팽이를 돌려보셨는지?
팽이를 돌리면 회전안정이란게 걸리게 됩니다.
항상 누워있던 팽이가 똑바로서서 일정하게 돌게되죠.
이는 물리학에서 스핀모멘트와 그 안정효과에대해 챕터하나를 할애하며 설
명하고있으며 단순히 팽이외에 자이로스코프같은 것의 원리로 적용됩니다.

총에서는 탄자에 강선으로 적당한 회전을 걸어줘 마치 회전시킨 팽이가 일
정하게 서있는 것처럼 비행중 안정을 얻게만들고 적어도 어느정도 일정하게
탄이 날아가게 해줍니다.
이는 그만큼 명중률 향상과 탄의 에너지적 측면에서 좀 더 오랫동안 에너지
를 지속시키게 도와줍니다.

그런데 한가지.
비행물체의 지름대 길이비에서 길이가 커지면 그만큼 더많은 회전을 요구합
니다. 가령 다트나 화살같이 길쭉한 물체에서 회전안정시키려면 꽤많은 회
전을 요구합니다.
가령 키가 높은 팽이보다는 옆으로 퍼지고 키가 작은 팽이쪽이 훨씬 돌리는
것이 용이합니다.
문제는 이것을 총이나 대포등에 적용하려면 골치아파집니다.
강선은 단순하게 말해 나사산입니다.

회전량을 증가시키려면 그만큼 강선이란 나사산에서 1회전에 필요한 거리가
짧아져야합니다. 그러면 그만큼 짧아진만큼 탄자와 강선과의 기계적 마찰이
증가되고 그만큼 강선과 총신(혹은 포신)의 수명에 문제가 생깁니다.
간단히 말해 집에서 쓰는 볼트와 너트를 억지로 민다고 풀려나오지 않죠.
마찬가지 상황이 총신이나 포신내부에서 발생한다고 생각해보시길.
그 결과 길쭉한 화살모양의 포탄을 쏠때 회전안정이 아닌 날개안정이 고려
됩니다. 전차등에 사용되는 포탄중 화살모양의 운동에너지탄에서 날개가 달
리는 이유가 되겠죠.

하여튼 강선은 회전안정을 위해 만들어집니다.
그럼 여기서 속설하나.

'탄의 회전은 마치 드릴처럼 사람몸을 파헤쳐 죽일 수 있고 당연히 회전이
많을수록 살상력이 증가된다. 더불어 M-16같은 5.56mm소총은 강선수가 6개
(6조)라 4조였던 이전 총보다 살상능력이 훨씬 우월하다.'

농담으론 최고수준의 것입니다.
그러나 어디가서 당당히 이런 이야기는 안하는게 좋습니다.
군대에서 어리버리한 이등병하고 암생각없이 농담따먹기에는 제격이지만 실
제적인 것으로 믿다간 큰코다칩니다. 농담도 시와 때는 구분해야겠죠.

탄의 회전과 살상력은 관계없습니다.
탄의 회전으로 발생되는 살상에너지는 살상에너지라 부르기 민망할 정도로
대단히 낮은 수준이며 탄이 명중되는 동시에 대부분 없어집니다.
무시해도 전혀 탈이 없으며 실제 드릴과 탄자를 비교한다는 자체가 넌센스
입니다.

또한 강선숫자와 살상력같은건 전혀 관계가 없습니다.
보통 가장 흔한 강선은 아래와 같습니다.
4조 우선, 5조우선, 6조 우선 혹은 좌선, 8조 우선, 16조 우선.
물론 2조우선이나 3조우선, 7조 혹은 10조등도 존재합니다.

강선숫자는 탄에 회전을 주는 정도와 총신수명, 제작시 여건이나 입수가능
한 공작기계등등을 고려해 제작사마다 최적의 상황이라고 도출된 값을 기본
으로하며 또 전통적인 측면이 강합니다. (기계에서 회전방향과 강선의 회전
방향을 고려해보시길. 특히 나사제조란 면에서.)

실증적인 예로 프랑스군의 표준보병소총인 FA-MAS는 3조우선입니다만 다른
5.56X45mm소총과 다를바 없습니다.
2차대전중 미군은 스프링필드 M1903라이플을 2조우선으로 만들적이 있는데
총신소명이 좀 짧다는 것빼고는 살상력등에서 하등의 문제가 없었습니다.
몇몇 AK변종들은 6조강선을 사용하나 4조의 AK와 다를바 없습니다.
4조의 .30구경대 소총과 5조 혹은 6조의 소총에서 사용탄만 같다면 상상력
에서 차이가 별로 안납니다.

