최근 수정 시각 : 2024-08-11 17:00:22

우주에서는 총알이 발사되지 않는다

1. 개요2. 실제3. 발사 이외의 문제4. 창작물에서의 묘사5. 물 속에서는 어떨까?6. 여담
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1. 개요

세간에 흔히 퍼진 낭설 중 하나. 연소의 과학적 정의와 총탄의 구조에 대한 지식 부족에서 발생한 착각이다.

초중고 의무교육을 받았다면 기본적으로 '불이 붙거나 폭발이 일어나기 위해서는 산소가 필요하다'는 것과, ' 우주는 공기가 없는 진공 공간이다'는 것을 배운다. 이 두가지 사실을 조합하면 우주에서는 총을 쏠 수 없다는 착각을 도출하기 쉽다. 총을 쏘는 것은 총알에 있는 화약이 폭발할때 나오는 연소가스가 총알을 밀어내는 것이다. 하지만 화약에 불이 붙어 폭발하려면 산소가 필요하니 산소가 없는 진공상태인 우주[1]에서는 총알이 발사되지 않을 것이라는 착각을 하기 쉬운 것이다.

2. 실제

하지만 위의 추측에서 간과한 것은 현대 탄약의 탄피 속에는 격발을 위한 모든 것이 준비되어 있다는 것이다. 산화제가 화합물 형태로 충전되어 밀봉되어 있기에, 대기권에서든 우주에서든 수중에서든 총은 아무 문제없이 잘 발사되어 날아간다.

이는 탄피가 밀폐되어있다는 점을 통해서도 알 수 있다. 즉, 오늘날의 총탄은 지구상에서도 외부의 대기로 산소를 충당하지 않는다. 사실 금속 탄피가 만들어진 이유도 바로 화약이 외부 환경(침수 등)의 영향을 받아 점화되지 않는 문제점을 근본적으로 해결하기 위해 화약을 외부 환경으로부터 밀폐하기 위함이다.

사실 화약이라는 물질 자체가 거의 대부분 산화제를 자체적으로 지녀 스스로 폭발을 일으킬 수 있는 성질을 가지고 있는 것이라 현대에 쓰이는 화약 중에서 폭발을 위해 산소(산화제)가 필요한 것은 사실상 없다. 심지어 흑색화약도 반응 중에 산소가 생성된다.

혹자는 격발 시에 탄피가 파손되면서 공기가 유입되어 발사가 가능한 것이 아니냐고 생각할 수 있으나 정상적인 발사 과정에서는 탄피가 파손되지 않는다. 탄피는 외부의 충격에서 장약을 보호해야 하고, 장약이 연소되면서 발생하는 가스압도 견딜 만큼 강하다. 탄피 파손은 격발불량이나 탄피배출불량, 심지어는 총기 자체의 유폭까지 발생시킬 수 있는 사고이지 항시적으로 일어나는 현상이 아니다. 이런 사태를 방지하기 위해 모든 상용 탄피의 설계에는 탄피가 버틸 수 있는 적절한 가스압이 반드시 표시되어있고 생산된 탄약은 꼼꼼한 검수를 거친다.

우주공간에서는 지구와는 달리 총알의 추진력을 감소시키는 공기의 저항이 없고, 옆바람처럼 총알의 방향을 엉뚱한 곳으로 바꾸는 요인도 없거나 미약하기 때문에[2] 오히려 유효 사정거리가 비약적으로 증가한다. 다만 그렇다고 무한히 날아가는 것은 아니다. 아무런 방해가 없다고 해도 우주에 존재하는 극미량의 원자들과 부딪혀 결국엔 멈추게 된다. 그래도 정말 미량이기 때문에 굉장히 먼 거리를 날아가긴 할 것이다. 지구 주위를 도는 인공위성이나 태양계 안에서 발사하는 경우 지구나 태양의 중력에 묶여서 일정한 궤도를 따라 움직이게 될 것이다.

