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| 미 육군 M1 에이브람스 TUSK1 킷. 차체 측면에 달린 블럭들이 반응장갑이다. |
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| 콘탁트-1 반응장갑[1]을 장착한 우크라이나 육군 T-64BV. 전차 엔진부와 포탑 측면부에는 슬랫아머를 장착했다.[2] |
1. 개요
Explosive Reactive Armour; ERA. 폭발반응 장갑. 폭발하지 않는 비활성 반응장갑은 NERA, NxRA (Non-Explosive Reactive Armor)라고 부른다.반응장갑( 反 應 裝 甲)은 블록 형태의 장갑판 껍데기 안에 둔감한 화약같은 폭발물을 넣거나(ERA), 고무와 플라스틱 등과 기밀 재료(NERA)를 샌드위치처럼 끼워넣어 만든 블록형 장갑이다. 피격시 내부 재료의 반응으로 발생하는 폭발이나 팽창을 이용해 겉의 금속제 반응판 커버를 날려서 총포탄같은 운동 에너지 투사체와 성형작약의 메탈제트 관통자를 상대로 방어력을 얻는다.
2. 특징
주로 벽돌 블록 형태를 하고 있으며, 장갑차나 전차의 주 장갑에 증가장갑으로서 탈착할 수 있다. 러시아군과 이스라엘군 전차들의 ERA가 유명하지만 서방권에서도 매우 애용한다.반응장갑과 관련된 서구권 전차와 동구권 러시아제 전차의 차이점이 있다면 두르는 부위 정도이다. 아르마타 이전의 러시아 전차들은 차체 전면과 측면, 포탑 전면과 측면까지 빈틈없이 반응장갑을 두른다는 인상이다. M1 에이브람스는 TUSK 키트 적용시 포탑과 차체 측면 정도에만 반응장갑을 두르고, 전면의 방호력이 충분하기에 전면에는 굳이 하지 않는다. 예로 걸프 전쟁 당시 미해병대의 주력전차로 사용된 M60A1 RISE 같은 경우엔 기본 장갑만으로는 방호력이 부족했기 때문에 러시아제 콘탁트1 계열 전차들과 전혀 차이가 없이 블레이저 계열 반응장갑 블록으로 포탑에 벽돌도배를 해놨다. 물론 M1 에이브람스도 최신형 대전차병기에 측면을 맞으면 그대로 뚫리기 때문에 TUSK 2 키트 장착 시 차체 측면은 물론 포탑 측면에도 ERA 도배를 하고 있다.
반응장갑은 무엇보다 성형작약 탄두를 방어하는 데 큰 효과가 있으며, 강철 균질압연장갑과 비교해서 중량 증가분 대비 방어력 증대 효율도 좋아서 대전차고폭탄을 상대로는 반응장갑을 1톤가량만 증설해도 강철 장갑 10톤을 늘리는 것과 대등한 효과를 얻을 수 있다. 이는 러시아군이 체첸 사태를 겪으면서 다시금 뼈저리게 느꼈던 사실이다. 이와 비슷한 시기에 미군도 걸프전과 이라크에서 RPG-7과 RPG-29에 M1 에이브람스와 스트라이커 장갑차들도 반응장갑이 없으면 맥을 추리지 못하는 모습을 보고 TUSK키트의 중요성을 알았다. 본래 화학 에너지탄 방어용으로 도입되었으나 운동 에너지탄에도 대응 가능한 종류들도 개발되었고, 충전된 폭약의 폭발력을 사용하는 ERA와 더불어 비폭발성 반응을 활용하는 NERA도 개발되었다.
3. 역사
이 개념이 최초로 구상된 곳은 제2차 세계 대전 당시의 소련이였으나, 그 당시엔 기술력도 떨어지는데다 워낙 급조품에 불과했었고, 소총탄 등에도 쉽게 무력화되어 실용성이 떨어진다고 판단하여 연구 개발을 중단하였다.이후 1970년대 초에 서독의 만프레드 헬트 박사가 반응장갑을 연구하여 특허를 취득했다. 그리고 이 아이디어를 적극적으로 받아들이고 최초로 반응장갑을 블레이저(Blazer)라는 이름으로 실용화해서 재미를 본 쪽은 이스라엘이었다. 1973년에 발생한 제4차 중동전쟁에서 이스라엘군의 M48 패튼 전차가 이집트군의 대전차화기 매복에 크게 데이면서 전차 무용론까지 대두되었으나, 이후 대전차고폭탄( 성형작약탄, HEAT탄)이 탄약고를 관통하는 경우, 탄약고의 포탄에 적재된 장약에 의해 HEAT탄의 관통력이 감소하는 현상을 연구하여 두 개의 판 사이에 화약을 넣은 폭발 반응 장갑이 연구되었다. 이때 전차포의 포탄이나 대전차화기 급의 위력적인 공격이 아닌 이상, 소총이나 중기관총의 탄환, 기타 파편 등의 수준으론 폭발하지 않는 둔감한 화약을 사용하여 지나친 민감성이라는 과거의 단점이 개선된다.
1982년 레바논 내전에서는 이스라엘군의 M48 패튼에 반응장갑을 추가한 뒤에 날아드는 대전차고폭탄들을 성공적으로 막아내면서 문제를 해결했다. 반응장갑은 성형작약 탄두를 방어하는데 큰 효과가 있으며, 중량 증가분 대비 방어력 증대 효율도 좋아서 대전차고폭탄 상대로는 1톤 가량의 반응장갑 증설로 10톤의 장갑을 늘리는 것과 대등한 효과를 얻을 수 있다.
