강선

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4.2인치 박격포의 강선[1]	105mm 로열 오드넌스 L7 전차포의 강선[2]

007 시리즈의 상징이자 전통인 총열 시퀀스에서 볼 수 있는 강선 모음 영상.

1. 개요2. 역할과 원리3. 역사

3.1. 강선의 발견3.2. 해석3.3. 한국의 경우3.4. 현대

4. 제작 방법과 생산

4.1. 3D 프린터를 통한 제작

5. 오해6. 기타

1. 개요

腔線 / Rifling

총열이나 포신 안쪽(총강/포강)에 있는 나선형 홈.

2. 역할과 원리

강선이 있는 총열로 탄환이 발사되면 탄환이 나아갈 때 나선형 홈을 따라 회전하게 되면서 관성 모멘트(회전관성)에 의한 각운동량을 가지게 된다. 스핀으로 인한 각운동량을 가진 탄환은 주변의 공기 흐름과 바람에 덜 영향을 받는 안정된 탄도를 가지게 된다.

초탄에선 활강포보다 10% ~ 20% 정도 약하다. 활강포는 발사 시 포탄이 포신 내부를 부드럽게 지나가지만 강선포는 총알이나 포탄이 강선에 맞물리고, 강선의 방향에 맞추면서 총알이 깎여나가는 매커니즘으로 회전하기 때문이다. 총알의 겉부분에서 강선과 비비면서 깎이는 곳은 구리같은 연금속으로 만드며[3], 총알 겉이 강선에 물리는 특정상 포강의 구경과 탄의 직경이 딱 맞지는 않는다. 5.56×45mm NATO탄의 경우도 발사시 총구를 빠져나가는 탄두의 구경이 5.56mm이지, 원래는 5.7mm 구경의 탄두를 가진 이유도 이 때문이다.

공기 중에서 관성운동하는 물체가 계속 원래의 방향을 유지하려면 공기저항을 받는 부위들이 받는 압력의 정도가 운동방향을 기준으로 항상 대칭을 유지해야하는데, 기본적으로는 어떤 방향에서든 공기저항값이 대칭적인 구형 물체라도 발사될 때 임의의 방향으로 회전이 걸리면 공기저항값의 비대칭을 유발해서 변화구처럼 탄도가 제멋대로 휘게 된다. 이는 원래 머스킷 시절 총기의 명중률을 낮추는 주범이었고, 오늘날에도 BB탄총을 쏴보면 쉽게 경험할 수있다.

따라서 공기 중에서 관성운동하는 물체의 방향을 유지하는 방법은 회전을 전혀 주지 않던가, 또는 강제로 발사방향과 일치하는 방향의 회전을 거는 것 뿐인데, 전자는 기술적으로 어렵고 비효율적이기 때문에 후자를 목적으로 하는 장치가 바로 강선인 것이다. 발사체는 비록 팽이처럼 역학적으로 불안정한 형상이라 하더라도 강선을 거쳐 회전이 걸리며 발사됨으로써 일정한 방향을 유지할 수있게 된다.

다만 공기가 있는 환경에서 회전이 들어간 탄환이 안정적인 탄도를 가질 수 있는 건 맞지만 그렇다고 무조건 회전수가 많다고 좋은 것은 아니다. 지구 상에는 중력이 적용되기 때문에 탄도가 포물선을 그리면서 절대적이고 불가항력적인 진행방향의 하향이 강제되므로 진행방향이 바뀜에 따라 자연스럽게 탄환의 방향도 바뀌어야 공기저항의 대칭성을 유지해 명중률도 보장되고 착탄각도 좋다. 그러나 과회전이 걸리면 그 최소한의 필요한 방향전환까지 거부되기 때문에 오히려 공기저항의 대칭성을 상실해 탄도가 불안정해진다. 이는 세장비가 너무 길어도 나타나는 증상이며, 강선의 회전수는 탄환의 세장비와 중량에 알맞게 셋팅되어야 한다.

강선은 소총, 기관총 등의 총기의 총열 뿐만 아니라 기관포, 야포 등의 화포의 포신에도 있다. 현대전에 사용되는 거의 모든 화기에 강선이 있다고 보면 된다. 곡사포의 경우 고폭탄을 바람의 영향을 가능한한 적게 받으면서 멀리까지 날려보내야 하기 때문에 장약을 가득 넣고 장거리로 발사해야 하므로 활강포가 아닌 강선포가 사용된다.

