2012년 11월 27일 화요일

관통 메커니즘에 대하여

왜 관통메커니즘을 알아야 하는가?

 월드오브탱크에서 적에게 직접 데미지를 주기 위한 수단은 한정되어있다. 사격충각술(Ramming)이 둘이 바로 그 수단의 전부이다.

 둘 중에서도 상대방에게 데미지를 입히기 위한 수단으로 더 중요한것은 사격이며, 사격으로 상대방에게 효과적인 데미지를 입히기 위해서는 관통 메커니즘에 대해 이해하는 것이 매우 중요하다. 내가 사격한 포탄이 적의 장갑을 관통했는지, 그렇지 않은지의 여부가 사격을 통해 적에게 데미지를 입히는 것에 매우 결정적으로 작용하기 때문이다.

자신이 사용하는 탄의 종류에 따라 다르지만 일반적으로,
  1. 적에게 사격으로 데미지를 입히기 위해서는 적전차의 장갑을 관통 시켜야 한다.
  2. 혹은 데미지를 입히기 위해 반드시 적 전차의 장갑을 관통시킬 필요가 없는 탄을 사용하더라도 경우 사격으로 더 많은 데미지를 입히기 위해 장갑이 얇은 부위를 명중시켜야 하며, 또한 적 전차를 관통할 경우 가장 많은 데미지를 입힐 수 있다.

<1번의 유형에 속하는 탄 : 철갑탄(AP-아머피어싱탄)류, 고속철갑탄(APCR)류, 성형작약탄(HEAT)류. 2번의 유형에 속하는 탄 : 고폭탄(HE-HighlyExplosive)류.>

 달리 말하자면, 무턱대고 아무곳이나 명중만 시킨다고 해서는 적 전차를 효과적으로 공격할 수 없다는 말이다. 특히 대부분의 포의 주력탄은 장갑을 관통시켜서 데미지를 주는 유형의 탄(AP, APCR, HEAT)이기 때문에 관통시키지 못한다면 적 전차의 내구도에 전혀 손상을 입힐 수 없다.
 비관통시에도 폭발을 통해 적 전차를 손상시킬 수 있는 HE탄역시 보통 자주포 및 몇몇 대구경 주포를 사용하는 전차들이 아닌 이상에야  비슷한 티어의, 두터운 장갑을 가진 전차에게 효과적인 데미지를 입히기 어렵기도 하고, 또한 이 경우도 어차피 상대방의 장갑이 약한 부분을 명중시킬록 높은 데미지를 입히며 관통됐을 경우 최대데미지를 입히므로 HE탄을 주력으로 사용하는 전차들을 운용하더라도 관통판정에 관한 사항들을 알고 있어야만 할 것이다.

 또한, 적 전차를 효과적으로 공격하는 방법을 알고있다는 것은 뒤집어서 생각하면 나의 전차를 적의 공격으로부터 효과적으로 방어하는 방법을 알고 있다는 뜻이 되기도 한다.


 관통 판정은 어떻게 이루어지는가?

 생각보다 굉장히 간단하다. 포탄에 남아있는 관통력-혹은 관통 포텐셜(penetration potential)이, 명중한 부위의 장갑, 혹은 모듈이 갖는 실질 장갑 두께(Effective Armor Thickness, 이후 EAT로 통칭하도록 하겠다.)보다 더 높으면 탄은 해당 부위의 장갑을 관통하게 된다.

 그렇다면, 자신의 탄이 갖는 관통력은 어떻게 파악할 수 있는가?

 좌측의 이미지를 보자. 차고에서 전차 선택줄 위쪽에 표시되는 전차 부품들 중, 주포에 우클릭을 해보면 이와 같은 이미지가 표기된다. 해당 이미지는 마우스의 주포를 우클릭한 결과이다.

