2020년 5월 18일 한국국방연구원 군사발전연구센터의 김의순 연구원은 국방일보에 실린 『국방에서의 AI 적용, 미국 사례와 알아야 할 몇 가지』 라는 제목의 기사를 통해 미래 전장에서 인공지능 AI가 어떤 활약을 펼치게 될 것인지에 대한 다각적인 분석을 시도했습니다. 특히 이 분야 세계 최고이자 최강으로 꼽히는 미국의 사례를 설명하면서 그 뒤를 쫓아가고 있는 대한민국이 배워야 할 점들을 소개하고 있죠.
AI가 광범위하게 활용되고 있는 가장 두드러지는 분야가 바로 『무인 항공기(UAV)』 분야임을 부정할 사람은 드물 것입니다. 실제로 현재 미국은 무인 항공기를 활용하여 다양한 작전을 펼치고 있으며 우리나라도 첩보위성 수준의 정찰감시 능력을 지닌 무인기 글로벌 호크를 도입하고 있는 중입니다.
이제 미래 공중전에서 무인기가 큰 활약을 펼칠 것임을 의심하는 사람은 거의 없을 정도가 되었는데요. 대한민국과 경쟁 관계에 있는 중국과 일본의 무인기 기술에 대한 호기심이 생기는 것은 어쩔 수가 없었습니다. 그래서 구글로 자료들을 검색해 보니 지난 2019년 Asian Military Review에서 온라인 잡지 7,8월 호를 통해 아시아 각국의 무인기(UAV) 개발 상황에 대한 기사를 PDF 파일로 올려 놓은 것을 발견했습니다.
제가 원문기사 링크를 올려드렸으니 관심 있으신 분은 원문 전체를 살펴보시는 것도 좋을 듯 합니다. 무려 14페이지에 달하는 조그만 글자로 쓰여진 영문의 압박이 부담스러우실 수도 있겠지만요. ^^;;
먼저 일본의 무인기 기술에 대해 Asian Military Review가 분석한 내용을 번역해 보도록 하겠습니다.
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일본의 무인기(UAV) 능력
일본 자위대(JSDF)는 아시아 태평양 지역에서 기술적으로 가장 발전된 방위군 중 하나로 널리 알려져 있지만, 현재 일본 자위대의 무인기(UAV) 운용 능력은 중국이나 대한민국 등 같은 지역내의 경쟁 국가들에 비해 지금까지 그다지 눈에 띄는 발전을 보이지 않고 제자리를 맴돌고 있었다는 점에서 흥미롭다. 그러나 2014년부터 일본은 자체적인 무인기 개발 능력을 키우기 위한 일련의 계획들을 보여주고 있다. 이 계획들을 살펴보면 일본 자위대가 지속적인 정보감시 및 정찰(ISR) 임무와 방대한 크기의 영해와 영공 전역에서 조기 경보 임무를 수행할 수 있는 보다 더 새롭고 유능한 무인 항공기의 도입을 목표로 하고 있다는 사실을 알 수 있다.
이어서 중국의 무인기 기술 수준에 대한 Asian Military Review의 분석 내용입니다.
중국의 무인기(UAV) 운용 능력
중국 산업계는 지난 10년 동안 군수용 혹은 민수용으로 사용되는 엄청난 양의 무인 항공기 시스템을 도입해 왔다. 군용 무인 항공기 개발에 관련된 민간 기업에 의한 생산량도 크게 늘었지만, 주로 중국 항공산업공사(AVIC)와 중국 항공과학기술국(CASC) 같은 주요 국영 방위산업체에 의해 생산되는 무인 항공 시스템의 수가 급격하게 늘어났다.
실제로 미 국방부는 중국이 2023년까지 100억 달러, 한화 12조 3천억이 넘는 비용을 들여 4만 1,800여대의 무인 항공기를 제조할 수 있을 것으로 보고 있으며, 이 무인기들 중 대다수는 중국 군에 인수되고 있다.
