"레일건" 근미래 무기의 중심.

 

(영화 트렌스포머中)

 

요번에 미군이 레일건 개발결과를 발표했다고 하는것 같다. 실제로 기사를 보지는 못했고 한국기사는 볼개 못된다. 여튼 그런 고로 지금부터 레일건에 관해서 간단히 알아보도록 하겠다. 일단 레일건을 간단히 말하자면 금속 단자 즉 탄을 전자기력으로 가속시켜 발사하는 방식으로 그것을 응용한 무기체계의 하나라 볼수있다. 참고로 선형(Linear) 궤도(rail)를 사용하기 때문에 "리니어건" 이라고 불리는데 흔히들 레일건이라고 불리고 있다. 사실 레일건의 개념이 등장한 것은 생각보다 오래되었다 1918년에 기본적인 개념이 구상 되었으며 1922년에 빌레르프로 알려진 미국인이 특허를 출원했다. 즉 이미 90년 전에 잡혀있던 레일건의 개념이 지금 사용 연구되고 있는 것이며 현대에 사용되고 있는 레일건의 개념은 90년 전부터 상당한 기반틀이 만들어져 있는것이라고 한다. 2차재전 당시 요하임 헨슬러 라는 나치 독일의 박사가 레일건의 개념을 이용하여 flak 40 128mm 대공포 포좌위에 0.5g의 폭약을 언져서 실용화 하려고 했으나 종전을 맞이 하면서 실용화 되지는 못했고 종전 후에도 외계인 고문의 독일 기술을 습득하여 연구해 보았지만 당시 레일건의 128mm 대공포 한문을 한번 사용 하려먼 시카고 전체의 하루 사용양의 전기를 쏫아 부어야 할 만큼 전기 손실이 심했다고 한다 그래서 기술은 무시당했고 당시 독궈놀러지로도 효율성 면에서 성과를 낼수 없었다고 볼수있다. 그래서 20년 전까지 레일건 기술이란 아무런 발전이나 연구없이 방치되어 있던 기술이였다 하지만 미국이 레일건 기술을 부활 시켰고 20년전 부터 본격적인 기술개발에 들어갔다. 그 전에 BAE. 라고 불리우는 미사일 요격체계의 하나로 접목시켜 보았으며 일단. 일단은 레일건의 기초적인 발사는 이루어 졌다고 볼수 있었다. 그리고 지금 미국은 원자력 발전이 가능한 함선들에 올려 전기를 충당하며 사용할 계획을 가지고 있다.

 

원리를 간단히 말할것 같으면 일단 포신의 원리를 하는 전도성 레일 두게를 나란히 놓고 양족에 강한 전압를 걸게되고 레일 사이에 전도성 탄자를 넣으면 즉 사용되는 탄을 넣게되면 탄자를 통해 전류가 흐르며 회로가 형성된다. 이와 동시에 레일에 흐르는 전류가 자기장을 형성하게 되고 형성한 자기장은 전류가 흐르는 탄자에 힘을 가하고 이 힘을 이용하여 탄자를 가속시키고 빠른 속도로 전류가 힘을 가하는 방향으로 가속하며 날아가게 되는 것이다. 이것이 레일건의 기본적인 원리라고 볼수 있으며 레일건의 경우 전류를 증폭하면 증폭 할수록 힘은 강해지고 전도성 레일을 길게 만들수록 탄자가 받는 에너지가 많아지게 되므로 탄속 즉 힘이 강해지게 되는 원리다. 

 

 

