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| M16 소총의 총열[1] |
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1. 개요
銃열 / Gun barrel[2]총의 주요 부품 중 하나로 격발된 탄환이 지나가는 길다란 철관.
2. 어형
'총신'(銃身)이라고도 부른다. 참고로 총신(銃身)이라는 말은 총열을 달리 말하는 표현이지만, 그와 동시에 '총의 몸체' 즉 '총몸'을 말하는 표현이기도 하다. 한국어에서 총신(銃身)이라는 단어에는 총열이라는 의미와 총몸이라는 의미의 두 가지 의미가 있다. 덧붙여 많은 국어사전에서는 총신이라는 단어에 총열이라는 의미가 있음은 설명되어 있으며 총열의 동의어 중 하나로서 기재하고 있지만, 총몸이라는 의미도 따로 있다는 것은 딱히 설명되어 있지 않은 듯 하다. 이에 대한 자세한 이야기는 총신 문서를 참고할 것.3. 기능
우선 총알이 발사되는데 필요한 길라잡이 역할의 부품이다. 탄두는 근본적으로는 화약의 폭발력으로 속도를 얻지만, 화약의 폭발력과 탄두의 발사 방향을 최대한 일정한 방향으로 오랫동안 유지하기 위해서는 총열의 존재가 필수불가결하다.총기 길이의 가장 많은 부분을 잡아먹는 부품으로, 상기한대로 최대한 오랫동안 화약의 폭발력과 탄두의 방향을 잡아주는 부품이다. 총열이 짧다면 짧은 거리 내에서만 화약의 폭발력을 받아들일 수밖에 없으므로 총구 탄속이 느려지고 장거리 명중률이 하락할 수밖에 없다. 반면 총열이 길다면 긴 거리를 가는 동안 충분히 화약의 폭발력을 받게 되므로 총구 탄속이 빨라지고 따라서 장거리 명중률이 높아진다.
총열이 길면 길수록 오랜 시간 동안 화약이 연소할 수 있기에 총구 화염이 줄어들고, 무게가 늘어나기 때문에 반동이 저하되는 효과도 있다. 반동이 낮아지면 연속 사격시 명중률을 조금이라도 더 보장받을 수 있게 된다.[3]
단, 총열의 길이가 화약의 폭발력이 탄두를 밀어주는 적정거리보다 너무 길면 탄두가 마찰력에 의해 운동 에너지를 빼앗겨 오히려 탄속이 감소한다.링크(6분1초부터 7분 5초까지)# 게다가, 특히 프리플로팅 배럴의 경우 총열이 길수록 무게가 증가해 약실에 가해지는 부담이 커지고 총열이 처져 오히려 명중률이 떨어지기도 한다.링크(21분 30초부터 28분 26초까지)한국어 자막
사실 총의 위력은 길이 그 자체보다는 내부에 강선이 제대로 파여있는지가 더 중요하다. 총열이 길어도 강선이 없다면, 총열은 짧지만 강선(腔線/rifle)[4]이 있는 경우보다 오히려 명중률이 크게 떨어지게 된다. 그래서 구시대 총기인 머스킷은 강선이 없어서 안 그래도 떨어지는 명중률이 더 떨어졌으며, FP45 리버레이터는 레지스탕스 지원용 총기이긴 한데, 추축군이 습득해도 별 도움이 안되도록 가뜩이나 총열도 짧은데, 강선조차 없는지라 말 그대로 총구를 몸에 붙이지 않으면 명중을 보장할 수 없는 엽기적인 결과를 낳기도 했다.
4. 재질
합금을 사용하거나 두 종류의 재질을 복합적층한 구조 등을 사용하는 경우가 있으나 대부분 단가와 성능을 위해 강철제로 만든다.이때 강철은 녹이 슬기 때문에 크롬도금을 입혀 내마모성과 산화방지처리를 한다. 단, 이 경우 총강 내에 균일하게 도금하지 않으면 명중률에 문제가 생기는데다 단가 문제도 있기 때문에 매우 얇게 도금한다.애프터마켓 총열 중 일부는 스테인리스 스틸로 제작하기도 하는데 보통 녹이 슬지 않고 기계적 특성이 강철보다 조금 더 좋다 보니 기존 강철제의 상위 호환 취급을 받는다.
