차세대 전차[2]

전편

[정리-군사] - 차세대 전차[1]

차세대 전차[1]

도움

https://contents.premium.naver.com/jhst3103/sheldon

쉘든의 밀리터리 : 네이버 프리미엄콘텐츠

---

화력

주포-130mm

기계화학교의 자체적인 연구에서는 가능하다면 120mm를 유지할 수도 있다고 보는 편이나, ADD와 현대로템의 발표를 보아 130mm 주포가 채택될 것으로 보인다. 130mm 주포는 현대위아가, 포탄은 풍산 담당하게 된다. 차세대전차용 저소음 동력장치 및 대구경 무장설계 기술('22.12~'26.11)에서 이를 확인할 수 있다.

 

120mm 포 성능 증대 폭은 제한적(설계 한계)이며, 포열 길이 증대 등의 방법으로 성능을 향상시키는 방법의 경우, 초열 수명 및 강내 탄자 이동에 문제가 발생할 수 있다. 화력 증대를 위해서는 포열 길이, 강내 압력 및 포구에너지 증대가 요구된다. 선진국 발전주세, 화력 증대 기술적 가능성 분석, 적성국 장갑방호 증가 등을 고려, 130mm 51 구경장(기존 대비 포구에너지 1.46배) 수준 적용 가능하다.

대전차 미사일

비가시선 정밀타격 필요성이 대두되었다. 유무인 복합 운용에 따라 소형 드론/무인 차량 등 표적 획득 수단이 증가하였고, 상호 협동 운용을 위한 공격용 대응 수단 다양화가 필요하다. 타 체계와 연동된 운용이 가능하여야 한다.

 

 

관련과제

과제형태-무기체계 패키지형

차세대전차용 고화력 무장(130mm) 개발기술/135.75억원 [현대위아]

고에너지 관통탄(130mm) 설계 제작 기술/116.0억원 [풍산]

무인포탑 최적화 설계 및 캡슐형 승무원 방호구조/45.79억원 [현대로템]

개발기간 ('22.12~'26.11)

---

기동

동력

기존 내연기관을 대체하고 저소음 운용이 가능한 고효율 모터 동력장치를 통한 기동력 향상이 가능하다. 전기모터만 사용하는 저속구간에서 연비/저소음, 고토크를 통한 뛰어난 가속력을 가질 수 있다.

ADD

∙하이브리드 동력시스템(Block-I)

 - 전기-기계식 변속기(EMT)

동력원은 디젤-하이브리드(HEV)다. 엔진 780kW(1,060마력)이상, 구동모터 250kW(340마력)급 이상으로 합산출력 1400마력(1030kW)이상의 병렬 하이브리드를 기반한다.

∙수소연료전지(Block-II)

 - 수소전지, 저장, 고출력모터

차세대전차의 기동성능을 만족하는 약 1000kW(1MW) 이상의 동력원을 확보하기 위해 상용화된 단위 PMC 6~8대와 배터리 여러 대를 다중병렬로 조합하고,이를 통합 제어하는 기술을 개발한다. 수소연료전지와 배터리(2차)와 함께 고출력 모터를 결합한 구조다.

 

현대로템 

수소에너지 기반 전동화 동력장치를 장착

∙Step 1

하이브리드 추진시스템

60% 고경사 지형 등판을 위해 요구되는 구동출력 대응을 위해 배터리(2차)+수소연료전지 하이브리드 전력원 형태로 발전

∙Step 2

완전 전동화 추진시스템

고토크 발생을 위한 모터토크 증대 또는 전동화용 변속기 개발

 

 

현수장치

국방환경변화에 따른 기동전력발전방안 111/237p(우)

현수장치는 기존 전차들과 비교해도 뛰어난 주행성능을 가지는 K2 흑표 전차.흑표는 반능동 현수장치를 장착하고 있다. 차세대 전차는 이에 더 나아가 급격한 노면 변화에서 전달되는 진동/충격을 최소화하고 야지/험로 주행 성능 및 노면 추종성이 향상되며, 댐핑, 스프링계수, 변위 능동형 유기압현수 시스템을  채택할 것으로 보인다.

