각종 첨단 무기로 무장한 전사가 ‘일당백’의 기세로 적을 궤멸시키는 모습은 미래 전쟁을 다룬 각종 매체에 종종 등장하는 인기 있는 소재다.
먼 미래의 이야기로만 여겼던 SF속 첨단군사장비들 중 우리의 목전에 실제로 다가와 있는 것으로는 무엇이 있을까? 영국 일간 데일리메일이 6일(현지시간) 영국 왕립합동군사연구소(RUSI)의 군사과학 분석가 저스틴 브롱크의 설명을 인용하며 미래 전사들을 무장시킬 첨단 기술들을 소개했다.
▲부상 줄여주는 스마트 슈트
미국 군수업체 다르파(Darpa)는 ‘워리어 웹’(Warrior Web)이라고 이름붙인 잠수복 스타일의 ‘부드러운 외골격 슈트’를 개발하고 있다.
워리어 웹은 일반 전투복 아래에 착용하는 형태로 컴퓨터로 통제되는 스마트 직물과 전선으로 이루어져 있으며 100W정도의 전력만으로 작동한다. 정형외과 치료용 보조기구의 원리를 차용, 관절과 다리를 보호함으로써 근육 및 힘줄 부상을 줄여준다.
브롱크는 “군의 규모는 줄어들고 훈련은 강화되는 만큼 병사 개개인의 신체를 이전보다 확실히 보호하려는 경향이 분명하게 드러나고 있다”고 설명했다.
▲외골격(exoskeletons) 슈트
SF소설, 영화, 게임에 심심치 않게 등장하는 외골격 기술 또한 현실에 나타나고 있다. 본래 외골격이란 갑각류나 곤충들에게서 흔히 발견되는, 몸의 바깥쪽을 둘러싼 채 몸을 지지하거나 보호하는 단단한 신체 조직을 의미한다.
이와 유사하게 외골격 슈트는 몸 바깥에 착용하는 보조 장치로써, 주로 유압을 통해 착용자의 팔다리 움직임을 강화시킨다. 때문에 외골격 슈트를 착용하면 이전보다 가볍게 달리거나 무거운 짐을 쉽게 옮길 수 있다.
군사용 외골격 슈트의 등장은 무려 1960년대로 거슬러 올라간다. 당시 대표적 외골격 슈트는 제너럴 일렉트로닉스 사의 하디맨(Hardiman)이었다. 하디맨을 사용하면 0.5㎏ 질량을 드는데 사용하는 정도의 힘만으로 11㎏의 물체까지 들어 올릴 수 있었다. 하지만 이 슈트는 작동이 안정적이지 않고 때에 따라 의도치 않은 과격한 움직임을 보였던 까닭에 끝내 활용되지 않았다.
현대의 대표적 군용 외골격 슈트로는 ‘엑소 바이오닉스’(Ekso Bionics)와 록히드 마틴이 공동으로 미 육군을 위해 개발하는 '헐크'(HULC)가 있다. 헐크는 리튬이온 배터리로 움직이는 하체용 외골격 슈트로 착용자의 둔부와 다리에 적용되는 중량을 분담해 착용자가 90㎏가량의 무게를 불편 없이 옮길 수 있도록 한다.
티타늄 프레임으로 구성된 헐크 안에는 센서가 내장돼 있어 사용자의 움직임을 감지하고 그 정보를 헐크의 마이크로컴퓨터에 전송한다. 마이크로컴퓨터는 수집된 정보에 기초해 각 모터의 작동을 제어함으로써 헐크가 사용자의 움직임에 보다 즉각적으로 반응할 수 있게 해준다.
헐크는 제식무기, 탄약, 식수, 응급처치키트, 기본공구, 위성전화, GPS, 방탄헬멧, 방탄복 등 나날이 늘어만 가는 개인지급물품의 무게에 대한 미군 지휘관들의 우려를 줄여줄 전망이다.
