무한궤도

1. 차량용 장비
1.1. 개요
1.2. 구조
1.3. 활용
1.5. 레고에서의 구현
3. 서브컬쳐계에서 활동하는 작가 無限軌道A

1. 차량용 장비

1.1. 개요

셔먼 파이어플라이의 궤도를 교체하는 영상

둥글게 만든 궤도 안에 바퀴를 넣어서 전진할 때마다 '앞으로 궤도를 뻗어' 바퀴가 계속 궤도 위에서 움직일 수 있게 하는 장비. 무거운 차량이 일반 바퀴를 사용했다가는 바퀴가 지면에 가하는 압력이 너무 높아 땅에 박혀버리기 십상이다. 때문에 압력을 줄이기 위해 스스로 길을 놓아 바퀴를 굴려가는 형태. 영어로는 (Continuous) track, Crawler track 혹은 treads라고 한다. 종종 '캐터필러'라고 부르기도 하는데, 이는 본디 무한궤도를 사용하는 것으로 유명해진 트랙터의 상표/회사 명칭이다.[1] 스카치 테이프의 경우와 마찬가지로 무한궤도 자체를 뜻하는 대명사격으로 사용하게 된 것.

대략 1770년대에 이미 고안되었다. 처음에는 증기 트랙터나 마차(!) 바퀴가 진흙탕에 빠지는 것을 막기 위한 것이었다. 제대로 실용화 한 것은 캐터필러라는 상표명으로 나온 트랙터가 출시된 이후이며, 무한궤도=캐터필러로 굳어진 것도 이 때문이다.

1.2. 구조

무한궤도는 기본적으로 '바퀴가 빠지지 않게 땅 위에 길을 깔면서 나간다.'라는 발상에서 시작된 것으로, 실제로 여러 바퀴들이 땅에 깔려 있는 궤도 위를 달리는 형태로 나가게 된다. 좀 더 이론적으로 설명하자면 표면적이 넓은 궤도로 차체의 무게가 분산되어 땅을 누르는 압력(접지압)이 낮아짐에 따라 진창에 빠지지 않는 것. 즉 차량의 무게는 무거워지지만, 단위면적당 땅을 누르는 압력이 낮아지는 셈이다. 사람의 보행에 비유하면 폭설이 내리는 지역에서 발이 빠지지 않기 위해 사용하는 설피와 같은 역할을 한다 보면 된다.

보통 궤도 자체는 철 등의 금속재질로 만들며, 마디 하나하나가 분리되는 구조다. 덕분에 무게도 상당히 나가는 편. 비교적 소형인 농기구 같은 곳에는 저가로 만들기 위해 통짜 고무 재질로 된 무한궤도를 사용하기도 한다. 군용 중에도 이런 통짜를 사용하는 차량이 있다. 이를 테면 M3 하프트랙.

무한궤도를 움직이는 동력을 제공하는 바퀴[2]는 보통 앞이나 뒤에 하나만 존재하며, 밑의 바퀴는 그저 차체를 지탱하는 바퀴(=보기륜)일 뿐이다. 기동륜은 땅에 닿는 것도 있고, 허공에 떠있는 것도 있다.[3]

기동륜이 지면에 접하지 않고 공중에 떠있는 경우, 기동륜의 반대편에 위치하도록 하는 바퀴는 유동륜이라 한다. 차량이 움직이는데 필수적인 장치는 아니나 실린더+램 등과 같은 장치로 궤도에 적정한 장력을 유지하여 궤도가 조금 더 쾌적하고 고속으로 달리거나 차량의 경사 진입각을 개선시키는 역할을 한다. 오늘날 대부분의 군사용 무한궤도 차량에 전방에 위치하며 통상 엔진에 가까운 쪽이 기동륜, 반대쪽이 유동륜이 위치하게 된다.

상대적으로 고속으로 주행할 경우가 없는 오늘날의 대부분 건설장비의 경우에는 이 유동륜이 없거나, 경계가 애매한 경우도 있다.

방향전환이 일반 차량과는 다른데, 일반 차량은 앞바퀴나 뒷바퀴 등 조향륜을 꺾은 채로 전/후진을 해서 방향을 전환하지만 무한궤도 차량은 이것이 불가능하므로 좌· 우 궤도의 속도를 다르게 하여 방향전환을 한다. 급선회를 하려면 안쪽 궤도를 브레이크를 걸어 잠그고 다른 쪽만 움직여서 돈다. 다만 테트라크 등의 예외는 존재한다.

