다양한 온도에서 기동하다
KUH와 K9자주포는 어떤 무기인가요?
김진왕 항공전문관
KUH, ‘수리온’은 우리가 독자적으로 개발한 최초의 회전익기입니다. 수리온은 육상과 해상 어느 곳에서든 출발점과 목적점을 설정할 수 있어 인원과 화물을 신속하게 이동시킬 수 있는 기동헬기입니다. 군사적으로는 공중강습작전과 화물 운송 등 다양한 임무를 수행할 수 있습니다. 약 9t의 중량에도 평균 항속 250km로 빠르게 이동할 수 있어, 필요한 지역에 인원과 장비를 효율적으로 배치할 수 있습니다. 자동조종장치, 생존장비, 최신 항법장치와 디지털 계기 등 첨단 기술이 집약된 최신형 기동헬기입니다.
박민성 소령(진)
K9자주포는 적의 깊숙한 지역까지 정확하고 강력한 화력을 제공할 수 있는 무기입니다. 사거리가 길어 종심작전에서 중요한 역할을 하며, 실시간으로 화력을 지원할 수 있는 반응성과 빠르게 진지를 변경할 수 있는 기동력, 우수한 생존성을 지녔습니다.
KUH와 K9자주포의 환경시험 평가 중 온도에 관련한 시험이 진행되고 있는데요. 시험이 중요한 이유와 진행 과정이 궁금합니다.
김진왕 항공전문관
한반도의 겨울은 꽤 혹독합니다. 수리온의 비행 환경은 고온보다 저온이 더 큰 문제로 다가옵니다. 저온에서 얼음이 생성되면, 이 얼음이 날개에 붙어 착빙이 발생하게 됩니다. 이는 양력 발생에 큰 영향을 미쳐 정상적인 비행을 어렵게 만듭니다. 헬기처럼 하늘을 나는 기계가 저온에서 이러한 문제가 생긴다면 안전에 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 그래서 수리온은 개발 초기부터 저온에서의 비행 안전성을 철저히 검증하고 있습니다. 모든 부품은 저온 시험을 거친 후, 실제 비행을 하기 전에 저온 시험장에서 지상 테스트를 진행합니다. 이를 통해 수리온은 저온에서도 안전하게 작동하고 비행할 수 있다는 것을 검증하며, 실제 운용 환경에서 비행 안전성을 보장하고 있습니다.
박민성 소령(진)
무기체계개발에서 온도 관련 시험은 매우 중요한 요소입니다. 예를 들어, 극한의 저온 환경에서는 모든 부품이 저온에 노출되기 때문에 이를 견디는 부품을 선택해야 합니다. 만약 엔진이 극저온에서 시동이 걸리지 않으면, 예열장치(Pre-Heater)를 설치해 엔진 온도를 높여야 합니다. 반대로 고온 환경에서는 냉각팬 등을 사용해 부품 온도를 낮추기도 합니다. 국가별 요구 사항에 맞춰 개발되며, 이를 바탕으로 부품별로 고온·저온 시험을 거치고, 완성된 장비도 실제 운용 온도에서 성능을 검증합니다. K9자주포의 경우, 체계개발 초기부터 주요 부품에 대해 고온 및 저온 시험을 진행하고, 전체 장비가 완성된 후에는 운용 환경을 고려한 혹한기와 혹서기 시험평가를 진행해 성능을 점검했습니다. 이를 통해 실제 운용 환경에서 문제가 없는지, 온도 변화에 따른 성능 저하가 없는지를 확인했습니다.
무기가 혹한기나 혹서기를 견디는 방법들이 있나요?
김진왕 항공전문관
혹서기는 혹한기에 비해 제한요소가 적고요. 혹한의 환경이 무기에는 더욱 열악합니다. 예를 들어, 외기 온도가 낮고 습도가 높은 상황에서는 블레이드(양력을 발생시키는 날개)나 피토튜브(공기압을 측정하는 센서) 등의 부품에 착빙이 발생할 수 있습니다. 블레이드에 얼음이 붙으면 공기 흐름이 바뀌어 양력이 제대로 발생하지 않으며, 피토튜브의 착빙은 비행 속도를 계산하는 기준 공기압이 잘못 측정될 수 있어 속도계기에 문제가 생길 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 수리온을 포함한 항공기에는 일정 온도 이하로 떨어지면 내장된 열선이 자동으로 작동해 착빙과 결빙을 방지합니다. 조종사와 승무원들은 엔진에서 발생한 열을 이용해 적절하게 난방을 할 수 있습니다. 야간에 온도가 급격히 떨어지면 비행 전에 블레이드의 착빙 상태를 점검하고, 얼음으로 인한 장애를 해소한 후 비행을 시작합니다. 이렇게 여러 절차와 방법을 통해 혹한의 환경에서도 안전하게 비행할 수 있도록 대비하고 있습니다.