일부 고가의 민수용 총기의 경우 실험적으로 탄소섬유 총열이 사용되기도 한다. 전체가 탄소섬유는 아니고 합금 재질의 총열을 탄소섬유로 감싸서 보강하는 방식. 훨씬 가볍게 제작할 수 있어서 무게 감량에 상당한 도움이 되며 열 전도율이 높아서 냉각에도 도움이 되는 등 의외로 상당히 괜찮은 소재지만 장기간 신뢰성이 검증되지 않았으며 탄소섬유 제품이 대개 그렇듯이 비싸다.
5. 짧은 총열과 은닉
상술했듯 긴 총열은 총기의 성능을 높여주지만 단점도 있는데, 총열이 너무 길어지면 은닉과 휴대 및 정비가 복잡해지고 힘들어진다. 반대로 총열이 짧아지면 탄속과 명중률이 줄어들지만 그 대신 총 전체 길이가 짧아지므로 은닉과 휴대가 매우 간편해진다.몇몇 전술적 상황에서는 짧은 총이 각광을 받곤 한다. 좁은 차량 내부에 휴대 탑승할 일이 많은 기계화보병용 총기, 호신용(혹은 범죄용)으로 자주 사용하는 쌍열 산탄총, 특수부대가 쓰는 카빈 등은 이러한 휴대/은닉의 속성을 강조한 것이다.
M4A1 같은 단축형 총기는 총열길이를 10인치(260mm), 11.5인치(290mm)~14.5인치(308mm), 길어도 16인치(405mm)로 유지중이다. 종래의 돌격소총보다 가볍고, 좁은 곳에서 다루기 쉬운 경우가 많다.예시[5] 그러나 이런 은닉용 총기 역시 총열이 너무 짧아지면 총기로서의 성능에 문제가 생기기 때문에 최소한 이상으로 짧아지진 못한다. AR 계열에서 한때 10인치보다 짧은 총열을 시험해보는 시도들이 있었으나, 그보다 총열이 짧아지면 사거리, 탄속, 명중율이 낮아지기 시작해서, 전투용으로는 10.5보다 짧으면 안된다는 의견이 대세가 되었다.
이처럼 은닉이 쉬워진다는 것은 민간에서 총기를 몰래 지니고 있을 위험이 커진다는 뜻도 된다. 그래서 민간인의 총기 구입이 허용되는 미국 같은 국가라 해도 짧은 총열의 총기는 엄격히 규제한다. 완전히 불허하거나 허용하더라도 높은 세금을 붙이는 식이다. 나올 때부터 총열이 짧게 나온 기관단총도 일부러 총열을 길게 붙여서 팔곤 한다. 만약 긴 총열의 일부를 자르는 개조를 한다면 ATF(주류담배화기및폭발물단속국)의 조사를 받을 수 있다.
6. 과열
화약의 폭발력과 탄두의 마찰력을 견뎌야 하는 부품이니 만큼, 지속적으로 사격하다보면 화약의 폭발력과 탄두의 마찰력이 지속적으로 총열에 무리를 가하므로 총열이 점점 마모되고 휘어지거나 뜨거워지는 문제점이 발생한다. 물론 총열이 맛이 가도 어떻게든 사격은 가능하지만, 계속 사격을 유지하다보면 기본적으로 명중률을 보장하지 못하며, 나중 가면 총열이 변형돼서 엉뚱한 곳으로 발사되거나 총탄이 얼마 날아가지도 못하고 툭툭 떨어질 정도로 사정거리가 급감하며, 총열이 너무 달아올라서 그 열이 총기 내부에도 영향을 미쳐서 쿡 오프나 심하면 폭발 같은 여러가지 부작용을 불러 일으킨다. 이렇게 되면 현장에서 수리가 불가능해져서 총 전체를 병기창에 후송보내야 하고, 아예 폐기처분되는 경우도 많다.대체적으로 재장전 간격이 짧고 점사나 단발 사격이 기본인 돌격소총이나 기관단총, 권총과 저격소총, 산탄총은 이런 문제에서 그나마 비교적 자유롭지만, 한번에 100발 내외를 뿌려야 하는 기관총의 입장에서 이것은 매우 심각한 문제이다. 그래서 기관총 초창기엔 총열에 물을 붓는 수랭식 기관총이 등장하였는데, 이 물건은 물만 있다면 과열 걱정 없이 거의 무한정 사격이 가능하기 때문에 당시의 참호전에서 필수불가결한 존재로 각국 군대에서 큰 인기를 얻었었다. 그러나 무거운 기관총에 무거운 물까지 더하니 거대한 크기와 밑도끝도 없는 무게의 압박이 병사들을 기다리고 있었다. 수랭식 기관총들은 총 자체 무게만 25kg 수준이고, 냉각수와 삼각대, 탄 무게까지 합치면 50~60kg에 달하는 끔찍한 짐덩이가 되기 때문에 휴대는 사실상 불가능한 수준이고 차량이나 참호에 거치하고 고정화기로 쓰는게 강제된다.