미 국방부는 또한 중국의 이러한 장거리 무인정찰기 개발과 인수 노력은 중국 인민군(PLA)의 장거리 정찰 및 타격 작전 수행 능력을 높여줄 것으로 믿고 있다. 중국 Wing Loong 사의 Pterodactyl(익룡)이나 Xianglong 사의 Soaring Dragon 등이 특히 눈에 띄게 발전하고 있는 무인기이다. 비록 현재 중국 군에서 운용 중인 무인기 시스템의 능력에 대한 상세한 정보는 비밀에 싸여 있지만, 이러한 프로그램들은 무인기 분야에 있어 중국의 기술력이 얼마나 발전했는지를 보여준다.
2018년 11월에 열린 중국 에어쇼 전시회에서 중국의 개발자들은 야심 차게 만들어낸 정교하고 복잡한 설계의 무인 항공기를 선보였다. 이 무인 항공기들에는 스텔스 기능과 엄청난 탑재량 그리고 장거리 체공 능력 등이 접목되어 있으며 중국은 무인기 분야에 있어 그들의 가치 사슬(value chain)을 빠르게 상향 조정하고 있는 것이 분명해 보인다.
(가치사슬 value chain 이란 기업이 제품 또는 서비스를 생산하기 위해 원재료, 노동력, 자본 등의 자원을 결합하는 과정을 뜻합니다. 가치 사슬을 상향 조정한다는 의미는 자원의 결합 과정의 효율성을 높여 더 많은 부가가치를 만들어 낸다는 의미로 이해하시면 될 것 같습니다. 역주)
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지금까지 중국과 일본의 무인기 기술 현황에 대해 Asian Military Review가 분석한 내용을 번역해 알려드렸습니다. 현재 일본의 무인기 기술은 중국이나 대한민국에게 뒤처져 있다는 분석 내용과 함께 중국의 무인기 기술이 상당한 수준에 올라와 있음을 암시하고 있습니다. 그렇다면 대한민국의 무인기 기술에 대해서는 어떤 분석을 하고 있을까요? 함께 보시죠.
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첨단 항공우주산업을 보유하고 있는 대한민국은 광범위한 무인 항공기 시스템 개발 프로그램을 자체적으로 추진할 능력을 갖추고 있는 극소수의 아시아 태평양 국가 중 하나이다.
대한민국 군은 현재 세계적으로 유명한 무인기 제조업체인 IAI 및 Northrop Grumman에서 만든 무인기와 대한민국 국내 업체가 개발한 무인기 모두에 의존하고 있다. 하지만 IAI의 Heron I 이나 Northrop Grumman의 RQ-4 Block 30 Global Hawk 같은 기종들은 중고도 이상의 높이에서 장기체공이 가능한 MALE(Medium Altitude Long Endurance)급 이상의 성능을 지니고 있어 전략적 수준인데 반해 대한민국이 자체 개발한 무인기들은 아직까지 대다수가 전술적 수준 혹은 그 이하의 성능을 지니고 있다.
(하지만 현재 개발이 거의 마무리 된 대한항공의 KUS-FS 중고도 장거리 무인기의 경우 미국의 MQ-9 사신 ‘리퍼’와 동급의 성능을 지닌 무인기로 해외에서 평가 받고 있으며 이 기사 후반부에도 그 내용이 나옵니다. 동시에 2030년을 목표로 개발하고 있는 대한항공의 KUS-FC는 미국 스텔스 무인기 X-47B와 동급 성능을 목표로 하고 있죠. 상세한 내용은 후반부에 다시 설명하겠습니다. 역주)
현재 대한민국 국내 기업들이 개발하려 노력하고 있는 것들은 주로 대한민국 공군과 육군에 공급하기 위한 중고도 장기체공이 가능한 MALE급(Medium Altitude Long Endurance) 무인기들이다. 뿐만 아니라 무인 전투기(UCAV) 운용 능력과 수직 이착륙(VTOL) 무인기 및 틸트로터 플랫폼 운용 능력의 도입도 대한민국 무인기 개발 연구의 중심이 되고 있다.
무인 정찰기(UAV)는 또한 북한의 적대적 미사일 발사를 탐지하고 이를 무력화시키는 이른바 '킬 체인' 통합 감시/타격 시스템의 중요한 요소가 될 것으로 예상되고 있다. 대한민국은 자체적인 군용 무인기 수요를 충족시키는 단계를 넘어 세계적인 수준의 무인 항공기 시스템을 제조하고 수출하는 국가가 되기를 열망하고 있다. 국방과학 연구소(ADD), 한국항공우주연구원(KARI), 한국항공우주산업(KAI), 대한항공 항공우주사업본부(KALASD)와 같은 주요 정부 기관과 대기업들이 대한민국의 무인항공기 기술기반 고도화 작업에 앞장서고 있다.
