[논문]조선시대 로켓인 대신기전 복원 : 약통에 대한 기초연구

이용우; 김민재; 왕승원; 김재호; 허환일

조선시대 로켓인 대신기전 복원 : 약통에 대한 기초연구
The First Korean Rocket Dae-Sin-Gi-Jeon : Study of Propellant Case(Yak-Tong) 원문보기

이용우 (충남대학교 항공우주공학과) , 김민재 (충남대학교 항공우주공학과) , 왕승원 (충남대학교 항공우주공학과) , 김재호 (충남대학교 항공우주공학과) , 허환일 (충남대학교 항공우주공학과)

신기전은 고려말 최무선에 의해 주화로 개발되었다. 조선시대로 넘어와 세종 30년(1448년) 총통등록(銃筒謄錄)이 편찬되면서 신기전으로 명칭이 바뀌었고, 그 크기와 용도에 따라서 소 중 대 산화 신기전으로 구분이 되었다. 이 중 대신기전은 15세기 개발되었던 로켓형 화기 중에 세계 최대, 최고의 성능을 자랑한다. 본 연구에서는 대신기전을 복원하기 위하여 추진기관인 약통의 재질적 특성과 구조적 특성에 대해 규명해 보았다.

Many types of new Korean Firearms were developed during the reign of King Se Jong(1418$\sim$1450). After the Chong-Tong-Deung-Rok(1448), The Ju-hwa was renamed as the Sin-Gi-Jeon. There was four kinds of rocket propelled arrows : So(small), Chung(medium), Dae(large) and San-hwa(multiple bomblets)-Sin-Gi-Jeon. Dae-Sin-Gi-Jeon known to be the best and biggest of any rocket propelled arrows in the 15th century. This paper describes Yak-Tong(propellant case made by paper) of Dae-Sin-Gi-Jeon.

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문제 정의

전통한지는 사용 용도에 따라 여러 가지로 분류가 되지만, 기본적으로는 전통적 제작방법인 외발뜨기로 제작되어진 한지를 기준으로 두께에 따라 홑지, 이합지, 삼합지로 분류가 된다. 이 중에서 약통에 가장 적합한 종이를 찾기 위하여 전통한지에 대한 인장실험을 실시하였고, 이와 비교할 목적으로 개량한지에 대한 인장실험도 하였다.

제안 방법

각각의 한지에 대하여, 홑겹, 2겹, 3겹, 4겹, 5겹의 최대인장응력을 구하였다.
본 연구에서는 복원에 앞서, 대신기전의 핵심인 약통의 완벽한 복원에 초점을 두었다. 이를 위하여 여러 종류의 전통한지를 인장실험 하여 그 결과로 적합한 한지를 선정하고, 이론적 가용압력을 예측하였다.
고려 말, 기승을 부리던 왜구의 노략질을 막기 위하여 화약과 총을 만들기로 결심을 하고, 연구를 거듭하였다. 이 후 화통도감을 설치하고 18종의 화약 무기를 개발하였다. 이때 개발된 주화(走火)는 중국의 로켓을 모방하여 만든 우리나라 최초의 로켓 화기였다[1].
이를 위하여 여러 종류의 전통한지를 인장실험 하여 그 결과로 적합한 한지를 선정하고, 이론적 가용압력을 예측하였다. 이렇게 선정된 한지는 전자현미경(SEM) 사진을 통하여 구조적 특성을 확인하였다.
본 연구에서는 복원에 앞서, 대신기전의 핵심인 약통의 완벽한 복원에 초점을 두었다. 이를 위하여 여러 종류의 전통한지를 인장실험 하여 그 결과로 적합한 한지를 선정하고, 이론적 가용압력을 예측하였다. 이렇게 선정된 한지는 전자현미경(SEM) 사진을 통하여 구조적 특성을 확인하였다.
전통한지의 구조적인 특성을 확인하기 위하여 SEM 사진을 확인해 보았다. Fig 3에서와 같이 7~20 μm의 닥나무 섬유가 서로 얽혀서 12.

대상 데이터

약통을 제작함에 있어서 어떠한 한지를 이용하느냐는 굉장히 중요한 문제이다. 문화재청에 등록되어 있는 무형문화제 중 한지장(韓紙匠)을 조사하였고, 중요무형문화재 117호인 한지장 류행영씨의 제자인 충청북도무형문화재 제17호 안치용씨로부터 한지를 공급을 받아 약통을 제작하기로 하였다.
전통화약인 흑색화약이 전통한지로 제작된 지관 안에서 안전하게 연소하기 위해서는 얼마나 튼튼하게 제작하느냐가 중요하다. 본 연구에서는 폭 0.75 m, 길이 140 cm인 전통한지 홑지 25～26장을 약통 제작용 롤러를 이용하여 150～160겹을 겹쳐 말았다. 이것은 문헌에 기록되어 있는 치수(두께 16.

성능/효과

현대 미사일이나 로켓은 복합소재나 금속재료로 만들어지지만 대신기전은 종이로 연소관을 만들었다는 점에서 연구가치가 있다. 본 연구에서 확인할 결과, 한지의 구조적인 특성에 의해 튼튼하며 금속으로 만들어진 연소관 보다 가벼운 약통으로의 사용이 가능하다고 판단된다.
위의 결과를 보면 전통한지 중에서 삼합지의 성능이 매우 우수함을 알 수 있다. 개량한지는 제작 과정에서 100% 닥 섬유를 사용하지 않고 일부 현대종이의 펄프를 섞음으로써, 매끄럽게 표면처리를 했을 뿐만 아니라, 하얗게 표면처리까지 된 것이다.
개량한지는 제작 과정에서 100% 닥 섬유를 사용하지 않고 일부 현대종이의 펄프를 섞음으로써, 매끄럽게 표면처리를 했을 뿐만 아니라, 하얗게 표면처리까지 된 것이다. 하지만 여기서 사용된 펄프에 의해서 전통한지보다 종이의 질김이 떨어지게 됨을 이 실험을 통해 알 수 있었다.

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