다만 일부 화기는 특수한 사정으로 인해 강선이 없다. 최근의 전차포는 장갑 관통 목적의 APFSDS 및 HEAT의 사용을 최우선으로 하고 있기 때문에 강선이 없는 활강포가 대세가 되었다. 그리고 보병용 박격포도 포탄을 포구에서 떨어뜨려서 발사하는 전장식 장전 형태이기 때문에 대부분 강선이 없다. 이런 종류의 화기는 포탄 후미에 별도의 안정익을 장착하고 포탄의 형상도 변경하는 등의 조치를 통해서 최대한 탄도변화를 막으려고 한다. 이러한 조치는 활과 화살에서 비롯된 것으로 원래 활에서 화살에 화살깃을 붙여온 것도 화살의 비행 시 안정적인 자세를 유지하기 위함이었다.

그러나 깃을 붙이면 탄 모양을 만들기 어렵고 옆 바람의 영향을 많이 받기 때문에 현대 전차의 철갑탄으로 많이 사용되는 날개안정분리철갑탄 정도에나 화살 모양이 적용되었다. 전차용 날탄은 나라마다 다르지만 탄자 무게가 4 ~ 9kg씩 돼서 측풍의 영향을 상대적으로 덜 받기 때문이다. 일반적인 보병용 박격포 포탄도 어느 정도의 덩치는 되므로 측풍 영향을 상대적으로 덜 받지만 반대급부로 일반적인 보병용 박격포가 곡사 사격을 하는 종류치고는 근거리 사격을 위주로 하며 명중률도 상대적으로 떨어지는 부작용을 가지게 된다. 그래서 강선을 가진 보병용 박격포도 존재한다.

현대의 소총은 거의 라이플로 총칭되는데, 라이플은 원래 강선이란 뜻이다. 그만큼 소총의 경우 극소수의 예외를 제외하고는 모두 강선을 갖고 있다. 그리고 총알에는 강선을 주로 적용하는 이유가 있다. 소총탄용 플레셰트는 빗방울에도 탄도가 휘어버릴 만큼 가볍기 때문이다. 그래서 대부분의 총기는 강선이 있으며 벅샷같은 산탄을 주로 사용하는 산탄총 같은 경우 정도만 강선이 없는데 산탄총도 슬러그탄을 주로 사용하는 경우 강선이 파여진 총열이 사용되기도 한다. 종종 강선이 없는 산탄총에 강선 효과를 주기 위해 슬러그 탄체 자체에 강선이 파여 있는 것도 있다.

강선에는 방향도 존재한다. 우선이란 표기가 있는데 그 뜻은 오른쪽부터 파여있는 강선이란 뜻이고 반대로 왼쪽부터 파여있으면 좌선이다.

일반적으로 탄환이 무겁고 길수록 더 많은 회전을 주어야 탄도가 안정되기 때문에 구경이 클수록 강선이 감긴 수도 증가한다. 보통 현대의 소총에는 4 ~ 6조 그중에서도 주로 6조 강선을 쓰며 M2 브라우닝 중기관총이 8조, 50 ~ 75mm 정도의 포들은 24조, 90mm 전차포가 32조, 105mm급 이상의 포들은 최소 28조에서 36조 우선을 가진 경우가 많다.

3. 역사

3.1. 강선의 발견

강선의 기원은 불분명하다. 누가 언제부터 왜 이런 것을 만들기 시작했는지 모른다. 정확한 정론이 없어 여러 가지 설이 존재한다. 원시적인 강선이 등장한 것은 대략 16세기 유럽의 총이었다.

이때 강선의 목적은 탄도 안정이 목적이 아니었다. 초기의 탄환은 총열과 구경이 같으면 전장식의 경우엔 장전도 힘들고, 과거 금속 제련, 가공기술이 낮던 시기에는 높은 가스압력으로 총열이 폭발하는 경우도 있었기에 약간 큰 구경으로 만들어졌다. 이때 탄환이 다시 흘러나오는 것을 막기 위해 헝겊이나 종이를 끼웠는데, 이것이 쉽게 배출되게하기 위해 직선형 강선을 새겨넣은 것이 극초기 강선의 목적이었다.

