155mm 대구경 곡사포에 이어서 105mm 곡사포에도 자주화 바람이 불고 있다. 지난 3일 막을 내린 아덱스(ADEX) 2013에는 첨단 과학으로 무장한 신무기들이 대거 선을 보인 가운데 105mm 차륜형 자주포가 관람객들의 눈길을 끌었다.
이 미래형 자주포는 국내 방위산업체 S사에서 개발 중이다. 회사 관계자는 “현재 사용하고 있는 105mm 견인곡사포의 무장을 5톤 트럭에 탑재하고 자동사격통제시스템을 적용, 자주화시켰다”고 설명했다.
 

하지만 화포 기술이 점차로 발전하면서 매우 빠르고 다양한 모습으로 진화했다. 사거리와 정확도 그리고 피해반경이 늘어났다. 또 과학기술의 발전으로 대포병 레이더가 탄생하면서 고정된 안테나를 사용해 전자빔을 방사, 날아오는 적 포탄의 포물선 궤적을 연속적으로 추적해 역으로 적 포병의 위치를 탐지해낼 수 있게 됐다.
이에 현대전에서 대화력전을 펼치는 포병대는 사격 후, 신속한 진지변환을 하지 않으면 안 되는 생존의 문제가 생겼다. 후방 지역에서 지원사격을 하던 포병이 적 포격의 위험에 노출되면서 화포의 자주화 및 신속한 방열과 조준을 통한 급속사격이 불가피해졌다.


국산 자주포의 원조격 K9 자주포


대화력전에서 승리하려면 화포의 정확성 못지않게 중요한 것이 생존성이다. 전문가들은 “미래의 곡사포 분야는 표적 획득 수단, 탄약 운반 차량 그리고 생존성 향상 등이 중요한 요소가 될 것”이라고 강조한다.
정확성의 경우, 과거 포병이 적의 위치에 가깝게 접근한 OP 관측소로부터 제공되는 제원에 의존한 반면에 이제는 GPS 위성, 무인항공기 및 대포병 탐지레이더 등 다양한 첨단 장비를 활용, 사격의 정확도를 높이고 있다.
아울러 생존성의 경우, 자주포(Self Propelled Howitzer) 개념으로 바뀌면서 더욱 향상된 면모를 보여주고 있다. 여기에다 자동장전장치, 탄약장전장비, 신속한 방열시스템 등으로 더욱 빠른 진지변환을 통해 생존성은 더 높아지고 있다.
이는 천마력을 내는 Ke200 무한궤도 차체에 첨단 전자, 기계, 컴퓨터공학, 로봇공학 등이 만들어내는 자동사격시스템이 없으면 불가능하다. 이를 통해 K9 사수들은 하달되는 사격제원을 자동사통장치 계기판의 디지털 숫자 버튼을 눌러서 기입하면 자동으로 타격목표지역으로 포탑이 돌아 포구가 정렬된다.
과거엔 사수가 이를 모두 수동으로 조작했다. 총 중량 약 7톤의 곡사포 포신 역시 매우 무거운데, 고저전륜기(elevating)를 돌려 포신을 상하로 움직인다. 좌우는 방향전륜기(traversing)로 돌린다.
이 전륜기는 밀폐된 용기 안에 있는 유체(기체, 액체)의 일부에 가해진 압력이 용기와 모든 부분에 직각방향으로 작용해 같은 단면적에 동일한 힘으로 전달된다는 ‘파스칼 원리’(Pascal’s principle)를 이용한다.
그럼에도 불구하고, 이런 수동 반복 조작은 속도가 느리고, 병사들을 지치게 하는 원인이 됐다. 이에 비해서 자동화된 K9 자주포의 사수는 구동제어기로 전동모터에 의한 유압실린더의 힘을 이용해 무거운 포와 포탑을 움직여 고각과 방위각을 조종한다.
105mm 차륜형 자주포 역시 5톤 트럭에 탑재해 스스로 움직일 수 있고, 사수가 구동제어기를 움직여서 포신을 상하좌우로 조종하는 혁신적 방식을 쓰고 있다.


로봇처럼 조종하는 105mm 자주포



현재 사용되고 있는 105mm 견인 곡사포는 길이 927.5cm, 중량 3,745kg이며, 5톤 트럭 등에 의해 견인기동하는 방식이다. 포를 운용하는 데는 총 8명의 인원이 필요하다.
우선, 통신기기는 전방관측소로부터 목표물에 대한 위치, 사격제원 등을 무선 데이터로 송·수신해 자동사격통제장치에 보낸다. 또 차량위치센서, 위성항법장치 등의 데이터를 받아 목표물의 위치와 차량의 현 위치를 자동으로 계산, 차량을 정확한 사격 방향으로 방열시킨다.
이후 사수는 포신의 고각과 방위각을 반자동으로 조절하기 위한 조이스틱(구동조종기)을 움직여, 포구를 원하는 방향에 맞춘다.
회사 관계자는 “조이스틱을 움직여 표적에 맞추면 기존의 것보다 포구지향속도가 3배나 빨라질 수 있다”고 말했다. 수동전륜기의 방위각 조정이 초당 4.5°, 고각이 초당 2°라면 조이스틱은 방위각 초당 15°, 고각이 초당 10°로 훨씬 빠르다는 것.
산업혁명은 인력으로는 불가능한 큰 힘을 필요로 하는 단순작업의 반복을 없애는 방향으로 발전해왔다. 이는 기계공학(Mechanical Engineering)과 전자공학(Electronics)이 접목한 메커트로닉스(Mechatronics)를 탄생시켰고, 여기서 파생된 로보틱스(Robotics) 혁명은 이제 업그레이드된 무기 개발에 적용되고 있다.