본문 바로가기

댓글0
번역beta

Translated by kakao i

번역할 언어 선택

뷰 본문

국방홍보원

전차궤도는 원래 트랙터의 것이었다는데...

24,142 읽음
댓글0
번역beta

Translated by kakao i

번역할 언어 선택

전차궤도 이야기

1차 대전에서 처음 등장한 전차는 2차 대전을 거치면서 지상전의 왕자로 군림해왔다. 독일 전차군단은 유럽을 휩쓸었으며, 한국전쟁에서도 북한군의 전차는 국군에게 충격과 공포를 안겨주었다. ‘전차하면 떠오르는 이미지는 무엇이 있을까? 아마도 육중한 차체와 거대한 주포, 그리고 무한궤도일 것이다. 그런데 왜 하필 바퀴가 아니고 무한궤도가 전차에 쓰일까? 오늘은 이 의문을 한 번 알아보자

K2 흑표전차의 모습. 무한궤도는 전차구성요소의 필수조건이다.

무한궤도의 등장배경

때는 1차 세계대전, 지옥의 참호전이 장기화 되면서, 양측 진영은 진퇴양난에 빠진다. 적의 참호진지를 돌파하기 위해 수십만 발의 포탄을 쏟아 붓고, 보병을 수도 없이 투입시켰지만, 적의 참호를 점령하는 횟수는 손에 꼽힐 정도였다. 그에 반해 희생당하는 보병의 숫자는 도저히 감당하기 힘든 정도에까지 이르렀다. 이를 타개하고자 영국군은 육상순양함의 개념을 도입한다. 즉 땅위를 갈 수 있는 전함이 필요했던 것이다. 그런데 이 육상전함이 땅위를 움직이려면 바퀴가 필요했다. 하지만 참호전이 벌어지는 전장이란 곳이 평평할 리 없다. 진흙과 바위가 뒤섞인 울퉁불퉁한 곳이 대부분이었고, 더욱 문제는 깊이와 넓이가 수 미터에 달하는 참호였다. 바퀴로 이런 지형을 빠져나갈 리 만무했다. 어떻게든 적의 참호를 돌파 할 방법을 모색해야만 했다. 이 때 어니스트 던롭 스윈튼(Ernest Dunlop Swinton)’이라는 영국군공병 장교가 농업용 트랙터에서 힌트를 얻어, 무한궤도를 이용한 장갑차량으로 참호를 돌파하자는 아이디어를 내놓는다. 전차의 아버지는 농업용 트랙터였던 것이다. 무한궤도는 기본적으로 바퀴가 구덩이나 진흙에 빠지지 않게 땅 위에 길을 깔면서 나가는 형식이다. , 표면적이 넓은 궤도로 차체의 무게가 분산되어 땅을 누르는 압력(접지압)이 낮아짐에 따라 무거운 물체도 진창에 빠지지 않게 하며 주행이 가능하다. 더욱이 차체의 길이가 참호보다 길 다면, 참호에 빠지지 않고 돌파가 가능하다. 이 모든 요소를 고려해보았을 때, 무한궤도는 육중한 무게를 지닌 전차에 너무나도 어울리는 주행수단이었다.

트랙터에서 아이디어를 얻어낸 영국 공병 장교 어니스트 던롭 스윈튼

당시의 농업용 트랙터. 험지돌파에 이보다 더 좋은 대안은 없었다.

보병을 잔뜩 태우고 언덕을 올라가는 영국군의 MK.4 전차. 무한궤도의 험지돌파능력을 단적으로 보여준다.

무한궤도의 연결방식

전차궤도는 보통 연결방식으로 나뉜다. 현재 여러 가지 제품들이 나와 있지만, 크게 싱글핀 방식과 더블핀 방식 두 가지가 있다. 궤도 한마디마디를 연결하는 핀이 두 개이냐 하나이냐의 차이이다. 싱글핀 방식은 구조가 간단하여 정비가 손쉽다. 반면 더블핀 방식은 말 그대로 두 개의 핀을 이용해 궤도 마디를 연결하는 방식인데, 당연히 싱글핀 방식에 비해 교체등의 정비에 손이 더 가고 구조도 조금 더 복잡하다. 하지만 더블핀 방식이 수명이 더 길고 외부 충격에도 강하다. 주행 시 하중을 핀 하나가 아니라 두 개가 받는 만큼 싱글핀 방식에 비해 끊어지기가 쉽지 않다. 과거 전장에서의 신속한 정비성을 매우 중요시했던 소련군은 T-54부터 T-62 시리즈까지 이 싱글핀 방식을 애용했었다. 반면 대부분의 서방측 전차들은 더블핀 방식의 궤도를 사용했다. 서방측은 내구성을 더 중시했던 것이다. 소련도 T-64부터는 더블핀 방식의 궤도를 사용하기 시작했다. 아무래도 정비성 보다는 내구성이 더 중하다 판단한 모양이다.

