첨단무기계 희대의 실패작 > 군사무기

때론 현실이 만화보다 더 만화 같은 경우도 있다. 특히 병기공학 분야에서는 적국보다 더 나은 무기를 만들려다가 이도저도 아닌 희대의 실패작을 만들어내기도 하는 일이 일상다반사다.
절대 부서지지 않는 전차, 절대 침몰하지 않는 항공모함, 영구적 비행이 가능한 군용기에 이르기까지 말은 그럴싸하게 들리지만 실제로 만들어 본다면 과연 결과는?

무기라는 물건은 묘한 매력을, 아니 마력을 갖고 있다. 그 원천은 아마도 무기의 본질, 즉 인명을 살상하고 물건을 파괴하는 것에서 찾을 수 있지 않을까 한다. 강력한 힘과 파괴 본능을 실체화했다는 점에서 나도 모르게 더 강한 무기에 빠져드는 것은 아닐지.

특히 세계의 전쟁 역사를 둘러보면 패전이 눈앞에 닥친 국가일수록 상식을 뛰어넘는 살상력을 발휘하는 병기의 개발에 열을 올리는 모습을 쉽게 발견할 수 있다. 정공법으로는 승산이 없으니 현실성은 다소 떨어지는 조커 카드를 써서라도 전세를 일거에 뒤집겠다는 심산인 것이다.

그것이 제대로 통한다면 다행(?)이지만 현실은 그리 호락호락하지 않다. 현대전은 한 국가가 가진 유·무형의 역량이 모조리 동원돼야 하는 명실상부한 국가 총력전이다. 어린 아이가 주먹이 크다고 프로 권투선수를 이길 수 없듯이 빈사상태에 놓인 나라가 강력한 무기 하나를 지녔다고 전세가 역전될 확률은 극히 희박하다.

그럼에도 많은 국가들이 지푸라기라도 잡는 심정으로 이런저런 '괴병기'의 개발에 매달려 온 것은 부인할 수 없는 사실이다. 또한 이 과정에서 실제로 제작됐거나 설계라도 완성된 무기들은 황당무계하지만 폼 나는 무기로 인정받으며 오랜 기간 세인들의 입에 회자되고 있다.

무적 전차, 아니 육상 군함의 꿈

어차피 전쟁이란 동수의 인원이 동일한 장비로 기량을 겨루는 스포츠가 아니다. 따라서 이왕이면 적보다 우수한 장비를 갖고 싶은 것이 사람의 마음이다.

이 같은 맥락에서 모든 적 전차를 격파할 수 있으면서도 적의 공격에는 결코 파괴되지 않는 무적의 전차는 모든 국가들이 바라마지않은 꿈의 무기일 것이다. 만화에나 등장할 법한 이 전차를 독일이 실제로 개발하려 했다면 믿을 수 있을까. 사실이다. 독일을 가리켜 전차군단이라 부를 만큼 제2차 세계대전에서 독일 전차의 활약상은 타의 추종을 불허했다.

하지만 독일의 명품 전차가 연합군 전차보다 성능적 우위를 점하게 된 것은 2차 대전 중반 이후쯤이다. 초반에는 기관총 밖에 없는 전차들이 기갑부대의 주력을 맡고 있었다. 영국과 프랑스, 그리고 유럽의 작은 나라를 상대할 때에는 이런 장난감 같은 전차로도 부족함이 없었지만 1941년 소련을 침공하면서 상황은 달라졌다.

소련의 최신예 KV 전차와 T-34 전 차가 당시의 독일 전차에 비해 기동력, 화력, 방어력 등 모든 면에서 우위를 점했던 것. 독일군 장병들은 소련의 이 전차 듀오를 '요괴'라고까지 불렀다. 그렇지 않아도 골머리를 앓던 히틀러와 독일군 수뇌부들은 얼마 지나지 않아 무서운 첩보를 접하게 된다.

소련이 전비 중량 55톤급 신형전차 SMK를 실전 투입할 것이라는 첩보였다. SMK는 당시 독일군 주력전차인 4호 전차(25톤 급)의 두 배가 넘는 덩치에 포탑도 2개였다. 결과적으로 SMK 전차는 여러 문제점이 발견되며 실전에 투입되지 않았지만 불안감에 휩싸인 독일 SMK를 압도할 수 있는 신형 전차의 개발 의욕을 불태웠다.

