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[국방과학연구소]미래 병사의 개인전투체계는 급속히 발전하는 재료기술과 정보통신기술을 바탕으로 기존의 전투체계와 다른 형태의 모습으로 발전될 것으로 예상된다. 그 예상은 기술융합을 기반으로 다양한 시제품이 실현되면서 이미 가시화 단계로 접어들고 있다. 최근 미국, 유럽, 러시아 등 다양한 국가는 개인 전투원에게 요구되는 기능들을 통합해 일체화한 미래병사의 전투체계 시제형상을 선보이고 있다.

정보통신 분야 및 기계적 보조물, 방탄재료, 저피탐지에 이르기까지 개인전투체계 기술의 적용분야는 무궁무진하다. 방독면 분야도 미래 전투원에게 요구되는 다양한 능력과 기술이 진보하는 추세에 맞춰 형상 및 기능면에 있어서 변화가 이루어지고 있다.

▲ 장비 장착부터 안면부 보호까지…헬멧의 변신= 현재의 방독면은 고무재질의 방독면 안면부와 머리와 어깨를 감싸는 보호두건으로 구성돼 있다. 하지만 미래 방독면의 재질과 형태는 기존의 보호두건 연결 형태와 고무재질로 유지되기 어려울 것으로 보인다. 전투원의 헬멧 부분에 감시카메라와 영상 인식장치 및 정보통신장비가 장착되고, 전장정보가 전투복에 장착된 정보처리 장비와 연동돼야 하기 때문이다. 또한 전투시 안면부 파편탄 방호기능이 요구되는 추세에 따라 안면부 보호구조물에는 강인한 보호재료가 요구된다.

이와 관련하여 국외에서는 최근 3M Scott 또는 Gentex 등, 헬멧 및 마스크 관련 글로벌 기업 및 군 관련 연구소에 의해 개인병사체계용 헬멧 일체형 풀페이스(fullface) 마스크 관련 다양한 시제품들이 공개되고 있으며, 헬멧 일체형 안면보호 시스템에 파편탄 보호, 정보통신기능 부여 등 생존성 극대화를 위한 첨단기술을 접목하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 국외에서 개발 진행 중인 제품들은 마스크에 화생방 보호기능은 부여되어 있지 않은 경우가 대부분이나, 국내에서 개발된 헬멧 일체형 방독면은 화생방 여과기능이 부여되어 있다.

▲ 헬멧 일체형 방독면의 구성은= 국내개발 헬멧 일체형 방독면은 미래형 방독면의 요구기능을 갖춘 국내개발 초기 버전이다. 안면부 보호마스크는 두부(頭部) 전체적으로 화생방 방호기능을 보유하기 위해 상부 탈부착 형태의 헬멧 일체형 구조를 지니며, 하부로는 전투복 상의와 결합/분리가 가능한 개방형 목 방호 덮개 형태의 목 보호 구조물과 연결된다. 화생방 보호기능 전투복을 착용하고 헬멧 일체형 방독면, 목 부위 방호덮개를 장착하면 외부 오염가스로부터 두부와 신체를 보호하는 완전 밀폐형 보호구조를 구현할 수 있다.

안면부 보호마스크는 견고한 폴리카보네이트 재질로, 저속의 파편탄에 대한 방호기능을 보유하며, 기존의 방독면과 같이 내부에 코틀부가 부착돼 외부공기가 방독면에 장착된 여과기를 통해 호흡기로 흡입될 시 밀착 되면서 가스 보호기능을 발휘할 수 있다. 여과기가 전투장비와 간섭을 일으킬 경우, 한쪽 여과기를 안면 마스크에서 분리해도 외부의 유독가스가 마스크 내로 칩입하지 않는다.

이러한 일체형 방독면 구조를 통해 두부 전체에 대한 유해가스 및 유해입자의 침투를 차단할 수 있으며, 방독면 정화통 대신 공기탱크 연결구를 체결하면 호흡이 불가능한 곳에서 압축공기를 이용해 호흡할 수 있게 하는 양압식 호흡장치 기능의 두부 보호구를 실현할 수 있다. 또한, 방사능 차폐 재질을 적용할 경우 두부 전체에 대한 방사능 차폐기능 구현이 가능하고, 견고한 방독면 안면부 구조에 의해 소형 정보통신 장치 등 주변장치의 설치 및 구현이 가능하다.

▲ 헬멧 일체형 방독면의 민수 활용 분야= 최근에는 황사나 매연 등의 오염물질 및 사스, 코로나 바이러스 등으로 인해 사계절 내내 마스크 사용의 필요성이 증가하면서 기능성 마스크 또는 여과기의 수요가 증가하고 있다. 또한, 산업 현장에서도 다양한 가스누출 위험요소 및 안전사고 방지가 함께 고려된 기능통합 형태의 방독 마스크가 요구되고 있다. 방진 마스크 분야에서도 교체식 필터, 팬모터, 공기 청정기술 등 최신 기술을 접목한 고급 마스크와 공기오염도를 상시 확인 할 수 있는 스마트 마스크, 사물인터넷과 결합한 마스크 등 첨단 신기술을 적용한 기능성 마스크 관련 연구개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

마스크 관련 첨단기술들이 효율적으로 구현되기 위해서는 사용되는 부품이 안정적으로 적용되어야 하므로 부품이 적용 될 마스크 플랫폼이 매우 중요해질 것으로 보인다. 산업 현장 및 인명구호 현장 등에서의 낙상사고, 오염물질 접촉 등으로부터의 안전까지 고려한다면 호흡기 보호와 두부보호가 함께 고려된 헬멧 일체형 방독면이 매우 적합한 구조가 될 것으로 기대된다.

▲ 첨단 보호장비로 발전하기 위한 노력= 다수의 지상 전투원이 투입돼 전투를 수행하던 과거와 달리, 미래 전장은 소수 특수 전투원의 개인 임무가 전장의 판세를 좌우하는 첨단기술의 각축장이 될 것으로 전망된다. 전투원은 탐지 및 측정 장비를 활용해 전장정보를 확인하고, 특수작전을 수행할 것이며, 이들과 연계된 첨단무기의 사용이 전장의 승패를 좌우하게 될 것이다.

따라서 개인 전투원의 생존성은 더욱 중요해지고, 개인전투체계는 첨단 전투기능 및 방어능력이 개인에게 통합 및 일체화되어 어떤 전장 상황에서도 임무 수행이 가능한 강한 전투력의 바탕이 될 수 있을 것으로 보인다. 현재의 헬멧 일체형 방독면은 장착된 임무장비 등과 크기로 인해 다소 무겁고, 착용시간도 기존 방독면에 비해 많이 소요되는 편이다. 향후 헬멧 일체형 방독면은 헬멧 전면부에 장착된 HDM(Head Mounted Display)의 첨단 영상전장정보가 방독면 자체의 고글에 투영되게 함으로써 무게를 줄이고, 경량재료, 보강된 안면부 방탄기능 적용, 착용시간 단축 등 보완사항을 추가해 군 및 민수 분야에서 높은 효용성으로 활용될 수 있는 첨단 보호장비로 발전될 것으로 전망된다.