전차 장갑의 종류에 대하여

[경사장갑]

단일 구조의 장갑중 장갑방어력 면에서 가장 효율적인 구조를 가진 장갑이 바로 경사장갑이다. 구조는 지극히 간단하여 장갑판을 비스듬히 세운 것에 불과하지만 그 효과는 결코 무시할 수 없는 수준이다.경사장갑에 포탄이 명중하게 되면 장갑판과 포탄 사이의 접촉 면적이 넓어지며 자연스럽게 단위면적당 받게 되는 운동에너지는 감소하게 된다.그에 따라 포탄의 장갑관통력이 감소되며 수직장갑판에 비해 포탄이 튕겨 나갈 확률이 높아진다.뿐만 아니라 경사장갑은 동일한 두께의 수직장갑에 비해 수평관통거리가 길어지며 결과적으로 더욱 얇은 두께의 장갑으로도 기존의 수직구조의 장갑과 대등한 장갑방어력을 발휘할 수 있다.이 경사장갑을 가장 효율적으로 적용한 대표적인 전차는 구소련의 T-34전차로 비교적 경량의 차체에도 불구하고 경사장갑을 대폭 활용하여 뛰어난 장갑방어력을 발휘하였다.이 후 거의 모든 전차에 경사장갑의 원리가 적용되었으며 대부분의 1,2세대 전차들은 피탄 경사각을 살린 반구형의 주조제 포탑과 경사를 가진 용접방식의 차체장갑을 사용하였다. 3세대 전차의 출현 초기 이런 피탄 경사각이 무시되는 경향을 보였다.이유인즉슨 APFSDS탄에 대해서는 피탄 경사각이 큰 효과를 발휘하지 못 하기 때문이다.뿐만 아니라 수직장갑을 채용할 경우 전차 내부용적을 좀 더 여유있게 설계할 수 있다는 점에서 수직장갑이 더 효율적인 것으로 인식되었다.하지만 경사장갑이 상대적으로 수평관통거리가 증가된다는 점은 무시할 수 없는 수준이었고 APFSDS탄에 대해선 피탄 경사각의 효율이 떨어지긴 해도 아주 효과가 없는 것은 아니어서 3세대 전차의 출현 초기를 제외한다면 대부분의 3세대 전차들도 이 전의 전차들과 마찬가지로 경사장갑을 채택하고 있다.(서방측 최초의 3세대 전차인 레오파트2는 출현 당시 피탄 경사각을 무시한 수직장갑 형태의 포탑 장갑으로 상당한 관심을 끌었으나 레오파트2의 최신 개량형인 레오파트2A5/A6에서는 쇼트장갑을 통해 다시 경사장갑으로 회귀하였다.)



[공간장갑]

