고층 빌딩 옥상에 설치된 이른바 '빌딩 GOP'의 대공포 KM163A1 벌컨. 국방홍보원


서울 시내에는 정말 많은 고층 건물이 있지만, 고층 아파트나 빌딩에서 생활하면서 건물 옥상에 올라가 본 사람은 그리 많지 않을 것이다. 일부 건물 옥상에 정원이나 흡연장이 설치된 사례가 있기는 하지만, 20~30층이 넘어가는 건물들은 추락사고 등 안전상의 문제를 고려해 평소에는 옥상 출입문을 아예 잠가놓는 경우가 많다. 그리고 이렇게 폐쇄된 고층 건물 옥상에는 생각보다 많은 ‘대공 진지’가 설치돼 있다. 일명 ‘빌딩 GOP’라 불리는 이러한 대공 진지는 유사 게임몰릴게임 시 서울 시내로 들어온 적 항공기에 대응하기 위해 고안됐다. 지금은 건물주나 입주자들의 민원이 늘어나면서 그 숫자가 많이 줄어들었고, 남아있는 진지도 유사시 신속하게 대공포를 설치할 수 있도록 최소한의 설비만 남겨놓은 곳이 많지만, 한때는 서울 시내에서 높다고 소문난 고층 빌딩에는 대부분 이러한 대공 진지가 설치돼 있었다.

카카오야마토 고층 빌딩 '대공 진지'에 설치돼 있는 대공포
이러한 대공 진지에 배치된 주력 대공 무기는 ‘발칸포’다. 6개의 포신이 회전하며 1분에 무려 6,000발을 쏟아내는 발칸은 서울의 빌딩 GOP는 물론이고 전·후방 각지의 군사시설에 방공 무기로 대량 배치돼 운용되고 있다. 발칸은 포신이 회전하며 불을 뿜는 모습이 워낙 인상적이기도 하고, 바다이야기릴게임연타 영화나 드라마에서도 자주 등장해 많은 사람들이 ‘대공포=발칸’이라는 인식을 갖는다. 그런데 원래 대공포는 엄청난 덩치의 대포가 주류였고, 머지않은 미래에 옛날의 그 대구경 대공포가 발칸을 밀어내고 대공포의 주류가 된다고 한다면 사람들은 어떻게 생각할까.



35㎜ 탄약을 사용 신천지릴게임 하는 오리콘 대공포. 한국일보 자료사진


대공포(對空砲)는 말 그대로 공중에 있는 목표물을 맞히기 위한 ‘대포’다. 탄약 구경이 20㎜ 이상일 때는 ‘포(砲)’, 이하일 때는 ‘총(銃)’으로 분류한다. 예비역들이 군대에서 많이 봤을 ‘50구경’ 중기관총도 크고 육중하지만, 포가 아닌 총으로 분류된다. 황금성오락실 물론 이 50구경도 대공 사격에 많이 쓰이지만, 원래 대공포는 말 그대로 구경 20㎜ 이상의 탄약을 발사하는 포가 대부분이었다.

인류 최초의 대공포는 열기구를 겨냥한 대포
사실 대공포는 처음 등장했을 때부터 ‘포’였다. 인류가 적의 공중 물체를 쏴서 떨어뜨리려고 시도한 것은 미국 남북전쟁까지 거슬러 올라가는데, 이때 대공 사격의 대상은 적의 정찰용 열기구였다. 세계 최초의 대공전용 무기는 19세기 말 보불전쟁 때 프로이센군이 사용한 ‘기구 방어포(Ballonabwehrkanone)’였는데, 이 무기는 37㎜ 대포를 개조해 만든 것이었다. 이후 제1차 세계대전에서 항공기 사용이 확대되면서 대공 무기를 갖추는 나라도 점점 늘어났는데, 영국과 프랑스, 독일 등 대부분의 국가는 37㎜부터 75㎜, 76.2㎜와 같은 야포 가운데 포탄의 속도가 빠른 것들을 가져다 약간의 개조를 거쳐 대공 사격용으로 썼다.



제2차 세계대전에서 사용된 독일군의 88㎜ 대공포. 독일연방기록관리소


항공기는 육상에서 움직이는 차량보다 훨씬 빠르다. 비행 고도가 높아질수록 지상에서는 더 작게 보이기 때문에 조준도 어렵고, 뭔가를 쏴서 맞히는 것은 더 어렵다. 당연히 한 발 한 발 느릿느릿 쏘는 대포보다 짧은 시간에 최대한 많은 총탄을 쏟아부을 수 있는 기관총이 대공 사격에 더 유리해 보이지만, 실제로는 그렇지 않다. 제1차 세계대전 때 전투기들은 3~5㎞ 고도에서 날아다녔고, 제2차 세계대전 때는 5~10㎞ 높이를 날았다. 폭격기들은 9~12㎞까지 올라갔는데, 어지간한 중기관총으로는 1~2㎞ 정도 고도의 목표를 맞히는 것이 한계였다. 항공기가 날아다니는 고도까지 포탄을 올려보내야 했으니 당연히 강한 위력의 대포가 필요했고, 이 때문에 대부분의 나라는 37㎜부터 150㎜ 등 크고 무거운 대포를 대공포로 썼다.