만약 회전력이 살상력이다란 명제가 진짜가되려면 탄의 회전수는 꾸준히 증
가됐어야 할겁니다.
그러나 그런 발전방향을 가지지 않고 있으며 지나친 회전은 현실적으로 오
히려 나쁜 영향을 끼칩니다.
강선총에서 발사된 장방형 탄자는 비행중 보통 무게중심부근과 탄자의 중심
축을 기준으로 약간의 각도를 이루며 세차운동을 합니다.
M-16의 5.56mm탄자의 경우 충심축에서 13도이하의 각도를 이루며 세차운동
을 하게됩니다. (보통 커봐야 20도를 못넘습니다. 지나치게 세차운동이 왕
성해지면 그것역시 문제를 만듭니다.)
이런 운동은 회전중인 탄자를 약간 치우치게 만듭니다.
또한 발사시 총신의 방향에 의해 탄자의 방향이 약간 치우칠 수 있습니다.
이런 상황에서 그대로 지나치게 회전해 지나치게 안정되면 탄자는 앞부분부
터 목표에 접촉해들어가는 것이 아니라 밑바닥부터 먼저 낙하하려는 경향을
보여주게 됩니다. 이 현상은 결코 용납가능한 것이 아닙니다.

그럼 인체내에서 탄자가 어떤 식으로 피해를 가하는가?
우선 탄의 불규칙한 운동은 잠시 접어둡시다.
아주 많은 종류의 탄자들이 항상 불규칙한 운동으로 인체를 파괴하는 것이
아니니까요. 항상 아니라면 다른 부분도 봐야 한다는 것을 염두하시길.

가장 먼저 고려할 것은 탄자 자체의 에너지 이동입니다.
인체속으로 칼을 찔려넣었습니다.
칼이 무슨 불규칙한 운동해서 사람의 신체를 파괴하는건 아니죠?
자, 간단한 겁니다.
탄자는 인체내부를 통과하며 자신이 가진 에너지를 인체에 전달하고 그러면
에너지를 견디지 못한 조직은 파괴됩니다.

요즘 수박이 제철이 되려합니다. 장마끝나고 진짜 더워져야 맛있는데...
하여튼 한통에 5천원 정도하죠.
수박한통 시원하게 해서 먹기 전에 손가락으로 수박 속살 한번 찌르고 빼보
시길. (어지간하면 자신이 먹을 부분가지고 하시길.)
손가락이 통과한 곳은 구멍나고 구멍주변이 뭉게지지요?
이런 현상은 탄자가 인체를 지나갈 때 비슷하게 일어납니다.
이때 생기는 영구적으로 손상되어 회복안되는 깊이를 가지는 구멍(permame-
nt cavity)과 구멍주변으로 탄자의 에너지가 유체정역학적 효과(hydrostat-
ic effect)로 전달되며 뭉게지거나 밀려난 부분등이 포함된 일시적인 손상
(temporary cavity)은 탄이 어느정도의 에너지를 전달했냐에 따라 달라집니
다.

에너지에 따라 들어가는 구멍의 깊이와 구멍의 지름, 구멍주변의 일시적 손
상정도가 달라지겠죠? 에너지가 클수록 그만큼 깊고 넓은 손상(영구적인 것
과 일시적인 것을 통합한)이 발생하죠.
약간 돌려보면 에너지 전달은 면적과 관련됐다고 말할 수 있겠죠?
자, 이 면적이란 계념을 머릿속에 일단 넣어두시길.

같은 값이면 에너지 전달을 크게해 손상부위의 면적을 크게 잡는게 효율적
이며 이는 그만큼 살상력 증가를 의미하죠. 뭐만한 구멍이 몸에 났는데 아
무렇지 않을 인간은 없으니.
그럼 사람 잘잡는 총알을 만들기위해 그만큼 에너지 전달과 그에 따른 손상
면적이 큰것을 고려할 차례입니다.