공간장갑은 두 장의 장갑판을 간격을 두고 배치한 장갑으로 내외측 장갑판 사이에는 빈공간이 있다. 운동에너지탄이 외측장갑에 충돌하면 포탄을 감싸고 있는 피모가 손상되며 내부의 공간을 지나면서 포탄에 상당한 편각이 발생하게 된다.그리고 포탄이 내측장갑에 충돌하였을 때 포탄 자체가 붕괴되도록 되어 있다.일전에 전차용 포탄에 대한 글에서 언급했듯이 운동에너지탄은 전차의 장갑을 관통한 직후 파열된 탄심의 파편과 잔존탄심,장갑재 파편등에 의해 전차의 내부를 파괴한다.문제는 포탄의 이런 현상이 포탄이 공간장갑의 외측장갑을 관통하는 시점에서 일어난다는 점이다.탄심에 균열이 발생하고 그와 함께 탄심의 편각(쉽게 말해 비스듬하게 장갑에 충돌한다는 의미)에 의해 포탄의 장갑관통력은 급격히 감소한다.심한 경우 탄심 자체가 붕괴되는 경우도 있다. 그 외에 공간장갑은 성형작약탄에 대해서도 어느 정도 효과를 나타낸다.성형작약탄이 외측장갑에 충돌하면 탄두가 기폭, 외측장갑을 관통한 후 내외측장갑 사이의 공간을 통과하게 된다.그리고 내외측장갑 사이의 간격만큼의 장갑효과를 얻을 수 있다.일부에서는 공간장갑이 성형작약탄에 대응하기 위해 설계된 장갑이라고 하지만 성형작약탄에 대응하기 위해서라면 굳이 외측장갑이 두꺼울 필요가 없다.얇은 강판 한 장만으로도 성형작약탄의 탄두를 충분히 조기기폭 시킬 수 있으므로 이는 그리 설득력이 높지 않다.2차 대전 당시 독일군의 전차는 철망제 쉬르첸만으로도 미군의 바주카포에 대응할 수 있었다는 점에서 공간장갑의 두꺼운 외측장갑은 설득력이 없다.뿐만 아니라 성형작약탄의 메탈제트는 쉽게 확산되지 않는다.내외측장갑 사이를 통과하는 동안 메탈제트는 거의 확산되지 않고 그대고 직진한다.즉 내외측 장갑 사이의 공간만큼의 장갑 효과만을 기대할 수 있는 것이다.공간장갑은 성형작약탄에 어느 정도 효과를 발휘하지만 성형작약탄보다는 편각이 발생할 경우 치명적인 운동에너지탄에 대응하기 위한 장갑이라는 것이 더욱 설득력이 있다.



[복합장갑]

복합장갑은 공간 장갑의 내외측장갑판 사이의 공간에 복합소재를 충진 시킨 형태의 장갑이다. 처음으로(어디까지나 공식적으로) 실용화 된 장갑은 영국의 쵸범 장갑으로 이에 사용된 충진재는 강화세라믹이다.강화세라믹은 내열성이 강할 뿐 아니라 기존의 일반 세라믹에 비해 강한 강도를 가지고 있다.이 때문에 고온고압의 메탈제트를 가진 성형작약탄에 뛰어난 효과를 발휘하며 뿐만 아니라 운동에너지탄에 대해서도 상당한 효과를 발휘한다.쵸범 장갑 이후 복합장갑의 내부 충진재는 많은 변화를 겪었으며 강화 세라믹외에 니켈크롬강,텅스텐 카바이트,케블러,미군의 M1A1HA나 M1A2전차에 사용된 열화우라늄등의 다양한 종류의 소재가 사용된다.복합장갑의 내부 충진재는 장갑 방어력에 중추적인 역할을 하는 만큼 그 구조나 소재에 대해서는 철저히 보안에 해당하는 부분이다. 그 외에 복합장갑과 적층장갑을 별도의 장갑으로 생각하시는 분들이 계시는 데 복합장갑과 적층장갑은 같은 장갑이다.복합장갑을 의미하는 영어단어 라미네이티드 아머(Laminated Armor)의 라미네이트는 "적층시키다."내지는 "겹겹이 쌓다."라는 의미를 가지고 있으며 복합장갑과 적층장갑은 명칭만 다를 뿐 사실상 같은 형태의 장갑이다. 위와 같은 일이 발생한 것은 국내 모 군사잡지에서 구소련전차의 장갑 방어력을 말할 때 항상 "구소련 전차들의 장갑은 여러 종류의 소재를 적층으로 겹쳐 놓은 형태의 적층장갑으로 서방측의 복합장갑에 비해 그 효율이 떨어진다."라는 표현을 자주 사용해서 인 것으로 생각된다.