강선이 파인 총기는 16세기 말엽부터 출시되기 시작했다. 초기 비강선 무기에서 총열 내부에 베이는 천 조각을 줄이기 위해 처음으로 소개되었다. 빈의 가스퍼 졸너(Gasper Zolloner)가 내부에 2줄의 직선 강선을 만들어 천 조각 배출을 도와 이 문제를 도왔다.

총백과사전 - 크리스 맥나브, 휴먼앤북스 p97

또한 머스킷의 낮은 연소율을 가진 흑색화약이 폭발하면서 그을린 화약과 납탄의 찌꺼기가 총구에 끼는 것을 조금이라도 개선하기 위한 이유도 있었을 것이다. 아무런 홈도 파져있지 않은 총구는 발사되면서 점점 흑색화약이 끼었고, 사수는 좁아진 총열에서 총알을 발사하기 위해 점차 작은 총알을 집어넣어야 했다. 이런 상황에서 총열 안에 직선 홈을 파 표면적을 늘리면 그곳에 화약 찌꺼기가 들어가므로 좀 더 오래 총열을 깨끗하게 유지할 수 있다는 것이 발견되었던 것 같다.

이러한 이유들로 인해 총열에 더 많은 직선 홈을 팔수록 좋았지만, 총열에 추가로 강선을 파는 것은 총열의 내구성을 약화시켰고 추가 공정은 생산성의 저하로 이어져 총기의 값이 비싸졌다. 이러한 상황에서 직선이 아닌 나선으로 홈을 파면 홈의 길이가 늘어나 홈의 갯수에 비해 더 많은 홈을 가진 것과 같은 효과가 나온다는 것이 발견되었을 것이다. 그리고 이러한 총에서 발사되는 총알은 홈에 맞물려 회전하게 되었고, 왠지 모르지만 좀 더 정확하게 사격된다는 것이 발견된다.

3.2. 해석

이런 강선의 기묘한 현상은 과학적 발견으로 이어져 유럽의 군사력의 강화로 연결된 대표적인 사례이기도 하다. 그 중심에는 영국의 동인도회사의 포병 장교로 활동했던 뛰어난 학자 벤자민 로빈스가 있었다. 1742년에 벤자민 로빈스가 쓴 책인 <새로운 포격 원리>(New principles of gunnery)에서 그는 뉴턴 역학과 미분, 보일의 법칙 등을 이용하여 발사체의 운동과 공기저항의 관계에 대해 정밀하게 탐구했고, 갈릴레이가 제시했던 포물선이 공기저항과 바람 때문에 실제 환경에서는 틀렸다는 결론을 내린다. 애초에 갈릴레이가 분석한 포물선 운동은 공기저항을 무시했기 때문에 중력만 있고 공기저항이 아예 없는 이상적인 환경에서만 정확했다.

또한 기존의 무강선 소총이었던 머스킷의 총알 궤적이 왜 불안정한지에 대해서도 분석하게 된다. 머스킷은 강선이 없었기에, 거리가 50m만 넘어가도 마치 닌텐도 야구게임 변화구처럼 탄도가 엿가락 마냥 휘어버린다. 서바이벌 게임이나 동원 예비군 시가전 교장에서 페인트볼 총을 쏴 본 사람은 특히 와닿을 것이다.

18세기 프로이센 육군에서 명중률 실험이 있었는데 머스켓총으로 길이 30m, 높이 2m의 표적을 만들고 66m(75yd) 137m(150yd)에서 사격했을 때 전자는 약 60%, 후자는 40% 정도가 표적에 탄환이 명중했다.

총백과사전 - 크리스 맥나브, 휴먼앤북스 p216

이후 1747년에 이르러 로빈스는 왕립학회에서 발표한 논문 <선조를 새긴 총신의 특성과 이득>(Of the nature and advantage of a rifled barrel piece)에서 포와 총에 강선을 파야 하며, 총알을 달걀형으로 제작해야 한다고 권고했다. 이는 유럽에서 큰 주목을 받았으며, 독일의 프리드리히 대왕은 3년 후에 유명한 수학자 레온하르트 오일러에게 새로운 포의 원리 번역을 맡기는 등 강선기술은 유럽 전체로 파급된다. 이로써 유럽은 당시 동시대 그 어떤 지역보다 더 위협적인 포와 총을 가지게 되었다. 한 예로는 프랑스의 라 히테 시스템(La Hitte system)이 있다. 히테 시스템은 포신 내부가 육각형으로 파여 있고, 이 홈에 포탄에 달린 금속 돌기가 맞물리게 하여 강선 효과를 낸다.