3. 발사 이외의 문제

발사가 잘 된다곤 하지만, 우주에서 총기 사용에 문제가 아예 없는 것은 아니다. 이 실험을 보면 알 수 있지만, 같은 양의 화약을 같은 발화원으로 점화시켰을 때, 일반적인 1기압에서는 정상적으로 연소하지만 진공에서는 연소하지 않는 모습을 볼 수 있다. 물론 더 높은 열의 발화원으로 격발시키면 진공에서도 연소가 시작하지만, 문제는 그 이후다. 총알의 추진체라는 것은 한순간의 폭발이 아닌 짧은 시간내의 빠른 연소에 가까운데, 그렇기 때문에 초기 뇌관의 격발 이후에도 남은 장약을 연소시키는데에는 (인간이 느끼기에는 매우 짧지만) 좀 더 긴 텀이 필요하고, 초기의 연소를 시작한 장약이 남은 장약도 연소를 시작해야되는 구조이다.[3] 하지만 최초로 뇌관이 연소를 시작했어도 진공의 낮은 기압 탓에 연소를 시작한 장약이 아직 연소를 시작하지 못한 장약의 발화가 지연되거나 최악의 경우 발화가 되지 못하는 장약도 생겨나고, 결과적으로는 불완전연소로 끝날 확률이 높다. 또한 연소 자체도 총알이 총구를 벗어나기 전(=아직 내부 압력이 유지되어 남은 장약이 더 연소되기 좋은 상태[4])에 최대한 연소를 해야되지만, 위의 이유로 연소가 지연되어서 더더욱 불완전연소가 일어나기에 알맞다. 상기의 진공환경 리볼버 격발 영상도 격발은 되고 어느정도 총알이 발사될 정도의 압력은 형성 되었지만, 아마 결과물을 확인해보면 탄피에 연소가 안된 추진체가 남아 있고 불완전연소되어 탄매가 심하게 남아 있을 확률이 높다. 이렇게 총기가 불완전연소로만 격발이 되면 총알의 위력이 심각하게 감소하며 가스식으로 작동하는 총기의 경우 피스톤/노리쇠를 움직일 연소가스가 부족하여 작동에 지장이 초래할 가능성이 높다.

우주에서 화기를 사용할 경우 발생하는 실제 중대한 문제로 과열 문제가 있다. 우주에는 대기가 없기 때문. 현대의 공랭식 화기는 대기가 없다면 방열이 이루어지기 힘들고, 결국 얼마 못 가 총기가 과열되어 통제를 벗어나거나 작동불능 상태에 놓일 것이다. 21세기 초반대인 현재에야 우주에서 전투가 일어나지 않고 있으니 이런 문제가 현실화된 적은 없지만 만약 우주에서 화기를 정규적으로 사용해야 할 필요성이 생길 경우 이는 반드시 해결해야 할 문제이다.

우주는 매우 넓기 때문에 속도상의 문제로 탄도 무기보다는 광학 병기가 더 많이 쓰일 것이라는 예측도 있다. 다만 광학 병기 역시 회절 등의 문제로 사거리 제한이 있으며 일정 크기 이하에서는 크기 대비 위력도 현재는 질량/운동에너지 무기가 더 우세하고, 초기 획득 비용이 높다는 점, 근거리 전투는 우주 시대에도 다발할 수 있으므로 탄도 무기와 절충해서 쓰일 것이라는 반론도 있다. 이에 관해서는 광학 병기 문서를 참고할 수 있다.

4. 창작물에서의 묘사

우주공간에서 화약총기를 사용한 총격전을 묘사한 작품은 다음 작품들이 있다.
  • 콜 오브 듀티: 인피니트 워페어 - 우주전쟁을 다루는 작품 특성상 우주에서의 총격전이 자주 등장한다. 사용되는 총기는 에너지 총기, 실탄총기 모두 사용된다.
  • 포 올 맨카인드 - 소련과의 우주경쟁이 격화되자 월면기지에 M16 소총이 반입되고 사용된다.
  • 애드 아스트라 - 초반부 월면에서 주인공과 해적들 사이서 총격전이 벌어진다.
  • Warhammer 40,000 - 스페이스 마린들의 제식소총인 볼터는 화약-로켓 이중추진 방식이고 우주공간에서도 잘 작동한다. 이 외에도 오토건, 오토캐논, 어썰트 캐논 등의 현대와 비슷한 방식의 화약화기들도 사용된다.
  • 메탈슬러그 3 - 물론 이쪽은 헬멧 하나 썼다고 우주복도 없이 우주유영을 하면서 총격전을 벌이는 게임이니 진지하게 고찰할 작품은 아니다.