[폭발식반응장갑]

반응장갑은 성형작약탄에 대응하기 위한 장갑으로 강판으로 만든 상자안에 폭약을 채운 형태의 장갑이다. 반응장갑은 성형작약탄이 반응장갑에 명중, 탄두가 기폭되어 메탈제트가 형성되어 반응장갑의 외측 강판을 관통하게 되면 내부의 충진된 폭약이 폭발하여 초점거리를 교란.성형작약탄의 메탈제트를 분산시키는 효과가 있다. 반응장갑은 단일구조의 장갑을 가진 전차의 對HEAT탄 방어력을 향상시켜 주며 주장갑의 외부에 부착하므로 장갑 자체가 구조재인 단일장갑구조의 1,2세대 전차에도 구조재에 큰 무리를 주지 않고 부착할 수 있다.뿐만 아니라 복합장갑보다 경량이면서도 뛰어난 對HEAT탄 방어력을 발휘한다는 점은 반응장갑의 가장 큰 장점 중 하나이다. 하지만 반응장갑의 단점 또한 그에 못 지 않게 많다.반응장갑은 기본적으로 1회용 장갑으로 이미 작동된 반응장갑의 부착부위는 주장갑이 그대로 노출되어 對HEAT탄 방어력이 급격히 감소하는 단점이 있다.뿐만 아니라 반응장갑에 대응하기 위해 개발된 탠덤식 탄두는 전방 탄두가 반응장갑을 제거한 후 주탄두가 주장갑을 관통하므로 반응장갑의 효과가 격감한다.(이러한 탠덤식 탄두에 대응하기 위해 이중구조의 반응장갑이나 반응장갑위에 세라믹 패널을 추가한 강화형 반응장갑도 선보이고 있다) 또한 운동에너지탄은 반응장갑이 제대로 된 작동(즉 탄두의 에너지를 분산 내지는 산란시키는)하기 전에 반응장갑을 관통하므로 운동에너지탄에 대해서는 큰 효과를 기대할 수 없다.반응장갑은 운동에너지탄에 대해선 본연의 효과를 발휘할 수 없지만 반응장갑 자체가 강판으로 제조된 만큼(물론 속에는 폭약이 충진되어 있지만) 위에서 언급하였던 공간장갑의 외측장갑과 비슷한 효과(탄심의 편각을 발생시키는)를 기대할 수도 있다.하지만 이는 어디까지나 운이 좋을 때 이야기이고 대부분의 경우 운동에너지탄은 별 무리 없이 반응장갑을 관통한 후 전차의 주장갑을 가격한다.



[영국제 복합장갑 쵸범에 대해]

필자가 알기로는 '쵸범'이란 복합장갑의 한 종류로 영국제 복합장갑의 명칭이다.공식적으로는 세계최초의 복합장갑이기도 하다.(비공식적으로는 어느 나라인지 정확히 알 수는 없지만 개인적으로는 일본이나 미국쪽으로 생각된다) '쵸범'의 상세에 대해서는 알 수 없느나 초기의 복합장갑에 세라믹이 주로 사용된 것으로 보아 '쵸범'역시 주재료가 세라믹이 아닐까하는 생각이 든다.여기서 세라믹이란 일종의 도자기라고 할 수 있다. 하지만 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 도자기나 베게,전기장판등에 다닥다닥 붙어있는 세라믹과는 다소 차이가 있다.세라믹은 화학적으로 안정적이고 부식에 강하며 내열성이 큰 것이 장점이나 일반 세라믹은 기계적 충격이나 급격한 온도 변화에 약한 단점이 있다. 이런 일반 세라믹과 달리 복합장갑에 사용되는 세라믹은 일종의 강화 세라믹으로 산화알루미늄,탄화규소,질화규소,산화지르코늄 등을 미세한 분말로 만들어 고온,고압에서 결합시켜 만든 것으로 기존의 세라믹이 가지는 단점을 보완하여 강도가 높고 급격한 온도 변화에 강한 것이 특징이다. 세라믹외에 초경질 니켈.크롬합금이 사용되었다고 하지만 이 부분에 대해선 제대로 확인하지 못 했다.아마도 세라믹 쉬트를 니켈.크롬합금이 감싸는 구조가 아닐까 생각된다. 쉽게 말해 세라믹과 합금판이 교대로 적층으로 쌓인 형태가 될 것이다.미군의 M-1의 경우 내부 충진재로 강화세라믹과 니켈크롬강이 사용된 것으로 알려져 있다.

 

2003년 어느분의 글을 보고 저장해놨던것 정리.