가장 우선 할 수 있는 방법은 탄자 자체가 그렇게 튼튼하지 않다는 점에 주
목하는 겁니다.
흔히 영화등에서 탄자를 빼낼 때 아주 깨끗한게 나옵니다만 실제론 그렇게
깨끗한 상태로 나오지 못합니다.
흔히 탄자는 납합금과 구리 합금으로 만들어지고 이는 그렇게 튼튼하지 못
해 신체접촉시 망가지거나 뭉게지게 됩니다. 예컨데 변형된다는 이야기죠.
변형은 에너지가 높을수록 더욱 극심해지고 심할 경우 탄자가 완전히 박살
나 마치 파편처럼 인체내부로 퍼져나가기도 합니다.

이런 변형은 즉각적이며 손상부위의 면적을 증가시킵니다.
몇몇 철갑탄을 제외하고 어지간한 경우 이런 변형은 고려됩니다.
철갑탄조차 어느정도 살상력을 주기위해 튼튼한 탄심의 겉을 납합금으로 감
싸고 다시 구리합금으로 감싸는 경우가 있습니다. 인체내부에서 탄심은 변
형되지 않으려하지만 납과 구리부분은 그렇지 못하죠.

더불어.
탄자중에는 인체내부에서 지극히 불안정한 운동을 하는 경우가 생깁니다.
5.56mm급의 소구경 고속탄에서 탄자들이 흔히 이런 거동을 잘합니다.
꼭 그런건 아니지만 길이가 긴 탄자들중에서도 이런 불규칙한 운동을 벌이
기도 합니다. 가령 7,62X51mm NATO나 7.62X39mm M43도 이런 경향을 보여줄
수 있습니다. 심지어 철갑탄종류마저 이런 일을 벌이는 경우가 있죠.
대기중에서는 안정적인 비행을 하지만 인체내부에 들어갈 때는 안정성을 잃
어버리고 전도 혹은 회전같은 불규칙한 운동을 하며 진행됩니다.
결과적으로 이 불규칙한 운동은 손상면적을 크게 만들어버리죠.

이런 불규칙한 운동을 하는 탄자는 역시 탄자의 변형도 같이 일으킵니다.
결과적으로 M-16같은 총기류의 살상력은 이런 식으로 보장받게 됩니다.

탄자의 변형과 불규칙한 운동은 탄자의 살상력을 높이는 설계로 채용되기도
합니다. 이른바 살상탄도(wounded ballistic)라 불리는.
가령 부규칙한 운동을 잘안하는 탄자의 경우 변형쪽에 신경을 써줄 수 있습
니다. 그 때문에 권총용 탄약의 탄자에 홀로우포인트(Hollow Point)니 하이
드라 쇼크(Hydra-shock)니 하는 설계가 채용되고 기존 납과 구리말고 부숴
지려는 경향이 큰 알루미늄합금등을 사용해 탄자를 만드는 경우(Silver-tip
Hollow Point)도 있는 겁니다.

혹은 작은 산탄들을 탄자속에 집어넣은 매그세이프(Mag-safe or Glaser Sa-
fty slug)같은 것도 있습니다. 이 탄자는 인체접촉시 내부의 산탄들이 쏟아
져 들어가며 손상부의를 크게 만들어버리죠. 들어간 산탄 하나하나가 제각
각 영구적인 손상과 일시적 손상을 주게됩니다. 결과적으로 손상이 커지며
유사한 효과는 산탄총을 상대방에게 딱붙이고 쐈을 때도 벌어집니다. (비둘
기잡는 정도인 9호탄정도면 10m거리에서도 사람을 못죽일 수 있습니다. 그
러나 만약 0.5m거리에서 9호탄을 쐈다면 상황은 끔찍합니다.)

소총용 탄약에서도 역시 마찬가지로 소프트 포인트(Soft Point)같은 설계가
이뤄지죠. 탄자끝에 부드러운 납합금이 노출됐고 접촉시 여기서부터 파괴와
변형이 일어나며 탄자전체를 변형시키죠.
이는 고속도 장거리 비행을 해야하는 소총탄에서 홀로우 포인트가 명중률에
그렇게 도움이 안된다는 점을 고려한다면 가자 손쉽게 손상을 크게 만드는
법이죠.

이를 좀 더 개량해 홀로우 포인트의 빈부분에 공기역학적인 심봉을 넣은 발
리스틱 팁(Ballistic Tip)이 있죠.
또 파티션(Partition)같은 것도 등장했죠. 파티션의 경우 소프트 포인트와
비슷하나 이것은 탄자바닥 부분이 좀 더 무겁고 앞부분의 납과 따로 분리되
어 변형이 잘안되게 만들어뒀습니다. 이 뒷부분은 인체내에서 탄자가 이동
하는 거리를 늘려줍니다. 즉, 앞부분은 변형되며 뒷부분은 무거워 더 많은
거리를 이동하게됨으로 손상과 불규칙운동의 가능성 확대, 인체내 이동거리
의 증가를 가져오게되죠. 결과적으로 넓이와 깊이가 깊어져 그만큼 손상면
적과 그에 따른 에너지이동이 증가되죠.

