즐겨찾기 등록 RSS 2.0
장바구니 주문내역 로그인 회원가입 아이디/비밀번호 찾기
home
기사 분류 > 전기기술
미래 전장을 바꾸는 전기기술 - 레일건, 실용화 눈앞
2014년 5월 1일 (목) 00:00:00 |   지면 발행 ( 2014년 5월호 - 전체 보기 )

미래 전장을 바꾸는 전기기술

레일건, 실용화 눈앞

화약을 쓰지 않는 전기포가 초고속으로 적의 목표물을 타격하고 초전도 기술을 이용해 진동과 소음을 최소화한 미래의 함정이 바다를 누비며 전자기파를 이용한 비살상 통증 무기를 통해 상대방을 무력화 시킨다. 지금까지 상상속에서 이뤄졌던 이러한 미래의 전장의 모습이 차차 현실로 다가오고 있다. 이는 기존의 전기기술과 국방기술이 연계된 새로운 전장의 모습으로 이는 현재 활발하게 개발이 진행되거나 또는 상당부분의 개발의 진척이 이뤄진 것으로 알려졌다. 이러한 가운데 최근 미해군이 음속보다 7배나 빠른 탄환을 발사하는 레일건을 개발 완료했다는 외신보도가 눈길을 끌고 있다. “미 해군은 총알보다 빠른 신무기 레일건(Rail Gun) 개발에 성공, 2016년부터 함정에 장착해 운용한다고 보도했다. 레일건은 화약이 아닌 전자력을 이용해 탄환(발사체)을 음속보다 7배 빠르게 발사할 수 있는 미래형 첨단무기로, 미군이 지난 10년간 2억4천만 달러를 투입해 최근 개발에 성공했다. 레일건 개발에 큰 기여를 한 해군연구소의 매튜 클런더 소장은 최근 레일건은 공상과학이 아니라 현실이 됐다며 앞으로는 적이 미국을 공격할 경우 재고할 수밖에 없을 것이라고 말했다”
 
레일건이란?
화약을 쓰지 않고 순수한 전기의 힘만으로 탄환을 날려 보내, 전기포(Electric Gun)라고도 불리는 레일건은 전류를 흘리는 전선을 따라 발사체(탄환)가 가속되어 날아가는 모습이 마치 열차가 레일을 달려 가속되는 것과 비슷하기 때문에 붙은 이름이다. 엄밀하게 입자 가속총(Particle accelerator gun) 또는 전자장 가속 발사기(Electromagnetic Pulse Accelerator Launcher)라고 불러야 한다. 레일건은 강력한 전기의 힘으로 기존의 미사일 방호체계를 무시할 만큼 빠른 음속의 7배 속도로 대기권을 통과한 다음 우주궤도에서 적진의 목표물을 향해 자유 낙하하여 정밀하게 타격하는 첨단 전기기술 활용 무기다. 레일건 발사 시에는 총탄이 음속을 넘어가면서 제트기가 날아갈 때와 같은 강력한 충격파가 발생하기 때문에 발사시의 실제 소리는 더 크지만 총탄이 소리보다 빨리 도달하기 때문에 표적 당사자들은 레일건의 소리를 들을 수 없다. 또한 레일건은 화약을 쓰지 않기 때문에 한밤중에 발사해도 아무런 흔적을 남기지 않아 적군들은 레일건의 발사와 도달을 예측하거나 관측하기가 어렵게 된다. 뿐만 아니라 레일건은 장약을 사용하지 않기 때문에 탄두 자체가 총탄의 역할을 하게 된다. 이런 소형화로 인해 작은 탄알집에도 많은 수의 탄환을 갖출 수 있다. 하지만 레일건에도 단점은 있다. 레일건의 발사시 탄환이 발사되는 레일에서 서로 반대 방향의 자장이 발생하며 이는 두 개의 레일이 서로 바깥쪽으로 향하는 강한 반발을 일으킨다. (마치 자석의 같은 극끼리 밀어내듯) 약한 자장이라면 큰 문제가 없겠지만 레일건에서는 매우 강력한 자장이 발생하여 총신에 큰 충력을 발생시키고 때로는 총신을 파괴할 수도 있다. 또한 전기를 흘리게 되면 초전도체가 아닌 한 필연적으로 저항에 의한 열이 발생하게 된다. 특히 전류가 높을수록 열에너지 손실도 커진다. 이는 총신 자체를 가열시키는 문제점을 발생시켜 연사에 어려움이 있어 연사를 위해서는 필연적으로 냉각 시스템을 갖춰야 한다. 가장 큰 단점은 레일건의 탄환과 레일은 전기가 흐를 수 있도록 또 탄환보다 전류가 앞서 나가지 못하도록 단단히 밀착되어야 하므로 고속의 탄환 발사시 마모가 되기 쉽다. 마모가 되풀이 되면 총신을 자주 교환해줘야 하는 문제점이 있어 레일건의 실용화에 가장 큰 기술적 문제점으로 남아 있다. 그러나 이런 단점을 무시하고도 레일건의 파괴력이나 효용가치는 높은 것으로 판단되고 있다. 특히 적진의 목표물을 정밀 타격하는 것 이외에도 궤도상 탄도미사일의 요격에도 활용할 수 있기 때문에 탄도 미사일 방위(BMO) 시스템으로도 활용할 수 있는 미래형 첨단 무기이다. 이토록 강력한 위력을 가지는 레일건의 자기력 추진기술을 활용하면 위성과 무인항공기, 우주선 발사 등에도 기술이 응용될 수 있어 국제협정에 의해 제한된 미사일이 아닌 일반 포의 개념에서 우리나라의 미사일 방호체계 구축 및 원거리에 있는 표적 정밀타격에도 활용할 수도 있을뿐더러 우주/항공분야에서도 큰 역할을 할 수 있다. 한편 KERI가 2012년 발표한 ‘미래 전장을 바꿀 첨단 전기기술’에는 △미래공격 무기용 전자기장 기술인 레일건/코일건 △비살상 무기용 전자기파 기술인 EMP, 비살상 통증무기 △미래함정용 초전도기술이 적용된 초전도 추진함 △전투로봇용 전동력기술이 사용된 전투로봇, 파워슈트 △에너지 보급용 전력전송 및 전지기술로 활용 가능한 연료전지, 극한전지, 무선전력전송 등 총 10개의 첨단전기기술이 선정된 바 있다.


