정찬만 책임연구원은 외국의 모듈화 소총의 개발 양산 현황과 설계기술을 분석하고 한국형 소총 개발 방향에 대해 공감할 수 있는 시간을 만들었다. 현재 우리는 약 40년 동안 새로운 소총을 내놓고 있지 못한 실정이기 때문에 더 많은 청중의 관심이 쏠렸다.

해외에서는 공격적이고 유연한 전술과 작전 수행에 최적화된 소총을 개발하기 위해 오랫동안 고민했다. 그 고민의 결과물이 지금 쏟아지는 추세다. 대표적인 예로는 MK16과 MK17처럼 두 화기의 부품 호환성을 80% 이상 높인 사례나 다양한 전장조건에 따른 유저의 요구사항에 맞춰 총열이나 총몸 또는 개머리 등을 다양하게 변경할 수 있는 해외 소총들이 있다. 이탈리아의 베레타는 7.62mm 윗총몸 베이스로 5.56mm 총열도 수용할 수 있는 구조로 되어 있다.

시그 사우어 MCX 역시도 이원화하여 5.56mm와 7.62mm의 플랫폼을 갖고 개발됐다. 시그 사우어 MCX는 가장 최근 양산되고 있는 모델로 정찬만 책임연구원은 한국이 향후 특수작전 소총을 도입할 때, 벤치마킹해야 할 가장 모범적인 모델로 꼽았다. 시그 사우어 MCX는 총열의 길이가 5.5~6.75인치로 권총의 총열 길이를 따라잡는 수준이다. 그래서 개머리의 변형이 가능하며 총열 모듈화²⁾ 및 총열 덮개 옵션도 다양하게 가져가는 확장성이 있다.

정찬만 연구원은 국외 모듈화 소총에 적용된 기술에 대해서도 심도 있게 분석하고 국산 소총 기술을 비교하였다. 대표적인 예로는 완충 시스템이 있다. 총기의 완충 시스템은 제한된 공간에서 그 기능을 발현하는 요소다. 특히나 모듈화 소총은 개머리의 변형을 옵션으로 설계하기 위해 완충 기구가 반드시 윗총몸 안에 내장이 되어야 한다. 완충 기구가 내장되는 공간이 더 제한적이고 협소한 만큼 고난이도의 설계 기술이 요구된다.

현재 모듈화 소총들은 총열 교환이 최대한 간편하게, 신속하게 이뤄질 수 있도록 설계되어 있다. 나사 2개만 풀면 총열을 바로 교체할 수 있는 식이다. 이러한 기술과 구조적 설계는 간단하지만, 국산 소총에서는 아직 적용되지 않는 실정이다. 모듈화 소총이 대세가 된 현재, 해외에서 개발된 소총에 적용된 기술을 우리가 어떻게 연구하고 언제 적용할 것인지에 대해 큰 관심이 쏠리는 이유다.

끝으로 정찬만 책임연구원은 소구경화기 트렌드와 함께 한국형 소총의 미래상을 제안했다. 그는 5.56mm에서 6.8mm로, 7.62mm에서 8.6mm로 각각 탄자의 운동에너지를 증대시켜 위력과 사거리를 개선하려는 글로벌 트렌드를 고려해야 하고, 동시에 모듈화방식의 설계개념을 도입해야 한다고 재차 강조했다.

우크라이나-러시아 간의 전쟁은 기갑전의 패러다임을 바꾸며 우리에게도 긴장감을 줬다. 미래 기갑전에 유효한 무기체계를 개발하고 신뢰성을 더욱 공고히 해야 할 때가 온 것이다. 정세에 맞춰 곽대한 선임연구원은 K21계열 차량의 품질 개선 주요 사례를 발표 주제로 삼았다. 덧붙여 무기 신뢰성과 직결된 품질 문제에 접근하는 방법론을 함께 소개했다.

K21은 2007년에 개발된 보병전투차(IFV)로 우수한 성능과 훌륭한 스펙으로 전 세계의 이목을 끌었다. K2 전차와 함께 K21 개발로 한국은 동북아에서 손꼽히는 기갑전력을 갖출 수 있게 됐다.

‘명품무기’라고 불리는 K21이라도 모든 무기체계의 숙명이 그렇듯이 운용 중에 불량 사례는 피할 수 없었다. 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 직류전동의 계자(고정자) 및 전기자(회전자)의 권선이 소손되는 고장 현장이 발생한 것이다. 구동의 핵심인 모터의 권선이 타버리자 정상적인 운용은 불가능한 일. 이때 국방기술품질원은 고장 문제를 ‘역설계’라는 접근방법으로 해결했다.

역설계는 리버스 엔지니어링 또는 역공학이라고 하는데 장치 혹은 시스템의 기술적인 원리를 구조 분석을 통해 발견하는 과정이다. 유지보수를 위해 세부적인 작동을 분석할 때도 사용된다. 역설계는 제품 생산의 절차에 관한 지식이 전무한 상태라도 최종 제품을 갖고 문제 발생지점을 추론할 수 있는 방법이다.

국방기술품질원은 직류전동기의 부하 조건을 역설계를 통해 추정한 뒤 열해석³⁾을 수행했다. 내열 성능을 재평가하기 위해서다. 직류 전동기에 온도센서를 설치하여 내열 성능을 확인했으며, 실측시험을 통해 고장 발생의 근본적인 원인을 밝혔다. 그 결과, 직류 전동기의 권선 및 함침액 등을 내열 성능이 높은 재료로 대체하는 개선안을 군에 제시할 수 있었다.

이처럼 K21계열의 직류 전동기 품질개선 사례는 과열에 의한 권선소손 분석 접근방법에 좋은 예시로 남았다. 곽대환 선임연구원은 불량 사례를 효율적으로 개선한 것만큼 사례를 데이터베이스화하여 참고자료로 활용하는 일도 중요하다고 전했다.

빠른 문제 해소에 초점이 맞추어졌던 과거와는 다르게, 최근 근원적인 문제 해결을 요구하는 목소리가 높아지고 있다. 이에 곽대환 선임연구원은 국방기술품질원이 직면한 문제 해결뿐만 아니라 문제의 근본을 파악하여 실질적인 개선을 이루기 위해 노력 중이라고 밝혔다. 또한 그는 면밀한 원인 분석을 통해 향후에도 실질적인 문제의 해결과 품질 향상을 이루겠다고 포부를 밝혔다.