목차
1 설명
파일:Attachment/AIR.gif
사진은 미군의 BLU-96 FAE. 2000파운드급 열압력탄두이다. 예술은 폭발이다
뒤에 있는 것이 227mm MLRS 열압력 탄두.
앞은 열압력 수류탄/유탄, 70mm 열압력 로켓 탄두, 66mm 휴대용 열압력 로켓, 판처파우스트 3 열압력 로켓이다.
Thermobaric weapon/Fuel-Air Explosive Bomb. 분진폭발의 원리를 적용한 폭탄의 통칭.
보온병
기화폭탄이라고도 부르나, 정확한 명칭은 열압력 화기(Thermobaric weapon)이며 기화폭탄이라는 명칭은 이 폭탄의 자세한 사항이 기밀로 취급받던 70년대에 언론에서 만들어낸 조어이다. 현재는 주로 액체연료를 사용하는 무기에 한하여 기화폭탄이란 명칭을 쓰고 있다. 고체분말가루를 쓰는 무기는 딱히 따로 명칭이 없으며, 액체, 고체 가리지 않고 이렇게 열과 압력으로 적에게 피해를 주는 탄은 열압력탄두라 부르고 있다.
2 특징
종래의 폭탄과는 반대로 거의 화약을 사용하지 않으며 산화에틸렌, 프로필렌등의 인화점과 휘발점이 낮은 가연성 기체 혼합물을 탄이 목표물에 닿거나 근처에 가면 신관이 작동, 소형 폭약등으로 1차확산시켜 수십~수백 입방미터의 분무운을 만든다. 이걸로 개방공간 증기운 폭발(UVCE, Unconfined Vapor Cloud Explosion)이라는 현상을 일으킨다. 개방공간 증기운 폭발이란 다량의 가연성 증기가 급격히 방출되어 증기운을 형성하고 점화되어 폭발하는 현상을 말한다.[1] 이 효과에 의해 인화성 기체가 충분히 퍼질 때까지 '약간'의 시간차를 둔 뒤 그리고 곧 이어 점화가 되면 폭발, 순식간에 화구가 발생하는 한편 폭발하면서 주변으로 고압의 충격파를 방출한다. 이 과정이 약 0.3초 사이에 이뤄진다.
유효반경 안에 있는 생물체는 내장파열 등으로 즉사하거나 순간적으로 소살(燒殺)된다. 물론, 폭풍은 전차도 까뒤집고 콘크리트 벙커조차 하늘로 날려버릴 정도이다. 근데, 전차나 콘크리트 벙커는 웬만한 수준의 열압력탄두로는 힘들고, 항공폭탄급은 돼야 부숴진다. 열압력탄두는 관통력이 약하기 때문.
3 원리
일반 폭탄은 폭약이 터질때 발생하는 고압에 의해 폭탄 껍데기 자체가 압력에 못 견디고 파괴되어 생기는 파편, 혹은 미리 넣어둔 파편이 튕겨져 나가면서(물론 그 튕겨져 나가는 속도가 총알의 속도 이상이지만...) 주변에 피해를 입히는 방식이다. 물론 폭탄이 터지면서 발생하는 열과 압력 역시 주변에 피해를 주지만 파편이 주는 피해에 비하면 상대적으로 피해 범위가 좁다.
반면 열압력 탄두는 파편 발생량이 상대적으로 거의 없으며, 온전히 그 열과 압력으로 주변에 피해를 준다.
아래 그림은 일반 고폭탄(HE)과 열압력탄두(TBE)가 터질때 압력변화 비교다.
폭발 지역 주변에서 압력을 재면 고폭탄은 열압력탄두보다 아주 빠른시간안에 주변 대기(ambient)보다 높은 압력으로 치솟는다. 그러나 다시 아주 짧은 시간안에 주변 보다 낮은 압력으로 떨어진 뒤 일반 대기와 유사한 압력에 도달한다. 반면 열압력탄두는 최대 압력값(Peak Pressure) 자체는 낮지만, 대기압 보다 압력이 높거나 낮은 시간이 좀 더 오랫동안 지속된다.
