[헤럴드경제=오상현 기자] 강원도 인제군 서화면 천도리.

전방지역에서 군 생활을 했던 예비역들에게는 익숙하지만 친근해지기 어려운 지명입니다.

서울에서 차로 3시간. 지난 4월 25일 프로파일럿 취재진은 고속도로와 국도를 따라 달려 국방기술품질원 국방종합시험센터에 도착했습니다.

말끔하게 지어진 시험센터 건물이 취재진을 반겼고 김상엽 센터장은 취재진에게 청사와 시험센터의 역할을 설명했습니다.

기품원 예하 각종 시험시설 중 가장 북쪽에 위치한 국방종헙시험센터는 센터장을 포함해 58명의 직원이 근무하고 있습니다.

1만2285㎡ 부지에 2019년 5월 지어진 두 동의 건물에 연구관과 생활관이 나란히 자리하고 있습니다.

이 곳에서는 총포와 탄약의 수락시험과 기술시험, 저장탄약의 신뢰성평가를 진행하고 방탄물자의 방탄성능시험과 로켓 추진기관 등의 지상연소시험을 주관합니다.

탄약이나 화포의 사격시험을 실시하는 서화시험장은 탄약고와 정비동 등을 갖추고 지난 2012년부터 운영되고 있습니다.

추적레이더와 포구속도측정기 등 계측장비와 화력장비, 지원장비 등을 이용해 박격포탄류나 포신, 신관류의 수락 및 개발, 기술시험과 105㎜와 155㎜곡사포탄의 저장탄약 신뢰성평가를 실시하는 겁니다.

이렇게 멀리까지 와서 시험시설을 갖추고 임무를 수행해야하는 이유에 대해 묻자 센터장은 “각종 시험을 하려면 실탄을 사격해야하는 경우가 많은데 사격장을 관리하는 군부대와 상시 협조를 해야 하기 때문에 오히려 전방지역이 유리하다”고 말했습니다.

또 “장비의 이동과 시험시 발생하는 소음 등으로 전방지역이 아니면 실제로 시험할 수 있는 공간을 마련하기 어려운 것이 현실”이라는 어려움도 털어놨습니다.

이날 취재진이 촬영할 다릿골시험장에 대한 설명도 들었습니다.

8만3000여㎡ 규모의 다릿골시험장에는 전천후 직사 시험장과 방탄시험동, 지상연소시험장 등 3개의 시험시설이 들어서 있습니다.

전천후 직사 시험장에서는 105/155㎜의 추진장약이나 K-1전차 포신, 30/40㎜함포 등의 기능시험과 포신류 수락시험 등을 하는 곳입니다.

방탄성능시험장은 방탄복이나 방탄판 등 개인방호물자와 장갑소재 등의 성능을 시험하고 지상연소시험장에서는 홍상어와 천궁, 다련장, 신궁 등 유도탄이나 로켓탄 추진기관에 대한 신뢰성평가와 수락시험을 할 수 있습니다.

계속 반복해서 얘기하는 저장탄약 신뢰성평가가 뭔지 궁금했습니다.

종합시험센터 관계자의 설명은 이랬습니다.

군은 전시를 위해서 군에서 사용하는 각종 화포나 전차, 유도탄 등의 탄약을 미리 만들어 놓고 그것을 사용할 군부대 인근 탄약고에 저장합니다.

그런데 아무리 탄약을 잘 만들고 온도와 습도를 일정하게 유지시켜주는 좋은 저장시설에 탄을 보관해도 실제로 필요할 때 그 탄을 믿고 쓸 수 있는지에 대한 검증이 필요합니다.

또 식품의 유통기한처럼 저장된 탄의 보존기간도 있는데 과연 그 기간이 맞게 설정 된 것인지 검증할 필요가 있다는 겁니다.

전쟁이 발생하면 우리 장병들이 그 탄을 이용해 전투를 해야하는데 적에게 날아가 터지기 전에 발사가 되지 않거나 쏘자마자 터지면 안 되니 말이죠.

