자꾸 로그인 안하고 글을 쓰다보니 이젠 비밀번호까지 가물가물하네요..;;


아래에
레일건 이야기가 나와서 말인데요.


레일건...
일명 '가우스 라이플'이라고도 불리는데..
이 레일건에 대한 자료를 찾다가 알기 쉬운 설명이 있어 소개 합니다.



레일건(Rail Gun/Cannon)이란

레일건은 소형의 매스 드라이버(Mass Driver)를 가리키는 용어이다.

레일건이라는 이름은 전류를 흘리는 전선을 따라서 발사체가 가속되어 날아가는 과정이 마치 열차가 레일을 달려서 가속되는 것과 비슷하기 때문에 붙은 이름으로, 엄밀히 말하면 입자 가속 총(Particle accelerator gun), 또는 전자장 가속 발사기(Electromagnetic pulse accelerator launcher)라고 불러야 한다.(레일건이란 이름은 일종의 별명이라고 할 수 있다.)

레일건은 1970년대 초, 실제로 연구가 시작된 병기이며 80년대 제안되었던 SDI 계획에서 사용하기 위하여 다양한 연구가 행해졌다.

현 시점에서도 레일건은 전함 용의 미사일 요격 시스템과 같은 다분히 전술적, 전략적인 무기로서 개발이 진행 중에 있으며, 보다 현실적인 무기로서의 개량이 진행 중에 있다.

<레일건의 현실과 단점.>

레일건이라는 무기에 다양한 장점이 있음에도, 현재 이 무기는 실용화되어 있지 않다. 더욱이 영화나 게임에서 등장하는 보병용의 소총의 개발은 아예 시도조차 이루어지고 있지 않은데, 이는 레일건의 개발에 있어 몇가지 어려움이 존재하기 때문이다.

특히, 소총으로 개발하기에는 무엇보다도 반동이 강하다는 단점이 있다. 얼핏 생각하기에 레일건은 자장의 반발 만으로 발사되기 때문에 충격이 약할 것으로 생각하기 쉽지만, 뉴턴의 제 3 법칙(모든 물체에 힘이 작용할때는 그 반대되는 방향으로 같은 힘이 작용한다.)에 의해서 총탄이 발사될때, 그 반대쪽으로 힘이 작용하기 때문에 상당히 강한 힘이 전해진다.

그 충격을 생각해 보면, 다음과 같다.

총탄의 가속도가 2km/ss(1초에 2km 속도까지 가속)라고 하고, 총탄의 무게가 30g(BB탄의 3배 무게)이라고 한다면, 그때 가해지는 충격은 약 60Ns. 즉, 초속 1m로 움직이는 60kg 물에 부딪친 정도의 충격이 총기를 통해 전해진다.
이 정도면 그다지 크지 않겠다고 생각하겠지만, 총기라고 한다면 버튼(방아쇠)를 누르는(당기는) 순간, 발사되지 않으면 안된다. 따라서 1/10초 만에 총탄이 나간다고 해도 충격은 자그마치 600Ns. 초속 10m로 움직이고 있는 60kg 물체와 부딪치는 충격(100m 달리기를 하고 있는 칼루이스 선수와 정면으로 부딪치는 충격)이 총기의 개머리판을 통해 전해지는 것이다.

만약, "이레이저" 영화 속에서와 같이 콘크리트도 꿰뚫을 수 있는 레일건이라면 그 속도는 초속 4~5km 정도. 그 충격은 1200~1800N. 2마력이 넘는 힘이 되므로, 보디빌딩으로 단련된 아놀드의 팔이라도 견뎌내지 못하고 말 그대로 능지처참되고 말 것이다.(한쪽 팔에 2 마력, 즉 말 두마리의 힘이 전해진다면 인간이 견딜 수 있을까? 조선시대의 능지처참은 소2~4마리로도 가능했다.)

보병용 화기로 사용할 수 없는 또 다른 단점은, 음속의 4배에서 5배에 달하는 레일건의 탄두가 강력한 충격파를 발생시킨다는 점이다. 탄두가 작고 순간적이기에 그 충격은 제트기 정도는 아니지만, 창문을 깨뜨리고 주변 사람들이 넘어질 정도의 충격이 가해진다.

하지만, 고정되어 있는 함선 등에서 사용하는 무기로서의 레일건은 현 시점에서도 계속 개발 중에 있다. 그러나, 기술적인 어려움으로 인하여 실용화에는 문제가 있으며 아직 공식적으로 사용되고 있는 것은 없다.


***


매스 드라이버(Mass Driver)란.

