방산 리포트 - 무인 무기체계 기술 수준 어디까지 왔나?

세계 각국이 무인 무기체계 개발·운용에 박차를 가하고 있다. 인공지능(AI)·빅데이터 등 첨단기술을 적용한 무인 무기체계 개발을 위해 막대한 인력과 예산을 투입하며 군비경쟁을 가속화하고 있다. 무인 무기체계 개발·운용은 선택이 아닌 필수가 됐다. 우리 국방부·방위사업청도 자체적으로, 또 국내 방산기업과 실질적인 협력을 이어가며 적극 대응하고 있다. 우리나라와 주요국의 지상·해상·공중 무인 무기체계 기술 수준을 들여다봤다. 서현우 기자

지상무인체계
이스라엘, UGV 전력화…폭발물 처리·정찰 활용 
국내 기업·대학, 다족형 보행로봇 연구개발 한창

지상무인체계는 전장에서 단독으로 임무를 수행하거나 유인 전투체계와 통합 운용하는 방식으로 이뤄진다. 인간 위주의 전투체계를 보완해 전투 효율성을 극대화하고, 인명피해를 최소화하며, 인력도 절감한다. 

국방기술진흥연구소(국기연)가 지난해 12월 발행한 『국방과학기술 수준조사서』를 보면 지상무인체계 기술 수준은 미국이 부동의 1위다. 이스라엘, 독일, 프랑스가 그 뒤를 잇고 있다. 우리나라는 영국과 함께 공동 5위를 나타냈다. 이 책에 따르면 미국은 ‘통합 로드맵 2017-2042’를 펴내 무인체계 비전을 수립하고, 개방형·모듈형 아키텍처 표준을 마련했다. 로봇 운영체계인 ROS-M을 개발하고, 핵심 소프트웨어 표준화·재사용화로 민·군 생태계를 조성하고 있다.

최근에는 미 국방고등연구계획국(DARPA)이 라이다(LiDAR) 기술을 활용해 자율주행이 가능한 지상무인차량(UGV)을 개발했다. 소규모 기업뿐만 아니라 다수 대기업도 생체모방형 로봇을 개발했거나 개발하고 있다. 이스라엘은 가디엄MK 등 다양한 UGV를 군사훈련에 활용하고 있다. 전력화된 UGV는 전투지원, 정찰, 폭발물처리(EOD)에도 운용하고 있다. UGV 운용 경험을 토대로 지상 무인체계의 실용성과 효율성을 높이는 데 집중하고 있다. 독일은 대형·중소형 UGV 전력화 및 개발 완료 실적이 다수 있고, 프랑스도 여러 대형 UGV 개발을 수행하며 실제 훈련에서 성능을 검증하고 있다.

우리나라는 K2 전차와 K9자주포 무인화를 수행하는 등 대형 UGV의 다변화를 추진하고 있다. 무인 수색차량을 비롯해 감시정찰 임무 목적의 대형 UGV 작전 배치를 목표로 개발에 박차를 가하고 있다. 한화에어로스페이스와 현대로템 등 국내 업체도 중소형 UGV를 개발 중이다. 일부는 신속시범획득사업 등으로 각종 임무에 시범 활용하고 있다. 특히 생체모방로봇은 다족형 보행로봇 관련 연구개발이 레인보우로보틱스와 KAIST를 중심으로 수행되고 있다.

해양무인체계
영국, 전담 조직 신설 수상정·잠수정 기술 확보 
한 해군, 유·무인 복합전투체계 장비 도입 박차

해양무인체계는 원격 조종으로 운용하거나 사전 입력한 프로그램으로 주위 환경을 인식·판단하고, 항행·작전 임무를 수행한다. 운용 환경에 따라 수상과 수중으로 구분한다. 

우리나라 기술 수준은 세계 9위권을 유지하고 있다. 미국, 영국, 프랑스, 독일, 일본, 중국, 러시아, 이스라엘이 앞서 있다. 미국은 해양무인체계 확보에 가속도를 붙이고 있다. 체계 개발과 더불어 운용시험, 유·무인 운용개념 확장을 진행 중이다. 특히 미 해군의 미래전 개념 중 일부인 유령함대(Ghost Fleet) 구축과 중국 전략에 대응하기 위해 2020년부터 약 45억 달러의 예산을 투입했다. 유령함대는 무인전력 150척을 포함해 500여 척의 유·무인 전력으로 구성된다.