히테 시스템용 포탄	히테 시스템용 대포[4]

다만 강선 제작의 비싼 비용과 느린 재장전 때문에 강선의 효용성을 의심하는 경우도 많았다. 강선이 파진 머스킷을 장전하려면 강선이 안 파진 머스킷보다 더 큰 힘으로 천조각이나 가죽으로 싼 탄을 'bullet starter'라는 별도의 도구로 밀어넣어야 했고, 그 때문에 19세기 초의 나폴레옹 조차 비싸고 재장전이 느린 강선 머스킷보다는 무강선 머스킷을 더 선호했으며 한술 더 떠서 아예 베르사유 라이플의 생산을 중지해버렸다. 남북 전쟁 초기에 사용된 강선총인 베이커 소총의 경우도 2분에 한발이라는 끝내주게 느린 연사속도를 자랑했다.

그리고 투박하고 묵직한 쇠붙이들이 맞물려서 엄청난 힘으로 비벼지다 보니 강선이 필연적으로 마모될 수밖에 없어서 강선이 없는 총포보다 강선이 있는 총포의 수명이 짧다는 문제도 있었다. 그래서 수명 이내의 라이플이나 강선포라도 오래 사용할수록 강선이 더 마모되기 때문에 강선이 마모될수록 명중률도 떨어진다. 하지만 기술이 더 발전한 냉전기에 활강포가 재조명 받기 전까지는 강선을 이용해서 탄도를 안정화하여 명중률을 높이는 방법이 최선이라서 강선으로 인한 단점이 생겨도 강선을 적용한 총과 포를 제조한 후 주기적으로 점검하고 이상이 있으면 총열이나 포열을 신품으로 교체하도록 하는 것이 전투에 더 효과적이었다. 여기에 더해서 해군의 거대한 함포의 경우에는 포열 마모도까지 계산해서 조준 수치에 반영하는 경우도 존재했다.

강선이 비쌌던 이유는 제작 공정이 매우 까다로웠기 때문이다. 강선을 파는 일 자체가 엄청난 중노동이었는데, 옛날엔 현대 기준으로는 조악한 기계를 이용해서 인간이 직접 강철 총신에 강선을 새겼기 때문에 당연히 머스킷에 비해 제작 난이도와 속도가 끝내주게 느렸고, 제작 과정이 늘어났기 때문에 생산비용도 기존의 머스킷보다 오르게 되었다.

그러나 18세기 중후반부터 산업 혁명이 더욱 가속화되어 자동화 기계들이 나오면서 강선의 제조도 이전보다는 쉬워졌고, 결정적으로 19세기 말에 미니에 탄이라는 강선에 특화된 탄환이 등장하면서 라이플 소총의 전성기를 이끌어내게 되었다.

3.3. 한국의 경우

유럽 외에서도 강선과 유사한 방식을 도입해 명중률을 높여 보려는 시도는 있었다. 대표적인 게 1470년 이전 만들어진 것으로 보이는 대한민국 경주 출토 경주 이총통( 참조링크)인데, 세계에서 유일하게 포신의 단면이 삼각형이다.

이런 식으로 포신 외부와 내부 모두가 다각형인 사례는 흔치않다. 이렇게 된 이유는 명중률을 높이기 위해 화살을 쟁여 쏘는 게 일반적이었던 당시,[5] 3개의 화살깃이 포신에 정확히 맞물려 강선과 같은 효과를 내게 하기 위한 구조였다. 다만 이렇게 하면 전용 삼각형 격목을 따로 만들어야 하고, 다른 탄종과 호환이 힘들어 장기적으로 쓰이지는 않았다.