그래서 군과 기품원에서는 매년 신뢰성평가를 할 탄의 종류와 대상을 선정하고 샘플을 선정해 눈으로 확인하고 실사격도 하면서 ‘믿고 쓸 수 있는 탄’을 검증하는 겁니다.

기품원 관계자는 “최근 6년 동안 3000여건 가까운 신뢰성평가를 통해 5577억원의 국방예산을 절감하는 효과를 거뒀다”며 “시험평가를 시작한 2012년 이후부터 따지면 연평균 약 750억원의 비용을 절감했다”고 강조했습니다.

즉 저장탄약의 샘플이 신뢰성평가를 통과하지 못하면 샘플과 같은 연도에 같은 공장에서 만들어진 탄약은 전부 폐기되어야하는데 시험해보니 아직 안전하게 쓸 수 있다는 판단을 해서 탄을 폐기하고 새로 만들어야 할 국방예산을 아낄 수 있었다는 얘깁니다.

기품원의 이런 활동은 우리 방산업체가 만든 탄약에만 적용된 것은 아닙니다.

미국이 한반도에서 전쟁이 일어나면 사용하려고 보관하고 있는 전시예비저장탄약 이른바 WASA탄약을 한국군에 넘겨주려할 때도 기품원에서 신뢰성평가를 했고 그 근거를 미측에 제시해 아직 쓸 수 있는 탄만 선별적으로 받기도 하고 일부 탄약의 단가를 조정하기도 했습니다.

이 과정에서 지대공유도미사일 미스트랄을 전량 폐기시키고 이를 대체하기 위한 신궁의 신규배치 일정을 앞당기는 사례도 있었습니다.

시험센터에서는 이와함께 수락시험과 기술시험, 개발시험도 실시합니다.

수락시험은 방산업체에서 만든 무기체계를 군에 납품하기 전에 군에서 요구했던 규격에 잘 맞게 만들어졌는지를 판단하는 시험입니다.

기술시험은 수출품 등 방산업체가 개발하거나 생산하는 품목이 요구성능에 충족하는지 판단하거나 이미 사용하고 있는 무기의 품질을 개선하거나 성능을 향상시킬 때 하는 시험입니다.

또 개발시험은 새로운 무기체계를 개발할 때 군이 요구한 성능에 충족하는지 여부를 판단하기 위해 실시합니다.

이렇게 자세한 설명을 듣고 보니 보다 마음이 급해졌습니다. 빨리 다릿골시험장으로 가서 실제 시험하는 모습을 확인하고 싶었죠.

다시 차를 타고 이동했습니다. 약 30분 정도 더 북쪽으로, 산골 깊숙한 곳으로 말이죠.

가다보니 길이 끊기고 비포장도로가 나왔고 정말 사람은 아무도 살지 않을 것 같은 고요한 산 속에서 거짓말처럼 시험장 건물이 모습을 드러냈습니다.

가장 면적을 많이 차지하는 전천후 직사 시험장이 가장 먼저 보였습니다.

시험장 가운데는 이날 시험을 진행할 155㎜ K9 포신이 정면을 보고 거치되어 있었습니다.

자주포 안에 숨어있던 부분까지 드러나서인지 언뜻 보기에 포신의 길이가 조금 길어보였습니다.

이종찬 국방기술품질원 시험평가 2팀장은 “K9 포신의 수명을 늘리기 위한 기술시험을 선보일 예정”이라며 “155㎜ 곡사포탄을 사격해서 포신 내 내경이 어떻게 마모되는지 확인하고 포신의 수명을 연장할 수 있는 지 평가하기 위한 시험”이라고 소개했습니다.

나중에 확인해보니 이날 취재진에게 공개한 기술시험은 포신마모 수명증대 기술로 포열 내부에 탄탈륨이라는 합금을 얇은 띠 형태로 덧입혀 가혹한 조건에서 오래 사용해도 포가 제 역할을 할 수 있도록 성능을 개량하는 시험이었습니다.

