전투차량인가 잠수함인가? 물속도 누비는 전투차량 총정리

우리는 때때로 관광지에서 육지와 물을 오가는 '수륙양용차'를 만나곤 합니다. 도로를 달리던 바퀴 그대로 물속으로 돌진하는 수륙양용차는 관광 상품으로도 인기가 높은데요. 그런데 이 수륙양용차가 원래는 방위산업에서 유래했다는 사실을 알고 계셨나요? 오늘 현대로템 공식 블로그에서는 잠수함을 연상케 하는 도하(渡河, 강을 건넘) 능력을 갖춘 전투차량에 대해 알아봅니다.

‘수륙양용’ 전투차량이 필요한 이유

▲ (좌) 제2차 세계대전 당시 사용된 수륙양용 전차 DD(Duplex Drive) 셔먼, (우) 발렌타인 DD 전차가 고무 튜브를 이용해 물에 뜬 모습 (출처: Imperial War Museums)

현대적인 의미의 전투차량이 등장한 것은 20세기에 들어서면서부터입니다. 세계를 무대로 펼쳐진 제1차 세계대전이 촉발되면서 무기 개발 경쟁이 심화되었고, 강력한 위력을 지닌 전투차량이 속속 개발되었죠. 특히 1분, 1초를 다투는 전장에서는 전투차량의 기동력이 중요한 조건으로 여겨졌고, 제2차 세계대전 시기에 이르러서는 물에 뜨거나 어느 정도의 수심을 건널 수 있는 수륙양용 전투차량이 사용되기 시작했습니다. 

국내에도 수륙양용 전투차량의 필요성을 엿볼 수 있는 사례가 있습니다. 1950년 한국전쟁 초반 북한이 서울 점령 후 한강을 신속하게 건너지 못하면서 국군에게 반격 작전을 수행할 시간을 제공하기도 했는데요. 이처럼 한반도와 같이 가로로 하천이 발달한 지형에서는 다양한 작전 수행을 위해 빠른 도하가 요구됩니다.

잠수 도하 전문! K2전차

이번에는 국내에서 개발된 수륙양용 전투차량을 함께 살펴보겠습니다. 대표적인 수륙양용 전차로 대한민국 육군의 새로운 주력 전차인 K2전차를 들 수 있습니다. K2전차는 한국형 산악지형에 특화된 기동력과 최대 70km/h의 속력을 갖춘 미래형 스마트 전차로 많은 기대를 모았죠. 

▲ 대한민국 육군의 대표 전투차량, K2전차

K2전차는 스노클 및 잠수도하킷을 부착하면 30분 이내에 4.1m의 잠수 도하가 가능한 수륙양용 전차로 변신합니다. 기본적으로 전차는 교량전차나 부교를 활용해 강을 건널 수 있는데요. K2전차는 별도의 시설이나 지원 없이도 하천을 잠수해 건넌다는 점에서 육군의 전투 효율을 크게 높였습니다. 

  

▲ 스노클을 부착하고 잠수 도하하는 K2전차의 모습

물체(부력체)가 물 위에 뜨는 기본 원리는 물이 새지 않는다는 전제조건에서 부력을 형성하는 것입니다. 하지만 K2전차는 차량의 부력보다 중량이 크기 때문에 물에 가라앉게 되는데요. 이때 엔진구동 및 승무원 호흡을 위하여 엔진에 공기를 공급할 수 있는 스노클을 장착하면 일정 수심 이내의 조건으로 잠수 도하가 가능해집니다. 다만, 물속을 잠수하기 때문에 도하 시에는 화력을 사용할 수는 없습니다.

배처럼 움직이는 K808 차륜형장갑차

한편, 병력 수송용 차량으로 널리 활용되고 있는 차륜형장갑차도 수륙양용 기능을 탑재하고 있습니다. 8륜 구동의 8x8 차륜형장갑차인 K808은 방탄 능력과 고속주행을 갖춘 것은 물론, 뛰어난 수상 기동력까지 발휘합니다. 

▲ K808(8x8) 차륜형장갑차의 모습

K808 차륜형장갑차의 수륙양용 원리는 K2전차와 차이가 있습니다. 차량 내부에 부력 공간을 확보하여 일반 배처럼 수심에 상관없이 물에 뜨고, 차량 뒤편의 워터제트가 추진력을 발생시켜 최고 약 9~10km/h의 수상 기동이 가능한 것입니다. 차륜형장갑차의 워터제트에는 방향을 조절할 수 있는 배의 키 역할을 하는 일명 버켓(Bucket)이 장착되어 수상에서 전진/후진은 물론 좌회전/우회전까지 가능합니다. 

▲ 도하 성능을 테스트하는 차륜형장갑차

K2전차와 K808 차륜형장갑차는 동일하게 육상 및 수상 조건에 상관없이 신속히 작전을 수행할 수 있다는 장점을 지닙니다. 다만 수상 전투가 벌어질 경우, 물 위에 뜬 상태로 도하하는 K808 차륜형장갑차는 도하 지점을 연막탄으로 가린 뒤에 대응할 필요가 있습니다. 필요시에는 차륜형장갑차 주무장(전투 시의 주 공격 수단)을 사용해 수중에서도 전투가 가능하도록 설계되어 있습니다.

현대로템의 수륙양용 기술력 엿보기

무거운 전투차량이 물에 뜨기 위해서는 기본적으로 부력을 형성하기 위한 물이 새지 않는 구조물과 수상에서 추진력을 형성하며 조향이 가능한 수상추진장치 관련 기술력이 필요합니다. 이미 K2전차와 K808 차륜형장갑차라는 수륙양용 전투차량을 개발하여 선보인 현대로템은 수상추진의 가장 큰 비중을 차지하는 워터제트 최적설계 기술을 보유 중입니다.

 

현대로템 방산연구소에서도 수륙양용과 관련한 기술에 대한 연구개발을 추진하고 있는데요. 그것은 바로 워터제트와는 다른 방식의 수상추진장치인 펌프제트와 관련된 연구입니다. 

▲ 펌프제트 운영 원리를 설명한 그림 (이미지 출처: 얕은 수심에서 자율 무인 수상정(ASV)에 사용되는 모듈러 펌프제트 추진기의 디자인과 구조, 2019)

차량 하부에서 수직으로 흡수한 물을 진행 반대 방향으로 분사하는 펌프제트는 작용 반작용의 법칙을 이용해 추진력을 얻는 장치입니다. 이 방식은 낮은 수심에서도 자주도하장비 운용이 가능하다는 장점이 있어 미래형 전투차량의 성능 향상에 크게 기여할 것으로 보입니다.

▲글로벌 경쟁 시대, 현대로템이 ‘한국형’ 방산에 주목하는 이유는?

▲현대로템, 한국형 자주도하장비사업 제안 준비 완료

오늘 소개해 드린 것처럼 현대로템은 수륙양용 등 특수 전투차량 개발에도 이바지하고 있습니다. 무거운 전투차량이 물을 건너거나 하늘을 날기는 결코 쉽지 않지만, 미래에는 트랜스포머처럼 자유자재로 운용이 가능한 전투차량도 등장할 수도 있지 않을까요? 다양한 스마트 국방기술과 무기체계 개발에 주력하고 있는 현대로템에 많은 관심 부탁드립니다!

▲참고 자료

Design and Construction of a Modular Pump-Jet Thruster for Autonomous Surface Vehicle Operations in Extremely Shallow Water by Angelo Odetti, OrcID,Marco Altosole, Gabriele Bruzzone, Massimo Caccia and Michele Viviani