내부 구조가 좀 더 복잡해지긴 하지만 좌·우 궤도의 진행 방향을 아예 반대로 돌려서 정지상태에서 제자리 선회(Pivot)가 가능해지는 경우도 있다. 일반 차량으로는 방향전환을 하기 힘든 좁은 공간이나 급구배 구간에서도 문제없이 돌 수 있다. 그래서 무한궤도가 달린 차량을 조종해 본 사람은 나중에 군입대 후 무한궤도 달린 차량을 조종하는 보직을 받았을 때 적응이 빠르다.[4]

이런 제자리 선회를 중립조향(Neutral Steering)이라고 부른다. 피봇 턴(Pivot turn)이라고도 하는데, 단어의 의미를 보면 알겠지만 원래는 한쪽 궤도를 멈추고 그것을 중심으로 피봇 선회를 하며 도는 방식을 일컬었는데, 제자리 선회가 가능한 차량이 늘어나면서 의미가 혼동되어 요즘에는 같은 뜻으로 쓰이고 있다.

전차의 경우 제자리 선회를 처음 도입한 것은 프랑스의 샤르 B1 bis로서, 차체에 장착된 주포는 위아래로만 움직일 수 있고 좌우로는 움직일 수 없는 기묘한 형태라 조준의 편의를 위해 제자리 선회 기능을 넣을 수밖에 없었다. 아무래도 있으면 좋은 기능이기는 했지만 구동계에 무리가 갈 수 있고 가격도 비싸지는 단점이 있다. 이후로는 영국군이 처칠 전차크롬웰 전차, 코멧 전차 등에 도입했다.[5] 독일의 경우도 티거야크트판터, 판터 등이 가능했으나 빠른 속도로 선회할 수는 없었으며 역시 궤도에 무리가 가는 문제로 자주 쓰지는 않았던 것으로 보인다.[6] 2차 대전 이후 대부분의 전차들은 제자리 선회가 가능해졌지만, 이상하게도 러시아의 경우는 이를 불필요하다고 판단한 것인지 계속 쓰지 않았데, 21세기T-14에 들어서야 겨우 도입했을 정도다. 러시아의 경우에는 변속기 관련 문제로 인해 제자리 선회를 도입하지 않았다는 이야기가 있다.[7]

1.3. 활용

험지에서도 바퀴가 빠지지 않고 잘 다니기 때문에 건설용 중장비 뿐만 아니라 전차, 장갑차, 자주포와 같은 군용 차량류에도 많이 쓰인다. 다만 바퀴가 여러개 되어야 하고 궤도 자체도 있고 해서 전체적으로 무거워지는데다가, 접지면적이 크다보니 도로나 비교적 평탄한 지형에서는 일반 바퀴를 쓰는 차량에 비해서 최대속도는 떨어진다. 또 바퀴가 많고 최악의 경우 무리하게 기동하다가 궤도가 벗겨지는 경우가 있어서 정비소요도 일반 바퀴형 차량에 비해 많은 편. 즉 가격 + 무게 + 유지비에서 유리하기 때문에 바퀴를 쓰는 차륜형 중장비나 기갑차량도 꾸준히 등장하는 상황이다.[8] 다만 무한궤도라고 무조건 빠지지 않는건 아니다. 잘 찾아보면 몇몇 전차가 진흙탕에 빠져서 자력으로 빠져나오는데 오래 걸리거나 다른 전차에 연결해서 빠져나오는 것을 볼 수 있다.

그리고 험로 주행 외에 우리가 일반적으로 생각하는 포장도로 주행에는 적합하지 않다. 특히 무한궤도가 장착된 전차나 장갑차가 아스팔트 도로에서 움직이면 무한궤도에서 덜컹거리고 끼리릭거리는 특유의 소리가 나는데, 듣는 사람에겐 이 소리가 다소 공포감을 안겨줄 수 있을 정도로 소음이 엄청나기 때문이기도 하고,[9] 특히 궤도차량 훈련이 많은 전방지역의 경우 차량 자체의 무거운 중량 뿐만 아니라 철제 궤도가 아스팔트를 긁어대고 다닐 수 밖에 없기 때문에 도로 파손이 상당할 뿐만 아니라[10] 험로 주행과 병행할 경우 궤도에 묻었던 흙을 도로에 흘리고 다니는 격이 되는지라 도로 환경 측면에서도 좋지 않다. 그래서 훈련 및 작전을 위한 군용 궤도차량을 제외한 나머지 일반 궤도차량들은 포장도로에서 이동시에 직접 주행하지 않고 트럭이나 트레일러에 운반한다.

포탑과 전면에 추가장갑의 효과를 얻기 위해 예비 궤도를 장착해 놓은 티거 2M4 셔먼.

또, 2차대전 당시 전차사진들을 보다보면 차체 정면이나 측면에 달려있는 예도 많은데, 이는 전차의 방어력 부족을 커버하는 추가장갑같은 효과를 노린 것. 궤도 한장 한장이 10mm 두께 장갑에 준하는 방어력을 갖는 튼튼한 강철판이기 때문이다. 증가장갑의 일종으로 간주할 수 있다.

1.4. 하프트랙

제2차 세계 대전 중에는 방향전환 장치를 좀 단순하게 하려고 앞쪽은 일반 트럭처럼 방향전환이 되는 앞바퀴가 있고, 뒤쪽은 무한궤도로 되어 있는 하프트랙도 많이 만들어졌다. 하지만 막상 만들어보니 이도저도 아닌 애매한 물건이 되서, 2차 세계 대전을 마지막으로 사라진다.