싱글핀 방식의 무한궤도 구성요소이다. 궤도 마디를 보시는 바와 같이 하나의 강철 핀으로 연결한다.

더블핀 방식의 무한궤도 마디. 현재 대세다.

무한궤도의 옵션들

일단 앞서 말한 궤도마디와 핀이 있다. 그리고 현재는 매우 중요한 요소로 취급되는 고무패드가 있다. 사실 무한궤도 자체가 고무로 되어있는 제품도 있지만 아무래도 내구성의 문제가 있어 전차에는 쓰이지 않는다. 고무패드는 2차 대전 때부터 많이 쓰였는데, 고무패드의 장점은 크게 두 가지이다. 첫째, 주행소음이 줄어든다. 생각을 해보라. 강철의 궤도가 딱딱한 지면에 닿으면 그 소리가 어떨지를. 일본군의 경우 전차궤도에 고무패드를 씌우지 않았기 때문에 중국전선이나 노몬한 전투에서 위치가 쉽게 발각되는 예 가 많았다. 물론 성능 낮은 엔진의 소음이 더 큰 몫을 했지만....

2차 대전 당시 셔먼전차의 궤도. 고무패드가 장착되어있음을 알 수 있다.

아예 고무 자체로 이루어진 궤도도 있으나 전투용으로는 부적합하다.

두 번째로는 시멘트나 아스팔트 바닥을 달릴 때 길 표면에 상처를 덜 입힐 수 있다. 시가전의 비중이 늘어난 지금 전차가 아스팔트길을 갈아엎고 다닌다면 후속부대의 차량들이 매우 곤란할 것은 불을 보듯 뻔할 것이다. 고무패드가 붙어있으면 길에 상처가 거의 나지 않거나 나더라도 길에 심각한 손상을 줄 정도는 아니다. 이 고무패드는 아예 처음부터 장착되어 나오는 경우도 있고, 필요시 탈착이 가능한 경우도 있다. 서방측 전차들은 일찍부터 고무패드의 중요성을 인식하고 널리 사용했지만, 도로망이 발달하지 않아 험지 주행이 원칙이라고 여겨진 과거 소련전차들에는 고무패드의 사용 빈도가 매우 낮았었다. 하지만 현재는 러시아의 전차들도 대부분 고무패드가 달린 전차궤도를 사용 중에 있다.

빙판길에 사용하는 그로서(Grouser)라는 금속 스파이크 부품도 있다. 쉽게 말해 차량이 겨울 눈길 및 빙판길에 사용하는 스노우 체인이라 생각하면 된다. 이 그로서는 보통 탈부착이 가능하다. 

그로우서의 장착방법을 묘사한 삽화. 빙판 전용이라 탈부착은 필수이다.

또한 현대 전차에는 동적궤도장력조절기라는 장치가 있다. 동적궤도장력조절기(DTTS : Dynamic Track Tensioning System)는 전차 궤도의 팽팽함을 유지시켜주는 장치로 궤도의 이탈로 작전에 차질을 빚는 경우가 다반사여서 이를 극복하기 위해 개발된 장치이다. 이 장치는 기동 중에도 궤도의 장력변화를 관측하면서 궤도의 장력을 유지시켜주는 핵심적인 장치이다. 보통 전차의 구동륜 옆에 붙은 유압 실린더가 그것인데 옛날 전차의 경우에는 DTTS가 아니라 Tension Actuator란 장치가 있어서 손으로 조절 나사를 돌려 위치를 당기거나 뒤로 밀어서 장력을 조절했는데, 너무 꽉 조이면 기동 시 제 속도가 안 나오고, 너무 느슨하면 궤도가 이탈할 가능성이 컸다. 따라서 적절히 조절하는 것이 매우 중요했는데, 그만큼 정비병들의 손이 많이 가는 장치였다. 하지만 지금은 DTTS 덕분에 수고를 덜게 되었다. 하지만 이것도 만능은 아닌지라, 지나치게 급격한 기동을 하여 유압시스템의 한계를 벗어나 버리면 궤도가 이탈하는 경우를 종종 볼 수 있다. 

