날개안정분리철갑탄

날개안정분리철갑탄(Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot;APFSDS)은 철갑탄의 일종이다.

120 mm 날개안정분리철갑탄

발사 후 이탈피와 분리되는 관통자

주로 대전차 용도로 사용되는 운동 에너지탄(KE, Kinetic Energy)으로 대전차 고폭탄과 같이 현대 대전차 포탄의 쌍벽을 이루고 있다. 대전차고폭탄이 화학적 성질을 활용하여 장갑을 관통한다면, 날개안정분리철갑탄은 긴 화살 모양의 관통자가 고속으로 장갑과 충돌하면서 높은 운동에너지를 관통력으로 활용한다는 것이 특징이다. 명칭이 워낙 길다보니 대한민국 국군 기갑병과에서는 통칭 날탄으로 부르며, 미군 등지에서는 간략하게 세이보(Sabot의 영어 발음 음차)라 부르는 편이다.

역사

날탄의 원리는 중세부터 내려오는데, 조선시대 화포들은 사격 시 손실되는 폭발을 막고자 탄환과 작약 사이에 목격이나 토격 등의 물체를 넣어 위력을 증대시키는 방식을 사용했고 이는 조선 뿐만 아니라 중국 명나라부터 서구 유럽에서도 마찬가지였다.

그러나 좀더 현대적인 의미로 날탄의 개념이 나온건 그보다 수백년 후인 제2차 세계대전 대로, 분리철갑탄이란 신형 탄을 만들면서였다. 이 탄은 장갑관통력을 늘리기 위해 고안된 신형 탄으로, 분리철갑탄은 전후 60년대까지 주 전차포탄 중 하나로 사용되었지만 좀더 관통력을 높히기 위해 탄의 직경을 줄이고 길이를 늘이게 된다. 그러던 중, 관통력을 높히기 위해 탄의 길이를 점차 늘리자 탄의 비행이 불안정 해지는 문제가 발생하였고, 이를 해결하기 위해 화살처럼 날개를 달면서 날탄의 운용이 본격화 되었다.

날개안정분리철갑탄을 처음으로 실전배치 시킨 군은 소련군으로, 세계 최초의 활강포 사용 전차인 T-62에서 사용된다. 이 당시의 날탄은 지금같이 예리한 화살 모양보단 뭉툭한 감이 강하며 분리철갑탄과 유사성을 띠고 있었다.

용도

'철갑탄' 이므로 장갑화된 물체를 관통하는 데 초점이 맞춰진 탄이다. 일반적인 철갑탄보다 관통력을 높혀 비교적 장갑이 두터운 전차를 상대할 때 쓰는 탄이다. 장갑을 관통한 후 관통자가 깨지거나 장갑이 박리되면서 전차 내부에 다량의 파편을 비산시켜 장비를 파괴하거나 승무원을 살상하는 효과를 발휘한다.

원리

접촉면이 작을수록 관통력이 증가한다는 원리를 사용한 탄종이다. 쉽게 말하자면 송곳의 원리와 동일하다. 탄자의 접촉면이 작아 한 점에 에너지를 집중하는 것이 다른 철갑탄에 비해 우수하다. 즉 구경 대비 작은 탄으로 충돌면에 대한 에너지의 집중도를 높히고 긴 탄자로 장갑 내 침투률을 높힌다.

철갑탄의 원리는 장갑과 탄체가 고속으로 충돌하면서 상호 침식을 일으키는 것인데 닐탄은 이 방식으로 탄자는 장갑면을 침식하면서 더 좁은 면에 집중된 에너지로 그 수준을 높히게 되는것이다.

이 상황에서는 보다 밀도가 높고 탄자의 길이가 길수록 관통력이 증대되는 경향이 있어 그래서 관통자는 보통 경도가 강하고 밀도가 높으며 무거운 금속을 사용하게 되며 흔히 텅스텐 합금이나 열화우라늄으로 된 관통자를 사용한다.