이스라엘의 반응장갑이 성공한 사례를 보고 소련군 역시 시가전에서의 전차전은 반응장갑 없이는 힘들다고 판단해 콘탁트(Kontakt)계열의 반응장갑을 연구하기 시작했다. 콘탁트는 소련/러시아의 Nii Stali 사가 개발한 것으로, 탠덤 탄두에도 어느정도 방호력을 내 준다고 한다. 처음 완성된 Kontakt-1에서는 단순히 성형작약탄만 방호할 수 있었으나 Kontakt-5부터는 크게 개량이 가해져 전차포에서 발사되는 날탄을 대상으로도 큰 방호력을 발휘한다. 그러나 현재 기준으로는 콘탁트-5도 구식 장비이며, 러시아군은 T-90 계열을 비롯한 개량을 마친 여러 전차와 장갑차들에 렐릭트(Relikt) 반응장갑을 부착했으며, 최신형 T-14 아르마타에는 말라킷(Malakhit) 반응장갑이 부착된다. 반응장갑이 추가된 구소련/러시아제 장비들에는 형식명에 러시아어로 폭발성을 뜻하는 단어 vzryvnoi(взрывной)의 약자인 V(В)가 붙는다는 특징도 있다[3].
미국의 경우 이스라엘로부터 기술 제공을 받아 반응 장갑의 연구가 시작되었다. 처음에는 이스라엘제 블레이저 장갑을 M2 브래들리와 해병대용 M60A1에 설치했지만, 이후 독자적으로 M1 에이브람스와 M2 브래들리를 위한 반응장갑 키트를 개발하였다.
4. 종류와 원리
4.1. ERA
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| 폭발식 반응장갑의 개념도. |
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| 반응장갑 비행판과 메탈제트의 상호작용을 촬영한 X-ray 사진.[4] |
| T-14의 말라킷 반응장갑의 시뮬레이션 |
반응장갑 블록 내에 들어간 폭약의 폭발력을 사용하는 방식. 내부 폭발재로는 대전차 무기의 피탄 충격에 반응하도록 둔감성을 높인 가소성 폭약 등이 사용된다.
폭발을 일으키는 화약이 성형작약탄의 메탈제트에 의해 폭발하면서, 메탈제트를 망가뜨리거나 초점거리를 늘려서 위력을 감쇄하는 방식으로 오해받고 있으나,[5] 폭발 자체는 제트에 뭔가를 하지 않고, 초점거리에도 아무런 영향을 끼치지 못하며,[6][7] 반응장갑의 전, 후면 패널(Moving Plate)이 빠르게 사출되면서 관통자의 측면을 압박하여 이를 끊거나 궤도를 비트는 방식이다. 위 엑스레이 사진을 보면 전, 후면 패널이 사출되며 제트의 측면을 긁는 것을 직관적으로 볼 수 있다. 또한 ERA 비행판의 작동 후 사진을 봐도 알 수 있는데, 비행판에 남은 관통흔은 둥근 구멍이 아니라 수직 방향으로 길게 잘려나간 것처럼 형성된다.
많은 폭발반응장갑 블록은 발명된 목적대로 성형작약탄의 메탈제트에만 큰 효과가 있고 날개안정분리철갑탄에 대해서는 딱 반응판 두께에 해당하는 강철판만큼만 방어력을 내는 수준이지만, 무겁고 두꺼운 패널과 날탄의 탄속에 맞춘 강한 폭약을 사용한 러시아의 콘탁트-5, 렐릭트, 말라킷 등의 중반응장갑은 날탄에 반응하여 폭발할 때, 탄자 측면을 강하게 압박해 탄자를 부러뜨리거나 궤도를 어긋나게 하여서 30% 이상의 관통력을 잃게 만든다.
위 사진과 시뮬레이션에서 보듯 메탈제트와 같은 방향으로 움직이는 FMP, Forward Moving Plate가 바깥쪽으로 사출되는 BMP, Backward Moving Plate보다 관통자/메탈제트 교란 효과가 훨씬 강하다. 위쪽 말라킷 시뮬레이션 영상에서 보듯 FMP는 관통자의 진행 방향을 따라 연속적으로 관통자의 전면과 접촉하여 FMP 자체의 두께보다 훨씬 두꺼운 장갑으로 작용할 수 있기 때문이다. 그러나 일반적으로 FMP는 차체에 고정되기 때문에 BMP만이 관통자를 교란하여 탄자의 일부 파쇄, 진행 방향 방해 등의 제한적인 효과만 얻을 수 있다. 그리고 이 BMP의 제한적인 효과만으로도 성형작약탄 대상 500mm 이상의 방호력을 내는 것이 반응장갑의 특장점이다. 하지만 FMP까지 활용하는 반응장갑이 없는 것은 아닌데, T-14의 전면은 차체 주 장갑 앞에 공간을 한참 두고 < / 형식으로 말라킷 반응장갑이 장착되어 있다. 때문에 이런 경우에는 FMP까지 탄자 교란 효과를 수행할 수 있으므로 콘탁트-5나 렐릭트 등의 기존 러시아 반응장갑보다 방어력이 훨씬 강력할 것이라 생각된다.
순간적인 폭발력으로 대전차탄을 상대로 블록의 무게와 크기에 비해 강력한 저항성을 내는건 NERA 방식보다 확실하며, 큰 폭발력으로 더 단단하고 두꺼운 반응판을 날리게 하여 화학 에너지탄뿐만 아니라 운동 에너지탄을 상대로도 유의미한 방어력을 기대할 수 있다.