이렇게 당대 최고의 자동차 설계가 페르디난트 포르쉐 박사가 1942년 6월 신형 전차의 설계안을 제출했고 히틀러의 승인을 받아 개발이 이뤄졌다. 이것이 바로 70년이 지난 현재까지도 역사상 가장 무거운 전차로 남아있는 '마우스 (Maus)'다. '쥐'를 뜻하는 명칭과 달리 마우스 전차의 전비 중량은 무려 200톤에 이른다.

설계의 주안점은 간단히 말해 무자비할 정도로 강력한 공격력과 방어력이다. 대공포로 설계된 구경 128㎜ 전차포를 주포로 탑재했는데 크루즈미사일도 아닌 것이 3.5㎞ 밖의 전차조차 맞추기만 하면 단 한 방에 고철 더미로 만들 수 있는 무시무시한 파괴력을 지녔다.

마우스의 방어력 또한 당시로서는 상상을 초월하는 수준. 전차에서 가장 두꺼운 부위인 포방패의 장갑 두께가 평균 25㎝나 됐다. 부위에 따라 46㎝인 곳도 있으며 이것을 다 시 24㎝의 포탑 전면장갑이 보호하고 있다.

포방패 외에도 어지간한 부분의 장갑 두께는 20㎝를 가뿐히 넘었고 전차에서 제일 방어가 취약한 상부와 하부 장갑조차 제일 얇은 곳이 독일군 4호 전차의 포탑 전면장갑 두께와 필적하는 5 ㎝였다.

문제는 이로 인해 중량이 200톤이나 되면서 전차의 또 다른 핵심 성능인 기동력은 시쳇말로 '안습' 수준이라는 것. 때문에 1,200마력급 MB517 디젤엔진을 탑재했음에도 노상에서의 최고 시속은 고작 13㎞에 지나지 않았다. 또한 거리 160㎞의 포장도로를 주행하는 데 무려 4,200ℓ의 연료가 필요한'기름 먹는 하마'였다.

어쨌든 마우스는 실제 포탑과 동일 중량의 모의 포탑을 실은 V1호차와 양산형 포탑을 장착한 V2호차 등 시제품 2 대가 완성됐다. 하지만 히틀러가 1943년 10월 과오를 깨달 은 듯 마우스 계획의 중지를 명령하며 더 이상은 제작되지 못했다. 그나마 생산된 2대의 마우스조차 전장에는 나가보지도 못하고 시험장에만 머물러 있다가 전쟁 후반 소련군에 의해 노획되는 치욕을 당한다.

현재도 러시아의 쿠빙카 전차박물관에서 적국(?)의 국민들에게 뒤늦은 덩치자랑을 하며 소일하고 있는 신세다. 재미있는 사실은 독일이 한때 전비중량이 각각 1,000톤, 1,500톤이나 되는, 가히 '육상 군함'이라 불러도 이상할 것 없는 전차의 개발까지 계획했었다는 점이다.

'라테(Ratte)'로 불린 1,000톤급 전차는 주무장으로 순양함의 함포였던 280㎜포를 2문 장비하는 한편 128㎜ 포 1 문, 20㎜ 대공기관포 8문, 15㎜ 대공기관포 2문 등의 어마어마한 무장을 갖출 계획이었다. '몬스터(Monster)'라는 이름의 1,500톤급 모델은 아예 인류 역사상 최대 규모인 800㎜포를 주포로 장비할 계획이었다. 불행인지 다행인지 이 두 전차는 기획단계에서 계획이 중단됐다.

침몰하지 않는 얼음 항공모함

무적 병기에 대한 꿈은 육군에서만 꾼 것이 아니다. 해군에서의 집착도 대단했다. 특히 2차 대전 초반의 영국 해군은 절대 가라앉지 않는 항공모함, 그것도 아주 거대한 것을 꼭 갖고 싶어 했다.

영국은 2차 대전 초반 독일 잠수함 U보트의 공격으로 경제의 생명줄인 상선 선단이 고사 직전까지 갔던 적이 있다. U보트는 디젤 잠수함이라 평상시에는 물 위에서 항해를 하 다가 목표에 은밀히 접근하거나 적의 공격을 피해 달아날 때 만 잠항했다는 점은 그나마 다행이었다.

항공기의 호위를 받는 항공모함을 이용해 상선의 주변해역을 철저히 수색하면 사전에 적발, 적절한 대책을 세울 수 있었다. 하지만 영국은 상선에 그만한 공중 지원을 해줄 충분한 전력이 없었다. 또 한 계속 격침되는 상선들을 보충하기에 급급한 조선소들도 철이 부족해 항공모함을 만들어 낼 여력이 없었다.