공중에서 포탄 터뜨려 파편으로 비행기 잡는 방식
큰 대포를 사용해 높은 고도까지 포탄을 올려보내는 데 성공했다고 해도 포탄을 목표물에 맞히는 것은 쉽지 않았다. 그래서 이런 대구경 대공포는 많은 수의 포를 모아서 집중 사격을 통해 화망(火網)을 만들어 적 항공기를 잡는 전술을 썼다. 물론 이러한 방식을 써도 항공기를 맞히는 것은 어려웠기 때문에, *시한신관(Time Fuze)이 대공 사격용으로 사용됐다.

시한신관(Time Fuze)
목표물에 탄착했을 때 그 충격으로 포탄을 폭발시키는 일반적인 충격신관의 단점을 보완하기 위해 고안된 장치. 포탄이 발사된 후 목표물까지 날아가는 시간을 계산해 포탄이 지면 탄착 직전 폭발하도록 폭발 시간을 설정하는 용도로 사용된다. 목표 고도까지 도달하는 데 걸리는 시간을 계산해 고도 도달 시점에 맞춰 포탄을 터트릴 수 있어 연막탄 또는 조명탄을 쏠 때도 사용.

관측병이 적기의 고도를 측정해 포반에 알려주면, 포반은 포탄이 목표 고도까지 다다르는 데 걸리는 시간을 계산해 시한신관에 장입한 후 포탄을 쐈다. 이렇게 발사된 포탄은 정해진 고도에서 폭발해 다량의 파편을 흩뿌림으로써 공중 표적을 잡았다. 제2차 세계대전 후반에 ‘가변시한신관(Variable Time Fuze)’, 일명 VT신관이라는 근접 신관(Proximity Fuze)이 나왔는데, 이 신관은 목표물에 접근하면 자동으로 폭발하는 기막힌 발명품이었다. 내부에 아주 작은 출력의 전파 송·수신기를 넣은 근접신관은 전파를 쏘면서 비행하다가 송신한 전파가 목표물에 맞고 반사돼 수신기에 들어오면 폭발하는 원리였다.



Mk53 근접신관. 미 해군


1942년 미군에 처음 도입된 근접신관은 당시로서는 첨단 과학기술의 결정체였다. 핵무기 개발 계획인 맨해튼 프로젝트와 맞먹는 천문학적인 개발비가 투입됐고, 첫 생산 물량 기준으로 신관 하나 가격이 중형차 1대 가격보다 비쌌다. 전쟁 기간 중 대량 생산된 덕분에 가격이 낮아지기는 했지만, 여전히 포탄보다는 비쌌다. 하지만 미사일이 없던 시절, 대구경 대공포와 근접신관 조합은 지상에서 적의 전투기나 폭격기에 대항할 수 있는 유일한 무기였기 때문에 전쟁이 끝난 이후에도 한동안 주력 대공 무기로 애용됐다. 그러나 1950년대 초반, 미사일이 등장한 이후 상황이 달라지기 시작했다.



미 육군의 나이키 허큘리스 미사일. 미 국방부 국방영상정보배포시스템



미사일 등장에 따라 기관총 수준으로 작아진 대공포
미국의 *나이키 시리즈와 소련의 SA-2는 45~48㎞의 사거리와 21~25㎞에 달하는 요격 고도를 구현했는데, 이는 기존의 대구경 대공포와는 비교할 수 없는 성능이었다. 미사일의 등장 이후 대공포는 저고도 위협에 대응하기 위한 소구경 기관포가 대세가 됐고, 포탄의 크기도 20~40㎜ 수준으로 작아졌다.

나이키 시리즈(Project Nike)
높은 고도에서 빠르게 비행하는 제트기를 요격하기 위해 제2차 세계대전 때 시작된 지대공 미사일 개발 프로젝트. 나이키 에이잭스(Ajax)·허큘리스(Hercules)·제우스(Zeus)가 개발돼 대량 배치됐으며, 일반 고폭탄두는 물론 핵탄두를 싣고 적의 핵폭격기나 핵미사일을 원거리에서 요격하는 용도로도 사용된다.

