최강의 전차, 미래의 전차(하) [밀리터리 동서남북]

[파이낸셜뉴스]

미래형 전차는 어떤 모습이 될 것인가? 미국은 새로운 슈퍼전차에 대한 큰 계획을 구상하고 있다. 보통 기동력·화력·방호력을 전통적인 전차 성능의 3요소로 꼽는다. 과거의 전차에서 기동력을 만들어내던 엔진은 전기모터로 대체될 것이다. 또한 하이브리드식 고효율 전기추진 시스템(High Efficient Electric Propulsion System: HEEPS)을 채택할 수도 있다. 이 경우에도 주에너지는 전력이다. 따라서 내연기관은 발전기를 가동하는 데에만 사용하고 구동 계통은 구동·변속·조향 기능을 일체화한 일체형 전기식 구동장치로 구성할 것이다. 필요한 전기에너지는 정지궤도 위성인 ‘우주 태양광 발전소’로부터 전송받게 된다. 미국은 1960년부터, 일본과 캐나다는 1980년부터 이 기술에 관한 연구를 진행하고 있으며 2030년에는 실제 사용할 수 있을 것으로 예상한다. 우주 태양광 발전소는 태양 에너지를 극초단파로 바꿔 이를 지구에 있는 전차에 전송하고, 전차는 이를 수신해 전자기포와 주행용 전기모터 작동에 필요한 에너지를 얻게 된다는 것이다. 현수장치도 궤도식과 차륜식을 겸용할 수 있는 지능형 현수장치를 적용할 수 있다. 전기 구동·노면 감응 제어 방식의 능동 현수장치, 경량 고내구성 복합재 휠과 고내구탄성 고무제 궤도를 조합한 스마트 휠-궤도 변환장치를 이용해 포장도로에서는 차륜으로, 야지나 산지·도심지에서는 궤도로 변환해 기동하는 방식을 채택할 수 있다. 이러한 시스템을 바탕으로 미래형 전차는 시속 100km 이상의 속도도 낼 수 있을 것으로 예측한다. 자료=내셔널 인터레스트(national interest)

■방어력과 화력, 정확도 및 기동성을 종합 평가한 현존 전 세계 5~1위권 탱크는
지난 회 '최강의 전차, 미래의 전차(중)'에 이어 현존 전 세계 탱크 중에서 5위는 러시아의 T-14 아르마타 전차다.

생산이 없는 상황에서도 카탈로그 요건만으로 매년 빅5에 랭크되는 아르마타는 5세대 주력 탱크로 불린다. 2015년에 처음 공개되었으며 약 60대가 생산된 것으로 알려졌다. 이 러시아 최초의 차세대 전차는 시리아 사막에서 내전에 실전 테스트를 거쳤다고 알려졌지만 실전에 투입되었는지는 확인되지 않고 있다.

내구성과 가벼움을 보장하기 위해 복합재료로 제작되었으며 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle, Uncrewed Aerial Vehicle 통칭 드론 Drone)까지 운영이 가능하다.

케이블로 구동되는 드론은 휴대용 레이더와 열화상 야간 투시경을 장비해 주야간 반경 50~100m 내에서 탱크 주위를 정찰 감시 비행하며 탱크 내부 인원의 눈 역할을 수행한다.

이동하는 전차를 따라잡기 위해 UAV는 탱크의 본체에서 이륙할 수 있다. 이러한 기능의 적용으로 최대 19Km의 주변지형을 스캔할 수 있으며 무인항공기가 없는 다른 전차에 비해 확실한 우위를 제공한다고 알려졌다. 방어력 증강으로 레벨5의 보호기능을 제공한다. 이프니트 능동방어장치에는 100Km 범위의 AESA레이더가 적용되어 최대 40대의 항공기와 25개의 지상목표물을 최대 0.3Mm 크기까지 추적할 수 있으며 운동에너지탄과 텐덤(이중성형작약)탄두를 포함한 대전차무기를 추적하고 차단한다고 전해진다.

1500마력의 디젤 엔진은 고성능 전자식 12단 자동변속기를 탑재 시속 90Km의 속도와 500Km 이상의 작전반경을 제공한다. 변속기와 엔진이 하나로 결합한 형태로 문제가 발생했을 땐 30분 만에 교체가 가능하며 탱크 내부에 화장실까지 설치돼 있다고 알려졌다.

세계 4위는 영국의 챌린저2 전차다. 중동전에서 실전력이 검증돼 인기가 급상승한 탱크로 알려졌다. 이라크 전쟁 당시 수많은 이라크 전차를 성공적으로 격파했으며 특히 70여발의 RPG7 공격을 받고도 안전하게 복귀한 사례와 14발의 RPG7 근거리사격과 1발의 밀란 대전차미사일 공격을 받고도 승무원이 전원 생환한 후 6시간 수리를 거쳐 곧바로 전장에 복귀한 사례는 챌린저2의 강력한 방호력과 생존성을 증명하기도 했다. 최근 148~227대의 챌린저 전차를 새로운 Kk3 버전으로 업그레이드 중이며 운용시기를 2040년까지 연장을 목표 2021~2027년까지 업그레이드 프로그램을 진행 중이다.