과거 궤도 동력을 조절해주는 Tension Actuator

현재의 동적궤도장력조절기 DDTS(Dynamic Track Tensioning System) 장치

바퀴에 비해 유리한 점과 불리한 점

바퀴는 평지를 주행하기에는 매우 이상적이지만, 진흙과 같은 무른 땅이나 험지에서는 맥을 못 춘다. 접지압이 한 곳으로 몰리기 때문이다. 이를 극복하기 위해서는 바퀴의 숫자를 늘려야 하는데 이것 또한 좋은 해결책이 결코 아니다. 험지를 돌파하기 위해서는 모든 바퀴에 동력을 전달해야하기 때문이다. 우리가 4륜구동차를 험지에서 사용하는 이유를 생각해보면 쉽게 납득이 간다. 하지만 무한궤도는 이점에 있어서 바퀴를 압도한다. 땅에 닿는 면적이 거의 차체의 면적과 맞먹기 때문에 전차의 무게를 매우 효과적으로 분산시킬 수 있다. 더욱이 동력을 한 부분에만 전달해도 궤도가 길을 깔아주며 가는 방식이기 때문에 효율성도 좋다. 또한 끊어지지 않는 길을 깔아준다는 것은 웬만한 험한 지형도 극복이 가능하다는 것을 의미한다. 이는 전차궤도의 결정적 존재 이유이기도 하다.

물론 단점도 만만치 않다. 일단 속도에서는 바퀴와 비교가 안 되게 느릴 수밖에 없다. 접지면적이 큰 만큼 마찰계수가 증가하기 때문이다. 또한 자칫 궤도가 끊어지면 기동 자체가 불가능해 진다. 6륜이나 8륜식 장갑차, 하다못해 4륜의 일반승용차 조차 바퀴 하나가 펑크 났다 해도 일단 느리게나마 주행이 가능하다. 하지만 무한궤도는 한번 끊어지거나 궤도가 이탈해 버리면 자체가 없어지기 때문에 주행이 불가하다. 따라서 바퀴에 비해 정비에 손도 많이 가고 유지와 운용에도 비용이 바퀴에 비해 많이 든다. 앞서 언급한 아무튼 전차의 기동 시 무한궤도의 끊김은 전차에게 재앙으로 인식되고 있다. 이러한 단점 때문에 현재 차체가 비교적 가벼운 장갑차들은 6륜구동 및 8륜구동으로 빠르게 변모하고 있다. 기술의 발달로 모든 바퀴에 동력을 전달할 수 있는 시스템이 나왔기 때문이다. 그러나 무게분산과 험지돌파라는 점에서는 한계가 있다.

노르웨이군의 레오파드 전차. 무한궤도 덕분에 전차는 그 육중한 무게에도 불구하고 눈이나 진창에서도 주행이 가능하다.

스위스제 8륜 장갑차. 전차에 비해 차체가 가벼운 장갑차는 현재기술 덕분에 바퀴로도 어느 정도 험지돌파나 설상 및 빙판 주행이 가능하다.

화력시범에서 궤도가 이탈해 주행 불능이 된 일본의 10식 전차. 전차에게 있어서 궤도고장은 재앙을 의미한다.

이상으로 전차의 무한궤도에 대해 알아보았다. 전장에서의 난국을 타개하기 위한 방법은 항상 군인들을 고민하게 만든다. 그리고 그 해결책은 항상 기술이 쥐고 있다는 느낌이다. 따라서 군인들은 현존하는 테크놀로지에 대한 성찰과 끊임없는 아이디어 개발에 대해 인식해야만 한다. 지금보다 100년도 전에 기술자가 아닌 공병 장교가 무한궤도의 개념을 전차에 도입했듯 말이다. 우리 대한민국에서도 전차개발에 박차를 가하고 있으며 소소한 장비에서부터 최첨단 장비까지 나날이 발전하는 모습이 이를 증명하고 있다.

글, 사진제공 : 이세환 기자

육군2기갑여단 불사조대대 공지합동훈련

한국형 전차, K1전차의 진화

작성자 정보

국방홍보원

    실시간 인기

      번역중 Now in translation
      잠시 후 다시 시도해 주세요 Please try again in a moment