하지만 기본적으로 1회용 장갑인 만큼, 제 역할을 다 한 반응장갑은 반응판이 날아가고 내부작약이 전부 소진되어 무력화된 다음에 같은 자리를 또 맞으면 끝이라는 문제가 있다. 여기에 작약이 폭발하는 여파가 있는 만큼 ERA는 피격지점을 중심으로 블럭 몇 개가 폭발해 떨어져 나가기 때문에 예상보다 빠르게 소모될 수 있다. 본질적으로 폭약을 사용하기 때문에 둔감성을 높인다고 해도 한계가 있어서 소총탄같은 대전차화기 미만급의 공격에도 작약이 폭발하면서 비교적 무력화되기 쉽다.[8] 소진될 화약 대신 고무 등을 사용하는 NERA는 폭발하지 않으므로 이러한 문제들이 덜하지만, 아무래도 ERA보다 방호력이 떨어지며, 손상된 블록은 방어력이 떨어지기에 방어력 회복을 위해서는 바꿔쥐야 하는건 마찬가지다. 모양도 작은 블록들을 도배하듯 붙이는게 대부분이라 모듈간 유격이 생기는건 어쩔 수 없고, 광학장비나 공축기관총구, 포탑링 주변같이 블록을 아예 붙이기 곤란한 영역도 있기 때문에 차량 표면을 빈틈 없이 완전히 덮는건 어렵다. 이 때문에 반응장갑의 보호를 받지 못하는 빈 영역이 생길 수 있고, 적 포탄이 폭약을 절묘하게 피해 들어오면서 운 나쁘게 격파당할 가능성도 없지는 않다.[9]
그러나 실전에서는 전차가 가만히 앉아서 맞아주는 표적이 아니기 때문에 블록 간 빈틈을 노리거나 무력화된 반응 장갑과 같은 부위를 다시 쏴서 명중하기는 극히 어려우며, 굳이 반응장갑이 아니라 복합장갑, 균질압연장갑, 주조장갑같이 다른 지속적인 방어력을 보장하는 장갑들도 피격되면 손상되기 때문에 내구성이 정상적인 다른 부분보다 감소함은 마찬가지이다. 반응장갑이 아닌 장갑도 피격부위가 2번째 피격에서는 안전을 보장하지 못함 또한 같다. 특히 현대 전차는 관통력 끝판왕인 날개안정분리철갑탄의 존재로 세계대전 시기처럼 단순 금속판으로는 방호를 장담하기 어렵다. 때문에 극단적으로 전면이 두꺼운 형상을 가질 수 밖에 없는데[10] 반응장갑이라도 사용해서 어쩔 수 없이 전면만큼 크게 보강하지 못해 맞으면 죽었을지도 모르는 측면에 대한 공격을 한 번이라도 막아내는 것이다.
일회용이라는 단점은 반대로 생각하면 쉽게 교체할 수 있다는 장점이 된다. 반응장갑의 블럭 모듈이 적 투사체를 막고 소모되어도 아군 진지까지만 가서 여분의 반응장갑을 그 자리에 다시 끼우는 것으로 바로 방어력을 회복할 수 있지만, 차체나 포탑의 주 장갑으로만 방호하는 전차들은 측면과 상면의 내구성이 반응장갑을 단 전차보다 떨어지기도 하며, 피탄되어 장갑재가 손상을 입은 다음에는 피탄 부위의 저하된 방어력을 복구하기 위해서는 전차를 후방의 정비창까지 보내서 수리하는 번거로움을 감수해야 한다. 이런 점 또한 동서를 막론하고 전차에 반응장갑을 붙이는 한 가지 이유이다. 덤으로 블록 구조로 이루어진 반응장갑이 부피가 더 큰 복합장갑보다 비교적 저렴하다는 장점도 있다.
이 외에도 폭발형 반응장갑의 경우 성공적으로 공격을 막아내더라도 모듈의 폭발에 의해 안쪽의 차량 주 장갑이 손상되는 2차 피해가 생길 수 있는 단점이 있다. 그나마 전면부 주 장갑이 두꺼운 주력 전차들은 폭발에 휘말려도 페인트만 벗겨지고 장갑의 겉만 조금 손상되는 정도에서 그치기에 이런 부수적인 단점보다도 생존성 향상이라는 장점이 더 부각되나, 장갑이 얇은 차랑들은 이 폭발에 의해 고폭탄에 맞은거처럼 오히려 주 장갑이 크게 손상될 수 있는 위험에 쉽게 놓이며, 주력전차라도 장갑이 전면보다 얇은 측후면은 2차 피해로부터 안전하지 않을 수 있다. 주 장갑 뿐만 아니라 외부에 달리는 관측장비와 센서나 연막탄 발사기, 공구함, 바스켓, 슬랫아머 같은 외부 부품들 역시 2차 피해에 매우 취약하므로 반응장갑을 달때는 중요한 광학장비들을 비롯한 외장 구조물과의 간섭을 고려한다. 하지만 폭발이 일어날때 반응장갑 주위의 외장 부품들이 망가지는거 자체를 막는건 불가능하므로 이들이 망가지는것 정도는 생존성 향상의 대가로 여기고 포기해야한다. 그리고 하드킬 능동 방호 체계와 같은 이유로 보전합동시 반응장갑이 주위의 보병들에게 피해를 입히는 것도 가능하므로 주의해야한다.
특히 운동 에너지탄에도 대응하기 위해 폭발재를 늘리고 반응판을 더 두껍고 단단한 것으로 바꿔 방어력을 키운 신형 중반응장갑들의 경우, 2차 폭발 피해는 물론 상당한 중량에 의해 장착부위와 그 근처에 구조 피로가 생길 수 있어서 구형 전차들이나 경장갑 전투차들에는 쉽게 달기 어렵다. 현대에 와서는 이런 문제를 해결하기 위해 경장갑차들이나 전차의 얇은 부위에는 폭발하지 않는 NERA를 대신 쓰거나, 폭발력을 줄이고 모듈 무게를 경감하여 방어력과 범용성에서 타협을 본 신형 경반응장갑을 같이 쓰기도 한다. 혹은 블록 장착부가 방폭 능력을 갖게 하거나 차체와 장착부 사이에 충격 흡수재를 삽입하여 2차 피해를 최소화하기도 한다.