 
세계 각국의 첨단무기 연구
레일건에 관련된 국내의 연구는 국방과학연구소가 주도하고 있다. 1990년에 한국전기연구원에서 국방과학연구소의 의뢰를 닫아 플라즈마 전기장 레일건의 기초연구가 수행된바 있다. 당시에는 기초기술의 부족으로 레일건의 무기화에 너무나 많은 시간이 걸린다는 판단하에 먼저 전열화학포(전기에너지 + 화약에너지를 이용)를 개발하는 것으로 방향이 바뀌어 약 20년간은 레일건의 연구가 거의 진행되지 않았다. 그러나 최근 들어 미국을 비롯한 선진국에서 실제 무기화에 매우 근접한 연구결과를 내놓기 시작하면서 레일건에 대한 연구를 재개하려는 움직임을 보여주고 있다. 세계적으로 레일건은 1~2차 세계대전중에 프랑스와 독일에 의해 일부 연구되어 초고속 발사기술로 관심을 갖게 되었으며, 1980년대에 들어서는 초장거리 화력 지원을 위해서 미국을 중심으로 본격적인 무기체계 연구가 시작됐다. 미 해군은 이 가공할 위력을 가진 레일건을 차세대 신형 구축함(DDX)에 탑재하기 위한 연구 개발을 해왔으며 2008년과 2010년에 각각 레일건 시험 결과를 발표했다. 2010년 12월에 발표된 바에 따르면 무게 9kg의 탄자가 초속 약 2.7km(마하 8)의 속도로 날아가 100마일(161km)밖에 있는 적함정 등을 공격할 수 있는 레일건의 발사에 성공했다고 발표했다. 여기에 사용된 전원장치는 약 33MJ급으로 알려지고 있으며, 2025년에는 약 200MJ급의 전원장치를 이용해 분당 6~10발로 약 20kg의 탄체를 포구속도 2.5km/sec(마하 7.5 수준)로 발사하여 370km 떨어진 표적에 6분내에 도달할 것을 목표로 연구를 진행하고 있다. 유럽에서는 영국, 독일-프랑스 공동연구소 등에서 레일건의 기본 연구실험을 이미 완료하였고, 무기화를 위한 연구를 활발히 추진중이다. 또한 아시아권에서는 중국이 레일건에 많은 투자를 하고 있다. 10여개소의 연구소와 대학이 컨소시엄을 구축하여 10MJ급의 전원장치와 6미터 규모의 레일건시험을 하고 있다. 전자기력을 이용한 추진기술은 레일건 외에도 화학적 추진제를 사용하지 않는 위성과 우주선의 발사, 대륙간 탄도 미사일의 발사 등으로 발전할 가능성이 매우 높으며 이미 경제적 타당성에 대한 기초적인 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 전자기력을 이용한 추진기술을 개발하기 위한 전원장치, 레일, 탄체 등에 대한 기초 연구가 필요한 실정이다.

