미국 장비 분해로 시작...'독자 개발' K9, 세계 자주포 시장 절반 삼켰다

2024년 4월 17일 강원 철원군 문혜리사격장에서 수도포병여단, 17사단, 해병2사단이 K9 자주포로 합동 포탄사격 훈련을 실시하고 있다. 철원=사진공동취재단

세계가 선택한 명품 자주포 K9 <1>

2010년 11월 23일 오후 2시 34분쯤. 북한군은 개머리와 무도 일대 해안포·방사포 진지에서 연평도 군부대와 민간 마을을 향해 170여 발의 포탄을 퍼부었다. 우리 군 장병 2명과 민간인 2명이 목숨을 잃었고, 다수의 군인과 주민이 부상을 입었다. 평화로운 어촌 마을은 순식간에 화염과 연기로 뒤덮였고, 주민들은 방공호로, 선착장으로, 생명을 지키기 위한 피난길로 내몰렸다.

그러나 그날 연평도에는 적의 포탄이 떨어지고 통신과 전력이 흔들리는 상황에서도 포대를 지킨 해병대 장병들이 있었다. 그리고 그들 곁에는 우리 기술로 만든 K9 자주포가 있었다. 연평도 포격은 K9 자주포가 훈련장과 시험장을 넘어, 실제 전장에서 국가와 국민을 지키기 위해 포문을 연 가장 상징적이고 결정적인 장면이었다.

2010년 연평도 포격전...북한 도발에 즉각 응전한 K9 자주포

2010년 11월 23일 북한군의 무차별 포격으로 연평도 해안가 곳곳에서 시커먼 연기가 치솟고 있다. 당시 북한의 도발로 해병대 병사 2명과 민간인 2명이 사망했다. 인천 옹진군 제공

북한의 기습 포격이 시작된 지 10여 분 뒤, 연평부대의 K9 자주포는 대응 사격을 개시했다. 실사격 훈련 직후여서 대응 준비에 가장 취약한 시점에 당한 포격이었고 기습 포격으로 인한 장비 손상 등이 있었으나, 해병대는 북한 해안포 진지로 추정되는 개머리·무도 일대 표적을 향해 80여 발의 고폭탄을 발사하였다. 완벽한 조건에서 이뤄진 사격이 아니었음에도 국산 자주포가 실제 교전 상황에서 즉각 응전했다. 연평도 포격전 이전에도 K9은 이미 군 내부와 방산 전문가들 사이에서 세계 정상급 자주포로 평가받고 있었다. 신속한 기동과 빠른 발사속도, 자동화된 사격 통제체계, 안정된 생산 기반 등 K9 자주포는 한국 포병 전력의 핵심이었다.

그러나 전장에서 실제로 작동하는가? 적의 포탄이 날아오는 상황에서 장병이 믿고 사용할 수 있는가? 국제 방산시장에서 가장 중요하게 묻는 질문이다. 무기체계는 예측할 수 없는 비상시에도 즉시 작동할 수 있어야 한다.

연평도 포격전에서 K9 자주포는 그 질문에 확실한 답을 주었다. 안타까운 희생과 아픔이 함께 새겨진 비극 속에서 얻어진 답이다. 그러나 바로 그 때문에 역설적으로 K9이라는 이름에는 무게와 신뢰가 담겨 있다. 연평도 포격전 이후 K9은 단순한 '국산 자주포'가 아니라 '실전에서 응전한 자주포', 즉 실전 입증(combat proven) 장비로 불리기 시작했다.

실전에서 입증된 성능...세계 시장 절반 이상을 차지한 K9

반도체 D램, 액화천연가스(LNG) 운반선, 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이는 대한민국이 생산하는 제품 중 세계 시장 점유율이 50%가 넘는 품목들이다. 그리고 여기에 하나가 추가된다. K9 자주포다. 세계 시장의 절반 이상을 차지하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 시장은 넓고, 경쟁자는 많으며, 기술은 빠르게 변화한다. 더구나 전략산업의 경우 각 나라들은 자국 기업 보호 정책을 펴고, 공급망은 정치와 안보의 영향을 받는다. 수요자는 단순히 가격과 성능 만으로 판단하지 않는다. 만족감과 효능감이 반드시 수반되어야 한다.