4.1.1. 예시
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| 콘탁트-1을 장착한 T-55 |
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| 콘탁트-5를 장착한 인도육군의 T-90S |
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| 콘탁트-5 장착 시 옆에서 본 모습 |
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| 렐릭트 반응장갑을 장착한 BMPT 터미네이터 2 |
소련에서는 1980년대 초에 이스라엘군의 블레이저 아머에 영향을 받은 콘탁트-1을 개발하였고, 이후 콘탁트-1의 후속으로 1980년대 중후반에 콘탁트-5를 개발했다. 소련 해체 이후에도 러시아에서 더 강력해진 렐릭트 반응장갑과 말라킷 반응장갑이 개발되었다. 각 장갑에 대한 정보는 각 문서 참조.
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| TUSK-2를 장착한 M1A2 SEPv1 |
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| 우크라이나군의 T-72UA1. 노쉬 반응장갑을 장착했다. |
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| 이스라엘군의 메르카바 MK.IV의 포탑 반응장갑 |
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| ERAWA-1 |
중국은 1990년대 이후로 96식 전차와 99식 전차에 산시성 중북대학교에서 개발한 FY-4, FY-5(反応-4, 反応-5) 등의 반응장갑을 사용한다.
4.2. NERA
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폭발성(활성) 반응장갑과 대비되는 비활성 반응 장갑도 있다. 비활성 반응장갑(NERA)의 경우, 위 사진의 Inert reactive Armor 항목에서 보이듯 작동 원리 자체는 ERA와 동일하나, 장갑 팽창과 방어를 위해 폭약을 쓰지 않아서 폭발이 일어나지 않는다는 차이점이 있다.
NERA는 발사체가 모듈에 충돌하면 발사체의 에너지를 장갑 내부의 "특수 고무 + 군사 기밀" 재질의 둔감 라이너가 흡수하여 라이너가 순간적으로 팽창하고, 팽창하는 라이너에 의해 밀려나는 앞판과 뒷판이 메탈제트나 탄자를 교란한다. 대부분 두 장의 장갑판 사이에 폴리머+세라믹 재료가 충전되는데, 무조건 팽창만으로 방호력을 내는것도 아니고 소재 자체가 복합장갑 내부 삽입재처럼 자체의 강성으로 화학탄이나 물리탄을 막아내는 타입도 있다. 주 장갑재의 외부에 외장으로 장착하느냐, 아니면 장갑판 사이 내부에 넣느냐의 차이를 빼면 전체적으로 복합장갑과 구조나 원리가 상당히 유사하다[13].
팽창 과정은 화학반응으로 일어나는 경우도 있는데, 이때 주로 팽창하는 물질의 반응에 관여하는 산화제, 탄소 화합물(경우에 따라서 질산나트륨이나 규소 화합물도 충전재로 첨가될 수 있음.), 그리고 산화철(Fe2O3)같은 물질이 반응을 촉진하는 촉매로 들어간다.
NERA는 피탄 시 폭발이 없어 차량의 주 장갑이나 주변 보병이 받을 수 있는 2차 피해가 덜하고 상대적으로 경장갑 차량에도 장착할 수 있으며, 맞아서 반응하더라도 블럭 전체가 즉시 소멸하거나 주변 블록들까지 터지는 것이 아니기 때문에 폭발식 반응장갑의 천적인 탠덤 탄두( 이중 탄두)에 대해서도 ERA보다 강한 저항력을 가진다. 폭발적으로 소모되지 않는건 물론 재료의 둔감성도 ERA의 폭약보다 낮아서 소총탄 같은 대전차 화기 미만의 공격을 상대로도 잘 무력화되지 않는다.
ERA와 마찬가지로 NERA도 본질적으론 한번 맞으면 방어력이 소진되는 일회용이지만 교체가 용이한 블록형 모듈을 탈부착하는 방식이라 설치와 교체도 용이하다. 대신 아무래도 팽창을 위해 폭약을 쓰는 ERA보다는 팽창력이 약해서 중량 대비 방호력은 더 떨어지고, 방어력을 늘리려면 두께를 더 많이 늘려야해서 ERA보다 무거워지기 쉽다. 절대적인 위력은 ERA보다 떨어져서 화학 에너지탄을 상대로는 방어력이 ERA와 동급 혹은 더 좋아도 대구경 운동 에너지탄을 상대로는 반응시의 반발력이 떨어져서 더 취약하다.
4.2.1. 예시
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| 챌린저 2 TES에 장착된 도체스터 반응장갑 |
5. 대응책과 개량
반응장갑에 쓰이는 폭약은 충격을 받아서 폭발할 수 있어야 하지만, 메탈제트나 날탄 등, 전차에 위협이 되는 강력한 투사체에만 반응할 수 있도록 민감도가 낮게 조정된 것이 가장 이상적이다.초기 반응장갑은 지나치게 민감했던 탓에 소총탄만 맞아도 바로 터져나가서 총알 갈기고 포를 쏘면 끝이었다. 소련-아프가니스탄 전쟁에서는 무자헤딘들이 전차를 기습할 때 자동소총으로 반응 장갑을 갈겨서 날려버리고 RPG-7을 먹였다는 이야기도 있다. 이러한 문제점들은 차후 개선되어 1990년대 초반 즈음에는 이미 기관총탄 정도를 맞아도 버티며 낙뢰 같은 상황에서도 버틸 수 있도록 개량한 둔감한 폭약이 적용되었다. 그러나 이런 반응장갑을 장착한 소련 전차를 상대하게 된 체첸 반군들은 최소 셋 이상의 RPG-7과 기관총 사수를 분산 매복시켜 두고, 기관총 사격으로 전차와 보병 대열을 분리한 뒤 RPG 집중 사격으로 전차를 격파하고 이탈하는 전법을 사용했다. 구 소련군 출신 게릴라들이 사용하는 노련한 전술에 소련 붕괴 후 군축과 여러 내부문제로 인해 훈련이 제대로 되어 있지 않았던 러시아군은 큰 피해를 입어야 했다. 대전차화기를 쓸 때 최대한 좋은 위치에 매복하고, 2~3개를 한 번에 집중하는 게 기본 전술이다.