실전에 배치된 대한민국 무인기들의 능력
1. KAI RQ-101 (송골매 혹은 Night Intruder 300)
RQ-101은 대한민국 육군 최초의 전술급 UAV 플랫폼으로 고정익 구성을 채택하고 있다. 무선 통신을 통해서 직접 통제가 가능한 최대 운용 거리는 반경 120km 이며 지상 중계소를 이용한다면 운용 반경은 최대 360km까지 늘어날 수 있다. 레이더 정보를 수학적으로 재구성해서 영상화 하는 기술을 사용하는 합성개구 레이더 장치(SAR)를 갖추고 있어 2~3km 상공에서 사람 얼굴의 식별도 가능할 뿐만 아니라 고화질의 주간 및 적외선 센서를 탑재하기 위해 45kg의 탑재 용량을 별도로 갖추고 있다. 2004년 말까지 각 일선 부대에 납품이 완료된 것으로 알려지고 있다.
(하지만 2018년 12월 RQ-101 송골매 제조사인 한국항공우주산업(KAI)의 하도급업체 D사가 진품이 아닌 것으로 의심되는 부품을 사용하고 부품 교환주기를 3년에서 1년으로 임의로 줄여 과도하게 정비한 것으로 드러났습니다. 게다가 인건비를 부풀려 청구해 약 11억 원의 부당이익을 얻은 것도 드러났죠. 결국 D사는 서울지방경찰청 국제범죄수사대의 수사 대상이 되고 맙니다. 그 때문이었을까요? 후속기라고 할 수 있는 RQ-102 납품 계약은 대한항공 항공우주사업부로 넘어가게 됩니다. 역주)
2. 대한항공의 한국형 무인시스템 KUS-FT(RQ-102)
대한항공 내 군사무기 전문부서인 대한항공 항공우주 사업본부(KAL-ASD)는 2016년 방위사업청(DAPA)으로부터 RQ-101 송골매 후속 기종으로 대한민국 육군용 다목적 무인 전술기 KUS-FT 납품 계약을 따냈다. 이 회사는 2020년 말까지 각각 4대의 무인기로 구성된 총16개의 KUS-FT 시스템을 제공할 것이다. KUS-FT는 단거리이착륙을 위해 설계되었으며 24시간 동안 체공이 가능하고 최대 10km의 유효 거리를 가진 자동 표적 추적 장치를 탑재했다.
3. Elbit Systems의 Skylark II
글라이더처럼 현장에서 조립해서 손으로 날려 비행시켰던 Skylark I을 더 크고 다양한 기능을 가지도록 발전시킨 버전인 Skylark II는 6시간 동안 체공이 가능하고 약 59km의 작동 반경을 가지고 있다. Skylark II 시스템은 일반적으로 2대의 무인 항공기와 부속 탑재 장비 및 트럭에 장착된 레일식 발사대와 무인기 유도 통제반(GCS)로 구성된다.
4. UCON Systems 리모아이(Remoeye)
대한민국 육군은 2013년 국내 기업인 유콘 시스템과 각각 4대의 항공기로 구성된 RemoEye 미니 무인 항공기 시스템 구매 계약을 체결했으며, 2015년 3분기부터 지금까지 120개의 시스템을 납품했다. RemoveEye는 손으로 날려서 이륙시키며 착륙시에는 에어백 쿠션 시스템을 사용한다. 전기로 움직이는 리모아이는 10km의 운용거리와 60분 동안 체공이 가능하며, 상하좌우로 스캐닝할 수 있는 안정 전자광학 적외선 장비를 기수 앞부분에 탑재하고 있다.
