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반동감소! 화염감소! 총 소염기의 모든 것

국방홍보원 작성일자2019.02.21. | 1,677  view

명총을 만드는 화룡점정!

총기 머즐 부품의 모든 것

실감나는 용 그림에 눈동자를 그렸더니 진짜 용이 되어 날아갔다는 화룡점정(畵龍點睛) 이라는 고사성어처럼, 조그마한 부품 하나가 제품과 기술을 더욱 완벽하게 만들어주는 경우가 있습니다. 총기의 명중률과 완성도에 화룡정점을 찍는 부품이 하나 있다면, 그것은 바로 총기의 끝(Muzzle)에 붙어있는 소염기 일 것입니다. 


소염기는 총열의 끝에 붙이는, 간단한 구조의 매우 작은 부품이기 때문에 소염기가 없는 총도 있고, 소염기를 제거해도 총의 사용에 아무런 문제가 없지만 그 역할이 결코 작지 않습니다. 총의 마지막 완성도를 결정할 수 있는, 그야말로 화룡점정을 찍는 부품인 소염기에 대해서 알아봅시다.  

K12 기관총 소염기의 모습

source : 국방일보 조종원 기자

비교적 최근에 발명된 개념

 탄환을 화약의 힘으로 총열을 거쳐 발사한다는 총의 개념이 확립된 15세기 이후부터 오랜 기간 동안, 대표적인 총의 종류라 할 수 있는 라이플과 권총 등에서는 총신의 끝에 무언가 추가적인 부품을 단다는 개념이 없었습니다. 20세기 이전의 소총들은 대부분 화약의 힘이 현대보다 훨씬 약하고, 총열의 길이가 매우 길어서 총알을 발사시키는 화약이 총열 내에서 완전히 연소되어, 총구에서는 연기만 나왔기 때문입니다.

K12 기관총 사격 모습

source : 국방일보 조종원 기자

 그런데, 시간이 지나면서 총열의 길이가 점점 줄어들기 시작합니다. 중세 이후 유럽에서는 일반 보병들이 쓰는 장총을 기병이 사용하기 위해 총신을 자른 기병용 총, 즉 카빈(Carbine)이 등장했는데요, 이런 카빈 소총은 화약이 불완전 연소되어 총구 끝에서 큰 화염을 만드는 현상을 발견하게 됩니다. 이것을 총구 화염, 영어로는 머즐 플래쉬(muzzle flash)라고 하는데 이런 현상이 발생하면 야간 전투때 사수의 위치를 쉽게 노출시키고 순간적으로 번쩍거리는 현상 때문에 사수의 야간시력이 약화되어 전투력에 큰 문제가 생기게 됩니다. 더군다나, 20세기 벌어진 두 차례 1차 세계대전과 2차 세계대전에서 총의 길이는 점점 줄어들기 시작하고, 빠른 속도로 연사하는 자동화기가 점점 더 많이 등장하게 되었습니다. 이 때문에 정글전용 소총, 기관총 등에 총구 끝에 화염을 억제하기 위한 소염기가 발명되어 지금에 이르러서는 거의 모든 총기에 필수적인 부품으로 자리잡았습니다.

다양한 디자인으로 인기를 끄는 VG6의 소염기

source : VG6 Precision

반동억제냐, 화염감소냐

 한편, 총구 끝에 다는 부품을 모두 소염기로 부르지는 않습니다. 먼저 소염기(flash hider)는 앞서 말했듯이 짧아진 총구 때문에 생기는 화염을 줄여 사수 시력을 보호하고 야간전투의 이점을 살리기 위해서 사용합니다. 총구 화염을 줄이기위해 주로 쓰이는 방법은 총구 끝에 화염이 나오는 구멍을 뚫어, 화염이 나가는 방향을 분산시키는 것입니다.