박민성 소령(진)
K9자주포는 혹한에도 문제없이 작동할 수 있도록 여러 장치가 적용되어 있습니다. 예를 들어, 엔진 시동을 돕기 위해 예열장치가 장착되어 시동 전에 엔진온도를 올려줍니다. 반대로 고온 환경에서는 냉방장치와 냉각팬을 활용해 유압장치나 기타 부품들의 열을 식혀 장비의 온도를 유지합니다. 이 외에도 내부환경을 조절할 수 있는 장치가 마련되어 극한의 온도에서 승무원들이 쾌적한 상태에서 자주포를 운용할 수 있습니다.
혹한과 혹서도 문제없는 K9자주포
K9자주포는 더운 사막과 추운 날씨 등 다양한 조건을 지닌 국가로 수출되고 있는데요. 국내용과 수출용의 차이가 있을까요?
박민성 소령(진)
K9자주포는 우리나라의 운용환경, 즉 사계절이 뚜렷하고 혹서와 혹한의 환경을 모두 고려해 개발됐습니다. 기본적으로 고온과 저온 환경에 적합하게 설계됐죠. 그리고 국가별 특성에 맞게 일부 차별화된 설계가 적용됩니다. 예를 들어, 추운 지역인 노르웨이와 같은 곳에는 저온에서 엔진 시동을 돕기 위한 고성능 예열장치가 추가로 장착되어 있고, 난방장치의 용량도 강화됐습니다. 반면, 더운 지역에서는 냉방장치가 적용되어 장비의 구성품 온도를 조절하고, 승무원들이 쾌적하게 운용할 수 있는 환경으로 개선하고 있습니다.
K9자주포의 수입을 희망하는 국가에서는 현지 테스트를 요구할 거 같아요.
박민성 소령(진)
맞습니다. 기본적으로 수출 계약을 체결하기 전에, 장비가 해당 국가의 운용환경에 적합한지 시험평가를 실시합니다. 그리고 입찰에 참여한 업체들이 국가의 운용환경에 적합한지를 시험평가 합니다. 예를 들어, 인도는 러시아의 2S19 자주포와 함께 50℃를 넘는 뜨겁고 건조한 라자스탄 사막에서 사격과 기동 시험을 진행했습니다. 또 노르웨이 사업에서는 입찰에 참여한 4개국 자주포(한국 K9자주포, 독일 Pzh2000, 프랑스 CAESAR, 스위스 M109 성능개량형)로 -30℃에 가까운 혹한의 온도와 설상 지형에서 사격시험, 기동시험, 군수지원요소 등을 시험평가 했습니다. 극한의 환경에서 장비가 제대로 작동하는지 확인하는 것이 중요했지만, 시험에 참여한 운용 인력들이 더 힘든 상황을 겪었을 정도로 열악한 조건에서 진행된 시험이었죠.
K9자주포의 개발 과정이 궁금합니다.
박민성 소령(진)
K9자주포는 1989년에 기초연구를 시작한 후 내구도차량, 선행개발, 실용개발 등 총 6대의 차량을 제작하면서 2단계의 체계장비 연구개발 과정을 거쳐 1999년에 최초로 우리나라에 전력화했습니다. 2010년 중반 1차 성능개량(K9A1)이 이루어졌고, 현재 군에서 운용하고 있습니다. 지금은 K9자주포의 포탑을 완전히 자동화해 화력 성능을 향상시키고 승무원을 줄인 K9A2자주포 개발이 진행 중입니다. 또한 사거리가 증대되고 유무인으로 운용되는 완전 자동화된 미래 자주포에 대해 핵심기술도 연구하고 있습니다.
