[기계신문] 국방과학연구소가 전차, 장갑차 등 방호력이 요구되는 무기체계의 주요 방탄 구조물로 사용되는 장갑용 철갑 재료로서 초고경도(Ultra-high hardness) 장갑 판재와 고경도(High hardness) 장갑 판재를 성공적으로 개발했다.
철강 장갑 판재는 전차, 장갑차, 및 자주포 등 전투차량의 주 차체 구조물 제작을 위한 철강 방탄 판재로서, 해당 무기체계의 방호성능에 직접적인 영향을 미치는 장갑 판재인 만큼 세계 각국은 무기체계의 높은 경도(강도)와 질긴 인성(靭性)을 갖춘 장갑 판재 개발에 주력하고 있다.
특히 미국, 영국, 프랑스, 중국, 러시아 등 기술 선진국의 경우 자체 개발한 장갑 판재를 자국의 무기체계에 사용하는데 비해, 국내의 경우 전투 차량의 방호력 향상을 위해 사용되는 고경도 장갑 판재는 전량 수입에 의존하고 있는 실정으로 군 소요물량의 적기 수급이 제한적인 상황이었다.
국방과학연구소는 기동성을 갖춘 무기체제에 탑재가 용이하도록 경량성과 외부 충격에 강한 인성을 갖춘 금속재료 개발을 위해 2015년부터 2020년까지 핵심기술개발 연구를 진행했다.
특히 이번 연구를 통해 합금 설계기술, 소재공정기술, 장갑 설계기술을 비롯해 방탄기능을 평가하는 시험평가 기술까지도 종합적으로 향상하는 결실을 거뒀다.
고경도 장갑 판재는 국내 기술력의 부재로 전량 해외 수입에 의존해오던 방산물자로, 국방과학연구소는 이번 연구개발 성과를 통해 그간의 어려움을 해소하고 고경도 장갑 판재를 독자적으로 생산할 수 있는 기반을 마련했다.
국방과학연구소가 개발한 초고경도 장갑판재는 금속재에 미세조직을 적용한 슈퍼 베이나이트 강(superbainite steel)보다도 열처리 시간을 100배 이상으로 감소시켜 제조기간을 획기적으로 절감시켰다.
또한 해당 기술은 철강 장갑 판재와 같은 대형 금속재료에 나노기술을 접목한 첨단 기술로서 향후 다른 무기체계의 성능 향상에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
특히 국방과학연구소에서 자체 기술력으로 개발한 고경도 철강 및 초고경도 장갑판재 기술은 한국-인도 간 국제 공동연구를 통해 무기체계 적용 시 적용 가능한 구조물 형태별 방탄성능을 입증하여 금속분야 국방연구개발 부문에서 국제적 협력을 증진시키는 발판을 마련했다.
이는 국방과학연구소가 개발한 초고경도 장갑 판재에 인도에서 설계한 원형의 구멍이 뚫린 천공형 장갑 구조물과 모듈형 장갑 구조물을 적용하여 피탄 시험을 실시한 것으로, 동일한 외부 충격에도 다른 장갑 판재보다 강하게 버티는 높은 인성과 경도 및 강도를 갖췄음을 검증해 보였다.
국방과학연구소 관계자는 “향후 초고경도 장갑 판재 기술 개발을 통해 확보한 기술력을 고강도가 요구되는 내마모성 부품 및 구조용 부품개발에도 활용하여 향후 철강재료 개발과 관련한 국내 기술력을 향상하는데 기여할 예정”이라고 밝혔다.
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