평균 관통력의 왼쪽에 246/311/65의 세 숫자가 보일 것이다. 이것은 각각 그림의 하단부에 있는 세 종류의 탄의 관통력을 순서대로 표기한 것이다. 즉, 12.8cm KwK 44 L/55포에서 발사되는 철갑탄은 246mm, 고속철갑탄은 311mm, 고폭탄은 65mm의 평균 관통력을 갖게된다. 사용할 수 있는 탄은 일반적으로 포의 종류에 따라 달라지며 성형작약탄을 사용할 수 있는 포 역시 존재한다. (예를 들면 자주포의 경우 철갑탄을 사용할 수 있는 경우는 드물고, 성형작약탄을 사용가능하며 고폭탄은 폭발 범위가 다른 두 종류를 사용할 수 있는 경우가 흔하다. 보통 전차의 경우 철갑탄, 고폭탄을 사용 가능하며 고속철갑탄과 성형작약탄 중 하나를 사용 가능한 경우가 가장 많다.)


자, 그렇다면 왜 포의 관통력은 평균관통력으로 표시되는가? 게임 내에서 전차가 포탄을 발포하면, 그때마다 그 탄의 관통력은 평균관통력에서 +-25%의 범위 내에서 랜덤하게(아마도 표준 정규분포를 따라) 결정되기 때문이다. 이는 현실에서 전차가 포탄을 발포하여 적 전차에 명중했을 때 발생하는 결과를 예측/계산하는것이 매우 복잡하기 때문에(예를들면 좌측 그림과 같은 경우라거나) 이를 게임 내 모델에서 비교적 단순하게 처리하기 위해 도입한 것이다. (이후에 데미지 계산편에서 다루겠지만 데미지 역시 동일하게 매번 평균공격력의 +-25%의 범위 내에서 랜덤하게 결정된다.)

그렇다면, 내 포에서 발포된 탄의 관통력이 평균관통력에서 +-25% 범위 내에서 한 번 결정된 후에 내 탄의 관통력은 변하지 않을까? 그렇지는 않다. 관통력이 상실되는 두 가지 경우가 있다.

1. 철갑탄과 고속철갑탄의 관통력은 탄이 발포된 이후에 비행하는 거리에 따라 점점 상실된다. 고폭탄 및 성형작약탄은 관통력 감쇄의 영향을 받지 않는다.

100m까지는 관통력 저하의 영향을 받지 않으며, 이후 탄이 비행하는 거리에 따라 일정한 비율로 그 관통력을 상실한다. 또한 이 비율은 주포의 종류탄종에 따라 달라진다.

 일반적으로 주포의 티어가 높을수록 관통력 감쇄율이 줄어들며, 또한 철갑탄은 고속철갑탄보다 감쇄율이 덜하다. 고속철갑탄은 거리에 따른 관통력 감쇄가 큰 편이지만 10티어 포의 경우에는 그래도 감쇄율이 덜한편이다. 월드오브탱크 위키에 따르면 독일 1티어 경전차 Leichttraktor의 기본주포의 철갑탄의 최대 감쇄율은 17.5%, 고속철갑탄은 51.4%이며 독일 10티어 중전차Maus의 주포의 경우 철갑탄은 최대 2%, 고속철갑탄은 최대 15.4%의 감쇄율을 갖는다.

2. 장갑을 관통 탄은 해당 장갑의 EAT만큼의 관통력을 상실한다. 예컨대 50mm의 관통력을 갖는 탄이 실질두께 20mm의 공간장갑을 관통한 뒤, 실질두께 40mm의 동체 장갑을 타격하는 경우, 이 탄은 동체장갑의 관통에 실패하게 된다. 그러나 실질두께 20mm의 공간장갑을 관통한 후, 실질두께 20mm의 동체장갑을 타격하는 경우에는 동체를 관통하여 상대방에게 데미지를 입히는 것이 가능하다.

지금까지의 내용을 간단히 정리해보면, 탄이 발포된 이후 장갑에 명중되었을 때, 해당 장갑의 EAT보다 탄에 손실분을 제외한 남아있는 관통력이 더 크다면 관통에 성공한다는 것을 알 수 있을 것이다.


 그렇다면, EAT는 무엇이며 어떻게 계산할 수 있는가?

