지진폭탄

3. 제2차 세계 대전에서의 활용

공중 폭발은 고체의 서로 다른 음향 임피던스 때문에 대부분의 에너지를 반사하는 임피던스 불일치를 만들어, 고체에 많은 에너지를 전달하지 못한다. 대공 방어에 직면한 폭격의 정확성 부족으로 인해, 공군은 대량의 폭탄을 투하하는 면적 폭격을 사용하여 목표물을 맞힐 가능성을 높였다. 가벼운 폭탄의 직격탄은 보호되지 않은 목표물을 파괴할 수 있었지만, 콘크리트를 수 야드 이상 덧대어 지상 목표물을 쉽게 장갑화하여 벙커와 같은 핵심 시설을 본질적으로 폭탄으로부터 방어할 수 있었다. 폭탄이 물, 토양 또는 다른 덜 압축성 물질에서 폭발하도록 설계할 수 있다면 폭발력이 표적에 보다 효율적으로 전달될 것이다.

반즈 월리스는 독일 산업을 파괴하면 독일이 전쟁을 수행 능력을 제거할 것이라고 예측했고, 1930년대 후반에는 정밀 폭격이 사실상 불가능하다는 것을 알고 있었다. 제2차 세계 대전 중에 정밀 조준 기술이 개발되었고, 바니스 윌리스의 아이디어는 당시 기준으로 성공적인 것으로 입증되었다. 윌리스는 바운싱 밤을 개발하여 그 가능성을 보여준 후, 영국 공군 폭격기 사령부로부터 그의 다른 아이디어에 대한 지원을 받을 수 있었다.

제2차 세계 대전 이후 미국은 지진 효과를 내도록 설계된 약 19504.46kg T12 파괴 폭탄을 개발했다. 핵무기의 지표면 폭발을 이용한 지상 투하가 가능해지면서 1991년 걸프 전쟁까지 재래식 심부 관통 폭탄의 개발은 거의 이루어지지 않았다. 걸프 전쟁 동안 재래식 심부 관통 장치의 필요성이 명확해졌다. 플로리다주 에글린 공군 기지의 무기 시스템 부서가 주도한 3주간의 협력으로 전쟁이 끝나기 직전 바그다드에서 멀지 않은 지하 단지를 상대로 F-111F가 성공적으로 사용한 약 2267.96kg GBU-28이 개발되었다.

미국은 핵무기를 사용하지 않고 매우 깊숙이 묻힌 목표물을 공격하도록 설계된 약 13607.76kg 대형 탄약 관통기를 개발했는데, 이는 방사성 오염과 이에 따른 보복 위험이 내재되어 있다.^[6]

3. 1. 톨보이와 그랜드슬램

4. 현대의 지진폭탄

공중 폭발은 고체에 많은 에너지를 전달하지 못하는데, 이는 고체의 서로 다른 음향 임피던스가 대부분의 에너지를 반사하는 임피던스 불일치를 만들기 때문이다. 대공 방어에 직면한 폭격의 정확성 부족으로 인해 공군은 대량의 폭탄을 투하하는 면적 폭격을 사용하여 목표물을 맞힐 가능성을 높였다. 가벼운 폭탄의 직격탄은 보호되지 않은 목표물을 파괴할 수 있었지만, 콘크리트를 수 야드 이상 덧대어 지상 목표물을 쉽게 장갑화하여 벙커와 같은 핵심 시설을 본질적으로 폭탄으로부터 방어할 수 있었다. 폭탄이 물, 토양 또는 다른 덜 압축성 물질에서 폭발하도록 설계할 수 있다면 폭발력이 표적에 보다 효율적으로 전달될 것이다.

바니스 윌리스는 단단한 장갑 팁이 달린 크고 무거운 폭탄을 초음속(포탄만큼 빠름)으로 떨어뜨려 10톤짜리 탄환을 바로 아래로 발사하는 것처럼 땅에 관통시킨 후 지하에서 폭발하도록 설정했다. 이상적으로는 단단한 표적의 측면이나 아래에 있도록 하여 폭발로 인한 충격파가 진도 3.6 규모의 지진과 동일한 힘을 생성, 댐, 철도, 육교 등 인근 구조물을 파괴하도록 했다. 표적의 콘크리트 보강은 아마도 힘을 더 잘 가두는 역할을 할 것이다.

윌리스는 또한 폭탄이 충분히 깊숙이 관통하면 폭발이 지표면을 뚫지 않아 구조물의 지하 지지대를 제거하여 붕괴를 일으키는 동굴(''카무플레'')을 생성할 것이라고 주장했다.^[5] 이 과정은 "트랩도어 효과" 또는 "교수형"으로 도식적으로 묘사되었다.

