이트 내용 참조 수정 --- 2001년 10월 19일 부성호님이 제공해준 K-9 사진자료 추가 ▶ '자유게시' 관련 항목 : K-9 자주포 터키에 수출!(조선일보) <K-9의 제원> 일반 제작사 : 삼성테크윈(주)(전 삼성항공(주)) 승무원 : 5名 장갑 : 최대 19mm 균질압연강판 전용접식 차체 시스템 : NBC 방호시스템, 야간시야장비 사용자 : 한국육군, 기타 터키등에 판촉활동중 무장 주무장 : 155mm/52cal.(48발적재) 최대발사속도 : 6∼8발/분(1회) 급작발사속도 : 3발/15초 지속발사속도 : 2발∼3/분(1시간) 사격관제시스템 : 완전자동식 대공기관총 : 1×12.7mm 기관총(500발) 포탑파워콘트롤 : 유압/수동 포탑선회각 : 360˚ 포신고각구동 : +70∼-2.5˚ 크기 전장 : 12m(포신 전방위치), 7.44m(차체) 전폭 : 3.5m(트랙까지), 3.4m(차체) 전고 : 2.73m(포탑상면까지), 3.5m(M2 기관총 상부까지) 최저지상고 : 0.41m 트랙폭 : 548mm 트랙접지장 : 4.72m 전투중량 : 46,300kg 파워트레인,구동부,성능 엔진모델 : MTU社製 MT 881 Ka-500 V-8 수냉식 디젤엔진 엔진출력 : 1,000마력/2,700rpm T/M모델 : 앨리슨社製 X1100-5A3 자동 전진4단, 후진2단 서스펜션 : 유기압식 최고속도 : 67km/h 항속거리 : 360Km 중량대출력비 : 21.6마력/1톤 최고견인속도 : 27km/h 가속능력 : 12초(0∼32km/h 도달시간) 제동거리 : 12m(32km/h로 주행중) 최대등판능력 : 60% 경사면횡주파능력 : 30% 수직장애물 통과능력 : 0.75m 도하능력(깊이) : 1.5m 참호통과능력(너비) : 2.8m 트랙 : 더블핀 형식의 고무패드 이탈착식(GS(c)2) 전원공급장치 : 발전기(28V DC), 배터리(24V DC)