120mm의 L55A1 활강포를 탑재하고 전차장에 향상된 주야간 표적화 능력을 제공하는 사격 통제시스템을 포함해 전천후 헌터킬러 능력을 보유한 챌린저3로 업드레이드 되며 장갑 보호능력을 보강한 세계 최고의 새로운 모듈식 장갑과 이스라엘의 트로피 능동보호시스템의 적용으로 챌린저 전차의 명성을 이어 간다는 전략이다.

대한민국 K-2 흑표. 최신예 3.5세대 전차다. 세계 최초로 반능동 유기압식 현가장치(ISU, In-arm Suspension Unit)를 전면 도입해 중량·공간·기동성이라는 3요소를 모두 향상했다. 센서를 통해 지형에 따라 서스펜션을 효율적으로 전자적으로 컨트롤하기 때문에 야지 기동성과 승차감, 기동 간 사격 명중률이 향상된다. 또한 세계 최초로 동적궤도장력조절기(DTTS, Dynamic Track Tensioning System)를 개발해 적용했다. DTTS는 전차 궤도의 순간 장력을 측정해 일정하게 조절하도록 하는 장치로 궤도가 쉽게 이탈하는 경우는 없을 것이라고 한다. 현수 장치의 수명을 늘리는 데에도 도움이 되는 등 유지 보수 측면에서도 이점이 있지만 전투 중 치명적인 기동 불능 상태에 빠질 가능성을 획기적으로 줄였다. 이러한 장치는 야지 구릉지대에서 물기를 머금은 진흙지대나 눈밭에 빠지는 현상까지 크게 줄여 기동성을 향상시켜 준다는 것이 군사전문가들의 중론이다. ⦁중량 56톤 ⦁전장 7.50m(포신 포함 10.80m) ⦁전폭 3.60m ⦁전고 2.40m ⦁승무원 3명(전차장·포수·조종수 ) ⦁주포 55구경장 120mm CN08 활강포(내림각 -5°, 유기압 현수장치 사용 시 -15°) ⦁부무장 12.7mm K6 전차장용 대공기관총, 부무장 7.62mm M60E2 동축기관총 ⦁탄약 적재량 주포 40발(자동장전 16발, 예비탄 24발) ⦁부무장 1만2000발 ⦁엔진 초도 양산분 MTU MT-883 ka-501, 2-3차 양산분 두산인프라코어 DV-27K ⦁엔진 출력 1500마력 ⦁최대 속도 평지 70km/h, 야지 50km/h ⦁등판 경사/능력(%) ≦31도/60 ⦁도하 수심 ≦4.1m ⦁연료 용량 1296L ⦁항속 거리 450km ⦁현가장치 ⦁반능동 유기압식 ISU. 사진=현대로템·대한민국 육군

세계 3위는 미국의 M1A2 SEP 탱크다. 세계 유일의 실전능력이 검증된 실전최강의 전차다. 현재는 SEP V3 버전이지만, M1 에이브럼스 전차의 향후 개량 계획에 따라 SEP V4 버전은 2025~2040년까지, SEP V5 버전은 2040년 이후로 잡혀있다.

이라크 전쟁 당시 이라크 공화국 수비대 최정예 기갑사단인 타와칼라 기갑사단을 궤멸시킨 사막의 폭풍작전은 지금도 살아있는 전설로 불린다. 지난해 호주와 대만, 폴란드까지 수출의 쾌조를 이어가는 탱크로 러시아의 침공으로 군비 증강을 서두르는 유럽의 국가들이 미국의 군사적 교류인 FMS를 통해 미국의 많은 무기가 수출될 것이라는 전망이다.

세계 2위는 대한민국의 K2 흑표(Black Panther) 전차다. 흑표 전차는 실전에 투입한 경험이 없다는 단점이 있다. 파워팩 문제를 지적하기도 하지만 한국은 산악지역이 많아서 산악지역에 최적화로 설계되었기 때문에 처음부터 고사양의 요구로 설계되었고 현재 경쟁 중인 노르웨이와 폴란드에서도 파워팩 문제는 거론되지 않고 있다. 최신형의 탱크이며 지속해서 발전을 거듭하고 있다.