그러던 중 영국의 합동작전본부에 근무 중이던 민간인 제프리 파이크가 기막힌 아이디어를 냈다. 철이 없으면 얼음으로 배를 짓자는 것. 구체적으로 천연의 빙산에 활주로와 격납고를 구축하거나 아예 그런 시설을 갖춘 빙산을 인위적으로 만들어 대서양에 띄움으로써 항공기지로 쓰자는 내용이었다.

그는 얼음의 경우 동일 무게의 철 제작에 필요한 에너지의 1%로도 생산 가능하며 항공기 이착륙에 충분한 내구성을 지녔다는 점을 들어 현실성을 내세웠다. 기온에 따라 얼음이 녹는 것은 어떻게 처리할 생각이었을까. 파이크에게는 비장의 무기가 있었다.

그가 직접 발명한 '파이크리트'라는 신소재가 그것. 물에다 목재 펄프를 4~14% 혼합, 젤 모양의 반유동체로 만들고 그 혼합물을 원하는 모양의 틀에 넣어 얼리는 방식으로 만든 이 소 재는 일반 얼음에 비해 내구성이 뛰어나고 열에도 강했다. 전해지는 바에 따르면 50㎠의 파이크리트 블록은 권총 사격에도 멀쩡했으며 20℃ 온도에서도 무려 두 달 동안이나 녹지 않았다고 한다.

얼음인 만큼 물에 뜨는 것은 물론이다. 이런 파이크리트 덕분에 1942년 일명 '하박국(Habakkuk)' 프로젝트가 출범하게 된다. 파이크리트를 이용해 전장 600m, 전폭 90m, 배수량 220만 톤의 거대한 얼음 항공모함을 건조하겠다는 게 이 프로젝트의 요지였다. 참고로 2차 대전 당시 최대 항모인 일본 시나노의 배수량은 7만 톤이었다.

추진력은 13대의 모터를 달아 제공받으며 어뢰 피격에도 끄떡없을 수준의 강도 확보를 위해 파이크리트의 두께는 12m로 설계됐다. 항속거리는 1만 1,000㎞였다. 영국은 여기에 1,600명의 승무원과 경폭격기 100대, 전투기 200대를 탑재한다는 방침을 세웠다.

개발팀은 하박국의 설계개념을 실증하기 위해 캐나다 패트리샤 호수에 파일럿 플랜트를 건설, 1,000톤 규모의 하 박국 축소모형을 개발했다. 하지만 하박국의 운명은 여기에서부터 틀어지기 시작했다. 파이크리트는 블록 상태에서는 물에 떴지만 선박 형태로 만들자 갑판 높이가 수면 높이와 거의 차이가 없을 정도로 가라앉았던 것이다.

파이크리트는 또 항해 중 변형 문제도 심각했다. 이 문제를 해결하려면 구조보강용 철근과 외부 단열재를 늘리는 것 말고는 답이 없 었다. 그리고 건조비용도 당초 예상치인 70만 파운드에서 250만 파운드로 훌쩍 뛰어올랐다. 당시 250만 파운드면 요즘 가치로 2,000억 원이 넘는 엄청난 액수다.

결국 1944년 이내에 가능하리라고 믿었던 하박국의 완성은 하염없이 미뤄지게 된다. 그러던 와중에 독일 U보트는 1943년 봄을 전후해 미국의 대잠전력 강화와 독일군 암호해독 때문에 대서양에서 꼬리를 내렸다.

하박국이 맞서 싸울 적이 사라진 셈이다. 이에 하박국 프로젝트는 제대로 시도 해보지도 못한 채 폐기처분되고 말았다. 혹시 하박국이 실제로 건조됐다면 실전에서 정말 침몰하지 않고 대양을 지배했을까. 전문가들의 생각은 회의적이다.

영원히 비행하는 원자력 항공기

두 발의 원자폭탄을 얻어맞은 일본의 항복으로 2차 대전은 종전됐다. 하지만 살아남은 두 강대국 미국과 소련은 냉전 이라는 총성 없는 전쟁에 돌입한다. 이때 두 나라의 마음은 원자력이라는 새로운 에너지에 홀딱 사로잡혀 있었다. 그리고 원자력을 에너지원으로 사용하면 극히 적은 양의 핵연료 로 막대한 에너지를 얻을 수 있다는 사실에 생각이 미쳤다.

또한 이 생각은 자연스럽게 원자로 추진기관으로 사용하는 병기의 개발로 이어졌다. 원자력의 이용은 가장 먼저 군함에서 시작됐다. 군함은 크기가 커서 기술적으로 덜 다듬어진 초기의 원자로를 싣기에 적합하고 가장 경제적인 원자로 냉각재인 바닷물을 쉽게 구할 수 있다는 이점이 있었다.