그 외에는 화살이 아닌 철환을 주로 쏘는 차승자총통( 참조링크)이나 소승자총통/승자총통 중 일부에서 현대의 페인트볼용 에어건처럼 총신을 일부러 약간 굽게 해 철환 발사 시 회전이 걸려 탄도 안정을 노린 것으로 추정되는 유물들이 몇 점 있으나, 이 경우 전장식인 총통의 구조 때문에 재장전이 힘들어 많이 쓰이진 않은 것으로 보인다. 또한 이런 구조가 의도된 것이 아니라 나중의 충격으로 총신이 굽은 거 아니냐는 설도 있다. 당장 서울역사박물관 소장 중인 청계천 출토 만력19년명별총통도 총신 일부가 파손된 채로 발견되어 나중에 외부 충격으로 파손된 거 아니냐는 설이 있다. 덧글참조

3.4. 현대

좌측이 전통적인 강선, 우측이 다각형 강선

현대에 와서는 더 발전해서, 특히 소화기에 적용되는 강선의 경우 다각형 강선(polygonal rifling)을 적용하는 경우가 있다. 전통적인 강선보다 훨씬 부드러운 모양이 나온다. 그에 따라 원래 강선에서 튀어나온 부분을 Land, 가라앉은 부분을 Groove라 부르는데, 다각형 강선은 튀어나온 부분이 Hill, 가라앉은 부분이 Valley이다. 대부분 6각형 또는 8각형을 쓴다고 한다. 글록이 이런 강선으로 유명하다.

일반적인 강선에 비해 가지는 강점은 다음과 같다. 영어 위키백과 설명

모서리 형상이 더 부드럽고, 파인 부분이 더 얕아서 가스 밀폐가 더 잘 되며, 그 결과 가스 팽창에 의한 추진력이 더 잘 전달돼서 포구속도가 약간 더 높고, 정확도도 약간 더 높아진다.

기존 강선 형상은 각각의 홈으로 인해 일정하지 않은 총열의 두께를 가졌는데, 이를 개선하여 응력 집중(불균일한 부분에 응력이 집중되는 현상)으로 인한 총열 손상에 덜 민감하다.

총알의 변형이 줄어 총열 내에서 마찰력이 적고, 이는 포구초속 증가에 도움이 된다. 또한 기존 강선에서 생기는 날카로운 강선흔이 없어져서, 발사 후에 공기 저항이 줄어든다.

날카롭게 파고드는 강선 모서리나, 청소하기 힘든 푹 파인 홈이 없기에 총열 내에 구리 찌꺼기가 덜 쌓이고, 정비하기 편하다.

열기계적인 응력이 더 넓은 곳에 분산되어 사용시에 발생하는 마모가 적고, 총열 수명이 더 길다.

이처럼, 기존 강선에 비해서 모두 소소하지만 나쁠 게 없는 특징들이다. 다만 제조에 대부분 단금 성형(Hammer forging)을 이용한다고 하는데, 이 장비가 정말로 비싸고 일반적인 장비도 아니라서 큰 제조사만 사용할 수 있다. 또한 이 성형 과정에서 많이 발생하는 응력을 기존 강선에서는 필요없는 열처리 과정으로 없애야 하고, 그러고도 잔류 응력(Residual stress)이 있을 가능성이 있다. 잔류 응력으로 인해 정확도 하락이 발생하는데, 이로 인해 정확도가 생명인 슈팅 종목 같은 데서는 꺼려진다고 한다. 다만 실질적으로 호신용/부무장용 권총이나 헌팅 라이플 정도에서는 잔류 응력으로 인한 문제는 전혀 없을 것이라고.

또한 3번째에서 어느 정도 언급했지만 눈에 띄는 강선흔이 없다. 이로 인해 범죄 포렌식에서 기존 강선처럼 홈 사이의 길이를 재는 수사는 불가능하다. 그러나 실제 범죄 수사에서 하는 총기 검사는 총열 내부 표면에 있는, 제조 시에 생긴/총알이 발사된 정말로 미세한 흔적을 찾는 것이기에 총열 표면 자체는 여전히 지문처럼 모두 다르다고 한다.

4. 제작 방법과 생산

13개 식민지 시절의 강선 제작 방식 재현

강선이라는 것을 처음 개발할 시점에서는 수작업으로 장인급 기술자가 기구를 이용해 직접 제작했다. 당연하게도 대량생산이 어려웠기 때문에 군용 무기로 도입하기가 어려울 지경이었다. 위에 언급한 프랑스의 라 히테 시스템(La Hitte system)도 강선 제작 공정의 어려움을 반영해서 포탄에 특수 가공을 함으로서 포열 내부의 강선 제작 과정을 단순하게 하려는 목적도 들어가 있었다.