모든 전차의 장갑은 명목 장갑 두께(Nominal Armor Thickness, NAT)를 갖는다. 이는 전차의 장갑판의 실제 두께로, 게임 내에서는 연구소 에서 전차 및 전차의 터렛에 우클릭하여 전차 및 부품 정보를 확인하거나 차고에 있는 내 전차를 클릭하여 전차의 전면/측면/후면, 포탑의 전면/측면/후면의 '최대' NAT를 파악할 수 있다.
 또한 적 전차의 NAT는 전투중에도 어느정도 파악할 수 있는 방법이 있다. 눈썰미가 있는 유저라면 적 전차에 조준점을 올려놓을 때 가끔씩 조준점의 색깔이 바뀌는 것을 알아차릴 수 있을 것이다. 조준점이 녹색인 것은 내 주포의 평균 관통력이 적 전차의 NAT보다 높다는 것을, 주황색이라는 것은 내 주포의 평균 관통력이 적 전차의 NAT와 거의 같은 수준이라는 것을, 붉은색이라면 내 주포의 평균 관통력으로는 적 전차를 관통하는 것이 불가능하다는 것을 의미한다.

 실제로 게임에 등장하는 전차들은 각기 다른 두께의 장갑을 가진 여러 부분으로 구성되어있으며 이들이 갖는 경사도 역시 다르다. 이에 대한 정보는 게임 폴더 내에 있는 모델을 프로그램으로 직접 뜯어본다거나 혹은 이를 제공하는 사이트인 http://gamemodels3d.com/등에서 확인하는 것이 가능하다. 해당 사이트는 5티어까지의 정보를 무료 제공중이며 약 3달러 가량을 페이팔로 결제하면 6티어 이상의 정보 역시 확인할 수 있다. 월드오브탱크 네이버 카페에 누군가가 현재 해당 사이트에서 제공한 모델을 퍼다가 올려뒀기 때문에 관심이 있는 사람은 찾아보는 것도 나쁘지 않을듯 하다. (본 블로그에서는 해당 사이트에서 유료로 제공하는 정보를 포스팅할 예정은 없다.)
 가끔 패치 내용으로 특정한 전차의 장갑에 8part모델에서 10part모델로 변경되었다 등의 내용이 보이기도 하는데, 이 내용이 뜻하는게 바로 해당 전차가 8개의 다른 장갑 두께를 가진 모델에서 10개의 다른 장갑 두께를 가진 모델로 더욱 장갑을 자세하게 나누어놓은 것으로 리모델링 됐다는 것.

 그렇다면, 관통 메커니즘에 익숙하지 않은 유저는 아마도 NAT와 EAT는 무엇이 다른가? 하는 의문이 들 것이다. EAT가 NAT와 달리 취급되어야 하는 이유는, 장갑에 탄이 입사하게 되는 각도에 따라서 탄이 관통해야만 하는 장갑의 두께가 달라지기 때문이다. 다음 그림을 보자.



h는 장갑의 실제 두께, 즉 명목상의 두께(NAT)이다. 탄이 만일 장갑에 수직으로 입사하게 된다면 탄이 관통해야될 장갑의 두께는 h이지만, 탄이 장갑에 수직으로 입사하지 못할 경우 탄이 관통해야할 장갑의 두께 실질적으로 늘어나게 된다.
 즉, 위의 그림과 같이 입사각 α(입사각은 장갑의 입사점에 대한 접선을 그은 뒤 표준축, 즉 그 접선에 대한 수직선과 탄 궤적 사이의 각도로 정의한다) 로 입사한 탄은 실질적으로는 두께 T의 장갑을 관통해야 하는 셈이다. 때문에 장갑판이 내 탄도의 궤적에 대하여 비스듬히 놓여 있다면 내 탄이 관통해야 하는 장갑의 두께는 명목상의 두께가 아닌 경사장갑의 효과를 고려한 EAT인 것이다.

EAT는 위의 그림과 같이 명목상의 장갑을 cos입사각으로 나눈 값이며, 입사각이 클수록 탄이 관통해야하는 EAT 역시 늘어나게 된다.