영국은 전통적인 해양강국으로 무인 수상정·잠수정에 대한 기반 기술을 지속 확보하고 있다. 해군 내 전담 조직을 신설하는 등 해양무인체계 기술 투자와 연구개발도 활발하다. 프랑스는 유럽 내 국가와 공동 연구개발을 수행 중이다. 주로 기뢰전 활용을 위한 해양무인체계 기술 개발을 추진하고 있다.

일본은 과학적 용도의 조사·관측용 무인잠수정 설계기술이 우수한 것으로 분석된다. 중국은 예산투자가 다른 국가 대비 미미한 것으로 보이지만 기술 수준이 2018년 이후 지속 상승하고 있다.

우리나라는 국방연구개발사업과 민·군 기술협력사업 등의 성공적인 수행으로 해양무인체계 기술을 축적하고 있다.

특히 무인수상정 분야에서는 국방핵심기술사업으로 ‘M-서처(M-Searcher)’를, 민·군 기술협력사업으로 ‘해검’을 개발해 자율운항과 장애물 회피 등의 기반기술을 확보했다. 아울러 해군은 2022년부터 미래 해양 유·무인 복합전투체계를 ‘네이비 시 고스트(Navy Sea Ghost)’로 명명하고 관련 장비 도입에 심혈을 기울이고 있다.

공중무인체계 
무인기 선두 미국, 공중급유무인기 개발 열올려 
한국은 저피탐 무인편대기 기술시범기 1호 출고

공중무인체계는 일반적으로 조종사가 탑승하지 않은 상태에서 원격조종 또는 사전 입력된 프로그램으로 운용하는 방식이다. 자율적으로 주위 환경을 인식·판단해 비행과 작전을 수행한다. 고도나 최대이륙중량 등을 기준으로 분류하고 있다. 각국 기술 수준은 지상·해상과 마찬가지 미국, 프랑스, 독일, 영국 등이 앞서고 있다. 우리나라는 8위권이다.

미국은 고고도무인기 글로벌호크부터 소형·초소형 무인기, 무인전투기·무인헬기 등 첨단기술을 적용한 무인기 개발의 선두 주자다. 미 정부 주도로 많은 투자를 하는데, DARPA의 그렘린(Gremlins) 프로그램으로 군집 무인기 X-61A를 개발하고 있다. 미 육군 FTUAS 프로그램으로 차세대 수직이착륙기 MQ-35A를 개발했고, CBARS 프로그램을 통해 공중급유무인기 MQ-25 Stingray를 개발 중이다.

중국은 다른 국가 무인기를 모방해 WZ-7, CH-901, CH-4 등을 개발함과 동시에 정찰용 무인기 FL-1과 다목적 무인기 CH-4·5·6으로 독자적 개발 능력을 확보했다. 프랑스·독일·이탈리아는 11톤급 중고도 다목적 무인항공기 유로드론(Euro-Drone) 프로젝트를 진행하고 있다.

우리나라는 대대급 무인기 리모아부터 사단·군단급 중고도 무인기까지 자체 개발했다. 스텔스 무인전투기와 군집드론 개발에도 투자하고 있다. ADD와 대한항공이 개발한 중고도무인기(MUAV)는 2022년 개발을 완료해 양산 중이고, ADD와 한국항공우주산업(KAI)이 개발한 차기 군단 무인기도 2022년 시험평가를 마쳤다. 지난달에는 ADD·대한항공이 저피탐 무인편대기 기술시범기 1호를 출고했다.

이와 함께 ADD와 LIG넥스원은 내년까지 캐니스터형 소형 군집 공격드론 시스템을 개발할 계획이다. KAI는 소형 다기능 모듈화 비행체(CMV)와 소형무장헬기(LAH) 발사형 타격용 비행체(ALE) 개발에 필요한 기술과제 실행을 진행 중이다.