콘탁트-5와 같은 중반응장갑(heavy-ERA)는 둔감탄약이 나오기 전인 2세대 반응장갑에 해당되며, 소화기와 주변의 폭발로 반응장갑이 통째로 날아가는 걸 방지하기 위해 외피를 비교적 두꺼운 패널로 두른 것인데 이 두꺼운 패널이 APFSDS탄 관통과정에서 탄자를 부러뜨리거나 구부러뜨려 방어하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 120mm M829A1탄은 Kontakt-5로 보호되는 러시아제 전차를 안정적으로 파괴하기 어렵다는게 1994년 미군의 테스트 결과 드러났다.
M829A3의 경우 탄약 제조사 ATK의 특허에서 알려진바에 의하면 전통적인 방식과는 전혀 다른 양상으로 카카스나 렐릭트 등 러시아제 2세대 중반응장갑(heavy-ERA)에 대응하는 것으로 나타났다. 널리 알려진 것과 달리, 미국의 실험결과 러시아제 중반응장갑의 대APFSDS탄 효과는 관통자의 한가운데가 아니라 앞부분 100mm정도에 집중되는 것으로 분석되었고, M829A3은 이에 대응하기 위해 100mm보다 약간 긴 강철제 관통자를 앞에다가 보조로 달아놓았다. 반응장갑에 대응하기 위한 성형작약탄이 탄두의 앞에 조그마한 보조탄두(탠덤)을 달아 반응장갑을 무력화시킨 것과 동일한 원리로, M829A3은 약하게 연결된(Weak-connected) 보조관통자가 반응장갑을 무력화시킨 후 분리되고, 주관통자가 주장갑을 뚫고 들어가는 식으로 파괴가 진행된다. 이에 의하면 M829A3은 중반응장갑으로 보호된 전차를 파괴하는 데 최적화되어있지만 오히려 순수하게 압연강판을 관통하는 능력은 기존 추정치보다 낮을 수 있다.
이와 같은 방식이 사용된 이유는, 미 군부가 더이상 M829A2와 같은 방식으로는 카카스 반응장갑으로 방호되는 T-80UM2 등 차기 러시아제 전차에 대응하기 어렵다고 판단했기 때문이다. 그러나 T-80U, T-90 이후 한동안 후계전차가 안나왔기 때문에 M829A3의 진가는 발휘되기 어려웠으며, 한동안 탄약개량이 이루어지지 않는 원인이 되었다. T-14 아르마타가 공개된 후 배치된 M829A4는 M829A3과 동일한 관통자길이를 가지지만 이 탄이 전통방식인지 M829A3과 같은 관통자를 사용하는지는 알려지지 않았다.
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| Karkas 반응장갑을 장착한 BMP-3 |
다만 위 링크의 내용에는 오류가 있는데, M829A3의 이탈피 무게를 잘못 계산했다. M829A3의 이탈피를 3kg라고 가정하고 계산을 했기 때문인데 실제로 M829A3은 복합재 이탈피를 사용했기 때문에 M829A1, M829A2보다 이탈피가 훨씬 가볍다. 관통자가 굵고 길어진 것에 비해서 무게 증가가 크지 않았으니 앞부분이 강철이라는 주장도 있었지만 실제로 무게가 많이 늘어나지 않은 이유는 이탈피 무게가 30% 감소했기 때문이라고 보는 게 합당하다. M829A1 이탈피 무게를 기반으로 추정해볼 경우, 오히려 팁을 제외한 나머지 부분이 열화우라늄이어야 공개된 스펙에 들어맞는다.
반응장갑에 대한 가장 대표적인 대응책은 탠덤탄두이다. 탠덤 탄두는 성형작약탄을 직선상으로 두 개를 배치해서 첨두에 있는 작은 탄두의 메탈제트가 먼저 반응장갑을 소모시키고, 그 뒤에 있는 주 탄두의 성형작약이 주 장갑재를 뚫는 형태이다. 이는 현재 사용되는 거의 모든 대전차 미사일에 사용되는 방식이다.[16] 아니면 아예 AGM-65 매버릭처럼 무지막지한 양의 폭약을 탑재하고 엄청난 관통력과 위력을 내게 만들어서 반응장갑을 그냥 관통력으로 씹거나 아예 전차 자체를 탄두의 위력으로 뭉개 버리거나, TOW-2B[17]나 재블린[18]처럼 아예 공격 위치를 바꾸어서 상부를 때리게 만들고 있다. RPG-30은 특이한 케이스인데, 탠덤 탄두가 든 주 발사관에 작은 소형 선행 탄두가 든 보조 발사관을 붙여놔서 발사하면 선행 탄두가 발사되고 0.2초 정도 간격을 두고 주 탄두가 쏘아지게 된다. 이 선행탄두는 APS를 소모시키고 주 탄두가 전차를 직접 타격하는 특이한 방식이다.
그럼에도 불구하고 반응장갑은 효과적이라서 러시아-우크라이나 전쟁에 참여한 전차병은 반응장갑이 생명줄이라고 극찬한 바가 있다.