K9 자주포는 세계 시장을 장악한 다른 제품과는 성격이 다르다. K9은 일반 소비재가 아니다. 자국민의 생명과 재산을 지키는 안보 물자로, 그 자체가 완성된 무기체계다. 155㎜ 52구경장 포, 자동화된 사격통제장치, 고속 기동력, 방호력, 탄약 보급체계, 정비체계, 교육훈련체계가 결합된 지상전의 핵심 플랫폼이다.

2022년 12월 폴란드 벵고제보에서 열린 한국산 K9 자주포 인수식에서 폴란드 군인들이 도열해 있다. K9 자주포는 폴란드 외에도 에스토니아, 노르웨이, 튀르키예, 인도, 핀란드 등에 수출돼 사실상 자주포의 국제적 표준으로 인정받고 있다. EPA 연합뉴스

방산 선진국들 역시 고성능의 자주포를 생산하고 있다. 독일의 PzH2000은 뛰어난 성능을 가진 명품 자주포다. 프랑스의 CAESAR는 차륜형 자주포 시장에서 강력한 경쟁력을 갖는다. 영국의 AS90도 오랜 운용 경험이 있다. 그러나 K9은 전천후 기후와 여러 악조건에서도 발휘되는 탁월한 성능, 가격 경쟁력, 정한 기간에 완성하는 납기 준수, 지속 생산능력, 윈-윈 협력 기반의 현지화, 안정적인 후속지원 등에서 비교할 수 없는 강점을 보유하고 있다.

특히 폴란드, 노르웨이, 핀란드, 에스토니아, 호주, 이집트, 인도, 루마니아 등으로 이어진 수출은 K9 자주포가 특정 지역에서 일시적 성공을 거둔 것이 아니라 세계 어떤 기후조건이나 안보 환경에서도 선택되는 플랫폼임을 증명하고 있다. 루마니아의 K9 자주포 도입 계약도 러시아의 우크라이나 침공 이후 유럽 국가들이 포병 전력을 강화하는 흐름 속에서 이루어졌다.

1990년대 독자 무기 개발 흐름 속에 탄생한 K9...기술력 축적의 역사

세계 시장의 절반 이상을 점유하는 명품 무기는 하루아침에 만들어지지 않는다. 시험장에서 합격했다고 명품이 되는 것도 아니고, 성능 제원 숫자가 화려하다고 세계가 믿어주는 것도 아니다. 무기체계는 예측하지 못한 위기 상황에서 효력을 발휘해야 신뢰를 얻는다. 부족함이 드러나면 고쳐야 하고, 한계가 확인되면 보완해야 한다. 그 축적의 시간이 지나야 비로소 믿을 수 있는 평화지킴이 수단이 되고, 우방국이 찾는 무기체계가 된다.

K9 자주포의 역사는 바로 그러한 축적의 역사다. 1990년대 국산 명품 무기 개발의 흐름 속에서 K9은 태어났다. 국방과학연구소(ADD)의 연구개발 능력, 방산기업의 제조·생산 역량, 군의 운용 경험, 방위사업청의 사업관리와 수출 지원이 결합되어 국제 방산시장을 주도하는 오늘의 K9이 탄생했다.

K9 자주포는 북유럽의 눈덮인 산, 동유럽의 평원, 인도 고원과 중동 사막에서도 위력을 발휘하는 우리의 무기체계다. 세계 자주포 시장의 사실상 표준이 된 K-방산의 대표 플랫폼이기도 하다.

이집트에 수출된 K9 자주포. 사막에서도 위력을 발휘한다. 한화디펜스 제공

이 글은 오늘의 K9 자주포를 만든 분들에게 바치는 헌사다. K9 개발에 온몸을 던졌고, 이젠 고인이 되신 김동수 박사를 비롯한 248명의 ADD 연구진, 개발 과정의 사고로 유명을 달리한 삼성테크윈(현 한화에어로스페이스)의 정동수 대리, 한화에어로스페이스를 중심으로 한 100여 개 시제업체·협력업체 개발진, 그리고 유통기한이 지난 라면으로 끼니를 때우며 국제 방산시장을 개척하기 위해 뛴 한화디펜스(현 한화에어로스페이스) 임직원과 방위사업청 국제협력 담당 직원들의 열정에 관한 기록이다.

