부품 및 위협탄 모델링

전차를 구성하는 부품을 특성에 따라 일반 부품, 치명 부품, 장갑으로 분류하 였다. 부품 및 장갑의 두께는 CAD로 설계한 전차의 좌표에서 ‘z’값을 기반 으로 정의하였으며, 부품의 두께와 속성은 부품 및 장갑의 방호 성능을 계산하 는데 사용된다. Table 3.1은 일반 부품으로 분류한 부품의 목록이며, 내구도는 전차 전체에서 차지하는 중요도를 기반으로 일반적인 기준에서 정의하였다.

일반 부품 종류 두께 내구도

Periscope 30 1.1

Cannon 19 1.2

Fire Control system 80 1.4

Sight 30 1.1

Hatch 60 1.1

Smoke Bomb Discharger 31 1.1

Caterpillar 70 1.0

Idler Wheel 45 1.3

Return Roller 30 1.1

Road Wheel 55 1.2

Sprocket Wheel 55 1.3

Antenna 3 1.0

Intercom 25 1.1

Transmission 90 1.6

Engine 90 1.6

Table 3.1 Attribute of normal component

전차의 부품 중 ‘Projectile’과 ‘Fuel Tank’를 치명 부품으로 정의하였고, 그 속성은 Table 3.2와 같다. 치명 부품이 파손되면 일반 부품에 비해 상대적으 로 위험하며 전차의 기능에 큰 영향을 미치기 때문에 내구도를 높게 정의하였 으며, 치명 부품이 파손될 경우 유폭되는 것으로 가정하여 전차의 모든 기능을 상실하는 것으로 판단한다.

치명 부품 종류 세부 부품 두께 내구도

Projectile

Projectile 1 50 2.2 Projectile 2 50 2.2 Projectile 3 70 1.9

Fuel Tank Fuel Tank 1 70 1.8

Fuel Tank 2 70 1.8

Table 3.2 Attribute of critical component

전차의 장갑은 탄약과 상호 견제하면서 발전이 이루어진다. 대부분의 기본 장갑은 강철 소재가 주를 이루며 최근에는 복합 장갑, 반응 장갑, 공간 장갑 등 다양한 방식의 장갑이 개발되어, 관통 성능이 높은 탄약에 대해 방호 성능을 증가시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 복합 장갑은 공간 장갑에서 한 단계 발전된 형태로, 장갑판 사이에 세라믹, 티타늄 등의 금속재를 여러 겹으로 적층하여 운동 에너지탄에 대한 방어력이 우수하다. 본 논문에서는 전차의 장 갑이 복합 장갑으로 이루어진 것으로 가정하고 장갑의 특성을 정의하였다. 실 제 복합 장갑에 들어가는 충전물의 소재, 양, 적층 방식 등에 대한 자료는 군사 보안상 알 수 없기 때문에 복합 장갑을 이루는 복합 소재의 비율에 따라 장갑 의 방호 성능이 결정된다고 가정하였고, 피격 가능성이 높은 전차의 전면부와 측면부 장갑에 사용되는 것으로 정의하였다. 장갑의 종류 및 세부 장갑의 분류 에 따라 복합 소재의 비율이 다르므로, Table 3.3과 같이 장갑의 속성을 정의하 였다. 예를 들어, ‘Turret Armor’의 세부 장갑 중 ‘Right Armor’는 두께가

‘50’이며, 복합 소재가 ‘85%’포함된 장갑이다.

장갑 종류 세부 장갑 두께 복합 소재 비율(%)

Body Armor

Left Armor 40 75

Right Armor 40 75

Front Armor 30 85

Rear Armor 30 60

Turret Armor

Left Armor 50 85

Right Armor 50 85

Front Armor 40 90

Rear Armor 40 65

Table 3.3 Attribute of armor

Table 3.4는 위협탄의 속성을 나타낸 표이다. 운동 에너지탄은 물리력을 이용 하여 공격하며, 화학 에너지탄은 장갑의 표면에서 재폭발하여 열, 파편 등의 추 가 에너지를 이용하여 공격한다. 즉, 화학 에너지탄은 피격부위를 중심으로 그 주변까지 피해를 입힐 수 있고, 이에 따라 범위 공격이 가능한 것으로 피격 범 위를 정의하였다. 피격 범위는 위협탄의 피격 좌표를 기준으로 x축 및 y축으로 증감한 값이 되며, CAD 모델의 좌표와 3.3.1절의 관통 해석식에서 사용하는 수 치와의 레벨을 맞추기 위해 전차의 배율 ‘1.2’를 곱하여 계산한다.

위협탄 종류 이름 관통 성능(mm) 피격 범위(±x,y)

운동 에너지탄

KE_150 150

-KE_250 250

-KE_350 350

-화학 에너지탄

CE_100 100 4.0

CE_180 180 12.5

CE_260 260 21.0

Table 3.4 Attribute of projectile