6. 반응장갑의 세대
소련/러시아산 반응장갑을 기준으로 나눈듯한 반응장갑의 세대구분도 존재한다.-
1세대
1세대 반응장갑은 처음 채택된 반응장갑으로, 주로 대전차고폭탄과 같은 성형작약탄을 방호하기 위한 목적으로 만들어졌고, 그 만큼 성형작약탄으로부터 전차나 장갑차를 보호하는 기능을 제공한다. 그러나 전차포용 철갑탄과 같은 대구경 운동 에너지탄 발사체에 대한 방호능력은 매우 약하거나 거의 없는 수준이다. 폭발 반응을 일으키기 위한 재료와 메커니즘은 제품별로 다르다. 대표적으로 소련제 콘탁트-1(Kontakt-1)과 이스라엘의 블레이저[19] 반응장갑이 있다.
소련에서 1982년에 진행된 테스트에 따르면 콘탁트-1을 설치한 결과 눈에 띄게 전차가 성형작약탄 공격에 파괴당할 확률이 줄었다는 결과가 있다. T-55A 및 T-62는 4~4.3배, T-80B, T-72A 및 T-64B는 1.8~2배의 효과를 봤다고 한다.
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2세대
대략 1980년대 후반에 등장한 반응장갑. 성형작약탄같은 화학 에너지탄에만 방호력을 제공한 1세대와 달리 당시의 전차포용 운동 에너지탄에 대해서도 방어력을 발휘할 수 있게 강화되었다. 날개안정분리철갑탄과 같은 운동 에너지탄을 대상으로도 동일한 질량의 일반 장갑 보호의 방어력을 훨씬 능가한다. 대표적으로 EDZ 4S22 -4C23을 폭발재로 사용하는 소련의 콘탁트-5가 있다.
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3세대
3세대 반응장갑은 2세대보다 전반적으로 날탄에 대한 성능이 강화되었다. 러시아의 렐릭트(Relikt)와 칵투스(Kaktus), 카카스(Karkas)가[20] 여기에 속한다. 우크라이나제 노쉬 반응장갑도 3세대로 분류되기도 한다.
6.1. 차세대 반응장갑
전기 반응 장갑( Electric Reactive Armour 혹은 Electric Armour)이라는 것도 개발 중에 있다고 한다. 두 장의 장갑판 사이에 절연체 물질을 채워넣은 뒤, 장갑판 자체에 강력한 전류를 흘려서 커패시터( 축전기)를 구성하는 것이다. #, 영문 특허 등록 자료전기반응장갑은 4가지 유형이 있다. 공통적으로 외부장갑이 관통 시 전기회로가 닫혀져 전기를 연결하는 트리거를 가진다.
- 장갑 내부에 특수한 관통자(Penetrator)를 촘촘히 쌓은 다음 이것을 발사시켜 관통체의 운동에너지를 떨어트리는 방식.
- 관통 시 내부 절연체에 전류가 흐르면서 해당 관통체에 전기적인 에너지를 주입하여 증발시키는 방식.
일단 이 방식의 경우 같은 장소에 2회 이상 피탄되더라도 장갑이 멀쩡할 뿐더러, 기존의 반응장갑보다 부피가 작고, 자주 교체할 필요가 없어서 사용하기 편리하다. 하지만 아직 막대한 전력이 필요하기 때문에 이 문제를 해결하기 위해 노력 중이다.
러시아군의 경우, 아르마타 계획과 연동하는 차세대 반응장갑으로서 '능동반응장갑 - 브로네파예즈드' 를 개발하고 있는데, 이것은 전기 반응장갑이 아닌 탄심이 가진 고유의 자기장 패턴을 왜곡시켜 관통력을 저하시키는 방식이다. 무려 2012년부터 자료가 존재한 물건이니만큼 상당부분 개발이 완료되었으리라 추정.
한국군도 K-3 차기전차 개발 시 사용할 전기장갑을 개발 중이다. #
7. 미디어
일반적인 폭발성 반응장갑을 적용시킨 것이 있으나, 전기반응장갑의 경우 현실과 달리 전기 에너지로 장갑의 강도를 강화시킨다는 가상의 기능으로 쓰이는게 주류라서 전기반응장갑의 본래 기능을 살린 경우는 몇 없다.기동경찰 패트레이버 극장판 2에서 AV98 잉그램이 입고 있는 녹색 코트(내지는 방탄조끼)처럼 생긴 장비가 비활성 반응장갑이다.[21]
마크로스 시리즈의 변형 전투기들은 에너지 반응장갑이라는걸 사용하는데, 말만 반응장갑이지 실제론 기동전사 건담 SEED의 PS장갑처럼 장갑에 에너지를 공급 시 강도가 강해지는 방식이다. 다만, 초기형인 VF-0 피닉스는 아머드 발키리로 장비를 바꾸면서 화약식 반응장갑을 장착하여 작동 시 뚜껑째로 날아간다. 비행기에서 저랬다가 와류라도 발생하면 큰일이지만 VF-25이전의 발키리들은 아머드팩을 장착한 채로 파이터폼으로 변형할 수 없고 VF-25의 아머드팩은 화약식 반응장갑이 아니므로 상관없다.
커맨드 앤 컨커 시리즈의 케인의 분노에 등장하는 진영 중 하나인 스틸 탤론에선 타이탄 MK II와 맘모스 MK III에 위의 마크로스의 에너지 반응장갑과 비슷하게 방어력을 높여주는 역할을 한다. 패널티로 연사속도가 떨어지는 대신 방어력 증가에다가 EMP 면역이 생긴다. 한번 시전하면 지속시간이 끝날 때까지 해제할 수 없으나 쿨타임 또한 없어 여러 모로 손이 엄청 간다. 게다가 또다른 스킬인 레일건 가속기와 연동해서 쓰이면 공격을 1대 맞은 것에 방어력은 더 높고, 레일건 연사속도가 기존과 비슷한 것으로 둔갑할 수 있다.[22]
레드아이즈의 주인공 그라할트 밀즈의 SAA인 XSP-180 MK-54에 장착되어있다. 문제는 이 반응장갑은 탑승자 보호 목적이 아니라 제작자가 자신이 만든 SAA가 파괴되는 것을 막으려고 달아놓은 물건이라는 점. 결론적으로 밀즈는 주인공 보정을 받아서 살아남긴 하지만, 반응 장갑의 폭발 때문에 큰 대미지를 받았다.