포구 제퇴기(Muzzle Brake)의 반동감소 원리

source : wikipedia 사용자 Georgewilliamherbert

 포구 제퇴기(Muzzle Brake)는 총, 혹은 포구에서 화염과 함께 나오는 가스, 즉 총알의 화약이 연소하면서 총을 밀어내는 가스를 활용합니다. 총구 끝에 가스를 나오는 방향을 조절해서, 총알이 밀쳐내는 힘, 사람이 손잡이와 개머리판으로 막아내는 힘과 다른 제 3의 토크(torque, 돌림힘) 혹은 모멘트(moment)를 발생시킵니다. 즉, 총을 쏠 때 총구가 자꾸 들리는 현상은 총알의 연소가스 힘과 이를 막는 힘의 방향이 틀리기 때문인데, 이 것을 총구가 들리는 반대 방향으로 새로운 힘을 만들어 들리는 현상을 줄이는 것이 포구 제퇴기의 원리입니다.


 소염기와 포구 제퇴기는 둘 다 총구 끝에 붙이고, 총구 끝에서 나오는 가스와 화염의 방향을 바꾸는 역할이기 때문에 두 장비를 구분하는 것이 쉽지 않습니다.  2차 세계대전 이후 만들어진 대부분의 소총과 기관총은 소염기와 포구 제퇴기의 두 역할, 즉 화염을 줄이고 반동을 줄여주는 역할을 어느 정도 감안하여 제작됩니다.

새장형 소음기를 장착한 우리 군의 K-1A 기관단총과 K-2C1 소총

source : 저자 제공

다양한 종류와 형태의 소염기

 그런데, 총기에 장착하는 소염기의 종류와 모양은 마치 머리핀이나 액세서리처럼 엄청나게 다양합니다. 이것은 총기의 특징, 총신의 특징, 총의 반동과 사용자의 취향과 느낌에 따라 가장 적절한 소염기가 정해지기 때문이며, 다양한 총기 디자이너와 총기 액세서리 업체들이 저마다의 노하우를 가진 독특한 디자인의 소염기를 제작하기 때문입니다.


 가장 단순한 형태의 소염기는 “고깔”(Cone) 모양입니다. 고깔 모양은 사람에 따라 원추형(Conical)형태라고도 하는데, 정글전에서 사용하기 위해 총열을 개조한 2차 세계대전의 영국 주력 소총인 리-앤필드(Lee–Enfield) No.5 Mk1라이플이나, 구 소련의 공수부대용 자동소총인 AKS-74U에서 이런 고깔형 소염기를 볼 수 있습니다. 우리 군의 주력 기관단총인 K1 기관단총도, 초기 시제품에서는 고깔형 소염기를 채택했다고 합니다.

원뿔형 소염기를 장착한 영국의 리앤필드 No.5 Mk1 소총

source : gunvaluesboard

 하지만 현대 총기에서 가장 많이 쓰이는 소염기 디자인은 “새장”(Birdcage)형 소염기입니다. 새장형 소염기, 혹은 바스켓(Basket)형 소염기는 원통에 여러 모양의 구멍이 달려 있는데, 대부분 그 구멍이 직사각형 모양이라 마치 새장의 창살 같은 모양을 가지고 있습니다. 


우리 군의 주력 소총인 K2는 물론 미 육군의 주력 소총인 M4A1소총, 구 소련의 주력 소총인 AK-74나 북한군의 88식 보총도 모두 새장형 소염기라 할 수 있습니다. 


새장형 소염기는 화염 감소효과와 반동제어 효과를 동시에 얻을 수 있도록 만들어지는데, 새장형 소염기를 장착한 몇몇 총기들은 반동제어를 더 중시하여 총구 화염이 오히려 더 많이 생긴다는 평가를 받기도 합니다.

나팔관 모양 K1 소총

source : 저자 제공

 오리부리형(Duckbill) 소염기는 개방형(Prong) 소염기를 부르는 또 다른 이름입니다. 소염기가 부리처럼 툭 튀어나와 있고, 새장형과 달리 끝이 뚫려 있어 나무나 지형지물에 잘 걸리는 문제점이 있지만 소염기의 효과가 매우 우수한 장점이 있습니다.