5. 물 속에서는 어떨까?

사실 별도의 총이 필요한 것은 우주가 아니라 오히려 지구의 수중에서이다. 때문에 게임이나 영화 등에서 물 속에서 총을 쓰지 않는 것은 고증 오류가 아니다. 오히려 물 깊숙히 쐑쐑 날아드는 탄환이 고증 오류다.[5]

탄피는 멀쩡한 총탄이라면 물 속에서도 격발 자체는 가능하다. 그러나 물은 공기보다 밀도가 훨씬 높기에 물의 저항 자체가 워낙 커서 총알이 몇 미터도 안 되어 속도를 모두 잃고 바닥으로 떨어지기 때문에 수중용으로 특별히 설계된 총이나 탄환이 아닐 경우 말 그대로 쏠 수만 있지 살상력은 거의 없다. 실제로 내구성 좋기로 유명한 그 AK-47 같은 경우에도 고작 2미터도 채 안 되어 총알이 바닥에 떨어진 실험결과가 있다. 오죽하면 수중전용 총기를 사용하기 힘드니 창처럼 표면에 대고 쏘는 뱅스틱이 수중에서 널리 쓰일 정도이다.

또한 소총이나 산탄총 같은 긴 총열을 지닌 총은 총열 안이 물로 가득 차 있는 경우에 격발하면, 총열이 진흙으로 가득 차 있을 때처럼 총열이 가스압력을 버티지 못해 폭발할 수도 있다.

최근에는 초공동(Supercavitation) 현상을 응용한 최신형 수륙양용탄이 개발되기도 했다.

6. 여담

총은 실제로 우주에서 발사된 적이 있다. 구경이 20mm 이상이라 '포'이기는 하지만 말이다.[6] 소련의 군사용 우주정거장인 '알마즈'가 바로 그 주인공이다. 이 우주정거장에는 자기방어를 위해 23mm 기관포가 장착되어 있었다.[7] 심지어 우주정거장을 폐기할 때가 다가오자 무인으로 이 기관포를 시험 발사하기까지 했다. 기록상으로는 1~3발씩 발사하여 총 20발을 발사했다고 하는데 정확한 실험결과는 아직 기밀에 부쳐져 있다.

[1] 지구 밖의 Outer space를 의미한다. [2] 중력과 자기력 등의 방해가 있을 수 있으나, 총기의 사정거리에서 그런 방해를 실제로 체감하려면 목성처럼 거대한 천체 근방이어야 할 것이다. 현대의 저격수가 염두에 둬야 하는 것보다 정도는 당연히 훨씬 덜할 것이다. [3] 짧은 시간 안에 최대한 많은 장약을 격발 시키는게 약실압력을 높이고 위력을 높이기에 이것을 극한으로 추구한 것이 탄피내 모든 장약을 전자적으로 거의 동시에 격발 시키는 전열화학포 구조이다. [4] 총열이 극도로 짧은 총기들의 격발 영상을 보면 탄피에 연소가 전혀되지 못해서 장약 알갱이가 남아 있는 경우도 있다. [5] 존 윅 3에서는 수중 발사의 묘사가 현실적으로 잘 되었는데, 총이 수중에서 발사는 되었지만, 몇 미터도 못 날아가고 그냥 떨어져 버리고, 존 윅은 아예 그냥 적의 몸에 갖다대서 발사해서 사살한다. [6] 영미계에서 총(gun)과 포(cannon)의 구분 기준은 작동원리가 아니라 구경(20mm 이상 포)이다. [7] 후속 알마즈 모델은 기관포 대신 미사일을 탑재할 계획이였으나 계획 자체가 폐기되었다고 한다.

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