특징은 첨단 C4I 기능들 외에 기동 간 목표물을 자동으로 추격하고 자동으로 발사하는 능력이 강점이며 분당 12발을 발사할 수 있다. 주포의 각도가 -10도에서 +24도까지 조정이 가능해 헬기와의 교전이 가능한 성형작약탄도 탑재한다. 한국형 KSTAM 포탄은 우수한 화력을 제공하며 8Km 거리의 적탱크 상부 공격이 가능하며 이러한 능력은 다른 나라의 탱크들과 확연히 차별화되는 강점으로 알려져 있다.

올해 2022년 1월에 국산엔진과 냉각장치 독일산 변속기를 결합한 혼합파워팩을 장착, 국산화율을 높인 2차 양산물량 전력화를 성공적으로 완료했으며 2022년 후반기부터 2023년까지 약 5300억원 규모의 3차 양산이 계획돼 있다.

세계 1위 탱크는 독일의 레오파르트 2 전차다. 대부분의 유럽 국가들이 운용하며, 명성 그대로 세계 최강의 전차다. 독일에서는 100여대를 운용 중이며, 개량을 통해 현재는 최신 버전인 2A7 버전이지만 개량의 한계점에 도달했다는 평가도 있다. 한국의 흑표전차와 노르웨이와 폴란드에서 경쟁 중이다. 전차 자체의 성능 외 대당 가격이 한화 약 450억원의 고가로 한국의 K2 흑표 전차가 첨단 옵션을 추가해도 대당 100~130억원 수준으로 알려진 데 비해 도입국들의 선택에 장애를 주는 요소로 알려져 있다.

레오파르트 2. 독일 연방군의 주력 전차다. 서구권 최초로 실전 배치된 3세대 전차이며 이후 3.5세대 전차로 개량됐다. 공격, 방어, 기동성에서의 탁월함으로 2A6버전부터는 한동안 세계 최강의 전차로 평가 받았다. 그러나 독일의 열악한 국방 지원 및 엄청난 군축으로 인해 적절한 투자와 개량이 미비한 상태가 이어지고 있어, 이 지위를 계속 유지하기엔 전망이 그리 밝지만은 않다. ⦁전장 7.70 m(포신 포함 9.97m) ⦁전폭 3.76m ⦁전고 3.03m ⦁전투중량 2A6 : 59.9 t(최대 : 61.7t) ⦁포탑중량 ⦁2A6/2A6M : 21t ⦁승무원 4명(전차장·포수·탄약수·조종수) ⦁주포 Leopard 2A6/7: 55구경장 120mm 라인메탈 활강포 (Rh120 L/55) ⦁탄약 적재량 차체 전방 탄약고에 27발+포탑 좌측 버슬에 15발, 총 42발 ⦁조준 및 사격장치 2세대 Ophelios-P 차장 조준경 Fuinfosys H C4I 체계 ⦁상하 부앙각 −9°~+20° ⦁부무장 MG3A1 기관총 2정(총 4750발 적재) ⦁후방 연막탄(총 16발 적재) ⦁엔진 MTU MB 873 Ka-501 액랭식 V12 트윈 터보 디젤엔진 최대출력 1500마력 2600 RPM ⦁현가장치 토션바 서스펜션 ⦁연료용적 1160L(비전투시에는 900L로 제한) ⦁최고속도 전진 68 km/h ⦁항속거리 550km ⦁최저 지상고 540mm ⦁장갑형식 균질압연강 구조물·복합장갑. 사진=독일 연방군·내셔널 인터레스트(national interest)

■미래, 로봇 같은 대형 탱크... 자체 전방 운용 드론 날리고, 인간 지능과 인공지능(AI) 사이 최적의 균형으로 지휘한다
지난 2018년 11월 미국 군사전문지 '위아더마이티'에 따르면 미 육군은 현재 오는 2030년대 이후를 위해 더 먼 거리에서 더 넓은 범위의 목표물을 탐지해 파괴하고, 레이저로 무인기를 소각하고, 침입해 들어오는 적의 포격을 피할 수 있는 새로운 미래 경량 탱크 플랫폼의 초기 설계 작업에 들어갔다는 보도가 나왔다.

또 최근 내셔널 인터레스트 국방 부문 편집장이자 군사 저널리스트인 크리스 오스본은 '탱크 플랫폼'은 과거 1980년대보다 훨씬 업그레이드되고 변화된 야심 차고 장기적인 현대화 계획을 통해 힘을 얻고 있으며, 지휘 통제, 인공지능(AI), 유·무인으로 구성된 구성이 에이브럼스 탱크에 정기적으로 초점을 맞추고 업그레이드하고 있다고 주장했다. 그러면서 오스본은 현재 워싱턴 DC에 있는 미 육군 연구소는 전방 운용 로봇인 탱크가 목표물을 획득하고, 교전 정보를 파악 및 조직하며, 전투 지역을 감시하고, 심지어 인간이 지휘할 때, 무기를 발사할 수 있도록 설계된 인공지능의 새로운 응용 분야를 연구하고 있다고 소개하고 "머지않아 인공지능으로 로봇 탱크를 지휘할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

미래의 육군 전차는 예를 들면, 공격 중에 빠르게 접근해오는 식별되지 않은 많은 수의 적 장갑차와 마주쳤을 때, 감시 데이터를 수신해 조직하고, 적의 목표물을 식별하며, 기동이나 반격을 가하는 데 필요한 방어 조처를 할 수 있어야 한다는 것이다.