때문에 결국 그냥 공기의 힘으로 식히는 공랭식 기관총들이 등장하였다. 공기는 물보다 열전도성이 낮아 냉각 효율은 한참 부족하지만, 대신 총열의 두께를 늘려 연속사격의 열을 더 오래 버틸 수 있게 하고 간편하게 총열을 교체할 수 있게 설계해서 총열이 공기로도 식히지 못할 정도로 달아오르면 총열을 뽑고 다른 총열로 교체한 뒤 사격하면서 달아오른 기존 총열을 잘 식혀서 나중에 다시 사용하는 방식으로 합의를 보았다.[6]
7. 종류
총열도 구경 개념이 당연히 존재한다. 작은 구경의 총열에 대구경 탄약을 넣고 발사하려고 하면 발사될 리가 없다. 그렇다고 총열이 지나치게 크면 발사하기도 전에 총알이 약실을 벗어나서 총 밖으로 새버리거나, 잘못 발사될 가능성이 존재하며, 발사하더라도 탄두가 총열과 불규칙적으로 충돌하므로 총열의 손상이 발생한다.[7] 때문에 각 나라별로 정하고 있는 규격의 탄두 구경에 맞게 총열 구경을 맞추고 있다. 다만 현대 전장이 갈수록 복잡해지고 있는 만큼, 총열과 약실만 교체하면 즉석에서 다른 탄약을 사용할 수 있게 하려는 시도들이 점차 늘어나고 있다. 때문에 총열 관련 기술 개발은 아직도 현재진행중이다.총열이 적당히 두꺼우면 발사시의 충격을 충분히 흡수할 수 있어 명중률 상승에 도움이 되며, 질량이 커지기 때문에 과열될때까지 조금 더 버틸 수 있다. 기존 총기를 더 두꺼운 총열로 커스텀할때는 해당 총열 부품을 헤비 배럴이라고 부른다.
현대에는 총열덮개 등 구성품들과 접촉을 최소화한 프리플로팅 배럴(유동총열)을 많이 사용한다. 대표적으로 정밀도가 매우 중요한 저격소총류다.
총열에 뾰족뾰족한 돌기가 나있는 경우가 있는데, 총열을 식히기 위해 접촉면적을 늘린 방열핀이다. 총열 무게의 증가 및 비용증가 때문에 사양세이며 주로 냉각성능과 경량화 둘 다 잡은 플루티드 배럴이나 내구성과 내열성을 챙긴 중총열이 쓰인다.