그러나 군용 무기로 강선을 도입하려면 어느 정도는 대량 생산이 가능해야 했다. 그래서 강선을 파는 장치를 개발해서 작업을 진행하기 시작한다. 위 사진은 18세기 미국 식민지 시대에 라이플을 만드는 장면을 재현한 것이다. 해당 방식은 작업대에 강선을 팔 총열을 장착한 후에 드릴이 연결된 핸들을 돌리면 기계가 총열안에 강선을 파주는 방식이다. 원시적이지만 기계를 도입함으로서 드디어 강선을 군용 무기에 도입할 수 있게 되었다.

하지만 완전 수작업이었던 극초기 때보다 작업이 수월해졌다는 것이지 아직까지는 강선을 파는 작업이 쉽지가 않았다. 작업을 시작하기 전에 다양한 크기의 강선 파는 용도의 드릴날을 준비해야 했으며 총열을 정확한 위치에 세밀하게 고정하는 작업을 선행해야 했다. 당시의 기계 장치는 현대의 기준으로는 그냥 비표준 작업대나 마찬가지라서 전문가의 세심한 사전조정과 관리가 없으면 엉뚱한 곳에 구멍이나 뚫게 되는 등 작업 실패율이 매우 높았기 때문이었다.

강선을 파는 작업도 만만치 않았다. 일단 세팅을 제대로 한 후에 드릴날이 총열 안에 들어가서 얕게 강선을 1차로 판 후에 드릴날을 총열에서 뽑고 작업 상황을 살펴본 후에 드릴날을 조정하고 다시 작업을 반복해서 강선을 확실한 크기로 총열 내부에 파놓은 후에 작업 결과를 검토한 후 합격점을 줄 만하면 그제서야 기계에서 총열을 빼낸 후에 강선이 파인 내부를 청소하고 부드럽게 연마하는 등의 최종 마무리 작업을 수작업으로 따로 진행하는 등 매우 복잡한 과정을 거쳐야 했다.

여기에 더해서 사진에서도 알 수 있듯이 핸들을 돌리는 사람은 보조인원에 가깝고 강선이 총열에 정확하게 파이도록 세부 조정하는 전문 기술자가 필요하며 양자의 호흡이 맞아야 작업에서 이상이 발생하지 않으므로 아무나 강선 제작공정에 투입할 수가 없어서 대량생산이 힘들었다. 그래서 라이플이 머스킷에 비해서 상당히 비쌌던 것이다.

19세기에는 산업 혁명으로 인해 자동화 생산 기계가 나오면서 라이플의 생산도 엄청나게 편해졌다. 당시 주요 라이플의 생산량을 보면 프랑스의 샤스포 소총이 200만정, 영국의 패턴 1853 엔필드가 150만정, 프로이센의 드라이제 췬트나델게베어가 115만정, 오스트리아의 로렌츠 소총이 70만정, 미국 스프링필드 M1861이 100만정 넘게 만들어졌다. 수작업으로 만들 수 있는 양이 아니다.

19세기 중반 부터는 라이플이 대량 생산됨에 따라 가격도 머스킷과 별 차이 없어졌다. 브라운 베스 머스킷의 가격은 18세기 말을 기준으로 보통 3 파운드였고, 이는 당시 미국화폐로 환산하면 14.25 US$였다. 남북 전쟁 당시 스프링필드 조병창의 M1861 강선총 납품가는 14.75 US$였다.

다만 이런 기계가 없다면, 소총을 생산할 때 크게 시간이 걸리는 것이 총열이었다. 그리고 국영 조병창에서도 시간적인 여유와 충분한 자금 및 훌륭한 시설을 갖추지 못한다면 양질의 결과물을 대량생산하지 못하는 경우가 많았다. 그 이유는 본질적으로는 드릴링해서 강선을 파는 작업을 기계화한 것 뿐이기 때문에 생산속도 증강에는 대규모의 시설 및 자금투자가 필요했기 때문이었다.

세계 대전이 끝난 후에 기술적 발전에 힘입어서 총열을 파는 전용 작업도구를 이용해서 한번의 작업만으로 강선을 완전하게 파는 방법이나 총열 내부에 강선 모양이 거꾸로 새겨진 막대를 집어넣고 단조 작업을 통해 총열 내부에 강선이 찍혀나오게 하는 방법이나 화학반응과 전기반응을 이용해서 강선을 내부에 새기도록 하는 방법이나 얇은 금속판에 강선 패턴을 미리 작업한 후에 총열 내부에 삽입하는 방법같은 다양한 방법들이 군수공장에 도입해도 될 정도로 기술적 성숙도가 올라가서 강선 제조 공정이 정확하고 빠르게 작업이 가능하도록 발전하였다.