좌측의 표는 입사각에 따른 NAT와 EAT의 비율.

우측은 입사각이 클수록 EAT가 증가함을 알려주는 그림.

 입사각이 70도를 넘는 공격은 자동으로 도탄된다는 것을 염두에 두어야 한다.
 그러나, 두 가지 예외가 존재하는데, 하나는 탄의 구경이 장갑두께보다 세 배 이상이 될 때이다. 이것은 밑에서 설명할 오버매칭 현상 때문이다. 그럼에도 불구하고, 오버매칭이 일어나기 시작하는 탄의 구경이 장갑 두께보다 두 배 이상이 될 때와, 일반 노멀라이제이션이 일어나는 조건 하에서는 여전히 입사각이 70도를 넘어갈 때 자동적으로 도탄이 일어난다고 생각하는 것이 여러 출처에서 얻은 정보로 보아 타당한듯 하다. (위키/월탱홈페이지 게임메커닉스 설명 동영상/WOT armory설명 등) 두번째는 승무원/모듈을 타격할 때로, 승무원/포를 제외한 모듈은 관통판정을 할 때 입사각을 전혀 계산하지 않는다.


 위 표에서 보이듯, 입사각이 커질 수록 장갑을 관통시키는 것은 점점 어려워지며 입사각 70도를 넘어가는 공격에 대해서는 보통 자동적인 도탄이 발생하므로 사격 전에 적 전차의 장갑 두께와 경사를 생각하는 것이 좋을 것이다. 또한 이를 이용하여 상대방을 향해 내 전차를 비스듬하게 포지셔닝 하는, 흔히 티타임으로 불리우는 전술과 엄폐물을 이용하여 차체 및 터렛의 전면(또는 후면)을 숨기고 측면만을 가파른 각도로 유지하여 도탄을 유도하는, 흔히 역티타임으로 불리는 전술이 유효할 수 있음을 기억해두자.

 자, 그러나 불행하게도 EAT를 구하기 위해 고려해야될 것은 입사각만이 아니다. 왜냐하면, 탄의 표준화(Shell Normalization)라는 것이 존재하기 때문이다. 이는 전차탄이 경사장갑을 효과적으로 공격하기 위해 디자인 되어 경사장갑에 명중하게 될 경우 탄의 진행 방향이 표준축에 좀 더 가깝게 수정되는 현상을 반영한 것이다. 0.8.0패치 이후에 이 노멀라이제이션 값은 "일반적으로"4~5도로 적용되고 있다. 또한, 게임내에서 표준화현상은 철갑탄 및 고속철갑탄에만 존재하며 고폭탄 및 성형작약탄에는 존재하지 않는다.


 위 그림에서 보이듯, 탄두의 요철부분이 탄의 진행방향을 β도 만큼 변화시키며, 입사각을 줄이는 효과를 만들어냈다. 때문에, 우리가 철갑탄 및 고속철갑탄의 EAT를 계산할 때에는 항상 입사각에서 표준축(Normal Axis) 방향으로 β 만큼 줄어든 각도를 고려해야만 한다. 위에서 언급했듯이 현재의 β값은, 4~5도이다. (즉, 입사각이 만일 40도라면 실질적인 입사각은 35도가량, 입사각이 2도라면 실질적 입사각은 0도가 된다.)

철갑탄 및 고속철갑탄에 적용되는 새로운 EAT.
EAT = NAT / cos (입사각-표준화각)





 앞서 말했듯 노멀라이제이션 효과는 일반적으로 4~5도이지만, 다음의 세 경우에 대해서는 주의깊게 적용해야 한다. 첫번째는 노멀라이제이션 값이 변화하며, 두 번째, 세 번째는 노멀라이제이션을 적용함에 있어 주의해야 하는 부분에 대한 내용이다.