현재로서 극복해야 하는 가장 큰 문제는 바로 동력 확보다. 브롱크는 “외골격 슈트가 제 기능을 수행하려면 최소 10㎾의 전력이 필요하다. 그러면서도 작동 지속시간은 최소 10시간 이상이 돼야 한다. 작전 도중 전력이 떨어지면 외골격 슈트는 그 즉시 도움이 아니라 짐이 되어버리기 때문”이라고 설명한다.
록히드 마틴은 화학전지와 고체산화물 연료전지 등을 연구, 72시간동안 지속적으로 가동 가능한 슈트를 만들고자 노력 중이다.
▲액체 방탄복
현재의 방탄복을 대체할 첨단 기술은 여러 종류가 있다. 그 중에서도 액체 방탄복은 평소엔 착용자의 움직임을 방해하지 않도록 액체 상태를 유지하다가 충격이 가해지는 순간에만 경화하는 첨단 나노기술 장비다.
일례로 폴란드 기업 모라텍스(Moratex)의 과학자들은 전단농화유체(STF: Shear-Thickening Fluid)라고 불리는 액체를 활용해 액체 방탄복을 만드는데 성공했다. 방탄복 내부 액체는 온도에 상관없이 액상을 유지하다가 피격을 받은 순간에만 단단해진다.
이 액체는 고속으로 날아온 탄환 등이 신체를 관통하지 못하도록 막을 뿐만 아니라 발사체가 가하는 충격 에너지를 넓은 범위로 분산시켜주는 역할도 한다.
▲유도 탄환
올해 초 미군은 자체적으로 방향을 바꿔 표적에 적중하는 50구경 탄환 ‘이그젝토’(Exacto)의 발사 실험에 성공했다.
개발사인 다르파는 “저격수에게 있어 빠른 풍속이나 먼지 많은 토양 등 악조건 속에서 표적을 맞추는 것은 현재 기술로서 매우 어려운 일”이라며 이그젝토의 혁신성을 강조했다.
실제로 탄환의 궤적은 바람, 강수, 습기 등 무수한 환경적 요인에 큰 영향을 받는다. 더불어 발사 거리가 멀다면 중력에 의한 총탄낙하까지 감안해야 하는 만큼 원거리 저격은 결코 쉬운 시도가 아니다.
그러나 이그젝토 시스템을 활용하면 정지해 있던 표적이 움직이거나 예상치 못했던 풍향 변화가 일어나더라도 이에 맞춰 비행하는 탄환의 움직임을 도중에 조정할 수 있게 된다.
다르파가 올해 초 공개한 테스트 영상에서는 고의로 빗맞게 발사한 탄환이 공중에서 방향을 바꿔 표적에 적중하는 모습을 실제로 확인할 수 있다.
▲가상현실 훈련장치
현재도 각국 공군은 이미 가상현실 비행 훈련을 실시하고 있다. 그러나 오큘러스 리프트 등 개인용 가상현실 장치의 발달에 힘입어 이제 지상군 또한 가상 전투훈련을 받을 수 있게 된다.
병사들은 360도 전 방위를 둘러볼 수 있는 현실적인 가상세계 안에서 각종 전투 시나리오를 간접 체험할 수 있다. 예를 들면 적의 사격이 쏟아지는 상황 속에 부상자를 치료하는 등 현실 훈련에서 묘사하기 힘든 극단적 상황을 경험하는 일이 가능해진다.
여기서 한 발 더 나아간 경우도 있다. 폴란드군은 가상현실 속에서 병사가 피격될 경우 병사에게 전기 충격을 가해 고통까지 구현함으로써 훈련의 현실성을 보다 강화할 예정이다.
미 국방성 또한 가상현실 훈련에 매우 큰 기대를 걸고 있으며 개별 병사 모두가 자신의 특기 및 단점을 그대로 반영한 가상현실 아바타를 각자 하나씩 만들도록 하는 계획을 세우고 있다.
방승언 기자 earny@seoul.co.kr