포탄에 대해 알아보자 Part. 02

포탄에 대해 알아보자 Part. 01

 

▣ 포탄의 종류

 

Cluster : [집속탄/확산탄]

미국의 155mm M864 Cluster Shell

  Cluster 탄은 앞의 글에서 나온APERS탄과 원리적인 측면에서는 유사하나 주목표는 대인이 아닌 넓은 반경의 차량과 건물들 입니다. APERS탄은 주로 Flechette(플레셰트)를 투사체로 수납하고 있지만, Cluster탄은 폭발력이 있는 수십 수백개의 자탄을 목표지점 상공까지 운송하는 모탄이라고 볼 수 있습니다. 전차나 대부분의 군용차량은 상부 방호력이 약한 편이므로, 모여있는 차량을 공격하기 안성맞춤이며, 적군의 주요 건물이나 활주로를 파괴하는데도 효율적입니다. 하지만 APERS탄과 마찬가지로 적과 민간인을 구분할 수 없는 무기이기 때문에 사용에 있어 많은 제약이 있습니다. 공중폭파라는 특성상 주로 곡사화기에서 운용됩니다.

 

 

Fin Stable : -FS [날개안정탄]

APFSDS탄도 FS탄이라고 볼 수 있습니다

  Fin Stable 탄은 단독으로는 존재하지 않으며 다른탄에 부여되는 특징인데, Fin (작은 날개)를 부착하여 궤도나 회전을 안정화 시키는 형태입니다. 따라서 어떠한 탄이던 Fin을 달아 궤도나 회전을 안정화 시킨다면 탄종에 -FS나 FS를 기입하여 이러한 특성을 표시합니다. 예를 들어 APFSDS (날개안정분리철갑탄)의 경우 AP(철갑탄)-FS(날개안정탄)-DS(분리탄)으로 나누어 보면 FS탄인 것이 명시되어 있습니다. 또한 다른 탄에도 Fin을 부착해서 안정화 시킨다면 HEFS / APCBC-HE-FS등으로 표기합니다. 하지만 대부분의 포탄은 회전을 통해 궤도를 안정화 시키기 때문에, 회전을 하면 오히려 궤도가 불안정해지는 길다란 탄두를 가진 DS 탄종에 주로 FS특성이 부여됩니다.

 

 

High Explosive : HE, -HE [고폭탄]

(좌) 영국의 4.5인치 HE Shell, (우) HE Shell의 평면도

  포탄을 두가지로 구분한다면 운동에너지를 이용해 피해를 주는 AP계열 탄과 화학에너지를 이용해 피해를 주는 HE계열 탄으로 구분할 수 있을 것 입니다. HE탄은 고폭제를 탄두 안에 넣고 목적에 따른 다양한 신관을 이용해서 고폭제의 폭발로 피해를 주는 Projectile입니다. AP계열 탄에 비해 관통력은 낮아 주로 경장갑 차량이나 보강되지 않은 건물에 피해를 입히기 위해 사용되었습니다. 또한 내부 고폭제가 폭발하면서 Projectile을 형성하고 있는 금속이 파편으로 찢어지면서 주변에 2차피해를 가하기 때문입니다. 내부 고폭제는 TNT부터 C4나 RDX등이 사용됩니다. 주로 기관포탄이나 함포탄에 많이 사용됩니다. 다른 종류의 탄 내부에 고폭제가 들어가게 되면 HE / -HE등을 함께 표기하게 됩니다 (예 : APHE / APCBC-HE). 

 

 

High Explosive Anti Tank : HEAT [대전차고폭탄]

미국의 120mm M830 HEAT-MP-T Shell

  HEAT탄은 장갑 목표 내부에 피해를 주기위해 만들어진 Shell 입니다. 다른 탄종과 가장 차별화 되는 특징은 바로 고폭제의 폭발력을 한 점에 모아 엄청난 열과 압력을 가지는 Jet(제트)를 만든다는 것입니다. HEAT탄의 고폭제는 라이너로 구분된 목표물을 향하는 깔때기 형태의 빈 공간을 가지고 있는데, 이 공간때문에 고폭제는 폭발력을 한 점으로 집중하게 되고, 이 때 만들어진 Jet는 목표의 표면을 녹이고 목표 내부로 침투해 비산합니다 (먼로효과).

 

(좌) HEAT탄의 고폭제와 빈 공간의 배치도, (중) 고폭제의 각도에 따른 제트 형성 차트, (우) HEAT탄이 형성하는 제트의 온도

  대부분의 HEAT탄은 목표에 접촉했을 때 충격신관이 작동하며 제트를 분출하는데 제트를 좀 더 효율적으로 목표 내부에 분사하기 위해 앞부분의 접촉 면적이 구경에 비해 좁은 것이 특징입니다. 주로 전차포탄으로 사용됩니다.