(유콘 시스템의 리모아이도 KAI의 송골매와 더불어 언론의 공격을 많이 받은 무인기입니다. 예상보다 성능이 떨어진다는 평가를 많이 받았고 추락 사건도 있었기 때문이죠. 그래서 배경 영상은 유콘 시스템의 리모-M을 사용했습니다. 무인기 분야의 기술 개발이 얼마나 어려운 일인지를 잘 보여주는 사례라는 생각이 드네요. 역주)
5. IAI Heron 1
IAI는 2014년 12월 대한민국 방위사업청이 육군 군단급 무인기로 자신들의 Heron 1 중고도 장기체공(MALE) 무인기를 선정했다고 발표했다. 하지만 정확하게 몇 대가 대한민국 육군에 의해 운용되고 있는지는 불분명하다. 그럼에도 불구하고 이들 중 적어도 한 대의 무인기가 비무장지대(DMZ) 상공에서 정찰 임무를 수행하고 있는 것으로 보고되고 있다.
현재 개발 중이거나 시험 운행 중인 대한민국 무인기들
1. KAI Night Intruder 600 VT
KAI는 대한민국 육군이 요구할 것으로 예상되는 조건을 충족하기 위한 수직 이착륙(VTOL) 무인기를 내부 자금으로 개발하기 시작했으며, 2019년부터 시험 비행에 들어갈 예정이다. 시제품으로 만들어진 기체는 전체 길이가 9m이고 600~750kg의 최대이륙중량(MTOW)을 가질 것으로 보인다. KAI는 치열한 전자파 환경 속에서도 원활한 작동 능력을 보장할 수 있도록 특허를 받은 anti-spoofing, 드론 제어컴퓨터 기만 공격을 차단하는 기능을 GPS 시스템에 통합시켰다.
2. 미국 X-47B와 동급인 대한항공 스텔스 무인 공격기 KUS-FC
스텔스 기능에 최적화된 터보 제트 추진 무인공격기(UCAV) KUS-FC에 대해서 알려져 있는 것들은 거의 없다. 대한항공은 서울에서 열린 ADEX 2017 전시회에서 KUS-FC가 약 16m의 날개 길이와 6시간 동안 지속적인 비행이 가능하다는 사실을 발표했지만 추가적인 정보는 일체 공개하지 않으면서 비밀에 싸여 있다.
(KUS-FC는 미국이 개발한 스텔스 무인 공격기 X-47을 급유기로 개조한 X-47B와 유사한 크기, 형태 및 성능을 가질 것으로 예상되고 있습니다. KUS-FC는 X-47B와 마찬가지로 전익기 구조로 설계되었기 때문에 꼬리 날개가 없습니다. 엔진도 X-47B가 사용하고 있는 Pratt & Whitney의 F100-PW-220U를 사용할 가능성이 높다는 이야기도 있는데 X-47B의 최대속도는 마하 0.9입니다. 대한항공에 따르면 2011년부터 KUS-FC를 개발해 오고 있으며 정부의 추가지원만 있다면 2030년까지 개발을 완료할 수 있다는 입장을 보이고 있습니다. 지난 서울 ADEX를 직접 방문했을 때 대한항공 관계자에게 좀 더 자세한 설명을 듣고 싶었지만 아쉽게도 그런 기회를 만나지는 못했습니다. 역주)
3. 중고도 장거리(MALE) 무인기 KUS-FS
중고도 무인기로 알려져 있던 KUS-FS는 대한민국 공군용으로 개발되고 있으며, 미국의 MQ-9 리퍼(Reaper)와 같은 등급의 무인기이다. 이 다목적 항공기는 통신 중계, 전자전(EW), 정보 감시 및 정찰(ISR) 등의 임무와 신호 정보수집(SIGINT) 임무를 수행할 것으로 예상된다. 비행 중인 프로토타입을 보여주는 영상을 보면 각 날개 아래에 두 개의 무기 장착점이 설치되어 있어 타격(strike) 임무에 투입될 가능성도 있음을 알 수 있다. 2018년 말까지 개발이 완료된 것으로 추정되는 KUS-FS는 이후 시범적인 운영과 평가를 위해 대한민국 공군으로 이관될 것이다.