배틀필드 3에서 전차계열 최종 해제 부품으로 등장한다. 장착할 경우 주력전차는 측면과 후면, IFV 대전차자주포 대공전차는 전후좌우에 반응 잡갑이 생기는데 각면마다 대전차 화기의 공격을 1회 무효화 시킨다. 물론 일회용이지만 적이 후속 공격을 준비하는 시간 사이에 대응할 시간을 벌어주는 효과가 있어서, 단순 방어 효과를 넘어 전술적인 변수를 가져다 주는 매우 유용한 장착물이다. 그리고 수리도구로 반응장갑이 날아간 부분에 지지면 다시 재생된다.
배틀필드 4에서도 나오지만 성능이 폭발물 방어가 아닌 무력화, 기동력 타격등에 필요한 대미지를 높여준다. 사실 이름만 반응장갑이지 슬랫아머 비슷한 물건으로 변경되었기 때문. 그런 고로 닥치고 반응장갑!! 이란 개념은 없어졌다.
메탈기어 라이징 리벤전스에서 데스페라도 엔포스먼트의 간부 중 하나인 선다우너가 갑옷 겸 무기로 사용한다. 기계팔을 이용해 정면의 공격에 반응장갑의 폭발으로 방어와 동시에 카운터를 날리거나 장갑판을 휘두르는 식. 거기다가 무슨 기술력을 끼얹었는지 일회용이 아니다. 아마 연료 일체 인공근육에 자가 복구액이 들어있는 수복 유닛까지 상용화된 시대이니 상기한 전기 반응 장갑을 적용한 모양.
메탈기어 솔리드 V 더 팬텀 페인에 등장하는 아군의 헬리콥터는 추가적인 장비를 개발 및 업그레이드가 가능한데, 장갑판도 이에 해당된다. 장갑판을 최종 단계까지 업그레이드 할 시 조종석 주변과 동체에 반응장갑이 생긴다.
알드노아. 제로의 카이즈카 이나호는 KG-6 슬레이프니르에 반응장갑을 부착해서 아르기레의 플라즈마 블레이드를 막는데 사용한다. 반응장갑의 폭발을 이용해 응집된 플라즈마를 흩어버려 절삭능력을 무력화한 것이다. 작중 플라즈마 블레이드의 고열로 고폭탄이 공중에서 폭발했다는 언급으로 미루어 볼 때, 반응장갑도 같은 방식으로 작동한 것으로 보인다.
기동전사 건담 철혈의 오펀스에서는 건담 발바토스 5형태의 흉부에 반응장갑이 부착되어 무시무시한 가속력을 이용한 랜스 차징이 주 전법인 건담 키마리스의 공격을 받아내고 역으로 랜스를 빼앗는다. 랜스 차징의 고질적인 문제점인 충분한 가속을 얻지 못하면 파괴력을 얻지 못한다는 약점을 역이용해 일격에 격파하기 위해서 노릴 게 뻔한 흉부에 반응장갑을 증설, 일부러 흉부를 드러내어 노리게 만든 뒤 반응 장갑의 충격 흡수 및 반응장갑이 폭발하며 이탈할 때 생기는 반발력으로 키마리스를 강제로 멈추게 해 버린 것.
울티마 온라인의 1서클 방어 마법의 명칭이 놀랍게도 "반응장갑(Reactive Armor)"이다. 효과는 물리 대미지 15% 감소에 각종 속성 대미지 5% 감소.
아머드 코어 V와 아머드 코어 버딕트 데이의 CE 속성 방어형 외장의 경우 HEAT탄 방어를 위해 슬랫아머나 공간장갑과 함께 반응장갑 블록 형태의 구조물을 많이 장비하고 있다. 반면 일반 운동에너지 탄두에 의한 공격에는 비교적 방어력이 낮아서 한 종류만 쓰기보다는 골고루 섞어서 필요한 방어력을 취합하는 것이 중요하다.
그 외에 TE 속성 방어형 외장의 경우 둥근 열분산구조형이나 드럼통 및 캔, 캡슐 같은 형태의 구조물이 많이 사용되었는데, 이 역시 TE(열에너지, 레이저나 플라즈마 등의 고에너지 공격)형 무기로부터 기체의 손상을 방지하기 위해 액체질소 등의 재료를 투입해서 피탄시 해당 부위를 급속 냉각시켜 방어하는 일종의 반응장갑이라고 한다.
워 썬더에서 T-64BV 전차에 콘탁트-1, 그리고 T-80U전차에 콘탁트-5, 그리고 T-72B3와 T-80BVM에는 렐릭트 반응장갑이 달려 측면도 운동에너지탄을 막기 때문에 탄약고 억까와 함께 타국 유저들의 혈압을 올리는 데 일조한다. 먼저 맞아도 생존해서 반격할 수 있는 건 대단한 이점.
월드 오브 탱크 블리츠의 소련 전차 일부가 사용한다. 고폭탄을 제외한 모든 포탄으로부터 받는 피해가 27%나 감소한다. 미사일도 포함해서.
8. 관련 문서
[1]
전차 표면에 사각 도시락통 모양으로 다닥다닥 붙어있다.
[2]
출처: 우크라이나 육군 모병 홈페이지.