여기엔 전방 운용 드론이 운용될 것으로 보이며 날아다니면서, 접근하는 공격자를 포착해 순간적으로 즉시 위협 찾아서 식별하고 동시에 반격 위치에 있는 AI 기반의 탱크에 이미지를 직접 전송한다. 물론 탱크에 탑승하고 있거나 원거리에서 원격조정하는 인간 의사 결정자에게 효율적인 정보를 제시할 수 있게 된다.

이러한 종류의 전투 상황은 AI 구동 지원 자율 컴퓨팅 시스템과 대체 불가능한 인간의 사고, 의사 결정 사이에서 최적의 균형을 이루려는 육군과 업계의 지속적인 노력의 일환이다. 최근 미 육군 미래사령부 산하 육군 연구소 전투능력개발사령부 브랜든 페렐만 박사는 군사 관련 뉴스 미디어 워리어 메이븐에 “육군은 처음으로 환경에 적응하고, 반독립적으로 행동할 수 있는 로봇 차량을 통제할 수 있는 유인 탱크를 배치할 것이며, 미래에는 탱크 크기의 로봇 시스템을 통합할 것”이라며 “오늘날 군인이 하는 모든 일은 사격, 이동, 통신 등인데 미래에는 인간 대 인간 팀 동료가 아니라 인공지능 팀 동료와 함께 일하는 인간들이 있기 때문에 달라질 것”이라고 전망했다.

페럴만 박사는 “최적의 접근 방식은 인공지능과 인간의 장점을 동시에 활용하는 것”이라며 “우리는 새로운 상호작용을 얻기 위해 인간 지능의 힘과 인공지능의 속도를 사용할 것”이라고 덧붙였다. 다양한 AI 시스템은 정보를 정리 및 공유하고, 분석을 수행하며, 어떤 종류의 비교 시간 내에 사람에겐 불가능한 특정 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다. 하지만 인간의 인식엔 AI 시스템이 따라오지 못하는 고유한 많은 주요 속성, 능력, 그리고 문제 해결 능력이 있다는 것이다.

미 육군연구소(ARL)는 새롭게 부상하는 차세대 전투 차량 제품군으로 진입하기 위한 모의 인터페이스를 개발하는 단계에 있다고 알려졌다.

ARL은 탱크와 같은 대형 로봇 자체를 설계하는 모험을 이 순간에도 쉼 없이 진행하고 있다.

미래형 슈퍼전차의 화력은? 현재 가장 강력한 전차용 주포는 독일이 2007년에 개발한 140㎜ 전차포다. 그러나 포와 포탄 모두 부피가 너무 크고 무거워 필요한 탄약을 많이 적재할 수 없음으로 미래형 전차는 레일건(전자기포)을 주포로 쓰게 될 것이다. 그리고 고전압 대전류의 전력을 짧은 시간에 발생, 제어하는 펄스전력 장치를 이용해 전자기 미사일, 요격 레이저 등 탑재 무장을 가동하고 전자기 장갑, 스마트 제독장치 등에도 활용하게 된다. 추진 동력뿐 아니라 탑재 장비들에도 전력 소요가 많으므로 전원과 전력제어 계통, 배터리, 펄스전력 부분이 성능의 관건이 될 것이다. 레일건은 적에게 피격당해 화약이 유폭 될 우려가 없고, 탄피가 필요 없어 많은 탄두를 휴대할 수 있어 다량의 강력한 화력을 적에게 투사할 수 있다. 대한민국의 국방과학연구소(ADD)도 현재 전열화학포 형태의 레일건을 연구 개발 중으로 알려졌다. 또한 전차에 큰 위협 요소인 전차포탄, 대전차 로켓, 대전차 미사일, 박격포탄, 무인기 등도 요격할 수 있는 고출력 레이저포를 부무장으로 탑재하는 방안도 고려 중이다. 또한, 네트워크 체계와 연동해 다수의 표적을 동시에 타격할 수 있는 동시 타격 미사일도 탑재할 수 있을 것이다. 전차의 탑승인원의 생명을 보장하는 방호력은 전통적인 장갑을 두텁게 하는 방식에서 아예 처음부터 피격당할 일이 없도록 하는 쪽으로 방호의 개념이 바뀌고 있다. 자료=내셔널 인터레스트(national interest)

[e-mail] 이종윤 기자