8. 한계 형태
참고로 총신이 휘어도 총알은 나간다. 명중률은 엉망이겠지만... 실제로 2차대전 당시 숨어서 공격하기 위해 독일이 StG44의 총신을 구부려서 크룸라우프라는 것을 만든 적도 있다. 꽤 많이 구부러져도 총알은 나가니 만일 싸우다가 총신이 휜다든가 해도 당황하지 말고, 총열 구부러진 방향을 잘 보고 갈겨주자. 파이프를 이어서 꽤 많은 커브를 주고도 대상을 맞출 수 있으며, 극단적으론 총열을 뒤로 꺾거나 여러번 꺾이거나 원으로 돌려도 총열이 버틴단 가정 하에 총알은 총열을 따라 날아간다.실험영상정말 쐈다가 총이 폭발하는 사태를 유발할 정도가 되려면, 총신이 구부러지는 게 아니라 아예 꺾이거나 어딘가에 씹혀서 총알이 총열 밖으로 나가지 못할 지경이 되어야 한다. 만약 총신이 막혀있다면 격발된 총알에서 나온 가스가 배출되지 못하고 약실 쪽으로 돌아와 폭발하거나, 그대로 찌그러져 총열을 막을 수 있다.[8]
9. 제작
과거에는 철의 제련기술이 발달하지 못했기에 재료로서 청동을 재료로 녹여 틀에 부어 만드는 주조방법을 사용하였다. 조선시대의 승자총통과 같은 핸드캐논을 생각하면 된다. 그러나 청동은 비싸고 같은 강도일 때에 무게가 많이 나가므로 곧 철을 재료로 만들게 되었다. 현대와 같이 통짜 강철봉을 만든 후 내부를 절삭해서 만들기 힘들었기 때문에 철판을 만든 후에 강철봉에 둘러서 두드려 속의 강철봉을 빼내 총열을 제작하였다.[9] 물론 이때는 강선도 새기지 않았다.오늘날에는 일단 좋은 품질의 합금봉을 준비한다. 좋은 품질의 합금봉이란 합금봉 내부에 기포나 균열이 없고 재료의 응력이나 불균형한 부분이 없는 상태를 말한다. 그렇지 않으면 수명이 짧아지거나 총열이 파괴될 수 있다. 이 봉을 길이방향으로 중심축을 맞춰 드릴로 구멍을 뚫어준다.[10] 한번에 원하는 구경으로 뚫는 것은 아니고 약간 작은 크기의 구멍을 낸 후에 리머(reamer)라는 다른 도구를 사용하여 거친면을 다듬어 준다.[11]
이후 강선을 새기고[12] 약실, 그리고 약실과 총강의 연결부를 가공한다. 그 다음 외부를 가공하여 가늠자, 가늠쇠, 그 외 부분을 만들고 적절한 표면 처리[13]를 하면 된다.
이처럼 내구성, 강선 기술, 호환성 등 만드는데 은근히 기술이 필요하기에 탄창과 마찬가지로 급조하기가 어려운 총기 부품 중 하나이다.[14]
10. 여담
- 화약을 줄인 약장탄을 제외하고 특별한 목적으로 만들어진 특수탄을 자주 사용하면 총열이 쉽게 손상된다.
- 부피와 길이면에서도 상당한 부분을 차지하기 때문에 총기류 악세사리들이 총열에 붙는 경우가 많다. 예를 들어서 총구 화염 억제, 반동 저하와 명중률 확보를 위해 총열 끝에 화약의 연소가스를 원하는 방향으로 분산시키는 부품도 있는데, 이를 소염기라고 한다.
- 대포와 총은 많은 부분에서 공통점을 가지고 있으므로 대포의 포신은 총열과 같은 역할을 담당한다. 다만 포탄을 발사할 때 포신이 부담하는 압력이 엄청나고, 포탄 자체의 구경도 크기 때문에 총열보다 압도적으로 크고 무게도 많이 나간다. 구경의 개념도 동일하게 적용되는데, XX구경장이라고 하면(XX는 숫자) 배럴의 길이가 포탄 구경(지름)의 XX배라는 의미다.