1. 탄의 구경이 장갑의 두께보다 2배 이상인경우, 오버매칭(OverMatching)현상이 발생.
이때의 노멀라이제이션 값 = 기본 노멀라이제이션값 * 1.4 * 탄 구경 / 장갑 두께
즉, 대략 7도 * 탄 구경과 장갑두께의 비율이 된다. 때문에 탄 구경이 장갑 두께의 2배가 되면 노멀라이제이션 효과는 대략 14도로 늘어나며, 탄 구경이 장갑두께의 3배가 되면 노멀라이제이션 효과는 21도로 늘어나게 된다. 따라서, 입사각이 90도가 되더라도, 노멀라이제이션에 의해 21도가 줄어든 69도가 되기 때문에 탄 구경이 장갑 두께의 3배가 되면 입사각이 70도를 넘어가더라도 도탄되지 않게된다.

2. 공간장갑을 명중시킨 뒤 차체장갑을 다시 명중시킬 경우. 흔히 공간장갑에 대해 한번 표준화 되기 때문에 입사각을 한 번 수정하고 차체장갑에 대해 다시 노멀라이제이션을 적용하려는 충동을 느끼게 될 것이나, 유감스럽게도 공간장갑 및 외부모듈을 관통한 탄은 원래 경로대로 비행하게 된다. 때문에 공간 장갑을 관통할 때, 공간장갑의 EAT를 노멀라이제이션값을 적용(오버매칭도 포함하여)하여 계산한 뒤, 원래 관통력에서 차감한 후 탄이 공간장갑에 입사한 탄의 궤적을 그대로 적용하여 차체 장갑의 입사각으로 하여 차체 장갑에서 노멀라이제이션을 고려한 EAT를 적용한 뒤 이를 차감된 관통력과 비교하는 것이 올바른 관통력 계산법이다.

3. 포를 제외한 모듈은 관통판정에 있어서 입사각을 계산하지 않으며, 때문에 노멀라이제이션값을 적용해서는 안된다. 승무원 역시 마찬가지이다.

자, 이제 노멀라이제이션을 적용하는 부분에 대한 설명을 마쳤다. 그러나 불행히도 아직도 한 가지가 더 남아있을 수 있다. 애매하게 말할 수 밖에 없는 이것은 바로 장갑 균질화 인수(Armour Homogenization Factor)라는 것으로, 모듈 및 승무원의 장갑에는 적용되지 않으나 전차의 장갑에 대하여 적용되는 숨겨진 장갑에 대한 일종의 수정치이다. 이 인수는 100%~120%의 범위를 가지며, 관통 판정시 그대로 장갑의 두께에 곱하여진다. 즉, 120%의 인수를 가진 전차의 100mm 장갑판은 마치 120mm 장갑판인 것 처럼 다뤄지는 것이다. 다만 이 수치는 클로즈베타때 공개되었던 것이 마지막이며 그 뒤로 언급된 적이 없으므로 현재 게임에 존재하는지 존재하지 않는지 알 수 없다. 마지막으로 공개되었던 정보는 wotdb.info로 접속하여(영문사이트) 전차를 클릭->기타 정보 탭을 클릭하여 확인할 수 있다.


 탄의 비행 궤적에 대하여

 위에서 노멀라이제이션에 대해 말하며 비행 궤적 이야기를 했는데, 이것 역시 중요한 내용이다. 외부모듈 및 공간장갑을 관통한 탄은 궤적의 수정 없이 같은 경로로 비행하지만, 동체 장갑을 관통하게 되면 노멀라이제이션에 의해 비행 궤적이 그만큼 변화하게 된다. 그리고 변화한 궤적대로 나아가며 그 궤적 내에 있는 승무원 및 모듈에 피해를 입히게 된다. 중요한 것은, 탄은 동체장갑을 관통하며 EAT만큼 관통력을 상실한다는 것과 각 승무원 및 모듈도 고유한 장갑수치 혹은 장갑 수치가 아니라면 피격 방어확률을 갖고 있다는 것이다. 따라서, 일반적으로 장갑이 두꺼운 전차일수록 여러개의 모듈에 피해를 입을 확률이 적으며, 고관통포를 맞을 수록 모듈이 여러개 부서질 확률이 높다.(비록 탄의 궤적이 여러개의 모듈을 지나가야 하기는 하겠지만) 사실 전차 내에서의 모듈 및 승무원 관통에 대한 정보는 매우 불확실하게 알려져 있기 때문에, 게임 메커닉스 설명의 관통에 관한 다음 에피소드가 나와야 상세한 것이 알려질듯하다.