윌리스는 독일 산업을 파괴하면 독일이 싸울 수 있는 능력을 제거할 것이라고 보았고, 1930년대 후반에는 정밀 폭격이 사실상 불가능하다는 것을 알고 있었다. 정밀 조준 기술은 제2차 세계 대전 중에 개발되었고, 바니스 윌리스의 아이디어는 당시 기준으로 성공적인 것으로 입증되었다(예: 1945년 3월 14일 빌레펠트 공습 참조).

윌리스의 첫 번째 구상은 지하 약 39.62m 깊이에서 폭발하는 10톤 폭탄으로, 이를 위해 약 12192.00m 높이에서 폭탄을 투하해야 했다. 당시 영국 공군은 10톤의 폭탄을 공중에 탑재할 수 있는 항공기가 없었고, 그런 높이까지 들어 올리는 것은 더 어려웠다. 윌리스는 이 작업을 위해 "빅토리 폭격기"라는 6 엔진 항공기를 설계했지만, 단일 목적의 항공기에 대한 지원은 없었다.

윌리스는 독일의 수력 발전 공급에 대한 공격으로 독일의 산업 구조를 파괴하는 방법을 개발하는 데 다른 노선을 취했다. 바운싱 밤을 개발하고 그 가능성을 보여준 후 영국 공군 폭격기 사령부는 그의 아이디어를 종종 이상하게 생각했지만, 그의 다른 아이디어에 귀를 기울이려고 했다. 당시 영국 공군의 장교 계급은 과학이나 공학이 아니라 고대 로마와 그리스 역사와 언어인 고전에서 훈련을 받는 경우가 많았다. 그럼에도 그들은 그가 연구를 계속할 수 있도록 충분한 지원을 제공했다.

제2차 세계 대전에서 바니스 윌리스는 6톤 톨보이와 10톤 그랜드 슬램과 같은 "지진 폭탄 개념"을 기반으로 한 폭탄을 만들었지만, 이 폭탄은 약 7620.00m 이상에서 투하된 적이 없었다. 이 비교적 낮은 고도에서도 지진 폭탄은 독일 산업을 파괴하면서 민간인 사상자를 최소화하는 능력을 가지고 있었다. 이 폭탄은 라 쿠폴과 블록하우스 데페르레크의 V2 발사 기지를 무력화하고, 미모예크 요새의 V-3 캐논 기지를 무력화하고, ''티르피츠''를 침몰시키고, 생나제르의 유보트 보호 펜을 손상시키는 데 사용되었을 뿐만 아니라 이전에는 손상시키기 불가능했던 다른 많은 표적을 공격하는 데 사용되었다.

가장 인상적인 공격 중 하나는 D-Day 직후에 발생했는데, 톨보이는 독일 탱크 증원군이 기차로 이동하는 것을 막는 데 사용되었다. 며칠 안에 수리될 트랙을 날려버리는 대신, 폭탄은 산 아래로 선로를 운반하는 소뮈르 인근의 터널을 목표로 했다. 25대의 랭커스터가 산에 첫 번째 톨보이를 떨어뜨려 암석을 관통했고 그 중 하나가 터널 아래에서 폭발했다. 그 결과, 전체 철도 노선은 전쟁이 끝날 때까지 사용할 수 없게 되었다. 빌레펠트 육교는 54차례의 공습으로 3,500톤을 투하하여 잠시 폐쇄되었지만, 1945년 3월 14일 첫 번째 사용에서 "그랜드 슬램"은 육교의 전체 구간을 파괴했다.

4. 1. 미국의 T-12 클라우드메이커

4. 2. 걸프전과 GBU-28

4. 3. 대형 관통 폭탄(MOP)

5. 대한민국의 지진폭탄 개발

반즈 월리스가 개발한 톨보이와 같은 지진폭탄은 대한민국에서도 개발되고 있으며, 현무-5는 그 예시 중 하나로 탄두 중량이 9ton에 달한다.

5. 1. 현무-5

6. 효과 검증

1946년, 영국과 미국은 프로젝트 루비 (폭탄 실험)를 통해 강화 콘크리트 구조물에 대한 대형 폭탄의 상대적 효과를 실험했다.^[1]

참조

_[1] 서적 Dambusters – Operation Chastise 1943 https://books.google[...] Osprey Publishing
_[2] 문서 Dam Busters, Paul Brickhill
_[3] 웹사이트 12000lb Tallboy Bomb http://www.wwiiequip[...]
_[4] 웹사이트 What the Dambusters Did Next - YouTube https://www.youtube.[...] 2018-04-01
_[5] 서적 The Dam Busters Evans Brothers
_[6] 뉴스 30,000-Pound Bunker Buster Bomb Now Ready https://www.bloomber[...] Bloomberg News 2011-11-14
_[7] 웹사이트 Comparative Test of the Effectiveness of Large Bombs Against Large Reinforced Concrete Structures, AAF Proving Ground, Eglin Field, Florida, US, 31 October 1946 http://apps.dtic.mil[...] 2017-04-13