K9 자주포 개발 주역 김동수 박사...그의 '항아리론'에 감동받다

필자는 K9 자주포와 세 번에 걸쳐 깊이 만났다. 첫 번째는 2008년 12월 고(故) 김동수 박사를 만났을 때다. 두 번째는 호주·이집트·폴란드 등 국제 방산시장을 개척하는 과정에서였다. 세 번째는 K9 자주포 성능개량 및 미국 시장 진출 방안을 논의하는 과정에서 만났다.

2008년 12월, 필자는 청와대 국방비서관과 함께 ADD를 방문하였다. 방위력 개선분야를 담당하는 행정관으로서 국방연구개발 현장의 어려움과 제도개선 사항을 청취하기 위한 방문이었다. 당시 김동수 박사는 지상무기체계의 핵심 신기술 개발을 총괄·관장하는 ADD 5본부장으로 재직하고 있었다. 매우 활달하고 긍정적인 인상의 김 박사는 우리 방문팀에게 개발 중인 견마형 로봇 시제품을 보여줬다. 로봇이 장애물을 만나자 스스로 이를 피해 기동하는 모습을 시연하면서 "향후 육군 전력의 미래는 로보틱스에 달려있다"고 설명했다.

K-9 자주포의 개발 주역인 국방과학연구소(ADD)의 제5기술연구본부장 김동수 박사. 우리나라 육상무기 분야 최고 권위자였던 그는 2009년 과로로 순직했다. 연합뉴스

이어진 차담회에서 김 박사는 ‘항아리론’ 이야기를 꺼냈다. 연구개발자에게 불가피한 시행착오를 실력으로 전환시키기 위한 ‘축적의 시간’을 허용해 주는 제도적 장치가 필요하다는 것이었다. 항아리에 물을 부을 때 처음에는 천천히 채워지는 것 같지만 일정 지점을 넘으면 빠르게 물이 차오르듯, 연구개발 초기 과정에서 시행착오는 불가피하고 속도는 느리지만 이 기간 축적된 기술과 실력은 변곡점을 지나면 가속도를 낼 수 있다는 논리다.

김 박사는 자신이 초기 단계부터 주도적으로 참여했던 K9 자주포 개발 과정을 구체적으로 설명해 주었다. ADD 방문을 마치고 청와대로 복귀하는 시간 내내 필자의 머릿속에는 'K9', '항아리론', '축적의 시간' 등 김 박사가 예시로 든 단어들이 맴돌았다. 김 박사는 안타깝게도 이듬해 8월 과로로 순직했다. 필자에게 김동수 박사는 ‘K9 자주포 개발의 아버지’로 새겨져 있고, ‘항아리론=축적의 시간’이라는 교훈을 주신 분으로 남아 있다.

이후 필자는 다양한 기록을 통해 K9 자주포 개발 과정을 깊이 있게 살펴보았고, 어떤 과업의 성패를 예측할 때 ‘축적의 시간’을 진단하는 습관을 갖게 됐다. 그리고, 2020년 말 방위사업청장으로 임명된 이후 국제 방산 수출 시장에 나설 때 최우선 순위로 앞세웠던 국산 무기체계가 K9 자주포였다. 호주·이집트·폴란드 등에서 추진한 K9 자주포 수출 사업은 모두 성공했다.

미군이 원조해준 견인포 분해해 역설계...국산 화포 개발의 시작

우리나라 자주포 개발의 역사는 6·25전쟁 이후 미군 군사원조로 제공된 견인포 운용에서 출발했다. 당시 한국군 포병은 M101 105㎜ 견인포와 M114 155㎜ 견인포 등 미군 장비에 크게 의존했다. 그러나 견인포는 차량에 연결해 이동하고, 사격 전 복잡한 방열 절차를 거쳐야 했기 때문에 기동성이 떨어지고 즉각적인 대응에 어려움이 있었다. 또한 운용 인원이 외부에 노출돼 적 공격에도 취약했다. 특히 북한이 170㎜ 자주포와 240㎜ 방사포 등 장거리 사격이 가능한 무기를 증강하던 상황에서, 한반도 전장 환경에 맞는 기동성 높은 포병 전력의 필요성은 점점 커졌다.