1954년 미국 및 세계 최초의 원자력 잠수함 노틸러스호, 1959년 소련 최초의 원자력 잠수함 노벰버급의 개발도 이의 산물이다. 다음 타깃은 항공기였다. 원자력은 선박에서처럼 항공기에도 엄청난 힘과 긴 체공시간을 보장해줄 것으로 여겨졌다.

양국은 이런 항공기에 핵폭탄을 싣고 장기 체류케 한다면 혹시 모를 전면 핵전쟁에서 먼저 적국을 타격할 수 있다는 생각에 원자력 항공기의 개발에 뛰어들었다. 미 공군은 1946년부터 항공기추진 원자력 계획을 시작했고 이 계획의 일환으로 B-36 폭격기에 3㎿급 공랭식 원자로를 실은 후 X-6으로 재명명해 시험비행을 실시했다.

다만 이 원자로는 작동이 되기는 했지만 항공기의 동력기관과는 연결되지 않은 단순 화물이었다. 미국은 실험결과에 따라 최대 1주일간 지상에 착륙하지 않아도 되는 상용모델을 제작할 계획이었다. X-6 항공기는 1955년부터 1957년 사이 총 47회의 실험비행을 했다고 알려져 있다. 이에 질세라 소련도 원자력 항공기의 개발에 합류한다,

1955년 소련 국무회의에서 자국 폭격기 제작사들에게 원자력을 이용한 램제트 엔진, 제트 엔진, 터보 프롭 엔진 항공기 개발을 지시한 것이다. 소련도 미국과 마찬가지로 상용모델 개발에 앞서 Tu-95M 장거리 폭격기에 소형 원자로를 탑재, Tu-119로 개칭하고 성능실험에 나섰다.

1961년에만 34 회의 시험비행을 한 것으로 전해지는데 그중 한번은 48시간 비행에 성공한 적도 있다고 한다. 하지만 결과적으로 양국은 원자력 항공기 개발을 포기했다. 이유는 아이러니하게도 원자력이었다.

두 항공기 모두 원자로의 방사능 차폐를 위해 엄청난 두께와 무게의 차 폐벽을 기내에 싣고 있었는데 그로 인해 항공기의 중량 및 이착륙 거리 증대, 화물 탑재량 감소라는 단점이 나타난 것. 게다가 원자로를 거친 공기로 제트엔진을 돌리는 방식을 채용, 미량이지만 방사능을 띤 배기가스를 마구(?) 뿜어낸다는 점도 간과할 수 없는 부분이었다. 이뿐만이 아니다. 최고로 골치 아픈 문제는 따로 있다.

바로 추락했을 때의 뒷수습이다. 최근의 일본 후쿠시마 원전 사태에서 알 수 있듯 이 항공기가 격추돼 추락이라도 하면 정말로 '답이 없는' 상황이 벌어질 것은 명약관화했다. 실제로도 냉전 시대의 미국에서는 핵무기를 탑재한 군용기의 추락 사고가 여러 번 일어났고 주변 토양에 상당한 방사능 오염이 발생한 바 있다.

기폭장치가 작동되지 않은 핵무기조차 이 정도인데 가동 중인 원자로라면 어떤 일이 벌어질지는 두말할 나위도 없다. 따라서 미국과 소련은 원자력 항공기 개발계획을 종료시켰고 지금 이 순간까지 이를 부활시킬 생각은 전혀 하고 있 지 않다. 원자로를 동력원으로 삼은 비행체로서 구상이라도 되고 있는 것은 결코 지구에 돌아올 일이 없는 우주탐사선 정도다.

하지만 이 또한 우주왕복선 챌린저호처럼 발사 중 폭발 가능성을 배재키 어렵다는 우려로 인해 현실화될 확률은 거의 없다고 봐도 무방하다. 이와 같이 실로 엉뚱한 무기들의 면면은 일견 우습게만 보일 수도 있다. 그러나 연구자들은 나름대로의 과학적 이론과 실증을 통해 진지한 연구를 수행했다.

결과가 좋지 않았지만 혁신은 항상 기존의 틀을 깨는 발상에서 비롯된다는 사실을 직시한다면 한낱 몽상가들의 쇼로 치부할 수만도 없다. 실패가 두려워 아무것도 하지 않는 것보다는 뭐라도 시도하는 것이 낫다. 설령 실패해도 그 경험은 남는다. 발명가 에디슨도 '실패는 성공의 어머니'라고 하지 않았던가

http://popsci.hankooki.com/Article/ArticleView.php?UID=1007484

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