위 시각자료에서 볼수 있듯이.. 먼 거리에서 목표물을 정확히 타격할수 있다. 즉 미사일을 사용하지 않더라도 함포로 저격질을 해댈수 있게 되는것이다. 사실 레일건을 개발 하느니 그냥 초음속 미사일을 어러발 날려 버리는게 더 효율적이지 않냐고 말할수도 있지만, 물론 현제로서는 중거리 미사일로 적을 타격하는것이 더욱 경제적 기술적으로 효율적일수 있지만 지금 미국이 계획하고 있는 레일거의 대해서 말하자면 이야기가 달라질수 있다. 자, 따져보도록 하자 지금 사용되는 아음속 토마호크 순항미사일 1기의 가격은 못해도 60만 달러 정도 한다 그에 반해서 레일건의 경우 모든 개발과 배치가 끝나고 난다면 탄자의 가격으로 계산하게 되는데 많이 처줘도 탄자의 가격은 저렴한 미사일 1기의 가격의 1/10도 체 않된다. 또한 함포나 자주포, 야포에 레일건을 적용시킨다 보면 지금과는 상상 할수도 없이 유효 사거리가 증가 하면서 더 빠르고 정확하며 많은 화력투사가 가능하고 손쉬운 화망을 결성할수 있다. 일단 사거리가 늘어난다는것 자체에서 군과군의 협동작전에서 그만큼의 효율적인 이점을 돌출해 낼수 있다. 예를 들어 적이 육지  300km 지점에 강한 방어선을 구축하고 있고 아군소속 해병대는 상륙하고 있는데 강한 화망으로 적을 타격해 주어야 한다. 하지만 해병대 소속의 구축함은 1기뿐이 없고 1기의 화력으로는 적의 방어진지를 무력화 할수 없다. 자. 그리고 지원을 오고있는 함대는 400km에 밖에 있다. 비록 보통 주포를 장비한 구축함이라면 400km를 넘는 함포를 가지고 있지 않을 것이다 하지만 지원오고 있는 함대의 레일건을 단 구축함이 다수 소속되어 있다면?, 해병대와 연계하여 지원폭격이 가능 할것이다.

 

 

고로 이렇게 중앙 장갑이 두터워 지는 것이죠... 사실 구 전함들의 자료를 인용 한건데 현대의 배틀쉽 들이 이정도 장갑을 가지고 있는것은 아니고 다른곳에 비해서 상당히 강한 장갑을 가추고 있는곳이 바이탈 파트가 있는 중앙쪽 입니다. 요즘은 신소제가 많아서 가벼우면서도 딱딱해요~...

 

 

레일건의 장점을 하나 더 들어 보자면 위에서 언급 했듯이 긴 사거리를 들수 있다. 항공모함이 어디든 달려가 화력을 투사할수 있다. 하지만 항공모함의 주 공격방식은 실고있는 함제기를 출격시켜 적을 타격하는 방식이다. 즉 말하고자 하는것은 함제기의 긴 타격가능 거리를 레일건을 이용하여 타격할수 있게 된다는것 이다. 비록 레일건이 함제기의 최대 항속거리에는 딸리는게 맞지만 보통 함제기가 출격해 적을 타격하는 근거리 타격거리에는 필적할수 있다. 또한 적의 함제기를 레일건을 이용하여 위협 하거나 요격할수 있다. 지금까지 개발 배치된 함제기나 비행기의 최고 속력은 마하. 2.5를 넘지 않는다. 하지만 레일건 탄자의 경우 최소 마하7 이라는 극초음속의 속력으로 날아가 적을 타격할수 있다. 또한 레일건의 장점을 하나 더 들자면 보통 대함미사일의 경우 빨라봤자 마하 2도 넘지 못한다.^[각주:1] 즉 CIWS근접방어 체계의 공격으로 요격당할수 있다. 하지만 레일건의 탄자의 경우 마하7 이상의 속도로 다가오므로 요격할수 있는 아무런 대책이 없게된다.

 

 

냉전시대 소련의 핵 위협으로 부터 레이건은 레일건을 이용한 레이건의^[각주:2] SDI(전략방위구상)를 발표 하면서(물론 레일건이 포함되어 있었던거지 레일건 만을 가지고 구성된 프로젝트는 아니였습니다. 위에는 그냥 말장난..) 즉 이때부터 레일건은 본격적인 현대무기로 거듭나는 개발이 시작된것 이다. 그리고 레일건은 실제로 실용화연구가 스타트 20년 만에 빛을 보았으며 상당히 빠른 성과를 냈다고 한다. DARPA(Defense Advanced Research Project Agency) 가 주도하여 미군의 레일건 프로제트의 실증 프로토타입이 실제로 시험 되었으며 미군 차기 구축함인 줌왈트급 스텔스 구축함에 장비될 예정이다.