[1] M16 소총의 총열덮개를 벗긴 모습으로, 위가 M16A1의 총열이고, 아래가 M16A2의 총열이다. 위쪽의 얇은 흰색 관은 가스 튜브다. A1에 비해 A2의 총열 앞부분이 더 굵어 총검술을 사용했을때 총열의 변형이 훨씬 더 적다. 참고로 총몸과 가까운 쪽의 총열 굵기가 같은 것은 M203 유탄발사기를 장착하기 위함이다. 참고로 상부 총몸의 형태는 가늠자 형태를 보아 A1이고, 권총손잡이의 형태는 A2다.[2] 본디 배럴이란 포도주통 같은 나무로 만든 통을 의미했는데, 화약 대포를 처음 만들던 시절, 금속 가공법이 발달되어 있지 못했던 탓에 포신을 단면이 사다리꼴인 긴 나무 조각으로 모양을 만들고 금속으로 된 고리를 바깥 쪽에 끼워서 고정하는 식으로 만들었는데, 이것이 나무통을 만드는 방식과 유사한 것이 현재의 총이나 포의 탄환이 지나가는 길을 배럴이라고 부르게 된 유래라고 한다.[3] 같은 이유로 총열에 소음기를 부착하면 조금이나마 무게 증가 + 총신 길이 증가 효과로 명중률이 더 상승한다.[4] 장총을 일컫는 '라이플'이란 단어가 원래 이 강선을 의미하는 단어였다. 구시대 총기들은 강선이 없어서 장거리 명중률이 좋지 못했는데, 총열에 강선을 파넣자 장거리 명중률이 상승하면서 너도나도 총열에 강선을 파 넣게 되었고, 이에 라이플이란 단어가 강선 자체뿐 아니라 강선을 판 총에 까지 확대 적용되다가 널리 일반적으로 사용되면서, 아예 라이플 자체가 장총을 뜻하는 단어로 굳어진 것. 권총도 엄밀히 말하면 대부분 강선이 들어가므로 라이플이라고 불러도 틀린 말은 아니지만 굳이 라이플이라고 부르지않고 핸드건이라고 따로 부른다. 반면 산탄총 대부분은 smooth bore라고 해서 총신에 강선이 없이 매끄러워서 라이플이라고 하면 안 되는데 그냥 라이플이라고 하는 사람이 많다.[5] 영상의 상황은 배터링 램으로 도어 브리칭을 한 후 진입하려다 H&K G36이 문틀에 끼인 것이다.[6] 단, 수랭식으로 설계됐던 기관총을 별다른 내부 개조 없이 공랭식으로 개조해서 즉각적인 총열 교환이 사실상 불가능했던 M1919 브라우닝같은 경우도 있었다. 1919는 총열을 교환하려면 속에 든 걸 다 들어내고 총 뒤로 총열을 빼내야 했다.[7] 또한, 총알을 물린 총열과 구경이 차이가 난다면 운동 에너지에도 낭비가 일어날 수 있다. 10게이지 산탄총에 .700 Nitro탄을 물려놓아도 생수통도 관통하지 못할 정도.[8] 후자의 확률이 더 크다. 총탄이 약실쪽으로 튕겨지려면 탄두를 앞으로 밀어주는 가스의 압력이 총열이 탄두에 가하는 작용보다 작아야 하는데 애초에 탄두에게 에너지를 준 게 장약의 연소 가스다. 탄두가 총열에 가하는 작용이 연소 가스의 힘보다 작았으면 작았지(총열과 탄두의 마찰로 가스가 준 에너지 일부를 소실하기 때문이다.) 더 크진 않다.[9] 청동과 같은 주조방법을 쓰기 위해서는 무쇠라고 부르는 주철을 사용해야한다. 그런데 주철은 압축강도는 강해도 인장강도는 약해서 쉽게 깨지므로 총열로 제작하면 터진다.[10] 이 드릴은 주위에서 보이는 드릴과는 좀 다른 건 드릴 혹은 심공(深孔) 드릴이라고 불린다. 좁고 깊은 구멍을 뚫는 데 특화된 것이 특징이다.[11] 뒤에 강선을 만드는 방법에 따라 생략하는 경우도 있다.[12] 강선을 새기는 방법은 다양하다. 구체적인 내용은 링크를 참조하기 바란다. 산탄총은 특별한 경우를 제외하면 강선을 새기진 않는다. 전통적인 방법으로 구멍을 뚫어 만든 총열의 내부를 수공구나 자동공구로 깎는다. 최근에는 해머포징이라고 해서 겉부터 프레스로 찍어서 새긴다. 특히 글록 등의 폴리고널(다각형) 배럴을 만들 때 많이 사용한다.[13] 주로 총강 내부의 크롬도금(내마모성 강화)이나 겉표면의 비반사처리(저시인성)를 한다.[14] 일례로 레지스탕스가 나치독일군과 싸우기 위해 사제 총기를 제작할 때 가장 문제가 된 부분이 바로 총열과 탄창이었다.