부상자 최대 85% ‘파편’에 의해 사망·부상
방호력 높이면 무게 크게 늘어…경량화 관건
정부, 권총탄 방어 가능 헬멧 내년 보급 계획

2004년 8월 육군사관학교에서 열린 신형방탄헬멧 성능비교시험에서 김희재 육사무기공학과 교수가 새로 개발한 국산 방탄헬멧(오른쪽)과 미군헬멧의 실험결과를 보여주고 있다. 이 장비가 현재 군에 보급돼 있는 제품이다. 연합뉴스

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‘방탄헬멧’은 장병의 안전을 보장하는 가장 기본적인 장구 중 하나입니다. 행군할 때는 다소 귀찮은 존재이지만, 전투가 벌어지면 방탄복과 더불어 장병의 생명을 구하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

그런데 ‘방탄’이라는 명칭 때문에 성능을 오해하는 분이 적지 않습니다. 방탄헬멧은 과연 어느 정도의 방탄 성능을 갖추고 있을까.

올해 초 군이 개발하고 있는 신형 방탄헬멧이 북한군의 ‘소총탄’에 뚫린다는 비판 보도가 나왔습니다. ‘새로 개발하는 방탄헬멧은 소총탄보다 훨씬 위력이 약한 권총탄 방호에 초점이 맞춰져 있어 문제가 있다’는 것이 핵심이었습니다.

나름 그럴듯한 논리였지만, 군 관계자들과 군 장비에 관심이 많은 분들이 봤을 때는 실소가 터져나올 만한 내용이었습니다.

●“소재 겹겹이 쌓으면 무게 늘어 애로”

국방부 군수관리실은 당시 보도에 대해 다음과 같이 해명했습니다.

“방탄헬멧은 전장의 다양한 위협으로부터 장병의 생명을 지키고 전투 활동성을 보장하기 위해 일정수준의 방호성능 뿐 아니라 경량화 등 착용 편의성을 갖춰야 한다. 올해까지 연구개발 중인 방탄헬멧은 전투원의 최대 위협인 ‘파편탄’에 대한 방호성능을 높여 ‘미 법무성 사법연구소(NIJ) ⅢA’ 수준의 직격탄 방호력을 갖추도록 개발할 계획이다.”

25일 인천 계양구 국제평화지원단 훈련장에서 새로운 워리어 플랫폼을 착용한 육군 아크부대 장병들이 대테러 훈련을 펼치고 있다. 2018. 6. 25. 박윤슬 기자 seul@seoul.co.kr

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에둘러 표현하긴 했지만 소총탄을 막을 정도로 방호력을 높이려면 전장에서 쓰고 다니기 어려울 정도로 무거워져 문제가 생긴다는 겁니다. 다음은 국방기술품질원(기품원) 전문가들의 설명입니다.

“현재의 방탄헬멧 기준으로 소총탄에 대한 방호는 불가능하다. 방탄헬멧의 소재를 두껍게 쌓으면 방호력은 높아지겠지만 무게가 늘어나 운용과정에 애로사항이 생길 것이고, 고가의 소재를 사용하면 경량화는 가능하겠지만 단가가 상승해 보급률이 떨어질 수 밖에 없다.”

그래서 일부 네티즌은 종종 등장하는 ‘소총탄 보도’에 대해 ‘그럼 군인들이 목 디스크가 생길 정도로 무거운 헬멧을 쓰고 다녀야 하나’라는 비판적 반응을 내놓기도 합니다.

‘방탄복은 왜 소총탄 방호력이 있나’라고 의문을 제기하는 분도 있는데, 소총탄 직격 위험이 비교적 큰 방탄복 내부에는 ‘방탄판’이라는 비교적 단단하고 무거운 소재가 있어 헬멧과는 차이가 있습니다.

기품원 연구진이 지난 6월 품질경영학회지에 발표한 ‘방탄헬멧의 방탄시험방법 개선에 관한 연구’에 따르면 우리나라 방탄헬멧 방호성능시험은 주로 ‘소형 파편’을 중심으로 이뤄집니다.