 

궤도

체계 중량 감소 및 저소음 기동을 위한 고무 밴드형 궤도 채택 필요

 

 

관련과제

대용량 수소연료전지 기반 전동화 기술/117.61억원 [현대로템]

개발기간 ('22.12~'26.11)

수소연료전지 및 전동화 추진시스템 적용기술 개발

개발기간 ('22.07~'26.12)

---

생존

방호

예시 사진은 차세대 전차와 직접적인 상관관계 X

 

국방과학기술정보 117호 62p

차세대 전차의 체계의 크기/중량은 현 K2전차와 비슷한 수준으로 반영된다. 이에 따라 더 나은 방호구조를 가질 필요가 있다.

수동장갑

차세대 전차는 전차들의 대구경 위협체(KE)탄의 관통 성능 증가로 효율적인 방호를 위해 캡슐형 승무원실(포탑 무인화)를 적용. 집중 방호구조의 설계를 가진다. 또한 경량 세라믹 및 방호장갑(RHA,HHA 등)의 소재 개발이 필요로 한다. 방탄 중량효율이 향상된 방탄세라믹 개발 기술('22.12~'26.11)방탄 중량효율이 10% 이상 향상된 방탄 세라믹을 개발한다. 이를 초고경도 장갑판재(UHA)와 결합한 구조의 Passive Armor를 장착한다. STANG 4569 vol.2 Level 4a/4b 만족하는 차체 하부 장갑 및 지뢰방호 키트 개발 또한 필요로 한다.

반응장갑

차체 및 포탑 주요부 CE 탄 방호를 위해 모듈식 구조를 적용한다. 전차 전면 N-ERA(비활성 반응장갑)를 적용한 대구경탄 KE 및 CE 방호기술을 통하여 중량 절감 효과를 가진다. 전차 측면 및 상부 장/탈착식 ERA 적용으로 상부 고폭탄 및 IED 방호성능 개선

 

능동방호

능동위상배열 레이다 등의 탐지 센서로 위협체를 정확하게 탐지·추적하고, 획득 및 융합된 정보를 인공지능(AI)으로 분석해 위협체에 적합한 대응 체계를 자동으로 판단하는 기술과 위협체를 대응탄으로 직접 파괴하는 하드킬(Hard-kill) 기술, 지향성방해장비(DIRCM)를 활용한 소프트킬(Soft-kill) 기술을 개발한다

 

EMP

EMP는 핵폭발과 비핵폭발로 나뉘어진다.

∙핵폭발(NEMP or HEMP : High altitude Electromagnetic Pulse)

: 핵폭발로 인한 전자파 방해 현상 발생

∙비핵폭발(NNEMP or HPEM : High Power Electromagnetic)

: 지상에서 의도적으로 전자파 방해 현상을 발생

 

EMP는 통신/항법/조준경 등 외부노출된 전장품의 성능 간섭/고장 및 외부노출된 전장품과 연결된 내부전장품의 2차적 기능 장애을 가져올 수 읶다. 또한 최악의 경우, 소자(저항/캐퍼시터/IC칩)등의 소손/파괴 등 인한 동작 불능 상태에 이를 수 있다. 이에 따라 EMP방호기술을 적용할 필요가 있다.

 

 

스텔스

 

장파장인 열적외선(MWIR/LWIR)의 경우는 기존 소재의 한계를 미세 구조를 써서 해결한 “메타물질”이 대안으로서 많이 연구되었으나 NIR/SWIR에서는 아직 그러한 개념이 적용된 사례가 적다.NIR/SWIR에서는 수풀과 토양이 상당히 큰 반사율 차이를 보이고, 일반적인 천소재는 가시광보다 NIR/SWIR이 훨씬 깊이 침투하고 투과할 수 있는 등, 다른 파장과의 분명한 특성 차이를 보이므로, NIR/SWIR에 특화된 연구가 반드시 필요하다.

 

실제 전차의 저RCS, 적외선 스텔스 형상 설계 및 레이저/적외선/밀리미터파 영역의 차단 소재를 부착하여 더 뛰어난 회피능력을 가지게 된다.

