알루미늄합금 아닌 강철 장갑판재 선택

삼성테크윈, 강철 판재 용접사 특별교육

포탑 처짐량 5mm 이하 ...성공의 계단 올라서

자주포의 포탑 구조물은 사격 때 발생하는 충격을 직접 흡수하게 되므로 기술적 위험 요소를 다분히 내포하고 있다. 더욱이 국내 개발 강철장갑판재가 최초로 적용되기 때문에 연구진은 위험도를 감안, 수입 소재와 국내 소재를 각각 사용한 시제를 제작하고 이를 비교·분석하기로 했다. 포탑 내구도 시험용 구조물과 차량 방호 시험용 구조물도 마찬가지. 

이 같은 결정에 체계종합업체이면서 포탑 및 차체 구조물을 제작하는 삼성테크윈은 난감해 했다. 공장의 설비와 인력이 K55자주포용 알루미늄합금 장갑판재로 제작하는 구조였기 때문이다.

삼성테크윈은 설비와 인력구조 변경에 많은 투자비가 필요하다며 재고해 줄 것을 요청했다. 안충호 체계팀장 등 국과연 체계팀은 여기서 단호한 입장을 취했다. 군이 제시한 작전운용성능(ROC)의 방호력과 21세기 자주포의 선두주자가 되려면 당연히 강철장갑판재를 신자포에 적용해야 한다고 못을 박았다. 

삼성테크윈도 이내 국방과학연구소와 의견을 같이하면서 송정원 생산이사(삼성테크윈 공장장 역임)를 중심으로 자주포 조립 설비와 인력을 갖춰 나가기 시작했다. 수백억 원을 투입한 생산설비 가운데 특히 신경쓴 부분은 용접공정이었다. 

"강철장갑판재를 용접하는 용접사를 별도로 선발해 특별교육을 실시했습니다. 공정에서 발생하는 연기·습기를 제거하기 위해 공기정화장치, 항온·항습장치를 설치하는 등 용접사가 쾌적한 환경에서 작업할 수 있고 우수한 품질을 유지하도록 노력했습니다."(송정원 공장장) 

삼성테크윈의 각별한 노력은 국가기술자격의 최고 수준인 ‘용접기능장’을 15명이나 보유하고 이들이 용접한 시편은 미국의 ATC(Aberdeen Test Center)의 평가에서 전량 매우 양호한 상태로 합격, 그 기술을 공인받는 결실로 나타났다. 미국 시험관은 "십여 년의 시험을 담당했지만 이렇게 양호한 용접부는 처음"이라고 격찬하기도 했다.

한편 국과연의 포탑구조물팀과 삼성테크윈의 기술진이 심혈을 기울여 제작한 첫 번째 포탑구조물은 한국기계연구원에서 내구도시험을 가졌다. 구조물 곳곳에 300여 개의 계측센서를 부착하고 사격하중과 같은 유압으로 작동하는 해머에 15ｔ에서 130ｔ까지 하중을 증가시켜가며 포탑구조물을 때렸다. 결과는 기대 이하였다. 

"설계목표상 구조적인 처짐량은 6㎜ 이하였어요. 그런데 시험에서 확인된 처짐량은 38㎜ 였습니다. 이런 포탑으로 사격해봤자 탄착점이 흩어져 쓸 수가 없습니다. 컴퓨터로 구조해석을 반복하면서 취약 부위와 개선점을 찾는 데 밤낮으로 매달렸지요. 휴가는 꿈도 못 꿨습니다."(조성훈 책임연구원) 

개선한 포탑은 훌륭했다. 테스트 결과 처짐량이 5㎜ 였다. 성공의 계단에 올라선 것이다. 연구진은 이 포탑 구조물로 사격량 5만 발에 해당하는 유압충격 시험을 수행했다. 사격충격량 3배의 하중으로 시험하기도 했다. 

또한 방호구조 분야는 국과연의 성완 방호구조팀장을 중심으로 최창·이창현 박사, 박지우 선임연구원이 수행했다. 다양한 방호구조 시편을 제작해 실사격을 실시, 방탄조건을 찾아 설계했다. 

이렇게 개발된 구조물은 체계개발 기간 중 모든 사격·기동시험에서 너끈히 견뎌냈다. 특히 국내 개발된 장갑판재가 수입한 소재보다 여러 특성면에서 우수성을 나타내며 일부 우려를 불식함으로써 연구진이 그동안 흘린 땀을 시원하게 씻어주었다. 

■ 국방일보 원문 기사

국방일보 국산 무기체계 개발 비화

『철모에서 미사일까지』 제3화 「K9 155mm 자주포」 

<19> 용접사특채 장갑판재 제작 2002년 12월 11일자