 

HESH Shell과 HEAT Shell의 구조적 기능적 차이점을 보여주는 영상

 

 

(UK) High Explosive Squash Head : HESH [점착유탄]

(US) High Explosive Plastic : HEP [플라스틱고폭탄]

영국의 370mm L31A7 HESH Projectile

  앞서 소개된 포탄들은 장갑의 관통하는 것에 초점을 맞춘 탄이 대부분이었습니다 하지만 HESH탄은 그것들과는 피해를 주는 방식에 있어 다소 차이를 보입니다. 우선 HESH탄은 관통력을 의도적으로 낮춘 탄 입니다. 때문에 목표물에 착탄시 Projectile의 머리 부분이 빠르게 일그러지며 모양의 변성이 오게됩니다. Projectile 내부에는 플라스틱 고폭제가 가득 들어있습니다.

 

  플라스틱 폭약은 찰흙처럼 형태를 자유자재로 빚을 수 있는 폭약을 의미하는데요, 배합성분에 따라 차이가 있지만 공통적으로 다른 고폭제에 비해 형태의 변형이 쉽다는 특징을 가집니다. 때문에 Projectile 내부의 플라스틱 고폭제는 관성의 영향으로 마치 물에 적신 휴지를 던졌을 때 휴지가 벽에 달라 붙는 것 처럼 목표물 표면에 넓게 달라붙게 됩니다. Projectile 후미에 있는 지연 신관은 고폭제가 달라붙을 만큼 충분한 지연시간을 가진 후 고폭제를 기폭하는데 이때 폭약이 장갑에 달라 붙어 있기 때문에 폭발의 충격파가 효율적으로 장갑 내부로 전달되고, 장갑과 표면은 폭발의 충격으로 진동하게 됩니다. 표면이 수축 이완하며 흡수할 수 있는 양 이상의 충격이 장갑에 가해지면, 표면 내측이 제일 먼저 파편화되며 파편들이 내부 승무원들을 타격하게 됩니다. 위의 HEAT탄 설명 중 제일 아래 첨부된 영상 초반부는 HESH탄의 원리에 대해 설명하니 참조하면 이해하는데 도움이 될 것입니다.

 

 

Homing : [유도탄]

미국 Raytheon사의 M982 Excalibur GPS-Guided Projectile

  Projectile은 거의 모든 경우, 발사 후 추가적인 추진을 하지 않기 때문에 Homing보다는 Guided란 단어가 더욱 어울리지만 여하튼 Projectile도 다양한 방법을 통해 유도가 가능합니다. 회전과 Projectile 내부에 수납되어 있던 Fin을 통해 방향을 조절하는 만큼 궤도변경이 빠르고, 급격하게 진행되지 않습니다. 따라서 비행시간이 짧은 직사포 보다는 곡사포탄에 주로 사용됩니다. 레이저 / 적외선 / GPS / 열 등의 다양한 유도방식이 있지만, 가장 안정적인 GPS 유도방식을 사용합니다. 발사된 Projectile은 탄두 내부에서 수납되어 있던 Fin을 꺼낸 후 글라이더처럼 최대 고도에서 목표지점 부근까지 비행합니다. 이 때 GPS와 INS(관성항법장치)를 이용하여 오차를 줄입니다. 목표지점 근처에서 Projectile의 비행방향을 바꿔 낙하합니다. 기존 Projectile에 비해 사거리가 길고 목표와의 오차값이 적다는 장점이 있습니다.

 

M982 Excalibur's Concept of Operations

 

 

Illuminating : ILL [조명탄]

미국의 5"/54 Mark 45 Illuminating Projectile

  조명탄은 Projectile 내부에 고폭제 대신 빛을 내는 조명체와 조명체를 천천히 떨어지게 만들 낙하산이 들어 있습니다. 일정 고도 이상으로 Projectile이 올라가게 되면 신관이 작동하고, 신관은 조명체를 연소시킵니다. 장시간 연소해야 하기 때문에 반응속도를 조절시킵니다. 또한 조명의 색깔에 따라 들어가는 화합물의 조성이 소폭 차이나게 됩니다. 조명탄은 피아 구분없이 모두에게 조명을 제공하기 때문에 전투에도 쓰이지만, 훈련 / 구조 / 신호 의 목적으로써 더 빈번히 사용됩니다.