하지만 이러한 기술 발전은 거대한 규모의 전용 기계가 다수 설치된 전문화된 공장에서나 도입가능한 것이라서 이러한 시설을 구비할 수가 없는 경우에는 생산이 불가능하므로 대체품을 찾아야 했다. 그리고 대체품도 못찾을 수준이라면 앞서 언급했듯이 극초기형 강선 생산방식처럼 장인급 기술자가 수작업으로 강선을 드릴링해야 하므로 생산효율이 나락으로 떨어지고 결과물도 신통치가 않게 된다.

이미 제2차 세계 대전에서도 레지스탕스 등의 게릴라 조직에서 홈메이드 소총을 만들 때 가장 문제가 된 것이 총열과 탄창이었을 정도로 강선 파는 일이 만만치 않았다. 이런 이들에게 이미 강선이 파여진채로 지급된 스텐 기관단총 같은 물건은 더 좋은 총이 널린 정규군들에게는 악몽이었겠지만 그거라도 아쉬웠던 레지스탕스에겐 축복이였다. 그리고 내전이 빈발하는 제3세계 국가들은 산간 오지에 홈메이드 소총을 완전 수공업으로 제조하면서 총열에 강선도 파주는 장인급 기술자가 실제로 활동중이다.

4.1. 3D 프린터를 통한 제작

3D 프린터를 이용해 직접적인 총열 제작은 못하지만 3D 프린터를 이용해 총열에 강선을 세길수 있는 도구를 만들 수는 있다. 단 모든 도구를 3D 프린터로 만들수 있는것은 아니고 일부 도구만 프린팅 가능하다. 정확히는 전해가공을 이용한 방식이다. 물론 프린팅해야 할 부품 외에도 DC 파워 서플라이, 구리 전선, 소금물, 금속 배관등이 필요하기 때문에 완벽한 3D프린팅이라고 하기 힘들다.

전해가공의 원리 예시

관련내용: 1, 2, 3

5. 오해

강선을 파놓은 이유에 대한 잘못된 미신이 많이 퍼져있다. 대표적으로는 강선의 영향으로 총알이 드릴처럼 맹렬히 회전하며 몸을 휘저어버리고 그로 인해 입사구는 좁지만 출사구는 크다는 식이다.

기본적으로 강선은 총알 궤도의 안정성을 높이기 위한 것이지, 총알을 회전시켜 위력을 강화시키고자 새긴 것이 아니다. 실제로는 원추형의 총탄이 공기 속을 나아가는 도중 중력에 의해 뒷부분이 내려앉으며 난류가 발생해서 탄도가 뒤틀려 빗나가는 것을 막기 위한 것이다. 앞뒤로 길쭉한 유선형의 형상(Boat Tail)을 갖는 소총탄의 탄자의 경우, 강선에 의한 회전력이 없으면 탄자의 앞부분이 위로 들리면서 회전하는 현상, 즉 탄자가 뒤로 텀블링을 하는 현상이나 불안정하게 움직이는 편주 현상이 일어나게 되며, 그것을 막기 위해 강선에 의한 회전을 걸어주는 것이다. 또한 탄자에 회전이 과하게 걸리면 오히려 명중률이 떨어진다.

출사구가 크다는 이야기도 강선과는 관계가 없는 이야기로, 출사구가 큰 것은 운동에너지의 영향으로 발생하는 것으로 강선이 없는 시절의 총상에서도 흔히 발견할 수 있는 현상이다. 또한 5.56 mm 탄은 인체에 적중하면 탄자가 깨지게 설계되어 있어서 깨지면서 생긴 파편이 연질 목표물에 충격을 넓게 분산하며 전달하면서 구멍을 크게 벌려놓는다.

애당초 총알이 그렇게 맹렬하게 회전하며 날아가지도 않는다. 예시를 드는 K2의 강선은 7.3인치에 1회전인데, 일반 남성 몸통의 가장 두꺼운 부분을 관통한다 쳐도 2 ~ 3회 회전하는 것이 전부다. 회전으로 인체에 타격을 주려면 드릴처럼 회전수가 매우 높아야 한다.