매스 드라이버란, 자기장에 의한 효과로 물체를 가속시키는 장치를 말한다.
기본적으로는 동일한 자기장의 반발 효과를 사용하여 물체에 힘을 가하는 것을 의미하는데, 간단히 말하면 자석 2개의 같은 극을 마주했을때 밀쳐내는 것과 같다고 할 수 있다.

매스 드라이버는 전기 만으로 작동시킬 수 있어, 로켓이나 화약과는 달리 별도의 연료를 소모하지 않는 것이 장점. 때문에, 우주 시대에 대형 물자를 원하는 위치까지 수송하도록 하는데 적합한 시설로서 검토되고 있다.

구체적인 계획으로는 소행성이나 달에서 채취한 광물을 지구로 보내는 경우에 사용될 것으로 예상되며 현 시점에서도 여러 단체나 학계에서 다양한 연구가 행해지고 있다.

이러한 형태의 자원 수송용의 시스템은, 대형의 매스 드라이버와 이 광물을 받기 위한 캐처(매스 캐처.Mass Catcher)의 두가지 시스템으로 이루어진다.

매스 드라이버는 대형의 물체를 비교적 손쉽게 고속으로 가속시킬 수 있기 때문에, SF WAR의 세계 속에서는 전략 병기(위성 크래셔) 등으로 사용되는 경우도 많다.

드래고너 등의 애니메이션에서는 달에 설치된 광물 수송용의 매스 드라이버가 도시를 괴멸시키는 전략 병기로 전용되었으며, 헤비기어 2 게임에서는 지구군이 테라노바 식민지에 피해를 주기 위하여 이 병기를 사용하기도 했다.


(출처 : http://blog.naver.com/zetete/20012097754)


레일건

레일건(railgun)은 SF영화나 게임에서 단골로 등장하는 무기다. 아널드 슈워제네거가 출연한 영화 ‘이레이저’에 등장하는 총이 바로 레일건이다. 영화 ‘스타워즈’에서도 제국군의 로봇들이 레일건을 쏘는 장면이 나오고 ‘퀘이크’ 등 게임에서도 레일건을 흔히 볼 수 있다.

이 레일건은 영화나 게임에만 가능한 단순한 상상의 산물이 아니다. 미군은 이미 수십 년 동안 레일건을 연구하고 있다. 레일건은 전자포(electromagnetic gun)의 일종으로 소형 발사체를 전자력으로 가속시켜 엄청나게 빠른 속도로 날려 보낼 수 있는 무기다.

2개의 레일 사이에 발사체를 얹고 전류를 흘려 강력한 자기장을 발생시키면, 자기장과 발사체를 통과하는 대전류 사이에 작용하는 반발력으로 발사체를 엄청나게 빠른 속도로 날려 보낼 수 있다. 이 원리를 이용한 것이 바로 레일건이다.

탄환이나 포탄 같은 각종 발사체의 속도(포구초속)가 빠를수록 사거리가 길고, 더 강력한 파괴력을 가진다. 화약의 화학에너지를 이용한 현재의 대포들은 포구초속이 1km/s 내외다. 미 해군의 레일건 실험과정에서는 4.4km/s라는 경이적인 속도를 달성했다. 이미 오래 전에 이론적 원리가 알려지고 실험도 성공했지만, 레일건이 실전배치되지 못한 것은 전원이나 안정성 문제 때문이다.

현재 기술로 레일건 1문을 발사하기 위해서는 대형 구축함 1척을 움직이는데 필요한 만큼의 에너지가 필요하다. 당연히 레일건에는 엄청난 크기의 전원장치가 필요하다. 따라서 육군의 소총이나 전차포로 활용할 수 있는 소형 레일건을 실용화하는 것은 현재로서는 불가능하다. 또한 레일건을 발사할 때 발사기 자체를 부러뜨릴 만큼의 강한 반발력이 생기는 것도 문제다. 하지만 해군의 경우, 대형 군함에 전원장치를 탑재할 공간을 마련할 수 있고, 군함 자체의 무게와 크기로 반발력을 흡수할 수 있으므로 실용화의 가능성이 높다.

미 해군은 현재 2008 회계연도까지 함정 탑재용 레일건(사정거리 450km)의 실용화를 목표로 연구를 계속하고 있다. 물론 이 연구는 단순히 가능성 여부를 탐색하는 것이므로 실제 무기 양산까지는 더 많은 시간이 필요할 것으로 보인다.

미 해군은 레일건 1문의 파괴력이 항공모함의 2배에 달할 것으로 예측하고 있다.

< 김병륜lyuen@dema.mil.kr >