 

 

관련과제

과제형태-무기체계 패키지형

방탄 중량효율이 향상된 방탄세라믹 개발 기술/35.48억원

개발기간 ('22.12~'26.11)

（APS) 복합형 능동방호 기술 [한화시스템]*

（DIRCM) 지상용 지향성 방해기술 [한화시스템]*

개발기간 (23.02 ~ '26.10)

과제형태-미래도전

지상 무기쳬계용 메타물질 기반 다중대역 스텔스 기술[국방과학연구소]

개발기간 ('22.09~'26.08)

초고속 운동에너지탄 위협대응 중장갑 기술 [국방과학연구소]

개발기간 ('22.12 ~ '27.05)

 

*[차세대보병전투차량 다중 위협체 대응 지능형 능동방호 기술]에 [복합형 능동방호 기술], [지상용 지향성 방해기술]이 포함

---

운영(지휘통제)

지능화/자동화/무인화 전투제체계 요구

- 첨단과학기술의 급속한 발전으로 AI, 빅데이터, 로봇, 증강현실 등 주요 4차 산업혁명 기술의 군사적 응용에 대한 요구 증가

- 병력 감소 및 인명 중시에 따라 지능형 전투통제, 유무인 복합, 통합 전술 네트워크, 통합 전장관리체계 운용/가시화 등 필요

 

 유·무인 복합운용

 미래 전차는 지상 무인체계와 연계한 유무인 복합체계 형태로 운용될 것이다. 유·무인 복합운용의 수준은 전투체계에서 보조수단을 담당하는 무인전투체계의 자율화 단계에 의해 결정된다. 무인전투체계의 자율지능 수준은 4단계(원격조종-원격운용-원격감독-완전자율)로 구분할 수 있으며, 차세대전차의 전력화 예상시기(2030년대 후반)를 고려할 때, 원격운용 수준까지 가능할 것으로 추정된다.

 

 

 

관련과제

과제형태-무기체계 패키지형

유무인 협업 지능형 전투지휘체계 통제기술[한화시스템]

개발기간 ('22.12 ~ '26.05)

---

같이보기

[정리-군사] - 기갑 전투-비가시선 영역으로 확장

기갑 전투-비가시선 영역으로 확장

[정리-군사] - 현존 K2 전차의 미래

현존 K2 전차의 미래

[정리-군사] - 차세대 전차 및 현용 K2 전차 발전 및 개선방안

차세대 전차 및 현용 K2 전차 발전 및 개선방안

---

출처 및 참고

2023 방위산업 부품ㆍ장비대전 및 첨단국방산업전

 

2023 미래 지상전력기획 심포지엄 발표자료-첨단기동/신소재(기계화학교 주관/ADD, 현대로템 발표)

https://kcef.or.kr/

2023방위산업부품장비대전 및 첨단국방산업전, 방위산업부품장비대전, 첨단국방산업전, 부품장

미래 기술기반의 차세대 전차 발전방향

육중관, 김동우(ADD) / 2020 종합학술대회

 

차세대 전차 연구개발 추진계획

윤석수, 박병훈, 정영헌(국방과학연구소)  / 2022 추계학술대회

 

차세대 전차 화력 체계의 안전 프로세스 식별

홍종태, 이윤복[(사)한국무기체계안전협회] / 2023 종합학술대회

https://www.kimst.or.kr/

한국군사과학기술학회

차세대전차용 저소음 동력장치 및 대구경 무장설계 기술('22.12~'26.11)

https://www.ntis.go.kr/rndgate/eg/un/ra/view.do?roRndUid=1098890

차세대전차용 저소음 동력장치 및 대구경 무장 설계기술(응용연구-패키지)

지상 무기쳬계용 메타물질 기반 다중대역 스텔스 기술

https://www.ntis.go.kr/rndgate/eg/un/ra/view.do?roRndUid=1130003

위탁연구기관 선정을 위한 제안서 공모(과제명 : 지상 무기쳬계용 메타물질 기반 다중대역 스텔

https://youtu.be/_2nBSg4GHEs

https://www.hyundai.co.kr/story/CONT0000000000085284

수소에너지 대중화의 핵심 기술 현대자동차그룹의 차세대 연료전지 시스템

전환기 국방환경변화에 따른 기동전력발전방안

https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE09231923

전환기 국방환경 변화에 따른 기동전력 발전방안 | DBpia