[3]
T-55MV/AMV, T-62MV, T-64BV, T-72AV, T-80BV 등. 다만 이는 처음엔 반응장갑이 없었다가 나중에 개량되면서 추가된 형식들에만 해당하며, T-72B, T-80U, T-90, T-14 등과 같이 처음 채택될때부터 반응장갑 장착이 기본으로 포함된 사양이면 형식명에 V가 붙지 않는다.
[4]
Ewa Lidén. (2010). “Interaction between High-Velocity Penetrators and Moving Armour Components”. Uppsala University. Sweden. pp. 48
[5]
월간 플래툰 97년 5월호(23호) p.52 등.
[6]
미사일이건 대전차로켓이건 Extension probe를 이용해 무조건 정해진 거리에서 기폭되기 때문에 반응장갑에서 터진다고 설정된 초점거리보다 긴 초점거리가 형성되지 않는다. 신관이 반응장갑에 닿고, 성형작약이 기폭해 메탈제트를 만들고, 형성된 메탈제트가 반응장갑을 꿰뚫은 다음에야 반응장갑이 작동하기 때문에 애초에 반응장갑이 초점거리에 영향을 끼칠 건덕지가 없다.
[7]
또한 현대의 성형작약탄은 미사일이든 날대탄이든 최적 초점거리가 아주 길어서 Extension Probe로 확보된 초점거리는 최적 초점거리보다 한참 짧다. 그래서 현대 성형작약탄은 작약이 지닌 잠재력을 다 뽑아내지 못하는 상태인데, 만약 반응장갑으로 초점거리가 증가한다면 성형작약탄의 관통력이 오히려 대폭 늘어나게 된다.
[8]
최신 반응장갑들은 둔감형 작약을 사용하고 반응판 자체 내구도도 올려서 구형 반응장갑보다 소총탄 공격에 더 강하나, NERA와 달리 여러번 맞으면 폭발이 일어나면서 소진되는건 여전하다.
[9]
블록 내부에 삽입되는 폭약도 케이스와 약간의 유격이 있기에 블록 자체도 빈틈없이 막힌건 아니다.
[10]
원래도 전차는 전면이 두껍지만 복합장갑이 도입되면서 현대에 와서 그것이 더 심해졌다. 측후면까지 전면처럼 만들려면 중량과 부피가 너무 커진다. 그래서 많이 얻어맞는 전면이라도 확실하게 보호하려는 것. 이렇다보니 어쩔 수 없이 측면은 데미지 컨트롤 기술을 이용해 맞아도 살아남게 만들거나 반응 장갑을 도입한다.
[11]
Abrams Reactive Armour Tile
[12]
Ewa Lidén. (2010). “Interaction between High-Velocity Penetrators and Moving Armour Components”. Uppsala University. Sweden. pp. 45
[13]
즉, 벌징 아머나 벌링턴 장갑처럼 내부 충전재로 폴리머나 고무를 사용하는 복합장갑들도 NERA의 일종이다.
[14]
두 고경도 강판 사이에 팽창성 복합소재를 끼워 넣었다. 날탄은 고경도 급경사 공간장갑으로 관통력을 급감시키고, 메탈제트는 NERA가 허리를 끊어서 방어하는 아주 효과적인 방식이다.
[15]
스틸브루는 강판-고무가 겹쳐지는 구조로 배치되며, 원래 장갑 위에
증가장갑 형식으로 추가되는 방식으로 적용된다. 당연히 그냥 고무가 아니라 특수 고무이며, 날탄은 강판 자체의 강성으로 막고 성형작약탄은 고무의 팽창으로 막는다.
[16]
첨단부가 길어지기는 하나 대전차 미사일에서 첨단부가 길어지는 것은 오히려 이득이다. 대전차미사일에 탑재되는 급의 대형 성형작약 탄두는 적정 초점거리가 1.2m가 넘는 수준이기 때문에 주 탄두를 최대한 뒤에 탑재하려고 설계한다. 그러나 이렇게 해서 최대한 초점거리를 길게 늘려도 적정 초점거리를 맞추지 못하기 때문에 현대의 모든 대전차 미사일은 탑재된 성형작약탄의 최대 잠재 관통력보다 낮은 관통력만을 낸다.
[17]
2개의
EFP 탄두가 수직 아래 방향을 보게 탑재되어 있어서, 미사일을 적 전차의 머리 위로 지나가게 쏘면 자동으로 폭발하여 아래로 관통자를 쏘아내린다.
[18]
일반적인 직렬 탠덤탄두지만, 미사일 자체가 급상승했다 내려찍으며 전차의 상면을 타격한다.
[19]
헥소젠을 기반으로 하는 플라스틱 폭발물 Semtex 폭발 장약을 사용한다.
[20]
종종 칵투스가 BMP-3에 적용된 반응장갑이라고도 알려졌으나 이는 명칭이 혼동된 것으로, BMP에 사용된 것이 폭발력을 줄인 카카스 ERA이며, 칵투스는
오비옉트 640 등에 사용된 시제 ERA다. 처음에는 카카스도 칵투스라고 명명되었다가 구분을 위해 이름이 바뀌었다는 말도 있다.
[21]
안 터지기 때문에 착탄시 폭발하는 활성형 반응장갑보다는 방호력이 낮지만 그래도 어느정도의 방어가 가능하다.
[22]
레일건 가속 스킬을 적용하면 HP가 서서히 줄어드는데, 이게 더미 대미지를 입는 방식이라 방어력 적용을 받는다. HP가 아예 줄지 않는 건 아니지만 그 속도가 대폭 낮아져 결과적으로는 (조금씩 피가 깎임에도 불구하고!)적의 공격을 훨씬 더 잘 견디며 무지막지한 화력을 퍼붓는 지옥의 기갑부대가 탄생한다.