이렇게 압력이 높아졌다 낮아졌다를 겪는 것이 충격파(blast wave)다. 이러한 압력변화는 그냥 압력이 높아졌다 낮아지는 것이라기 보다는 순간적인 팽창에 의해 공기가 떠밀려서 바깥으로 퍼지는 현상에 가깝다. 그렇기에 사람은 열에 의해 피해를 입지 않더라도 충격파에 의해 튕겨져 나갈 수 있으며 아니더라도 압력 변화에 민감한 신체 부분, 즉 폐와 안구, 고막 등에 큰 손상을 입기 쉽다. 특히 이 충격파는 공기가 통하는 곳이라면 어쨌거나 전달되기 때문에 엄폐물 뒤, 동굴 안쪽이나 벙커 내부의 적을 공격하는 용도로 특히 많이 쓰이는 편이다.
열압력탄두는 이렇게 충격파가 잘 생성되게 하기 위해 순간 압력은 높지만 압력변화 시간이 짧은 화약 대신 인화성 물질을 사용하는 것이다.
한편 열압력탄두는 폭발해도 크레이터 같은 것이 크게 남지 않고, 넓은 영역에 고르게 폭발압력이 분포되다보니 적 공격용 뿐만 아니라 지뢰 제거용으로도 많이 쓰인다. 덕분에 미군은 이라크군이 폭 수백미터에 걸쳐 애써 매설한 지뢰밭을 편안하게 전화 한통(?)으로 "공군!" 하고는 날려버렸다.
열압력 탄두는 한때 국제연합에서는 비인도적인 무기로 금지항목에 추가하는것을 검토했으나 현재 사용에 제약이 없는 상태이다. 하지만 국제인도주의법(IHL) 의 원칙에 따라 여러 나라에서 갖가지 형태로 보유하고 있음에도 인명살상용으로는 잘 사용되지 않고 있다.
4 각국에서의 사용
기술적으로는 2차대전 당시부터 연구되었고 베트남전을 통해 한정적으로 사용되었다. 개발 당시에는 기술적 문제로 인해 덩치가 커서 항공폭탄으로 사용되는 것이 전부인데다 취급에도 전문기술자를 필요로 했으나 오늘날에는 RPG-7용을 거쳐 30mm 유탄기관포용의 탄이 나와있을 정도로 소형화 되었고 훈련이 부족한 징집병들이 다룰 수 있을 만큼 안전성도 높아졌다. 단, 이런 보병용 기화탄은 항공기에서 투하하는 것과 달리 알루미늄 화합물등을 이용한 고체분말을 이용하여 이것 고체연료가 분말 상태로 퍼진다음에 폭발한다. 말 그대로 분진폭발…
다만, 오늘날에도 대형 열압력탄은 사용되는데, 앞서 나온 다연장로켓용 탄도 있으며, 여전히 항공폭탄에서도 자주 쓰인다.
4.1 소련/러시아에서의 사용
RPO-A Shmel
RPG-7 열압력탄두
소련-아프가니스탄 전쟁에서 소련군은 기화탄의 효과를 체험한 후 구형 T 시리즈 차대에 다연장 발사관을 설치한 단거리 MLRS인 TOS-1 부라티노를 개발-운용하는 건 물론이고, 보병이 발사 가능한 기화탄까지 만들어서 주로 RPG-7 같은 로켓 화기로 쏠 정도로 애용한다. 그리고 그것을 이어간 러시아군은 체첸 사태 당시 그로즈니 전투에서 내선전투의 이점을 극대화한 체첸측의 시가전 전술에 막대한 피해를 입자 통상적인 소탕전을 포기하고 열압력탄의 대규모 운용으로 그로즈니 시가를 개발살낸 전력이 있다. 그외에 세계에서 가장 강력한 비핵폭탄인 ATBIP(TNT 44톤급)을 가지고 있다.
유튜브에서 shmel을 검색하면 건물 한 층을 통째로 날리는 영상을 볼 수 있다.
4.2 미국에서의 사용
SMAW-NE
헬파이어 열압력탄두.