(한국형 MQ-9 ‘리퍼’인 KUS-FS는 사우디 아라비아가 적극적인 구매의사를 밝힌 기체로도 유명합니다. 시험 비행 과정에서는 서해상에서 비행 중이었던 KUS-FS가 130여 ㎞ 떨어진 잠실 서울운동장의 좌석을 정확하게 식별해 군 관계자들의 놀라움을 샀다는 이야기가 있었죠. 2019년 6월 모하메드 빈 살만 알 사우드 사우디 왕세자는 우리나라를 찾아 대전 국방과학연구소를 시찰했는데 KUS-FS의 우수한 성능에 큰 감명을 받아 그 자리에서 구매 의사를 밝혔다고 알려져 있습니다. 역주)
4. MD-500을 무인 헬기로 개조한 KUS-VH
대한항공은 MD-500 경공격 헬리콥터를 기반으로 회전익 무인 플랫폼을 개발하고 있다. 뒷좌석에 탑승석 대신 대형 연료 탱크를 설치하면서 비행 시간이 4시간까지 연장되었다. 성공적으로 개발이 끝난다면, KUS-VH는 무인 항공기를 원격 조종할 수 있는 능력을 이미 갖추고 있는 대한민국 육군의 AH-64E Apache Guardian와 함께 미래에 닥쳐올 유인/무인 합동작전을 지원할 수 있게 될 것이다.
5. 틸트로터 무인기 KUS-VT
양끝에 장치한 엔진의 프로펠러를 위아래로 회전시켜 수직 이륙이나 고속 전진 비행이 가능한 무인 틸트로터 항공기는 한국항공우주연구원(KARI)과 공동으로 TR-60 시스템을 기반으로 개발되었다. KUS-VT는 30 kg 무게의 군 장비를 탑재할 수 있으며 운용 반경은 200 km 비행 가능 시간은 6시간이다. KUS-VT는 자율 수직 이착륙기(VTOL)의 역할을 수행할 것으로 기대되고 있으며 수상함 위에서도 운용이 가능하다.
6. 정찰위성급 무인기 Northrop Grumman RQ-4 글로벌 호크
대한민국 군은 6억5700만 달러 한화 8,120억 규모의 해외군사판매(FMS) 계약에 따라 2개의 유도 통제(GCS)시스템 및 예비 엔진 2개와 함께 첩보 위성 수준의 감시 정찰 능력을 지닌 RQ-4 블록 30i 글로벌 호크 4대를 인수해 첨단 정보감시 및 정찰(ISR) 유닛을 확보하게 되었다. 최초 2대의 글로벌 호크는 당초 2018년 말에 인도될 예정이었지만 해킹 방지 시스템과 사이버 보안을 개선하기 위해 2019년으로 연기되었다.
(2020년 4월 기준으로 2대가 한국에 도착하였습니다. 역주)
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지금까지 2019년 Asian Military Review에서 온라인 잡지 7,8월 호를 통해 소개된 대한민국의 무인기 개발능력에 대한 기사를 번역해 보았습니다.
중간 중간에 역주를 통해 상세한 설명을 해드렸기에 추가적인 설명을 덧붙일 부분이 많지는 않습니다만 무인기 분야에 있어서 KUS로 시작되는 대한항공 항공우주 사업부의 기체들이 우수한 성능을 지니고 있다는 사실을 알 수 있었습니다.
사실 자료 조사를 하면서 얼핏 대한항공의 무인기 개발 기술이 상당한 수준에 도달해 있다는 이야기를 듣긴 했었지만 외신을 통해 상세하게 분석된 내용을 보니 중국이 개발하고자 하는 첨단 무인기(UAV)들에 필적하는 무인기들을 만들어 내고 있는 곳이 대한항공이라는 사실을 알 수 있었습니다. 미국도 경계하고 있는 무인기 대국 중국과 대한민국이 경쟁할 수 있도록 만들어 준 곳이 바로 대한항공이라는 뜻이기도 합니다.
밀리터리를 모르던 시절에는 해외 여행 갈 때 편하게 타고 갈 수 있는 국적기 항공사라는 생각만 하고 있었는데 이렇게 방위산업에서도 큰 성과를 내고 있었다니 반갑고 든든한 생각이 듭니다. 특히 중고도 장거리(MALE)급 무인기 KUS-FS와 스텔스 무인 공격기 KUS-FC의 발전 여부와 해외판매 여부는 예의 주시해야 할 사항이라는 생각이 들었습니다.
외신링크 https://armadainternational.com/wp-content/uploads/2020/02/AMR-12-25-UAV-Directory-Jun-Jul-19.pdf
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