다양한 국가에서 러브콜을 해오는 K9자주포의 인기 비결은 무엇일까요?
박민성 소령(진)
인기를 끌고 있는 이유는 여러 가지가 있습니다. 첫째, 수동과 반자동 운용이 모두 가능하고, 자동화장치에 고장이 나더라도 수동으로 운용하도록 설계되어 있어 운용성이 뛰어납니다. 또한 군에서 운용을 통해 지속적으로 장비 개선이 이루어져 운용 신뢰성이 더욱 향상됐습니다. 둘째, 장비 운용이 간단해 짧은 교육훈련만으로도 운용이 가능하다는 점이 큰 장점입니다. 특히, 징집병제를 시행하는 북유럽 국가들에서는 이 점이 매우 유리하게 작용합니다. 셋째, 해외 경쟁 장비들에 비해 가격 대비 성능이 뛰어나며, 납품 일정에 맞춰 신속하게 제작하고 공급할 수 있는 능력도 중요한 요소입니다. 마지막으로, 국내외에서 다수의 K9자주포가 운용되면서 정비부품 확보와 정비 활동 등 후속 군수지원이 우수합니다.
K9자주포는 운용성,
편의성, 신속한 납품 일정,
후속 군수지원 등이
인기 요인으로 꼽힌다.
K9자주포의 성능개량은 어떤 차이가 있을까요?
박민성 소령(진)
K9A1자주포의 성능개량 품목에는 보조동력장치(APU), 후방카메라, 조종수 열상카메라, GPS가 추가되어 운용성이 크게 개선됐습니다. 자동사격통제장치의 성능도 업그레이드 됐습니다. K9A2자주포는 포탄과 장약의 취급 및 장전 장치를 자동화한 포탑을 적용해 발사속도를 높였고, 운용 인원도 기존 5명에서 3명으로 줄일 수 있었습니다. 또한 자동소화장치, 냉방장치, 차량주변영상장치 등을 적용해 승무원의 운용 안전성과 편의성을 갖췄습니다.
K9자주포 하면 한 몸으로 움직이는 K10탄약운반장갑차를 이야기하지 않을 수 없는데요.
박민성 소령(진)
K10탄약운반장갑차는 K9자주포에 탄약을 공급하는 장비로, 전장에서는 방호된 구조물 내에서 안전하게 탄약을 K9자주포에 공급해 생존성을 높이는 중요한 역할을 합니다. K10탄약운반장갑차의 차체는 K9자주포와 동일해 기동성능을 보장하며, 전장 환경에서 K9자주포의 전투 능력을 더욱 효과적으로 발휘하도록 도와줍니다. 또한 K10탄약운반장갑차는 유지부품 확보와 정비성이 뛰어나 장기적인 운용에 있어서 매우 우수한 장비로 평가받고 있습니다. 이처럼 K9자주포와 K10탄약운반장갑차는 서로 밀접하게 연동되어 작전 효율성을 높이는 중요한 역할을 하고 있습니다.
환경 테스트로 입증된 KUH
2013년 KUH가 국외 저온 운용능력 테스트를 성공한 이야기가 궁금합니다.
김진왕 항공전문관
헬기의 저온비행 시험은 매우 중요한 과정입니다. 이 시험은 -40℃에서 12시간 이상 헬기를 노출시키고, 그 이후 엔진 시동, 진동, 하중 영향, 임무 수행 능력 등 다양한 항목을 검증하는 과정입니다. 수리온은 과거 알래스카에서 약 50일간 60여 차례의 비행 시험을 통해 121개의
시험
항목을 성공적으로 완료했습니다.
수리온은 백두산과 같은 극저온 환경에서도 임무를 수행하도록 설계됐습니다. 이 때문에 동계 예방 장비를 장착해 -40℃까지 운용할 능력을 갖추었고, 실제 개발 후에도 이를 입증하기 위해 저온 비행 시험은 필수적인 과정이었습니다. 고온 시험 역시 매우 중요합니다. 한반도는 온도 변화가
극단적이기
때문에, 수리온은 -40℃의 저온뿐만 아니라 43℃의 고온에서도 운용할 수 있도록 설계됐습니다. 최근 지구 온난화가 심각해짐에 따라, 고온 운용 능력은 더욱 필수적인 요소가 됐고, 2023년 8월에는 중동 두바이 에어쇼에서 여러 고기동 시험 비행을 선보였으며, 이를 기회 삼아 중동
지역의 고온
환경에서 비행을 수행하기 위해 냉방 장치를 장착하고 고온 테스트를 마쳤습니다. 또한 사막 모래를 걸러주는 모래 필터 같은 장비도 추가해 고온 환경에서의 운용 능력을 더욱 강화했습니다.