스노모빌은 앞은 스키, 뒤는 무한궤도인 구조가 대부분이다.

1.5. 레고에서의 구현

레고는 원칙적으로 탱크같은 전쟁무기에 해당하는 제품은 없다. 하지만, 건설기계 제품은 넘치고 넘쳤기 때문에, 무한궤도 부품이 상당한 완성도를 가진 채 구현되어 있다. '레고 불도저'나 '레고 포크레인'으로 검색하면 다양한 제품이 존재하며 제품번호 42055로 배거 288마저 출시하며 커다란 크기의 무한궤도를 기본 탑재하기도 한다.

구조상 레고 테크닉으로 구현되어 있으며, 개별 블록으로 분리되는 구조이며, 당연히 원하는 만큼 확장도 가능하도록 되어 있다. 레고 마인드스톰에는 고무로 만들어진 일체형 무한궤도가 들어 있다.

이 블록의 구조는 레고 호환 제조사의 밀러터리 라인업에 고스란히 사용되고 있다. 옥스포드 탱크 시리즈 라든지

2. 신해철이 주도한 서강대학교, 서울대학교, 연세대학교 연합 밴드

무한궤도(밴드) 문서로.

3. 서브컬쳐계에서 활동하는 작가 無限軌道A

토모세 슌사쿠 문서로.


  1. [1] 참고로 catapillar는 영어로 '애벌레'라는 뜻을 갖고 있다.
  2. [2] =기동륜, 자전거 체인 등을 걸어 움직이는 톱니바퀴인 스프로켓이라고도 한다.
  3. [3] 대표적으로 크리스티 현가장치를 채용한 일부 차량은 땅에 닿아있어 궤도를 벗기고도 주행이 가능하다. 이외에 대부분의 현대 전차는 위에 있는 경우가 많아서 궤도를 벗기면 단독주행은 불가능해 지지만 견인주행은 가능한 경우가 많다.
  4. [4] 다만 제자리 선회(Pivot)를 무리하게 하는 경우 궤도 장력이나 노면 마찰력, 기동륜 마모상태 등 상황에 따라 벗겨지는 경우가 있다. 이를 이유로 부대에 따라서 정비과장이 사용하지 말도록 하거나, 조종수들이 기피하는 경우도 있다.
  5. [5] 사람들이 잘 몰라서 그렇지 당대에 가장 우수한 조향장치를 개발한 나라가 영국이다. 예를 들어 둘다 무거운 걸로 유명한 야크트티거A39 토터스를 비교 할 경우, 둘다 제자리 선회가 가능하지만, 야크트티거는 현가가 퍼질 각오를 해야 했지만, 토터스는 (비록 매우 느리지만) 적어도 퍼지지는 않는다. 뭐 이런 극단적인 비교가 아니더라고 해도, 크롬웰 전차같은 경우 적당히 인터넷에 검색만 해도 박물관에서 꺼낸 뒤 제자리 선회를 하는 영상을 쉽게 찾을 수 있다. 독일 전차는 무리하다가 망가지면 안되니까...
  6. [6] 말 그대로 시궁창인 동부전선의 도로 사정에서 점점 무거워지는 독일군 전차의 하중을 분산시켜 그나마 정상적인 기동을 가능하게 하려면 궤도의 폭을 굉장히 넓혀야 되었기 때문에 제자리선회를 하면 마찰력이 굉장히 커져 결국 궤도가 벗겨졌다.
  7. [7] 전차의 제자리 선회를 위해서는 자동변속기를 채용하는 쪽이 이로운데, 러시아 전차의 경우에는 오랫 동안 전통적으로 수동변속기를 채용해 왔었기 때문에 제자리 선회를 도입하기 어려웠다는 이야기가 있다. T-14의 경우에는 기존의 러시아 전차가 채용하던 수동변속기 대신 자동변속기가 채용된 덕분에 제자리 선회가 가능해졌다는 것.
  8. [8] 이 절약 발상의 대표적인 물건이 세계 최초의 장륜형 자주포 ShKH vz.77 Dana다.
  9. [9] 전쟁터에서 이런 무한궤도 소리가 나면 적의 전차나 장갑차가 접근한다는 뜻이니 궤도차량과 맞서는 군인으로서는 상당한 압박감을 느낄 수 있다. 이러한 점은 영화 라이언 일병 구하기에서 잘 묘사되어 있다. # 아이고, 맙소사! 우린 이제 다 죽었어!
  10. [10] 우리나라의 경우 국군에서 사용되는 장갑차 및 전차들의 궤도 접지면에 고무패드가 장착되어 있기 때문에 그나마 도로 파손의 정도가 상대적으로 적은 편이다. 그런데도 각종 민원으로 인해 장거리 이동시엔 당연히 철도로, 중거리 이동시엔 H.E.T를 이용한다.

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