1980년대 이후 소염기는 크게 발전하고 있습니다. 소염기의 효과를 측정하기 위한 여러가지 기술이 발달하고, 특히 민간 총기 소유가 활발한 미국의 여러 업체에서, 민수용 소염기를 판매하기 위한 경쟁이 매우 치열하기 때문입니다. 


1984년 스미스 엔터프라이즈(Smith Enterprise, Inc.)가 특허로 등록한 와류(Vortex) 소염기는 개방형 소염기의 끝 부분을 소용돌이처럼 꼬아 놓아 화염 감소 효과가 매우 뛰어나고, 노보스케(Noveske)사의 원통형 소염기는 내부에 원뿔 모양의 소염기가 숨어있어 측면으로 뿜어 나오는 가스가 없어 실내와 흙바닥에서 크게 유용하고, 새장형과 개방형의 디자인을 적절히 섞어 소염효과와 반동감소 효과가 둘 다 뛰어난 VG6 Precision사의 소염기도 미국 시장에서 큰 인기를 얻고 있습니다.


 이 외에도 비스듬하게 칼로 자른 것 같이 만들어져 총구의 들림 현상을 크게 줄인 AKM의 소염기나, 새장형 디자인이지만 매우 길고 소염기 구멍의 크기가 작은 XM177 등, 세상에는 총의 종류만큼 엄청나게 다채로운 디자인의 소염기들이 각자의 목적에 맞게 쓰이고 있습니다.

2중구조를 가진 Noveske KX3 소염기

source : calguns.net

소총과 기관총 뿐만 아니라 전차포에도 달려

 그런데, 이 소염기는 사실 총에만 달려 있지 않습니다. 오히려 전차포나 야포와 같은 대포에서 먼저 사용이 시작되었다고 보는 것이 옳습니다. 크고 강력한 대포일수록 반동이 크기 때문에, 포구 제퇴기를 사용하여 이 반동을 줄여 명중률을 높이고자 많은 대포와 전차포들이 포구 제퇴기를 장착합니다.

 

 2차 세계대전 중 가장 크게 활약한 전차 중 하나인 독일의 티거1(Panzerkampfwagen Tiger)도 88밀리 대공포를 전차에 장착하면서 우수한 성능의 포구 제퇴기를 장착했고, 미국의 중전차 M47 패튼도 마치 굴뚝 같은 모양의 독특한 포구 제퇴기를 장착하고 있습니다.

전형적인 주퇴복좌기를 장착한 티거1 탱크

source : harveyblackauthor.org

현대전에서 사용하는 대포에도 이 포구 제퇴기는 계속 개발되고 있는데, 미 육군의 주력 견인포인 XM777이나 우리 육군의 K9 자주포, 그리고 XM360 120mm 경량 저반동포 등 여러 최신 화포들에도 여전히 이 기술이 쓰이고 있습니다. 옛날의 전차포와 달리 최신 전차포는 포신의 길이가 길고 압력이 높아 그 필요성이 많이 낮아지긴 했지만, 포구 제퇴기의 효과가 좋을수록 포신의 반동을 감소시키는 주퇴복좌기(Run-out cylinder)의 구조와 무게를 감소시키고, 명중률도 더 높일 수 있기 때문에 여전히 중요한 부품으로 사용됩니다.


 이렇듯, 총구 머즐 부품은 복잡한 작동 구조 없이 그저 총열에서 나오는 총구 가스와 화염을 제어하는 간단한 부품이지만, 총기가 자동화, 경량화, 소형화될수록 그 필요성이 더욱 커지고 있으며, 우수한 소염기를 장착하는 것이 총의 성능을 획기적으로 높일 수 있는 효과적인 방법이라는 것이 증명되어 널리 쓰이고 있습니다. 

김민석 에비에이션 위크 한국특파원



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