[국방일보] 군수품 돋보기-대구경다연장로켓탄

이석종 기자

  • 입력: 2010.08.29 20:38:14 / 수정: 2010.08.29 20:38:14
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단 한 발로 축구장 3배 면적 순식간에 초토화

대구경다연장로켓 사격훈련 모습.                                                                                               박흥배 기자
 “사격임무 하달. 둘둘 암. 사격! 둘둘 파이어! 콰광. 콰광. 콰광.”

 지난해 6월 18일 오후 1시 강원 철원군 육군5군단 포병훈련장.

 K-77 지휘장갑차 2대와 천막을 연결해 설치한 사격통제소에는 긴장감이 넘쳐흘렀다. 사격제원 산출 등의 절차가 긴박하게 진행되더니 ‘발사’ 명령이 떨어진 것.

 400여m 떨어진 발사대에서 발사를 준비하던 대구경다연장로켓시스템이 통제소의 ‘파이어’ 명령에 우레와 같은 포성을 울리며 주변의 모든 것을 집어삼킬 듯한 화염을 토해냈다.

 사거리 45㎞짜리 대구경다연장로켓탄 한 발이 지축을 흔들며 하늘을 향해 솟구쳐 오르자 금세 일대는 뿌연 연기로 가득 찼다. 5초 뒤 다시 두 번째 탄이 뿌연 연기 속에서 섬광을 번뜩이며 발사됐고 이어 5초 후 세 번째탄이 발사됐다. 우리 군이 보유하고 있는 대구경다연장로켓시스템은 이렇게 5초 간격으로 모두 12발의 227㎜ 대구경다연장로켓탄을 발사할 능력을 보유하고 있다.

 이렇게 연속으로 발사된 로켓탄 위력은 어느 정도일까.

 발사된 직경 227㎜짜리 대구경다연장로켓탄 한 발의 탄 속에는 어린아이 주먹만 한 자탄이 수백 개 들어 있다.

 이 자탄들이 가로 250m, 세로 250m 내에 비 내리듯이 쏟아져 목표를 초토화할 수 있다는 게 육군 관계자의 설명이다.

 이 관계자는 “자동화된 사격시스템을 갖춰 보다 정확하고 신속하게 목표물을 무력화할 수 있다”며 “분당 12발을 사격해 한 발당 축구장 3배 크기의 면적을 초토화할 수 있는 능력을 갖추고 있다”고 말했다.

 이어 이 관계자는 “이런 능력 때문에 이라크전에서 이라크군은 미군이 쏜 대구경다연장로켓탄이 하늘에서 쏟아지는 모습을 보고 ‘스틸레인(Steel Rain 鐵雨)’이라고 불렀다”고 덧붙였다.

 이처럼 어마어마한 위력을 보유한 227㎜ 대구경다연장로켓탄은 2004년부터 국내에서 양산해 우리 군에 납품하고 있다.

 227㎜ 대구경다연장로켓탄은 탄두와 추진기관, 신관 조립체, 점화기 조립체, 클램프 헤드 등으로 구분된다. 각각의 업체에서 공정에 따라 만들어진 구성품들이 한곳에 모이면 이들 구성품들을 조립하는 절차에 들어간다.

 우선 로켓탄을 목표지점까지 보낼 추진기관에 날개가 부착된다. 날개까지 조립된 추진기관에는 탄두가 조립된다. 탄두까지 조립이 완료되면 마치 자동차의 휠 밸런스를 맞추는 것과 비슷한 과정으로 스핀 측정을 하게 되고 그 결과에 따라 균형을 잡아줄 무게추가 장착된다.

 여기까지 마치면 일단 로켓탄 한 발이 완성되는 것.

 이렇게 완성된 로켓탄은 6발씩 발사대에 탑재되기 위해 로켓 포드 컨테이너(LPC)에 탑재된다.

 이 LPC에는 6개의 발사관이 조립돼 있고 각각의 발사관에는 완성된 로케탄이 한 발씩 들어가게 된다.

 LPC에 로켓탄 6발이 다 장입되고 나면 점화기 조립체, 신관 조립체, 클램프 헤드 등의 구성품이 마지막으로 장착되고 발사관의 전후방 마개가 조립된다.

 이 과정에서 생산업체는 생산과정에서 관련 규격의 모든 사항을 전수 검사하지만 국방기술품질원은 위험 식별ㆍ관리 방법을 통해 주요 위험인자에 대해 샘플링 확인으로 생산업체의 품질관리 신뢰성을 관리하고 있다.