2015년 우리 군 장병들이 155mm 견인포로 훈련 사격을 하고 있다. 견인포는 차량에 연결해 이동해야 해 기동성이 떨어지는 단점이 있다. 연합뉴스

국산 화포 개발의 중요한 첫 단계는 1970년대 말 KH-179 견인포 개발이었다. 우리나라는 1979년부터 미군 장비의 도면을 활용하거나 장비를 분해해 역설계하는 방식으로 독자 개발을 시작했고, 1982년 KH-179 155㎜ 견인포를 만들어 실전 배치했다. KH-179는 로켓보조추진탄, 즉 RAP탄과 결합해 사거리를 약 30㎞ 수준까지 늘렸고, 기존 견인포보다 더 깊은 종심 타격을 가능하게 하였다. 이는 단순한 견인포 국산화를 넘어, 우리 포병이 자체 기술로 화력지원 능력을 끌어올린 첫 성과였다.

그 다음 단계는 K55 자주포였다. 1980년대 중반 우리나라는 미 M109A2 자주포의 기술이전 및 공동생산 방식으로 K55를 확보하였다. 포신과 포탑 구조물 등 핵심 부분은 미국 장비에 의존했지만, 차체·사격통제장치·유압장치의 국내 생산과 체계 조립을 통해 자주포 개발과 생산의 기반을 쌓았다. K55는 완전한 독자 개발품은 아니었으나, 한국군이 견인포 중심 포병에서 자주포 중심 포병으로 전환하는 첫 발판이 되었고, 이후 K9 개발의 기술적·운용적 토대가 되었다.

그러나 K55만으로는 충분하지 않았다. 당시 자주포 발전 추세는 더 멀리, 더 빠르게, 더 정확하게 쏘고, 사격 후 신속히 진지를 이탈하는 방향으로 나아가고 있었다. ADD는 1980년대 후반부터 급속사격, 신속한 진지변환, 사격자동화, 생존성 향상 등을 미래 화포의 핵심 요소로 보았다. 1989년쯤부터 신형 자주포 개념연구가 시작되었고, 1990년 봄 작성된 작전요구성능에는 당시 우리 국방기술 수준을 훨씬 웃도는 도전적 목표를 담았다.

155㎜ 52구경장 포신, 사거리 40㎞, 최대 분당 6발 사격, 관성항법장치 적용, 사격통제 자동화, 30초 이내 초탄 발사, 높은 기동성과 생존성 확보 등이 핵심이었다. 당시 미국의 M109A6보다 높은 수준이고, 독일의 PzH2000에 맞먹는 성능을 목표로 한 것이었다.

시험 중 사고로 연구원 사망...개발자들이 목숨 바쳐 완성한 K9

이렇게 시작된 것이 K9 자주포 개발이었다. 1992년부터 신형 자주포 개발이 본격 착수되었다. 군과 ADD, 그리고 방산기업은 최대 사거리와 발사속도 증대, 기동성과 생존성 향상, 사격통제장치 자동화 등을 구현하기 위해 세계 최고 수준의 자주포를 스스로 설계하는 도전에 나섰다.

그러나 개발 과정은 순탄하지 않았다. 유기압 현수장치의 설계를 여러 차례 변경해야 했고, 자동 포탄이송 시스템과 탄약 항력감소장치 개발 과정에서는 외국 협력사의 기술료 인상 요구 등 비용 문제도 발생했다. 시제품 사격시험에서는 장전장치가 파손되었고, 시제 9호까지 차체 균열과 불발 등 실패가 반복되었다.

2025년 1월 강원 철원군에서 실시된 육군 수도기계화보병사단(수기사) 혹한기 전술훈련에서 K9A1 자주포가 포탄을 발사하고 있다. 연합뉴스

시험평가도 혹독했다. 겨울에는 영하 40도 수준의 환경을 구현하기 위해 대량의 드라이아이스를 동원했고, 여름에는 영상 50도 이상의 조건에서 성능을 확인해야 했다. 1997년 12월 5일 안흥시험장에서는 K9 실용시제 1호기 시험 중 사고가 발생하여 삼성테크윈 정동수 대리가 사망하는 아픔도 있었다. 이 사업은 문상규 부장, 안충호 팀장, 김동수 체계종합팀장 등 ADD의 핵심 연구진을 포함하여 총 248명의 국방과학연구소 연구진과 100여 개의 시제업체·협력업체·대학 연구소 인력이 생사가 오갈 수 있는 아찔한 상황을 수시로 감내하며 도전한 사업이었다.

이 과정에서 고 김동수 박사의 역할은 특히 중요했다.

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K방산의 결정적 순간들

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강은호 전북대 교수(전 방위사업청장)

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