사거리 100km급 고체 연료 램제트 포탄 개발에 나선 노스롭 그루만

(A ground test of the Solid Fuel Ramjet engine being developed for the US Army. Credit: Northrop Grumman)

앞서 소개한 것처럼 미 육군은 현재의 155mm포에 사정거리를 크게 연장한 초장거리 포탄 프로젝트인 XM1155 Extended-Range Artillery Projectile (ERAP) 프로그램을 추진하고 있습니다. ERAP의 목적은 현재 사용되는 155mm 포에 호환될 수 있는 100km 급 장거리 포탄을 개발하는 것입니다. 사정거리를 이렇게 길게 연장하기 위해 제안되고 있는 대표적인 방법은 바로 램제트 포탄입니다. 앞서 레이시온은 램제트 기술을 적용한 장거리 포탄을 개발한다고 발표했습니다.

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그런데 ERAP 사업에 뛰어든 또 다른 방산 업계의 거인인 노스롭 그루만 역시 고체 연료 램제트 (Solid Fuel RamJet (SFRJ)) 기반의 장거리 포탄 기술을 개발하고 있다고 밝혔습니다. 노스롭 그루만은 고체 연료 램제트 엔진의 연소 테스트를 진행했으며 이를 기반으로 XM1155 ERAP 포탄을 개발할 계획입니다.

고체 연료 램제트는 글자 그대로 액체가 아닌 고체 연료를 사용하는 방식인데, 기본적으로는 고체 연료 중심에 공기가 통할 수 있는 통로를 낸 구조입니다. 일단 작약을 이용해서 포탄을 초음속으로 발사하면 공기가 빠른 속도로 통로 안으로 들어오면서 자연적으로 압축된 후 연료와 함께 연소해 추력을 발생시킵니다.

이와 같은 램제트 방식은 구조가 단순하고 초음속 영역에서 효율적이기 때문에 과거부터 장거리 포탄 기술 중 하나로 주목받았습니다. 하지만 실용적인 램제트 포탄을 개발하는 일은 생각보다 어려운 과제 중 하나였습니다. 특히 중요한 문제는 정확히 목표를 타격하는 일입니다. 장거리 포탄일수록 목표를 명중시키기 힘든데 램제트 엔진으로 포탄을 가속하는 경우에는 더 힘들 수밖에 없습니다.

노스롭 그루만의 램제트 포탄은 비행 중 경로를 변경할 수 있으며 심지어는 이동 표적도 공격이 가능한 스마트 포탄으로 개발 중입니다. 다만 이런 기술은 결국 비용 증가로 이어지기 때문에 기존의 포병 전력을 완전히 대체하기보다는 신속 대응이 필요한 표적에 대한 정밀 타격 무기로 개발될 것으로 보입니다. 항공 지원을 요청하는 것보다 훨씬 신속하게 초음속 포탄으로 수분 이내 표적을 타격한다는 것이죠.

과연 가까운 미래에 실용적인 램제트 스마트 포탄이 등장할 것인지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/military/northrop-grumman-test-fires-solid-fuel-ramjet-engine-artillery/

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