철갑탄도 막는 ‘금속 스펀지’ …방탄복 경량화 예상

철갑탄도 막는 ‘금속 스펀지’ …방탄복 경량화 예상

입력: 2016.04.09 18:05 ㅣ 수정 2016.04.09 21:05

미국의 과학자들이 스펀지처럼 내부에 구멍이 가득한 다공성 금속 구조물로 관통력이 강력한 철갑탄을 막아내는 실험에 성공했다고 밝혔다.

8일(현지시간) 데일리메일 등 외신은 미국 노스캐롤라이나 주립대학교 아프사네 라비에이 교수가 ‘CMF’(composite metal foam·합성 금속 폼)라는 특수 금속소재의 강력한 방탄 능력을 최근 실험을 통해 입증했다고 보도했다.

CMF는 과거 라비에이 교수가 군사 분야 등에 사용하기 위해 개발한 ‘폼 메탈’(foam metal) 소재의 일종으로, 스테인리스강으로 만든 얼개 형태의 구조물 사이에 속이 빈 강철구(球)가 끼워 넣어진 형태로 구성돼있다. 

연구팀은 이 소재가 다른 금속재질에 비해 열이나 화염에 잘 견딜 수 있으며 X선, 감마선, 중성자 방사선을 차단하는 기능 또한 가지고 있다는 점을 기존 연구에서 증명했던 바 있다. 

이번에 연구팀은 해당 소재가 방탄복에도 사용될 수 있을지 여부를 알아보기 위해 5m 거리에서 M80탄환과 M2 철갑탄(armor-piercing round)을 발사하는 실험을 진행했다. 철갑탄이란 본래 차량이나 장갑차의 얇은 장갑을 뚫는데 사용되는 탄환이다.

미국 법무부에서는 방탄 성능에 따라 방탄조끼의 종류를 분류하고 있는데, 7.62㎜소총탄을 막을 수 있는 레벨Ⅲ이나 철갑탄을 막을 수 있는 레벨Ⅳ 이상의 제품들은 일반적 방탄섬유만으로는 관통력을 감당할 수 없어 그 뒤에 금속으로 된 두꺼운 방탄판을 함께 사용하고 있다. 

한편 CMF는 1인치(2.54㎝) 이하의 두께로도 철갑탄을 막아낼 수 있다는 사실이 실험을 통해 밝혀졌다. 라비에이 교수는 “이때 피격된 부위 뒷면의 돌출은 8㎜에 불과했다. 이는 미 법무연구소(National Institute of Justice)에서 규정하는 방탄복의 최소 요건과 일치하는 것”이라고 밝혔다. 

연구팀은 CMF를 다른 소재와 함께 사용했을 때의 효과 또한 알아보았다. 이들은 CMF의 전면에 세라믹 전면판(face plate)을 붙여 실험해 본 결과, 총구속도 3057㎞/h로 발사된 철갑탄의 전체부피 중 약 65%가 격돌 순간 조각나 소실된다는 점을 확인했다. 또한 케블라(Kevlar, 방탄용 화학섬유의 일종) 또는 알루미늄으로 된 후면판(backplate)을 부착해 실험해 본 결과 충격에너지가 분산되는 효과가 나타났으며, 이 경우 더 큰 경량화가 가능해진다고 밝혔다. 

연구팀은 CMF를 사용하면 방탄판이 사용되는 방탄복 제품들을 상당히 경량화 할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 연구팀은 기존의 방탄복과 비교해 20% 더 적은 중량으로도 똑같은 방탄 효과를 낼 수 있을 것으로 추정된다고 밝혔다.



사진=ⓒ노스캐롤라이나 주립대학교(위)/유튜브

방승언 기자 earny@seoul.co.kr