<Energy News>

인쇄하기   트윗터 페이스북 미투데이 요즘
네이버 구글
태그 : 미래 전장 전기기술 레일건 실용화 눈앞
이전 페이지
분류: 전기기술
2014년 5월호
[전기기술 분류 내의 이전기사]
(2014-04-01)  쾌적하고 환경 친화적인 전동 어시스트 자전거
(2014-03-04)  ㈜주덴코, 연선격리기의 개발
(2014-02-04)  간사이 전력㈜, 유입 부싱 부분방전 진단장치의 개발
(2014-01-06)  전력용어를 누구에게나 쉽게, 쉽게, 우리말로 쉽게 풀어 쓴 전력용어
(2014-01-06)  도쿄전력·미쓰비시전기 공동 개발, 고효율 공랭식 히트펌프 빙축열 유닛에 대해
[관련기사]
【신기술 2】 다양한 형태의 에너지 하베스트 기술 (2022-07-12)
【신기술 1】 수천 년의 난제, 마찰전기 원리 세계 최초로 규명 (2022-07-12)
【포커스】 디지털 제조업 추진 성과 속속 (2022-07-12)
【HOT ISSUE 2】 알루미늄 배터리 전하 저장 메커니즘 규명 (2022-07-12)
【HOT ISSUE 1】 태양광 활용 자동차 개발 추진 (2022-07-12)
[신년사]“나보다는 국민을 먼저 생각하는 것이 우리 전기인의 숙명입니다” (2021-01-01)
[신기술]바닷속 세슘부터 방사능 기체까지… 국내 제염 연구 일취월장 (2020-06-01)
[신기술]미래 먹거리 AI 반도체, 고성능·저전력 기술 확보가 관건 (2020-06-01)
2019년 중소기업 정책자금 운용계획 (2019-01-01)
[Zoom In]중소기업자간 경쟁제품 212개 선정 (2019-01-01)
핫뉴스 (5,346)
신제품 (1,655)
전기기술 (903)
특집/기획 (862)
전시회탐방/에너지현장 (322)
업체탐방 (268)
자격증 시험대비 (255)
전기인 (143)
분류내 최근 많이 본 기사
[무정전 전원 장치(UPS)] UP...
[전문가칼럼] 전기안전지침(...
《OPINION》 전동기 리액터 ...
전기자동차 기술 및 특허 동...
[기술노트 2] 최신 전자접촉...
화재 확산방지를 위한 열 발...
[신재생에너지 - 수력 ①] 대...
[단기연재] 인버터의 종류, ...
[전문가칼럼] 전기자동차용 ...
변압기 성능향상을 실현시키...
과월호 보기:
서울마포구 성산로 124, 6층(성산동,덕성빌딩)
TEL : 02-323-3162~5  |  FAX : 02-322-8386
정기간행물등록번호 : 마포 라00108  |  통신판매업신고번호 : 마포 통신 제 1800호
개인정보관리책임자 : 강창대 팀장 (02-322-1201)

COPYRIGHT 2013 JEONWOO PUBLISHING Corp. All Rights Reserved.
Family Site
네이버 포스
회사소개  |  매체소개  |  정기구독센터  |  사업제휴  |  개인정보취급방침  |  이용약관  |  이메일주소 무단수집 거부  |  네이버 포스트  |  ⓒ 전우문화사