미국은 20㎜ 포신 6개가 회전하며 분당 6,000발의 탄을 토해내는 M61 ‘벌컨(Vulcan)’을 만들었는데, 이것이 우리가 ‘발칸포’라고 부르는 바로 그 무기다. 총이나 포는 화약의 힘으로 탄을 밀어내는 무기이기 때문에, 연속으로 사격하면 포신이 달아오른다. 이러한 포신을 냉각하지 않으면 고열에 의한 금속 변형이 일어나면서 탄도 안정성이 떨어지는 것은 물론, 포신 내부에서 폭발할 수도 있다. 외부 동력을 사용해 여러 개의 포신을 회전시키며 포탄을 쏘는 벌컨은 포신 과열 우려도 적고, 발사속도도 크게 높일 수 있다. 일반적인 기관포가 1분에 수백 발 정도를 겨우 쏘는 데 반해, 벌컨은 1초에 100발씩 포탄을 토해낸다. 이 엄청난 양의 포탄으로 탄막을 만들면 소형·고속 표적을 잡는데 매우 효과적이다.
당대 최고의 발사속도를 자랑하던 벌컨은 육군의 저고도 방공 무기로 대량 보급됐고, 전투기의 기본 무장은 물론, 군함의 최후 방어 무기 등 다양한 파생형이 만들어졌다. 1967년 이집트군의 작은 고속정이 쏜 소련제 함대함 미사일에 이스라엘 구축함이 격침당한 ‘에일러트 쇼크’ 이후, 미국은 새로운 위협으로 대두된 대함 미사일에 대응할 방안을 고심하다가 벌컨의 엄청난 발사속도를 이용해 탄막으로 미사일을 잡는 근접방어무기(CIWS, Close-In Weapon System) 개념을 고안했다. 이것이 Mk.15 ‘팰렁스(Phalanx)’다. 그리스 보병 방진 ‘팔랑크스’에서 이름을 따온 이 무기는 레이더와 사격통제시스템, 벌컨을 하나로 묶어 독립적으로 작동한다. 기관포 윗부분에 레이더와 사격통제장치가 있는 원통형 구조물이 있고, 하부에 탄창과 급탄 장치가 달린 팰렁스는 함대공 미사일을 피해 접근하는 적 대함 미사일을 근거리에서 처리하는 최후방어무기로 호위함부터 항공모함에 이르기까지 거의 모든 군함에 장착됐다.



Mk15 팰렁스 근접방어무기. RTX 홈페이지



회전식 포신 사용해 발사속도 극대화환 기관포 경쟁
회전식 포신을 사용해 발사속도를 극대화한 기관포에 레이더와 사격통제장치를 붙여 1~3㎞ 이내의 근거리에서 적 미사일을 요격하는 이러한 무기체계는 팰렁스 등장 이후 세계 각국에서 유행처럼 번졌다. 다만 20㎜ 기관포는 위력과 사거리가 약하다는 지적에 따라 유럽과 소련·러시아, 중국은 30㎜ 6~7포신 기관포를 주로 만들었다. 네덜란드의 ‘골키퍼’는 7개의 포신을 회전시켜 분당 4,200발의 속도로 30㎜ 포탄을 쏟아내고, 소련의 AK630 역시 6포신 30㎜ 기관포로 분당 4,000발 이상을 쏜다.
중국은 다포신 기관포로 발사속도를 극대화하는 데 진심인 나라다. 730형 CIWS는 7개의 포신을 돌려 분당 5,800발의 30㎜ 포탄을 발사할 수 있고, 최신형인 1130형 CIWS는 무려 11개의 포신을 써서 분당 1만1,000발의 30㎜ 포탄을 쏜다. 위력이 강한 30㎜탄을 1초에 183발씩 토해내는 이 무기는 5㎞ 거리에서 마치 구름과 같은 탄막을 만들어 접근하는 모든 위협을 차단할 수 있는데, 중국은 1130형 CIWS의 초음속 대함 미사일 격추 성공률이 96%라고 주장한다. 중국은 여기서 더 나아가 포신 20개를 써서 분당 2만 발을 퍼붓는 괴물 같은 시제품까지 만들기도 했다.



연평도에 설치된 우리 군의 20㎜ 발칸포. 한국일보 자료사진


이렇게 보면 대공포는 무조건 회전식 포신을 쓰고, 발사속도를 높이는 것이 정답인 것 같지만, 따지고 보면 그렇지도 않다. 팰렁스가 쓰는 20㎜ 탄약은 텅스텐 탄약 기준으로 1발에 30달러다. 1초만 쏴도 3,000달러가 날아간다.
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이일우 자주국방네트워크 사무국장