 지재용 국방기술품질원 선임연구원은 “완성된 로켓탄은 생산 루트별로 1개 포드씩을 무작위로 추출해 국방과학연구소 안흥시험장에서 수락비행시험을 하게 된다”며 “이렇게 수락비행시험까지 마치고 완벽하게 품질을 보증할 수 있는 제품만이 군에 납품되고 있다”고 말했다.

 지 선임연구원은 “마지막 수락비행시험뿐만 아니라 각 구성품의 생산과정에서도 철저한 품질보증 활동을 하고 있다”며 “모든 공정에서의 품질보증 활동이 중요하긴 하지만 특히 추진기관 생산과정에 대한 품질보증 활동에 각별히 주의를 기울이고 있다”고 말했다.

 추진기관 내에 장전된 추진제가 제 기능을 발휘하지 못하면 로케탄이 중간에 폭발해 버릴 수도 있기 때문이라는 게 지 선임연구원의 설명.

 지 선임연구위원은 “이 때문에 추진제에 대한 물성 및 연소 속도 시험과 비파괴 검사 필름ㆍ성적서 확인 등을 꼼꼼히 하고 있다”며 “완성된 추진기관만 별도로 지상연소 시험도 한다”고 말했다.

 지 연구원은 “이 외에도 발사관에 대한 치수나 강도시험, 완성된 포드에 대한 조립상태 검사, 장기저장성 유지를 위한 발사관 기밀시험 등도 하고 있다”고 덧붙였다. 



주요 기술 변경 사례-시한신관 오작동, 내부 노이즈 없애 재발방지

지재용 국방기술품질원 선임연구원이 생산업체 관계자와 함께 완성된 포드에 대한 조립 후 접지회로
 저항 검사를 하고 있다.

국방기술품질원 대전센터는 지난해 4월, 안흥시험장에서 실시된 227㎜ 대구경다연장로켓탄 양산제품에 대한 비행시험 중 시한신관이 입력시간보다 먼저 작동해 탄이 목표지점에 못 미치는 현상을 발견했다.

곧바로 이 문제를 해결하기 위한 원인 분석에 돌입, 문제점을 발견하고 신관과 완성탄 등에 대한 기술 변경을 통해 완벽한 성능이 발휘될 수 있도록 했다.

원인 분석 결과 이전 제품들에서는 수입품을 사용하던 부품 중 일부를 국산화하는 과정에서 문제가 발생한 것으로 확인됐고, 기품원은 이 국산화 부품에 대한 치수 변경 등의 기술 변경을 했다.

 ▲ 신관
 원인 분석 결과, 탄의 비행 중 발생하는 가혹한 환경에 신관내부 부품 중 일부가 문제를 일으킨 것으로 밝혀졌다. 취약한 열적 특성을 가진 부품 및 발전장치 전자부의 접점 불량 등으로 인해 발생한 노이즈로 최종 기폭 신호를 내보내는 소자가 오작동된다는 점을 확인한 것. 이에 관련부품을 탄의 비행 중 발생하는 열적 환경에 견딜수 있도록 보완하고 일부 제조 공정 조건을 개선했으며 내부에서 발생하는 노이즈를 감쇄시킬 수 있도록 전자회로를 개선해 이런 문제점의 재발을 방지했다.

 이 과정에서 고온에 강한 종류로 땜납의 종류를 변경하고 콘덴서 열차단 단열처리를 추가하는 한편 콘덴서 내에 노이즈 차단 필터를 추가하는 등의 기술 변경을 했다.

 ▲ 완성탄
 로켓탄이 사격임무를 달성하기 위해 발사대로부터 받은 발사 명령을 신관으로 전달하는 역할을 하는 외부 플랙시블 하네스와 신관의 내부 플랙시블 하네스를 연결하는 배꼽장치 조립 시 비정상적인 부품이 사용된 것도 이 과정에서 확인됐다.

 이로 인해 비행 중 탄 표면이 공기와 마찰함으로써 발생하는 정전기가 펄스형 노이즈로 유입돼 신관이 장입시간 전에 작동될 수 있음을 확인한 것.

 이에 기품원과 제조업체는 조립부품에 대한 개선과 엄격한 품질활동을 통해 이 문제를 해결했고 재발방지를 위해 개선 내용과 검사 기준에 대해 형상통제 활동으로 규격을 보완했다. 
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