방위사업청에서는 다음 세대를 선도할 미래형 자주포 개발에 필요한 핵심기술을 국방과학연구소와 방산업체와 협업해서 개발하고 있습니다.

개발 중인 핵심기술은 K9 자주포 사거리를 향상시키는 사거리 증대기술과 자주포를 유무인 복합으로 운용할 수 있도록 하는 기술인데 이와 더불어 포신의 수명을 연장하는 기술시험도 병행하고 있었습니다.

자주포의 사거리를 늘리기 위해서는 탄 자체의 성능을 높이는 것과 함께 더 많은 양의 추진장약을 사용해야하는데 장약의 양이 늘어날수록 포신 내부에 강력한 압력이 작용하기 때문에 더 내구성이 뛰어난 포신이 필요하기 때문입니다.

참고로 155㎜사거리연장탄은 이미 지난해 8월 기존 40㎞에서 50% 늘어난 60㎞까지 연장한 탄의 개발이 완료된 상태입니다.

자주포의 사거리 증대기술은 지난 2022년 착수해 오는 2027년까지 개발을 완료할 예정이고 유무인 복합운용 기술은 지난해 개발을 시작해 2028년까지 완료한다는 계획입니다.

사거리 증대기술은 기본설계를 완료한 상태이고 올해 안에 상세설계를 마친 뒤 2026~27년에 시제 제작과 시험평가를 수행할 예정입니다.

또 유무인 복합운용 기술은 올해 기본설계를 시작해 내년에는 상세설계를 마치고 2027~28년 사이 시제 제작과 시험평가를 한다는 계획입니다.

김호성 방사청 화력사업부장은 이와 관련해 “세계 자주포 시장의 50%이상 점유 중인 K9자주포가 앞으로 전 세계 자주포 시장을 석권하고, 세계적 명품무기로 도약할 수 있도록 혁신과 도전을 멈추지 않을 것이며, 차세대 자주포 개발에 필요한 핵심기술 확보를 위해 정부차원의 아낌없는 지원을 지속해 나가겠다”고 말했습니다.

이렇게 중요한 무기체계 성능개량의 일환으로 이뤄지는 포신의 내구성에 대한 기술시험이라고 하니 뭔가 대단한 일이 벌어지고 있다는 느낌 탓인지 모든 것이 다르게 느껴졌습니다.

우선 포신이 강한 압력을 오랫동안 견디는 시험을 어떻게 진행한다는 것인지 궁금했습니다.

이종찬 팀장은 “주기적인 간격을 두고 포탄을 발사하면서 포신의 무리를 주는 시험”이라며 “일정한 포구속도와 일정한 압력을 지속적으로 가하는 것이 중요하다”고 설명했습니다.

이날 사용된 탄은 155㎜ 곡사포용 K307 항력감소 비활성고폭탄이었습니다.

야전에서 운용하는 탄약과 같은 조건을 유지하기 위해 포구속도가 가장 빠른 항력감소탄을 사용했고 실제 탄약이 터지면 안 되기 때문에 내부에 석고를 충전한 비활성탄을 선택한 겁니다.

또 K676 모듈장약 2개를 이용해 가장 강한 압력이 작용하도록 했습니다.

가장 빨리 날아가는 탄약과 가장 멀리 날려 보낼 수 있는 장약을 이용해서 가장 가혹한 조건에 포신을 지속적으로 노출시키고 있다는 겁니다.

이 팀장은 “자세한 내용까지 말씀드리기는 어렵다”면서도 “현재까지 약 5개월 정도 기술시험을 지속하고 있다”고 말했습니다.

업무일수를 아무리 작게 잡고 한 번 시험할 때 최소 10번씩만 사격한다고 해도 최소 1000번 이상을 같은 조건에서 반복하며 시험하고 있다는 얘깁니다.

이 팀장은 “동일한 조건에서 같은 세기의 자극을 반복해야 신뢰성 있는 데이터를 획득할 수 있다”면서 “가장 중요한 것은 ‘신뢰성’”이라고 강조했습니다.