알래스카를 선택한 이유가 있을까요?
김진왕 항공전문관
저온 비행 시험을 진행하려면 많은 요소를 고려해야 합니다. 일정을 맞추는 것부터 시작해서 비용, 위험요소를 최소화하는 부분까지 신중하게 준비해야 했죠. 저온 비행 시험은 -40℃의 온도가 장기적으로 유지되는 곳에서만 가능하므로, 국내에서 이런 조건을 갖춘 장소를 찾는 건 거의 불가능했습니다.
그래서 지역을 사전 조사하고, 관련 기관과 협력하며, 비행시험 항목을 설정하고, 비행 허가도 받아야 했습니다. 무엇보다 중요한 건 중형 헬기를 어떻게 해체해서 옮기고, 새로운 환경에서 다시 조립할 수 있을지에 대한 고민이었죠. 이렇게 철저한 준비를 마친 뒤, 결국 미국 알래스카의 페어뱅크스에서
비행시험을 진행하기로 했습니다. 페어뱅크스는 전 세계 헬기 개발국의 70% 이상이 시험을 진행할 정도로 저온 시험을 위한 시설과 인프라가 잘 갖춰져 있었습니다.
하지만 예상과 달리, 페어뱅크스에 도착했을 때는 기상 상황이 전혀 달랐습니다. 5년간의 기상 패턴과 달리, 남쪽의 제트기류 때문에 북극의 차가운 공기가 내려오지 못했고, 날씨가 서울보다도 따뜻해진 상황이었습니다. 결국 페어뱅크스에서의 시험은 불가능해졌죠. 그래서 현지 기상 센터 관계자의 도움을
받아, 페어뱅크스보다 북쪽으로 약 190km 떨어진 곳에서 시험을 진행하기로 했습니다. 다행히 그곳에서 극저온 환경 속에서도 엔진 시동부터 비행까지 안정적으로 시험을 마칠 수 있었습니다. 그 당시 유럽의 유명한 헬기 제작사도 같은 시기에 저온비행 시험을 위해 알래스카에 왔지만, 시험을 진행하지
못했습니다. 헬기 개발 선진국들도 저온비행 시험을 단 한 번에 성공한 사례는 거의 없었죠.
우리 육군 항공 전력은 수리온 헬기 운용 전과 후로 나뉜다고 들었습니다. KUH를 국내 개발하게 된 이유는 무엇일까요?
김진왕 항공전문관
우리나라는 회전익기 운용 대수 기준으로 전 세계에서도 상위 수준에 있습니다. 그럼에도 불구하고 해외에서 직도입하거나 기술협력 생산을 통해 확보된 헬기들은 적정 가동률을 유지하는 데 어려움이 있었고, 특히 최신 기술을 신속하게 적용하는 데 제약이 많았습니다. 수리부속 조달이나 성능 개량 속도에서 어려움을 겪었던 거죠. 그런 상황에서 자주국방의 기치를 내걸고 국내에서 개발한 수리온을 보유하게 된 것은 매우 중요한 의미를 갖습니다. 수리온은 우리나라 최초의 고유한 형상으로 개발된 헬기이기 때문에, 임무 장비의 개조와 장착 등을 지속적으로 개선할 수 있는 기반을 마련해주었죠. 수리온은 이제 육군의 주력 기동헬기로 자리 잡았고, 공중강습작전, 의무후송, 물자공수작전 등 다양한 지상군 항공지원 임무를 수행하는 핵심 전력입니다.
KUH가 한국군에 도입되면서 군의 작전 수행 능력은 어떻게 변화했나요?