 

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드디어 2008년 2월 1일 미 해군이 레일건 프로토타입에 대한 발사실험에 대한 성공 및 발사실험 영상을 공개하게 된다.

 

동영상에서 보면 탄자 뒤쪽에 로켓처럼 화염이 뿜어져 나오면서 화염꼬리가 형성 되는것이 보이는게 이것은 양 레일과 연결되어 추진체를 밀어주는 역활을 하는 아마튜어와 레일간의 아크, 즉 전기방전과 그로인해 발생하는 아마튜어와 레일, 그리고 내부 잔존 공기와 프라즈마화로 인하여 불꽃이 발생한다. 그로서 이처럼 미사일과 유사하게 화염과 화염꼬리를 형성하게 되지만 전기 말고는 그 어떤 추진체도 사용하지 않는다.

 

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이 동영상이 요즘 뜨고있는 동영상인것 같지만 사실 이 동영상은 2012년 2월 발사영상이고 나름대로 그럭저럭 포처럼 보이기는 한다. 또한 포방부로 잘 알려진 한국의 국방부가 왜 눈독을 들이질 않나 궁금해 하고 있었는데 아니나 다를까  2011년 6월 8일자 기사에 ADD에서 레일건 개발에 착수 했다고 밝힌바 있다고 한다.

 

 

레일건의 현안 목표는, 강력한 탄환 반동을 해결하고, 전원 공급을 확보하는 것이다.  소형 레일건은 발사체 질량을 극도로 줄이면 반동문제를 해결할 수 있다. 탄환의 위력은 운동에너지(mv^2)에서 나오지만, 반동은 운동량(mv)에서 나오기 때문에 발사체 질량을 줄이고 속도를 올리면 반동은 줄이면서 위력은 유지할 수가 있다. 이렇게 하면 저반동으로 탄환을 사출하지만, 사출된 탄환은 장갑판이나 부드러운 목표(보통 인체)에 큼지막한 구멍을 뚫어줄 수 있다. 다만 몇 겹 뚫는 건 좀 무리인데, 발사체 질량이 작아서 첫번째 목표에 맞으면 바로 기화되어 버리기 때문. 장갑을 '뚫기' 위해서는 운동에너지가 아니라 운동량이 높아야 하기 때문이다.  이와 같은 구상을 실제로 실험한 국가가 있는데, 역시 킹왕짱 미군. 0.1g짜리 6mm 구경 탄환을 16,000m/sec(음속의 44배)라는 경악스런 속도로 사출하고, 그러면서도 반동은 1.6kg*m/s.(소구경 권총탄의 반동 수준이다..) 이제 전원 공급만 어떻게 하면 미군병사들은 먼치킨이 된다. 군용 레일건은 어땠냐고? 엔진 발전기에 직접 연결하는 것으로 전원을 해결봤다.  탄자로는 텅스텐이 쓰이고 있다. 포신은 현재 여러가지 신소재들을 테스트 중. 레일건 하면 흔히 전함의 주포나 매스 드라이버 같이 크고 아름다운(…) 물건만을 생각하는데, 그런 고출력 레일건이 주로 구상되는 이유는 그 범위에서 가장 실용적이기 때문이지 결코 저출력으로 만들 수 없어서가 아니다. 소총이나 전차포 정도의 위력을 갖는 것도 만들 수는 있지만, 현재 기술로서는 이미 나와있는 것들(화약을 사용하는)에 비해 실용성이 없다. 이유는... 전원이라던가, 전원이라던가, 전원이라든가! 하지만 대구경화에 한계가 있는 기존 병기에 비해 위력을 늘리기가 쉽기 때문에 주목을 받는 것이다. [엔하위키 본문 하단]

 

 

 

 

 

 

 

끝

1. 물론 마하 4를 넘고 6에 다다르는 러시아의 썬번 대함미사일이 존재하기는 한다. [본문으로]
2. 키야~ 라임보소!ㅋㅋ [본문으로]