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제식 소총용 소총탄의 인체 명중시 총상에 의한 손상도

의무병으로 복무한 예비역이라면 다양한 총격에 의해 발생한 실제 총상의 사진이 실린 책자를 봤을 테니 따로 설명하지 않아도 새끼손가락 끄트머리만 한 소총탄이 얼마나 무서운 놈인지 잘 알 것이다.

오히려 인체에 총알이 명중한 후 저항으로 인해 강선으로 인한 회전이 정지할 때 총알이 가장 큰 타격을 인체에 주게 된다. 아래 손상도에서 총알이 똑바로 인체를 관통하다가 강선 효과가 사라지면서 갑자기 제멋대로 총알이 인체 내부에서 텀블링을 하면서 방향이 틀어질 때 내부 손상이 매우 심해지는 것을 볼 수 있다.

그래서 강선의 효과가 사라지기 어려운 지근거리에서 총알을 맞으면 인체 내부를 깨끗하게 직선으로 관통하면서 총알이 몸 밖으로 빠져나가는 바람에 인체에 상대적으로 큰 손상을 주지 못할 가능성이 높고, 심지어 관통상이 주요 장기를 피해 간다면 무력화도 제대로 달성 못하는 경우도 생긴다. 대인저지력 문제가 바로 이런 상황 때문에 발생하기도 한다.

이런 이유로 인해 총알이 인체에 맞자마자 순식간에 치명상을 주면서 무력화를 달성하기 위해서 5.56mm 신형탄이나 6.8mm 탄은 인체에 들어가자마자 곧바로 박살나면서 마치 산탄을 맞은 것처럼 인체 내부 손상을 크게 하는 파편이 쏟아지고 파편조각도 사방으로 흩어지면서 타격력을 더해주는 것을 볼 수 있다. 6.8mm 탄은 한 술 더 떠서 앞서 말한 치명적인 파편효과를 그대로 가져가면서도 동시에 총알의 파편 중 큰 조각은 그대로 추가로 급속전진하여 인체를 크게 뚫어놓아서 내부 장기를 비롯한 다른 부위에도 큰 손상을 줌과 동시에 운이 아주 좋아도 과다 출혈을 제대로 된 의료장비 없이는 수습하기 어려울 정도로 크게 일으키게 만들어서 전투 능력을 순식간에 빼앗도록 설계해놓았다.

6. 기타

강선에 의해 탄환에는 흠이 새겨지게 되는데 이것은 각 총기마다 다르다. 이를 ' 강선흔', '선조흔'이라 하며 총기의 지문으로도 불린다. 강선흔은 총기 범죄에서 착탄된 탄환을 찾는 중요한 이유로 작용한다. 그 이유는 탄환이 강선에 강하게 맞물리며 탄환에는 강선흔이 남는데, 이때 강선이 아무리 동일하게 만들어진다해도 고유의 흔적이 남기 때문이다. 아무리 쌍둥이라 해도 지문은 다른 것이라 생각하면 된다. 이를 이용해서 피의자의 총기 강선과 대조해보면 된다. 또한 화학적인 흔적이 아닌, 물리적인 흔적이기 때문에 탄환, 총기 자체가 물리적으로 더 이상 존재하는 게 아닌 이상, 거의 영구적으로 남는다. 그래서 총기의 지문이라고 불리는 것이다.

산탄총에 쓰이는 슬러그 탄중 라이플드 슬러그탄(Rifled Slug)이 있는데, 발사후 날아가면서 공기저항으로 회전이 걸린다. 물론 강선 새긴 총보다 못하지만 나름 효과가 있다.

[1] 사진의 것은 소총보다 많은 24조 우선의 강선. [2] 사진의 것은 28조 우선의 강선. [3] 정확히는 탄에 포신 구경보다 약간 크도록 구리 띠가 물려있어 격발시 구리가 강선 모양대로 눌리며 강선을 물고 지나간다. [4] 사진 출처는 위키백과 해당 항목 [5] 포에 화살을 쟁여 쏘는 것은 한국 고유의 것은 아니었다. 당장 서양 최초의 화포인 러셀트 소총통에도 화살을 쟁여 쏘는 그림이 남아있다.

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