즉 매번 포를 발사할 때마다 일정한 압력이 가해지는 지 측정하고 포구속도도 기준 범위 내에 들어오는 지 확인하는 것이 중요하다는 얘깁니다.

온도에 민감한 추진장약은 21℃±2℃에서 24시간 이상 온도처리를 하고 압력을 측정하는 동구게이지 역시 항온항습장치에 보관한 뒤 시험에 착수합니다.

동구게이지의 측정값을 교차확인하기 위해 압력 센서를 장착한 IPG게이지도 동원됩니다.

도플러레이더를 이용해 포구를 떠나는 탄의 속도를 측정하면서 일정한 포구속도가 나오는 지 지속적으로 확인하는 과정도 필수입니다.

설명을 듣는 동안 모든 시험 준비를 마치고 드디어 기술시험이 시작됐습니다.

탄을 장전하고 항온저장고에서 장약을 가져와 장약을 넣는 과정까지는 야전에서 견인포를 발사하는 준비과정과 동일했습니다.

다만 장약을 밀어 넣은 뒤 포신 내부 압력을 측정하는 측정도구를 맨 마지막에 넣고 고정하는 과정이 추가됐습니다.

시험장 내 모든 인원은 방탄복과 방탄모를 착용한 가운데 모든 사전 설치작업이 진행됐고 실제 탄을 발사할 때는 모든 인원이 안전한 장소로 피신한 뒤에 원격 발사장치를 눌러 탄을 발사했습니다.

20년 정도 육·해·공군·해병대 가리지 않고 야전 취재를 했던 저도 처음 들어본 강력한 포성이 시험장을 휘감아 돌았고 포구와 포신 좌우로는 엄청난 먼지가 일었습니다.

소리와 진동에 놀라서 몰랐지만 나중에 CCTV를 통해 확인해보니 155㎜ 항력감소탄이 초속 920m가 넘는 무서운 속도로 포구를 빠져나와 모레가 가득 쌓여있는 종말탄도실에 처박히는 모습을 확인할 수 있었습니다.

사격이 끝나고나면 포신 내부에 설치했던 압력측정게이지를 회수해 측정결과를 확인했습니다.

이날 기술시험은 이같은 과정을 수차례 반복했습니다.

‘내구도’를 평가하는 기술시험을 실제로 보니까 혹시 시험하다가 포신이 파열되면 어쩌나 하는 생각이 들었습니다.

이 팀장은 “시험에서는 신뢰성 있는 데이터를 획득하는 것도 중요하지만 그것보다 우선적으로 시험하는 분들의 안전이 가장 우선적으로 확보돼야 한다”며 “안전한 여건을 마련한 가운데 시험평가가 이뤄질 수 있도록 최선을 다하고 있다”고 강조했습니다.

155㎜ 포신이 내뿜는 강력한 소음과 뿌연 먼지, 야외시험장의 열기에 지쳐갈 때쯤 기품원 관계자들은 방탄시험장으로 취재진을 안내했습니다.

다행이 방탄시험은 실내에서 진행되고 있었습니다.

방탄시험장에서는 방탄조끼와 방탄헬멧 등 개인용 방호장구와 방탄유리와 방탄장갑 등 무기체계에 사용되는 방호소재의 성능을 확인하는 시험을 진행합니다.

이날 방탄시험장에서는 전차나 장갑차 등에 사용되는 방탄소재에 대한 임계치를 측정하는 시험을 진행했습니다.

방탄시험장 내부는 마치 전천후 직사 시험장을 실내에 축소판으로 만들어놓은 것처럼 보였습니다.

다만 탄을 발사하는 곳과 탄이 맞는 곳 사이의 거리를 고정시키고 탄두의 종류나 탄약내 충전물인 장약의 종류를 조절하면서 탄의 속도를 달리해 방탄여부를 확인하는 것이 조금 달랐습니다.

시험 대상이 되는 방탄소재를 탄착지점에 설치하고 고정된 총열과 격발장치에서 탄을 발사하는 방식으로 시험은 진행됐습니다.