 또, 탄의 궤적이 변화하게 되는 경우가 있는데 바로 도탄이다. 도탄된 탄은 도탄된 경로로 비행하게 되는데, 하나의 오브젝트에서 도탄된 탄은 그 오브젝트에 종속되므로 다른 오브젝트를 명중시킬 수 없다. 또한, 도탄은 지형 및 건물 등에서는 일어나지 않으며 오직 플레이어들의 전차에서만 일어난다. 즉, 한 플레이어를 맞추고 도탄된 탄이 해당 플레이어의 다른 장갑판을 관통하는 경우가 있을 수는 있으나, 다른 플레이어의 전차다른 건물을 맞추는 것은 불가능하다. 도탄된 탄에 어느정도의 관통력이 남아있는지에 관해서 믿을만한 정보는 아직 없다.


최종정리.

내가 발포한 탄종을 확인한다. 철갑탄/고속철갑탄/성형작약탄/고폭탄

평균 관통력에서 +-25%범위 내에서 임의로 초기 관통력값을 갖는다. 이를 A라 하자.

목표물까지의 비행 거리에 따라 B만큼의 관통력이 감쇄된다.

동체장갑을 맞출 때 까지 마주치는 외부모듈 및 공간장갑들에 대해 EAT 계산을 수행한다. 또한 철갑탄/고속철갑탄을 발사했을 경우 노멀라이제이션을 고려해야 한다. 외부모듈은 계산하지 않으나, 공간장갑에 대하여는 노멀라이제이션을 고려하며 주포의 구경에 따라 오버매칭되는지 확인할 것. 또한 오버매칭 3배가 아닌 경우 공간장갑도 70도 이상의 입사각에서 도탄되므로 이를 고려한다. 이들의 EAT의 총 합을 C라 하자.

탄의 궤적을 수정하지 않고 동체 장갑에 대하여 입사각을 고려하여 EAT를 구한다. 마찬가지로, 철갑탄/고속철갑탄의 경우 노멀라이제이션 및 오버매칭을 고려한다. 3배 오버매칭되지 않는 경우 입사각 70도 이상에서는 도탄되는 것을 유의. 장갑 균질화 인수는 존재여부가 불확실하므로 일단 제외한다. 도탄되지 않았다면, 최종적인 EAT를 구하여 이를 D라 하자.

A-B-C > D라면 차체 관통에 성공하였으므로 적 전차는 데미지를 입는다. 고폭탄의 경우, 별도의 데미지 공식에 의하여 관통에 실패하더라도 적 전차의 장갑 두께와 폭발 범위, 데미지를 고려하여 데미지를 입힌다. 관통시에는 탄에 표기된 데미지를 온전히 입힌다.

 비행 경로는 노멀라이제이션에 의해 수정되어 차체 내부를 나아간다. 남아있는 관통력이 높을 수록, 승무원 또는 모듈에 더 높은 확률로 손상을 입히거나 or 승무원 및 모듈에 장갑판정이 있을 경우 여럿을 관통시킬 수 있을 것이다. 이는 확실하지 않다. 또한, 이와 별개로 탄종에 따른 치명타 확률이 따로 존재하며 모듈 및 승무원은 세이브롤을 굴려 성공하면 피해를 입지 않는다.
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이상으로 관통 메커니즘에 대한 설명을 마치며, 참고할만한 동영상을 첨부한다. 또한, 비록 번역이 아주 잘 되어있지는 않지만 게임 메커니즘 이해를 위해서 한국 월탱 위키http://wiki.worldoftanks.kr를 여러모로 참조할 것을 권해본다.

월드오브탱크 익스플레이닝 메커닉스 : 관통 파트1 한글자막

전체화면으로 보는 것을 추천. 하단 CC 버튼으로 한국어 자막 선택. 글꼴 및 크기 조정할것.


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