누구나 꿈꿨던 "총알을 막아라"
첨단 방탄기술 진화 어디까지
조선 면갑 요즘 기술과 유사 목면 특성상 불에 약해 단점
최근엔 액체 갑옷 개발 진화 장갑 녹이는 포탄 역이용도
전시된 각종 방탄조끼를 소비자가 살피고 있다.
전차의 갑옷인 '장갑'도 폭발반응장갑, 복합장갑 등으로 진화하고 있다. 사진은 전차들이 강을 건너고 있는 모습.
1871년 6월. 강화도 요충지인 광성보를 점령한 미군 육상 전투대원들은 조선군의 복장을 보고 깜짝 놀라고 만다. 무더운 여름철임에도 불구하고 무명을 수십 겹으로 두른 '이상한' 갑옷을 입고 있었기 때문이다. 바로 세계 최초의 방탄복인 '면갑'이다. 당시 조선군의 방탄복이었던 면갑은 미군의 최신 소총을 제대로 막아냈을까. 요즘 방탄복과 어떤 차이가 있을까. 과학의 눈으로 신미양요 당시 우리 겨레의 지혜가 녹아있는 면갑의 장, 단점을 재조명하고 첨단 방탄기술은 어디까지 왔는지 살펴본다.
＃세계 최초의 방탄복 '면갑'
면갑, 즉 '면제배갑(綿製背甲)'은 미국의 총알을 막아냈을까. 면갑의 구조 및 원리가 오늘날의 방탄복과 유사하기 때문에 상당한 효과를 보았을 것이라는 게 재료과학자들의 추정이다. 현대 방탄조끼가 강철보다 강한 유리섬유 등을 여러 겹 겹쳐서 만들었다면 면갑은 돛으로 사용될 만큼 질긴 성질을 가진 목면을 여러 겹을 겹쳐서 만들었다.
방탄의 원리도 비슷하다. 일반 총알은 탄두가 물체에 피격되는 순간 충격에 의해 버섯처럼 납작해진다. 이때 표면적이 크게 늘어난다. 면이나 케블라와 같은 질긴 섬유를 여러 장 겹친 방탄복은 표면적이 증가한 탄두가 뚫고 들어가는 것을 방해한다. 또 이때 발생하는 탄두의 열이 섬유를 녹여 단단히 뭉치게 하므로 탄두의 운동에너지는 급격히 감소하게 된다. 이것이 바로 부드러운 섬유가 철갑옷보다 총기류에 강한 이유다.
그러나 신미양요 당시 조선군이 착용한 면갑은 치명적인 단점을 가지고 있었다. 목면 특성상 불에 약하다는 것. 미군 군함에서 빗발처럼 쏘아대는 함포의 파편에 의해 불이 쉽게 옮겨 붙어 큰 피해를 입었을 것이다. 면갑은 치명적인 약점도 가지고 있었지만 우리 겨레가 세계 최초로 개발한 방탄복이며, 전 세계에 자랑할 만한 발명품이 아닐 수 없다.
＃최신 방탄복에도 약점은 있다
최신 방탄복도 역시 구조상 치명적인 약점을 가지고 있다. 총알의 운동에너지를 감소시키는 원리로 만들어졌기 때문에 칼과 같이 뽀족한 무기에는 쉽게 뚫린다는 점이다. 또 철갑탄처럼 총알이 피격 때 납작해지지 않는 탄두에는 속수무책이다.
과학자들은 이를 보완하기 위해 다양한 아이디어를 내놓고 있다. 이중에 흥미로운 연구가 바로 '액체 갑옷'. 미국 델라웨어대 물리유동(流動) 연구팀은 실리카 등이 포함된 특수한 유체를 이용해 기존 방탄복의 약점을 해결하려고 한다. 이 유체는 평소 일반 액체처럼 흐르다가 갑작스런 충격을 받게 되면 순간적으로 고체처럼 단단해지는 성질을 가지고 있다. 연구팀은 이 유체를 케블라 섬유에 코팅한 결과 칼이나 송곳에 대해 뛰어난 방호력을 갖는 것을 알아냈다.
이 액체 방탄복은 군사·경찰용 방탄조끼는 물론 평소 옷감처럼 부드럽기 때문에 개인용 장갑이나 발목 보호 신발, 무릎과 팔목 보호대 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
＃진화하는 첨단 갑옷
기존 방탄복은 또 피격 때의 충격을 제대로 해소하지 못한다. 비록 총알은 관통하진 않지만 피격 때 주요 장기에 손상을 입힐 정도의 충격을 가하는 경우가 많다. 호주 시드니대 연구팀은 탄소나노튜브의 탄성 성질을 이용해 거의 충격을 받지 않는 방탄복을 개발하고 있다. 이밖에 독일 본대학 연구팀은 공룡의 껍질을 이용해 새로운 방탄물질을 개발하고 있다. 공룡 피부는 콜라겐 섬유가 독특한 3차원의 구조를 이루고 있어 모든 방향에서 육식공룡의 강한 발톱을 막아낼 수 있는 장점을 가진다.
한편 탱크의 갑옷인 장갑도 기상천외하다. 탱크의 장갑이 점점 두꺼워지면서 일반적인 방법으로 관통하는 것이 어려워지자 아예 장갑을 녹이는 포탄이 등장한다. 이 포탄은 탱크 장갑에 닿자마자 고온을 발생시켜 장갑에 구멍을 내고 그 안으로 고온을 뿜어 피해를 입힌다. 그러자 탱크 측은 이 포탄이 탱크에 닿아서 터지는 순간 스스로 폭약을 터트려 로켓탄을 밀어내는 폭발반응장갑으로 맞선다. 바로 이열치열 전략인 셈이다. 탱크에는 이외에 복합장갑 등 다양한 아이디어가 활용되고 있다.
/ 입력시간: 2008. 06.16. 09:24