이 정도로 정리하고.
다시 탄자의 대기중 비행으로 넘어와.

강선에 의해 회전이 걸린 탄자는 비행중 회전방향에 따른 좌우편차를 보여
줍니다. 이점은 강선이 있는 화기에서 결점(!)으로 지적됩니다.
무슨 강선에 의한 회전이 측방향에서 오는 바람의 영향으로 생기는 편차를
줄여주고 이런건 생각없이 할 수 있는 이야기입니다.
바람 안불어도 날아가다 스스로 편차를 만듭니다.
여기에는 마그누스의 힘(Magnus force/effect)이니 이런게 포함되게되죠.
만약 우회전하는 탄자라면 우측으로 편차를 보여줍니다.
바람이 항상 좌측으로 부는건 아니죠?
바람에 의한 좌우 편차는 조준시 사수가 감안할 것이지 강선가지고 보정하
할 필요도 그럴 이유도 없습니다. 무슨 바람이 항상 일정한 방향으로 일정
하게 분답디까? 기상대가 아주 좋아할 이야기군요.

종종 이런 이야기도 나옵니다.
탄이 사인곡선을 그리며 파도치듯이 이동한다는...
이건 명백히 잘못 이해된 것입니다.
미시적인 관점에서 회전이 걸린 길이가 긴 탄자는 이미 아시다시피 중심축
을 기준으로 앞과 뒷부분이 회전하며 세차운동을 합니다.
그리고 실제로 탄의 미시적인 관점에서 운동은 나선을 그리며 비행합니다.
문제는 보통 소총탄에서 이 나선을 그리는 범위가 그렇게 크지 않다는 겁니
다. 또 거리가 멀어질수록 나선을 그리는 범위가 좁아집니다.

참고로 5.56X45mm M193의 탄자는 앞부분이 보통 13도이하의 각도로 세차운
동을 하며 사인곡선이라 말하기 곤란한 나선을 그리며, 그 범위는 고작 12
mm정도가 최고입니다. 그 나선의 간격도 2m안되는 경우가 흔하죠.
12mm도 안되는 곳에서 나선을 그리는데 무슨 사인곡선을 그리고 또 탄착에
큰 영향을 줄까요? 그것도 거리 늘어나면 시원찮아지는 판인데.

미시적인 상황에서 벗어나 거시적인 탄의 전체 경로를 보면 이것은 바로 포
물선입니다. 탄이 조준선보다 올라가거나 내려가는 부분이 각각 있긴하지만
이는 직선이라 가정할 수 있는 조준선과 중력에 의해 갈수록 내려가는 탄자
, 들려졌거나 내려져있는 상태에서 발사되는 총신에 의한 것일뿐 탄이 공중
에 뜨고 어쩌고하는 것은 아닙니다.
가볍게 직선하나 그리고 거기에 포물선 하나 물려보시길.
2개의 접점과 올라가는 부분, 내려가는 부분이 발생되죠?
그걸 총의 탄도에 접근시켜보시길 바랍니다.
직선은 조준선이며 접점은 2개의 영점(영점은 near zero와 far zero로 2개)
이며 조준선보다 낮은 부분과 높은 부분이 있고...

만약 조준선과 총신을 완전히 수평으로 두고 총을 쏘면 이야기는 간단해집
니다. 탄자는 뜨지않고 거리가 멀어질수록 점차 떨어지는 곡선을 그리죠.
문제는 이러면 원하는 조준점에 탄을 명중시킬 수 없습니다.
그래서 총신을 올려주거나 해서 조준선과 탄착점을 일치시키며 어느정도 거
리에서 이를 표준화시키기위해 영점을 잡는 겁니다.
왜 소화기외에 대포같은 화기에서 사각이란걸 결정하는 것이 중요한지 이해
해보시길.

참고로.
총신을 완벽하게 수평으로 해두고 총을 쏠 때.
탄자가 총구를 떠나며 위로 올라가는 경우가 생깁니다.
이는 총알이 스스로 떠오르는 것이 아니라 총신에서 발생되는 이유입니다.