K9 자주포의 TALIN 시스템

육군의 주력 K-9 자주포에 탑재되는 TALIN 관성항법체계

K-9 자주포 TALIN 관성항법체계(TALIN 5000)

K-9 자주포와 K-55A1 자주포에 탑재되는 자주포 항법체계 TALIN(Tactical Advanced Land Navigator) 관성항법장치는 한화 지상방산 생산라인에서 K-9 자주포와 K-55A1 자주포에 탑재되어 군에 납품, 전력화했다.

TALIN에는 eTALIN과 aTALIN, TALIN 500, TALIN MINS 등 다양한 종류가 있다. 이 중 aTALIN이 포병을 위한 관성항법장치로 개발되어 높은 내충격성을 보유하고 있다.

K-55A1에는 기본 TALIN 관성항법장치가 장착되어 잇다. (사진: 디펜스 투데이) — K-55A1에는 기본 TALIN 관성항법장치가 장착되어 있다. (사진: 디펜스 투데이)

K-9과 K-55A1에는 aTALIN이 아닌 기본형 TALIN이 탑재된다.

따라서 TALIN은 기본형에 해당되는 TALIN 5000이다.

이는 K-9과 K-55A1의 차체 자체가 이미 높은 내충격성을 갖도록 설계되어 있어서 외부에서 이들 자주포에 가해지는 충격과 진동이 TALIN의 작동에 오차로 작용할 여지가 거의 없기 때문이라고 한다.

즉, aTALIN은 K-9 자주포의 관성항법장치 요구 성능에 비하여 오버스펙이기 때문에 K-9과 K-55A1의 관성항법장치 요구 성능에 부합하는 TALIN 기본형이 탑재된다.

K-9 자주포와 K-55A1은 TALIN을 탑재함으로써 GPS에 의한 좌표 정보 보정이 없는 상태에서도 정확한 좌표 정보를 생성, 획득할 수 있으며 정밀한 자세정보를 확보하여 방열할 수 있다.

일반적으로 관성항법장치는 폐쇄적인 시스템이어서 운용 중에 누적되는 오차를 보정하기 위해 위성항법체계를 함께 항법체계에 통합하여 활용한다.

그러나 TALIN은 GPS가 없이 INS 자체만으로도 신뢰성이 높은 항법 정보를 생성할 수 있도록 설계된 시스템이다.

이 때문에 이를 탑재한 한국군의 자주포는 GPS 교란 상황에서도 전혀 영향을 받지 않고 방열과 사격제원 산출이 가능하다.

이를 위해 TALIN 시스템은 작동 과정에서 오차가 거의 발생하지 않도록 엄격한 규격이 적용되어 설계되었으며, IMU(관성측정유닛)의 정밀한 측정이 가능하도록 디지털 다축 측정 / 처리 알고리즘과 고성능의 프로세서가 도입되었다.

그리고 일정 이동량이 누적되면 TALIN이 스스로 자이로를 영점으로 정렬하게 된다.

즉, TALIN은 이동량에 따른 오차 누적이 거의 없으며, 여기에 더해서 일정 이동량 이상에 도달하면 새로 정렬하여 해당 지점 좌표를 원점으로 새로 시작하는 방식으로 GPS를 이용한 조정 없이 정확한 좌표 정보를 시스템과 사용자 모두에 제공할 수 있는 것이다.

한국군의 K-9 자주포 보유 규모는 1,000여대로 대규모이며, K-55A1 자주포 역시 1,000대를 넘게 보유하고 있다.

이와 같이 자주포를 단일 기종만으로도 각각 1,000대 넘게 보유하고 있는 나라는 아태지역뿐만 아니라 전세계적으로도 찾아보기 드물다.

현재 생산이 이루어지고 있는 K105(105mm 차륜형 자주포)에도 들어간다.

국내 TALIN의 조달과 정비

국내에서 자체적으로 TALIN의 조달과 창정비가 가능하게 되면서 납품 과정에서의 수송 비용과 시간이 절약되며, TALIN을 탑재한 자주포의 가동률에도 기여를 할 수 있게 되었다.

K-9 자주포 9차, 10차 생산사업을 위한 MOU, MOA, TAA 등을 체결하고 2016년 5월까지 기술 인력들에 대한 기술 연수를 완료한 것을 시작으로 단계적으로 기술 이전 프로그램이 진행되어 2016년 12월에 기술 지원 프로그램이 완료되었다.

최종적으로 완성된 TALIN은 납품하기 전에 제품의 신뢰성과 관련된 검사를 최종적으로 거쳐야 한다.

이 과정에서 INS의 보드 기능 테스트와 자세측정점검, 진동시험, 횐경 테스트 등이 이루어진다.

자세측정점검 시에는 3축 좌표계와 3가지 각좌표계의 운동을 모사하는 측정 장비에 TALIN을 결합하여 테스트를 하게 되는데, 이 때 외부의 미세한 소음과 충격, 진동(발자국 포함)이 측정에 영향을 주지 않도록 3차원 운동 테스트 장비가 고정된 지면을 주변의 지면의 진동 / 충격 등으로부터 단절시키기 위한 Isolation이 적용되었다.

3차원 운동 테스트 장비와 연결된 측정 장비는 개방형 시스템으로서 3차원 운동 테스트 장비뿐만 아니라 다른 점검장비와도 연결하여 운용하는 것이 가능하다.

환경 테스트 장비는 주어진 환경에서 TALIN이 기능 고장 없이 제기능을 하는지 여부를 점검하기 위한 시설이다. 이와 함께 같은 구역 안에서 진동 환경에서 측정 오차가 발생하지 않고 INS의 자세측정이 이루어지는지 여부를 점검하기 위한 시설에서 진동 측정테스트도 시행된다.

이들 역시 외부의 환경 요인이 측정에 영향을 주지 않도록 Isolation이 적용되어 외부 환경변화로부터 차단된 구조에서 테스트가 이루어진다.