김진왕 항공전문관
수리온 헬기가 기존 UH-1H 기동헬기를 대체하면서, 헬기의 생존성이 크게 향상됐습니다. 수리온은 소화기 방탄 능력을 갖추어 적의 소화기로부터 조종사와 탑승인원, 항공 장비를 효과적으로 보호할 수 있습니다. 또한, 적외선 미사일을 포함한 단거리 미사일 위협에 대해서는 조종사의 개입 없이 자동으로 신속히 대응할 수 있는 시스템이 내장되어 있습니다. 이뿐만 아니라 작전 반경과 이륙 중량이 크게 개선되어 인원 이동과 물자 공수 능력이 비약적으로 향상되어 이전과 비교할 수 없을 정도로 효율적인 작전 수행이 가능해졌죠.
KUH의 기술적 특성과 이를 통해 전장에서 어떤 우위를 점할 수 있을까요?
김진왕 항공전문관
수리온의 가장 큰 자랑은 4축 자동비행장치입니다. 회전익기는 날개가 회전하며 양력을 발생시키는 특성상 동적 불안정성을 가질 수 있습니다. 즉, 외부 조종 없이 안정적인 비행을 유지하기 어려운 구조입니다. 이를 해결하기 위해 수리온에는 자동비행장치가 장착되어 있습니다. 이 장치는 엔진과
동력전달장치에서 전달된 정보와 외부 기온, 헬기 자세 등을 종합해 헬기의 전후좌우 상하를 기동하도록 조종면 출력을 자동으로 생성합니다. 덕분에 조종사는 별도로 조작하지 않고도 안전하게 비행을 계속할 수 있습니다. 이는 국산 헬기 중 최초로 적용된 첨단 기능입니다.
또한 수리온은 조종사의 생존에 중요한 방탄 능력, 워크로드를 크게 줄여주는 통합 헬멧 시현 장치, 글래스 콕핏, 정밀 항법을 보장하는 INS/GPS 혼용 항법장치, 실시간으로 엔진 상태를 감지하는 엔진상태감시장치 등 운용자에게 가장 친화적인 기능을 갖추고 있습니다. 게다가 한반도의 저온
환경에서도 안정적으로 운용할 수 있는 저온 운용 능력까지 입증됐습니다.
최초의 국산헬기이자 세계 열한 번째 헬기 개발 국가로 우리 국방력에 미치는 영향은 무엇일까요?
김진왕 항공전문관
회전익기는 추진체, 구동체, 로터 블레이드 등 기술적으로 매우 고난도인 부품들이 집약된, 사실상 항공기 핵심 기술의 집약체입니다. 무기 개발은 국가가 주도해 막대한 재정을 투자하는 프로젝트인데, 그 과정에서 엔지니어들은 수많은 시행착오를 거쳐 노하우를 축적합니다. 이렇게 축적된 기술력은 새로운 위협에 대응하는 무기 개발에 고스란히 활용됩니다. 수리온을 포함한 국산 헬기의 개발은 단순히 한 기체의 완성이 아니라, 우리나라 국방 기술이 성숙해졌다는 중요한 의미를 갖습니다. 수리온의 개발과 양산 성과는 우리나라가 세계적인 무기 공급 능력을 갖추게 됐다는 것을 입증한 사례입니다.
앞으로 전망하는 헬기와 자주포의 발전 방향 등은 어떻게 생각하시나요?
김진왕 항공전문관
일반적으로 무기 수출은 개발 후 일정 기간 운영해 성능과 활용성을 입증한 뒤 이루어집니다. 최근에는 여러 국가가 자국의 기동헬기로 수리온을 도입하려고 하고 있어, 수리온은 향후 수십 년 동안 생산과 운영이 지속될 것으로 전망됩니다. 다만, 각국의 특성에 맞춰 필요한 기능을 개량하는 방식으로 발전을 계속해야 할 것입니다. 예를 들어, 중동 국가들은 고온 환경과 모래바람 속에서도 원활히 운용할 수 있는 기능을 요구하고 있으며, 이를 위해 추가 장치를 장착하는 등 성능 개선이 지속적으로 이루어져야 할 것입니다.
박민성 소령(진)
미래 자주포는 현재 자주포가 가진 장점을 극대화해 작전효과가 증대될 수 있도록, 사거리가 더욱 증대되고 정밀한 사격정확도를 갖추어야 합니다. 또한 인구감소 현상에 대한 대응과 승무원 생존성 보장이라는 관점에서 원격제어시스템을 통한 무인운용이 가능해져야 할 것입니다.