비교적 대구경의 포 압력을 날탄에 온전히 전달하기 위해선 구경보다 한참 작은 날탄을 포의 구경과 맞춰야 하는데 분리철갑탄 때 부터 쓴 이탈피를 사용해 외피로 포신과 구경을 맞추고 발사 후 자동적으로 분리되는 방식을 쓴다.

관통자의 재질

열화우라늄

주로 미국, 영국 및 NATO 회원국들이 활용하는 재질이다. 특성상 핵연료의 재처리 과정에서 부산물로서 얻을 수 있다. 비중이 높은 금속이다보니 관통력이 매우 우수하며, 장갑 관통시 열화우라늄 탄자의 외피가 지속적으로 벗겨지면서 날카로움을 유지하는 자기첨예화(Self-Sharpning)라 불리우는 가소성 변형을 통해 관통력을 높인다. 미군에서 사용하는 120mm 열화우라늄 날탄에는 약 4Kg 정도의 열화우라늄이 사용된다. 다만 방사능 원소인 우라늄을 사용하다보니 미세한 입자 형태로 인체에 흡입되어 방사능 피폭효과를 발휘할 수 있다는 논란이 있고, 실제로 걸프전에서 열화우라늄탄을 대량으로 소모한 전차 승무원들이 전후 정체불명의 병을 앓는 이른바 걸프전 증후군이 발생하기도 하였다.

텅스텐

대한민국을 비롯한 많은 나라들이 보편적으로 채용하는 재질이다. 열화우라늄에 근접한 관통력을 발휘할 수 있으면서 방사능 문제에서 자유롭기 때문에 높은 인기를 구가한다. 다만 텅스텐의 가격이 열화우라늄에 비해 높은 편이며, 관통자로 제조하는 과정에서 높은 금속가공 능력이 요구되기 때문에 열화우라늄탄에 비해 제작단가가 높다는 단점이 존재한다.

강철

말 그대로 철제 날탄이다. 단가 절감과 양산의 용이성이란 장점으로 동구권에서 많이 제작되었고 제3세계에도 많은 양을 수출하였다. 열화우라늄과 텅스텐보다 관통력은 현저하게 떨어지는 단점이 있어 대부분의 군사 선진국에선 사용하지 않지만 값이 저렴하고 높은 기술력을 요구하지 않기 때문에 생산이 쉬워, 여전히 제 3세계에선 주력 전차 탄약으로 운용되고 있다.

특징

장점

순수한 질량과 속도가 가지는 물리 에너지로 장갑을 뚫기 때문에 성형작약탄 방호용 공간장갑이나 철망장갑에 걸려도 관통력 하락이 없고, 형태가 공기역학적이지 못한 대전차고폭탄보다 명중률이 높으며, 관통 후 파편발생량이 많아서 전차 피격시 승무원들도 거의 반드시 죽거나 다치므로 격파효율이 높다.

단점

날개 부분이 의외로 측풍에 많이 밀려서 탄도가 휜다. 그래서 현대 2~3세대 전차들은 처음부터 바람을 계산해서 조준을 보정하기 위해 측풍 감지기를 장착하고 다닌다. 그리고 전차 격파에 특화되어있기 때문에 경장갑 차량 상대로는 오히려 과잉관통을 일으켜 격파효과가 미미하고 무엇보다 폭발력이 없어 보병을 상대하기 곤란하다. 화학에너지탄인 대전차고폭탄은 장갑관통 목적 외에 일반적인 포탄처럼 인마살상 효과를 발휘할 수 있도록 개량된 HEAT-DP(High-Explosive Anti Tank, Dual Purpose)같은 탄종을 활용하여 대기갑전과 통상적인 화력전을 모두 수행할 수 있다.

종류

기타 구경

• K21 보병전투차의 주포인 K40 40mm 기관포에도 날탄이 탑재된다고 한다.