발사장치와 시험대상 사이에는 탄이 지나가는 속도를 측정할 수 있는 장치가 놓여있었습니다.

구승환 기품원 시험평가3팀장은 “방탄시험은 시료가 탄을 직각으로 맞았을 때 가장 취약하기 때문에 시료는 움직이고 총이 고정되어 있는 구조로 시험장을 설계했다”며 어떤 탄을 얼마의 속도에서 막는지를 확인하는 방탄시험에서 가장 중요한 것이 탄의 속도“라고 설명했습니다.

이어 “탄이 탄속을 측정하는 스크린을 지날 때 판과 판 사이 구간을 지나가는 시간을 측정해 탄의 속도를 역으로 계산하면서 정확한 시험을 확인하고 있다”고 덧붙였습니다.

이날 시험은 7.62㎜ 구경의 철갑탄을 이용한 시험이었습니다.

구 팀장은 “시험규격이 달라서 다른 구경의 총을 발사할 때는 사격장치 앞부분의 총열을 갈아 끼우면서 시험을 진행한다”고 설명했습니다.

방음·방탄벽 바깥쪽에서는 탄의 속도를 조절하는 장인으로 평가받는 송승환 선임기술원이 탄두와 약실을 분리해 장약의 양을 조절하며 시험에 쓰일 탄을 준비하고 있었습니다.

작은 알갱이로 이뤄진 장약의 무게를 측정하고 다시 약실에 충전한 뒤 탄두와 결합하는 과정이 너무나도 자연스러웠습니다.

송 선임기술원은 “각 탄 마다 사용하는 장약의 종류도 굉장히 많고 그 종류마다 특성도 다 다르다”며 “10년 동안 탄의 속도를 조절하면서 시험평가를 진행하다보니 시험요구서를 보면 어떤 탄약에 어떤 장약을 얼마만큼 넣어가며 시험해야할지 바로 떠오른다”고 자신했습니다.

그러면서 “해외 시험기관이나 국내 다른 시험기관에서도 탄속을 맞추기 어려워서 시험을 못하던 것을 이곳에서 제가 시험을 진행했을 때 결과값이 정확하게 나와서 ‘우리 기관에서만 이렇게 정확히 쏠 수 있구나’라는 소리를 들었을 때 가장 뿌듯했다”며 어깨를 으쓱 추켜올려보였습니다.

탄속조절의 장인이 제작한 탄을 총에 장전하고 다시 문밖으로 나와 역시 원격으로 탄을 발사했습니다.

또 다른 연구원은 방탄소재 뒤로 가서 탄이 방탄소재를 관통했는지 확인하고 결과를 알려줬습니다.

이렇게 장약의 양으로 탄속을 조절하며 수십차례 시험을 반복하면서 시험평가는 끝났습니다.

방탄시험장에서는 이날 방탄소재 임계치 측정과 같은 시험을 1년에 700차례 수행합니다.

하루 두차례씩만 시험한다하더라도 1년 내내 거의 쉬는 날 없이 시험평가를 진행해야 한다는 얘깁니다.

국가가 공인한 방탄시험장은 국내에 3곳이 있는데 그 중 국가가 운영하는 방탄시험장은 다릿골시험장이 유일하기 때문입니다.

구 팀장은 “우리가 하지 않으면 해외에서 시험해야하는데 방탄시험의 특성상 특정 제품이나 소재의 방탄성능이 외부로 알려지면 안 되기 때문에 국익 차원에서라도 기품원에서 하는 게 맞다”고 강조했습니다.

송승환 선임기술원은 “매일 많은 양의 시험을 진행하고 있지만 제가 검사한 제품을 우리 장병들이 입고 타고 하면서 안전할 수 있고 또 생명을 지킬 수 있다는 사명감에 오늘도 열심히 하고 있다”며 국방기술품질원의 일원임을 자랑스러워했습니다.

글로 다 담지 못한 디테일과 기품원 직원들의 열정은 헤럴드경제 유튜브채널 ‘프로파일럿’에 영상으로 가득 담았습니다. 많은 시청 부탁드립니다.