미군에서도 처음엔 미온적인 반응을 보이다 미국-아프가니스탄 전쟁을 벌이게 되면서 러시아에서 개인용 기화폭탄을 만드는 기술을 수입해 역시 기화탄두연구에 활발하다. 또한, 탄두를 열압력탄두로 교체하여 급하게 개조한 벙커버스터를 퍼부었고 SMAW(이스라엘제 B-300의 미군 버전)에 주로 이 탄두(SMAW-NE)를 사용하며 이라크전 최대의 격전인 팔루자 시가전 당시 의심나는 건물에는 죄다 이놈을 쏴 넣어가며 시가지를 제압했다. 최근에는 40mm유탄(XM1060)에도 이 탄두를 채용하고 있다고 한다. 특히, 요근래는 동굴등에 숨어서 활동하는 테러리스트들을 때려잡겠다고 AGM-114 헬파이어 미사일에도 고체연료를 쓴 열압력탄두를 사용한 버전(AGM-114N)이 나왔다. 흠좀무
4.3 대한민국에서의 사용
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대한민국도 최근에 위에서 언급된 MLRS용 외에도 수류탄형, 유탄형, 대전차 로켓형 등을 만들어내고 있는데, 소탕에만 최소 1개월과 24만명 이상의 인원이 필요할 정도로 많은 수의 지하 시설을 보유한 북한 때문으로 생각된다. 참고로 수류탄형의 경우 형태가 연막탄형을 기초로 한 것으로서, 최고 고막을 아작낼 정도의 압력을 보유할 것으로 알려지고 있다.
5 가난한자의 핵폭탄?
다만, 각종 매체나 언론에서는 이 열압력탄두의 위력이 과장되어서 표현되는 경우가 많다. 한 방에 주변을 몰살시킨다거나, 심지어 소형 핵폭탄에 버금간다는 식의 표현을 쓰는 경우도 있는데… 가난한 자의 핵폭탄이라나? 아니 그것보다 사용국이 미국과 러시아인데… 아마도 기화폭탄이 터지면서 발생한 버섯구름 때문이 아닌가 싶다. 기화폭탄 특성상 충격파와 화염효과가 강하기 때문에 핵폭탄 비슷한 버섯구름이 생기는 경우가 있다.[2]
같은 크기의 탄두라면 일반폭약+파편을 사용하는 탄두가 훨씬 강력하다. 일반적으로는 적 공격용 무기로 쓸거라면 차라리 일반 폭탄이 더 낫다. 특히 일반 폭탄은 폭발시 발생하는 파편에 의하여 의외로 폭탄이 떨어진 지점에서 먼 거리의 비장갑 목표물에 대해서도 효과가 크지만, 기화폭탄은 일정거리를 벗어나면 위력이 급격히 줄어든다. 이 때문에 군에서 도리어 민간인 피해를 우려하여 제한된 지역에만 피해를 주고자 할 때 열압력탄두를 쓰기도 한다.[3]
대신에 앞서 언급했듯이 열압력폭탄 폭발시 발생하는 압력은 충격파 형태로 공기를 타고 전달되므로 벙커나 지하갱도 입구처럼 폭탄을 직접 때려 넣어도 파편이 대부분 목표물 내부로 파고들지 못하는 엄폐물에 때려 넣고보기에 적합하다. 대게릴라전에서 자주 쓰이는 것도 이 때문이다.
사실, 지하시설 타격을 전문으로 할 경우에 열압력탄과 효과가 비슷한 방법으로 쉽게 사용되는 것이 있다. 바로 LPG. 다량의 가스를 벙커나 동굴 입구로 집어넣고 그뒤에 화염방사기나 인화성 신호탄등을 까넣는 방식이다. 생각보다 LPG의 폭발력이 대단해서, 웬만큼 강화된 시설이라도 심대한 타격을 주고 지하 벙커나 동굴을 쉽게 무너뜨려 생매장으로 마무리시킬수 있는 수준. 단점은 군사용으로 제대로 설계해서 가스가 안들어갈 정도로 완전 밀폐가 가능한 문이 여러게 있다면 효과를 발휘하기 어렵고, 가스가 충분히 들어갈 정도로 시간이 필요하다.
6 열압력탄으로 잘못 알려진 물건들
헬기착륙장 개척용 폭탄인 BLU-82 데이지커터가 이상할 정도로 기화폭탄으로 잘못 알려져 있으며 이 폭탄은 폭약을 이용해 터지는 폭탄이다. MOAB 역시 비슷하게 기화폭탄으로 알려져있지만 이 역시 아니다.
7 픽션에서의 등장
커맨드 앤 컨커 제너럴의 진영중 하나인 미국이 사용한다.