 

조명탄으로 인해 밝아진 밤하늘

 

 

Incendiary : I [소이탄]

이스라엘군의 155mm M825A1 Smoke, WP Projectile

  소이탄은 Projectile 내부에 고폭제 대신 인화제가 들어있습니다. 인화제는 폭발력은 적지만 소화가 쉽지않은 화재를 일으키는데 용이합니다. 과거에는 소이제로써 백린 (White Phosphorus, WP)을 사용하였습니다. 백린은 발화점이 60도로 매우 낮은 편이고 조금의 산소만 있어도 격렬히 산화하기 때문에 물속에 들어가지 않는 이상 소화시키가 어렵습니다. 때문에 백린에 노출된 사람들의 피해가 불필요하게 크고 민간인도 가리지 않고 심각한 피해를 입힐 수 있기 때문에 공격용으로 사용되지 않는 추세입니다. 하지만 백린은 연소시 많은 연무량이 발생하기 때문에 연막탄으로도 사용됩니다. 백린 외에도 유지계열 소이제와 금속계열 소이제도 사용됩니다.

 

유지계열 소이제 Napalm으로 인해 발생한 화재

  Napalm 등의 유지계열 소이제로 인해 발생한 화재 역시 소화가 어렵습니다. 유지계열 소이제는 소수성이기 때문에 물을 뿌리더라도 소이제의 온도를 발화점 밑으로 떨어뜨리기 힘들며, 뿌린 물이 오히려 급격히 팽창하며 소이제를 주변으로 날려보내 오히려 화재를 더 번지게 합니다.

 

(좌) 철로의 테르밋 용접, (우) 미군의 써마이트 브리칭 시범

  Thermite 등의 금속계열 소이제는 보통 산화제와 연소할 금속분말로 이루어져 있는데, 이 경우 산소가 완벽히 차단되어도 산화제가 산소를 공급하기 때문에 지속적으로 연소하며, 물속의 경우 물분자의 산소를 이용하여 연소하기 때문에 수중에서도 사용이 가능합니다. 때문에 포탄으로써 소이제 보다는 브리칭이나 용접에서 더 많이 사용됩니다. Thermite의 경우 군사적으로는 미디어 매체를 제외한 실전에서는 그렇게 많이 사용되지 않습니다. 여담으로 Thermite는 영어로는 "써마이트", 독일어로는 "테르밋"이라고 발음합니다.

 

(좌) 50cal API(철갑소이탄) 기관포탄, (우) 20mm HEI(고폭소이탄), SAPHEI(부분철갑고폭소이탄), PRACTICE(연습탄)

  대부분의 소이탄은 현대전장에서 단독으로 쓰이기 보다, 목표물의 연료에 화재를 유발하기 위해 다른 탄종에 소량 첨가되어 사용되는 추세입니다. HEI (고폭소이탄)이나 API (철갑소이탄)처럼 사용되며 장갑이 얇은 전투기나 경장갑을 목표로 하는 기관포탄에서 가장 효율적입니다.

 

 

Remote Anti Armor Mine System : RAAMS [대전차지뢰매설탄]

미국의 155mm M718 RAAMS Projectile

  RAAMS Projectile은 목표에 피해를 입히기 위한 탄이 아니라 대전차 지뢰를 매설하기 위한 탄입니다. Projectile 내부에는 고폭제 대신 다수의 대전차 지뢰가 들어있고, RAAMS Projectile은 목표지점 상공에서 전개되어 내부의 대전차 지뢰를 살포합니다. 빠른 시간에, 넓은 지역에, 다수의 대전차 지뢰를 살포할 수 있다는 점에서 매우 효율적인 수단임인 동시에, 기존에 지뢰 탐지가 끝난 영토에도 지뢰를 살포할 수 있다는 점에서 치명적인 수단입니다. 또한 살포된 지뢰는 특정 시간 후 자폭하기 때문에 아군의 반격에도 용이합니다.

 

  대전차지뢰 외에도 대인지뢰 역시 살포할 수 있는데 대전차 지뢰와 대인지뢰 매설탄 모두를 통틀어 FASCAM (Family of Scatterable Mines, 살포식 지뢰)라고 합니다. 다만 대인지뢰의 경우 인도적인 측면에서 문제가 있는데다 살포된 지뢰가 불발지뢰의 상태로 남은 경우 민간피해가 우려되기 때문에 현대에는 RAAMS Projectile로써만 주로 사용됩니다.

 

 

Tracer : -T [예광탄]

다양한 전차포탄

  예광탄은 독립적인 탄종은 아니고, Projectile 비행경로를 확인하기 위해 Projectile 후미에 비행시 빛으로 흔적을 남기는 모든 탄을 예광탄이라고 합니다. 보통 탄종 코드 뒤에 -T 라고 붙여 이를 표시합니다 (예 : API-T, HEI-T). 예광제는 국가나 목적별로 그 색이 다르고 최근 적외선으로만 확인 가능한 IR 예광탄이 개발되어 사용되고 있기도 합니다.