●방탄헬멧 성능은 ‘파편탄’ 보호가 기본

연구팀 조사결과 제2차 세계대전, 한국전쟁 등의 주요 전쟁에서 파편에 의한 사상율은 ‘59%’나 됐습니다. 또 치명 부상자의 75~80%, 일반 부상자의 85%가 하늘에서 쏟아지거나 옆으로 튀는 파편에 의해 부상당했다고 합니다.

1.1g 이하의 소형 파편은 수류탄에서 발생할 확률이 100%, 155㎜ 포탄 50%, 135㎜ 포탄 77%, 30㎜ 고폭탄은 80% 이상입니다. 이 작은 파편에 초속 530~620m의 속도로 맞으면 다치거나 사망할 확률이 90%에 이릅니다. 따라서 방탄헬멧은 파편탄으로부터 머리를 보호할 수 있는 성능이 가장 기본이 되는 것입니다.

12일 오전 국회 의원회관에서 열린 ‘5대 게임체인저 워리어플랫폼’ 군 전투피복 착용체계 정립 및 첨단기술 적용방안 세미나에서 장병들이 첨단기술이 적용된 전투피복을 선보이고 있다. 2018.3.12. 이종원 선임기자 jongwon@seoul.co.kr

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우리 정부가 현재 개발하고 있는 신형 방탄헬멧 성능 중 핵심과제는 ‘권총탄 방호’입니다. 미군은 ‘초고분자량 폴리에틸렌’(UHMWPE)과 ‘탄소섬유’를 혼합한 ‘하이브리드 방탄헬멧’을 사용합니다. 초경량 소재이면서도 9㎜ 권총탄을 막을 수 있습니다.

바로 우리 군과 정부가 목표로 하는 ‘NIJ ⅢA’ 수준의 방호력입니다. 우리 군도 현재 UHMWPE 복합소재를 사용하는 하이브리드 방탄헬멧 개발을 진행하고 있습니다.

참고로 미군의 방탄헬멧은 고온(71.1도)에서 24시간, 저온(영하 51.1도)에서 24시간 둔 다음 방탄효과를 측정하는 등 매우 까다로운 기준을 통과해야 합니다. 또 바닷물에 노출됐을 때 성능 변화를 검증하기 위해 ‘염화나트륨 3%’ 등이 포함된 욕조에 3~4시간 담근 뒤 성능을 확인하는 절차도 있습니다.

비와 햇빛, 고온 등 가혹한 환경에 차례로 노출시켜 48시간 동안 방탄효과를 측정하기도 합니다. 기품원 연구팀은 이런 방식의 시험절차도 마련해야 한다고 조언했습니다.

현재 우리가 사용하고 있는 방탄헬멧도 사실 이미 9㎜ 권총탄 방호능력을 상당부분 확보한 상태입니다. 다만 현재는 파편탄 위주의 검증기준을 적용하고 있어 개발 과정의 방호기준을 높이는 작업이 필요합니다.

●권총탄 방호능력 이미 확보…내년 보급 계획

기품원 연구팀은 “현재 보급하고 있는 방탄헬멧에 9㎜ 권총탄을 사격한 결과 방호성능을 확인했기 때문에 권총탄 위협을 국방규격에 추가하는 것이 제작사들에게 무리한 요구는 아닌 것으로 판단된다”고 설명했습니다.

연구팀은 또 “미국에서도 9㎜ 권총탄 위협에 대한 방호수준을 유지할 경우 생존률과 운용성의 적절한 조화가 가능하다고 보고돼 있기 때문에 때문에 우리 군에서도 최소한 이를 준용하여 방호수준을 설정할 필요가 있다”고 조언했습니다.

군은 계획대로 신형 방탄헬멧 개발을 마무리하면 내년 특수전 부대를 시작으로 전방부대부터 차례로 신제품을 보급할 계획입니다. 실제 전투에 투입될 가능성이 높은 특전사 대원 등에게 큰 도움이 될 것으로 예상됩니다.

병사들의 불편은 줄이고 방호력은 기존 헬멧보다 대폭 높인 첨단 헬멧 개발에 성과를 내길 기대합니다.

정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

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