KIMA 뉴스레터 930호(한국군사문제연구원 발행)

최근 무인기(UAV) 개발 추세가 기존 유인기에 추가하여 무인기를 개발한다고 생각하던 추세와 전혀 다른 개념으로 나타나고 있다.

지난 1월 13일『영국 제인스 국방주간(JDW)』는『항공 자율성 조정: 유인기를 무인기로 개조(Air Autonomy Orchestrated: UAV Development)』논단에서 다음과 같이 유인기를 무인기로 개조하는 이유, 추세, 요구사항 및 현황을 보도하였다.

우선 유인기를 왜 무인기로 개조하는가?이다.

군사 전문가들은 기존의 무인기는 조종사가 없는 자율화 및 자동화시키는 기본 개념을 적용한 것이라고 주장한다.

즉 완전히 새로운 무기체계와 탑재 장비 그리고 인공지능과 제4차산업혁명(4IR) 등의 첨단군사과학기술을 접목시키다 보니 시간과 투자에 막대한 예산이 투입되었다.

다음으로 안정성, 탄력성 그리고 살상력으로서 기존의 유인기는 안정성이 완전한 상태였으며, 탄력성은 각종 공중작전 투입으로 많이 개선된 상황이며, 살상력은 중무장 또는 경무장으로 투입 작전 양상에 따라 다양한 형태로 작전에 투입되고 있었다. 여기에 조종사만 탑승시키지 않으면 무인기가 되는 개념이었다.

군사 전문가들은 세계 유수 항공기 방위산업체들이 이점을 고려하여 다양한 유인기를 무인기로 개조하는 사업을 추진하고 있다고 보았다.

예를 들면 미국 록히드 마틴, 제너럴 다이나믹스와 보잉사, 유럽 에어버스사, 영국 마르큐스 항공사, 러시아 수호이 항공사, 중국 태평양 항공 개발사 등이었다.

또한, 기존의 위협에 기반을 둔 항공기에서 무인화시킴으로써 임무에 기반을 둔 무인기로 쉽게 작전에 투입할 수 있었다. 특히 공중작전 개념이 다 영역 공중작전으로 발전하다 보니 조종사 양성과 탑재 무장과 장비 그리고 센서 개발이 조종사와 연계되어 더욱 복잡하였다.

아울러 지금까지 완전 무인기에 제시된 다양한 시제기들이 기대에 많이 못 미쳤다. 예를 들면 미 해군이 노스롭 그루먼사가 미 해군 함재기용으로 개발한 X-47B 항모용 무인기(J-UCAV)를 함재기가 아닌, 기존 F/A-18E/F 슈퍼 호네트기에 공중에서 급유하는 공중급유기로 대체한 것이었다.

지난 1월 13일『영국 제인스 국방주간(JDW)』은 유인기를 무인기로 개조하는데 있어 다음과 같은 문제점들이 제기되었다고 보도하였다.

첫째, 안정성(Incident Response)이다. 그동안 유인기는 조종사의 경험, 노하우 그리고 숙련도로서 대응하였으나, 이를 기계적이며, 인공지능(AI)과 머신러닝(ML) 등에 의해 해결해야 한다.

둘째, 작전 완전성(Security Assessment) 보장이다. 유인기는 조종사가 표적 추적, 평가, 적아식별과 통제소와의 통신 등을 게시판을 통해 결정하였다 이를 무인기로 개조하는 경우 이를 전장 네트워크 시스템에 의해 대신 해주어야 한다.

군사 전문가들은 이를 위해 전술 정보 생산, 정보관리, 신속하고 탄력성있으며, 보안성이 강화된 통신체계 등의 추가적 시스템이 구축되어야 한다고 강조한다,

셋째, 작전윤리 문제(Key Support and Secure Decision) 해결이다. 유인기를 무인기로 개조하는 경우 이는 무차별적 타격 체로 변신하는 것을 의미하며, 그동안 많은 무인기의 시제품들이 논란이 되었던 이유였다.

군사 전문가들은 그동안 다양한 무인기들의 시제품들이 경쟁적으로 나오는『시제폼 경쟁 전(Prototype Warfare)』현상이 있었다면서 새롭게 개발된 무인기들은 이러한 문제를 제대로 해결하지 못하였다고 지적하였다.

넷째, 전술 정보 관리(Data Transformation)이다. 유인기에서는 지상 통제소와 조종사 간 유기적 전술 정보 교환이 가능하였다면 무인기에서는 이를 네트워크와 프로그램이 대신해야 한다. 특히 군사 전문가들은 이들 네트워킹에서 암호화를 어떻게 하는가에 대해 비중을 둔다. 즉 조종사 없이 전술 정보가 종말 단계(end-to-end) 개념으로 전달되어 오발 등의 우발사태가 발생할 수 있다는 것이다.

다섯째, 사전에 입력되지 않는 상황과 표적에 대한 관리이다. 조종사가 시각 또는 경험에 의해 판단되는 상황 이외의 우발사태에 대한 위협 평가, 감시 및 정찰 수준 그리고 임무 재설정 등의 문제들을 인공지능과 머신러닝 등의 알고리즘이 해결할 수 있는가에 대한 신뢰성이다.

지난 1월 13일『영국 제인스 국방주간(JDW)』은 유인기를 무인기로 개조하는 대표적 사례들을 다음과 같이 보도하였다.

첫째, 미국이다. 대표적으로 록히드 마틴사와 제너랄 다이나믹스사가 공동으로 개발한 F-16 팔콘(Falcon) 전투기를 무인기로 운용되도록 하는 QF-16 전천후 무인표적 관리체계(FSAT) 개발이다. 미 공군은 록히드 마틴사와 비행시간 약 50-300시간된 F-16을 대상으로 FSAT 시험을 진행 중이며, 무인 QF-16 작전 완전성을 위해 AN/ALO-167 또는 AN/ALO-188 레이더 재밍 체계를 추가로 탑재시키는 계획을 추진하고 있다.

아울러 미 피피스트렐 시누스 경항공기를 무인기로 하는 알바트로스 2.2 계획과 CH7 콤프레스 헬기를 무인헬기 UVH-500으로 개조하는 선택적 유무인 헬기(OPV) 개조 계획 등이 진행되고 있다.

둘째, 유럽이다. 예를 들면 에어버스사가의 VSR-700 정찰 및 감시 헬기를 무인헬기로 개조 중이며, 여기에 프랑스 국영 DCNS가 민간용 Cabri G2 헬기를 무인헬기로 개조하여 군사작전에 투입하는 계획을 추진 중이며, VRS-700 무인헬기는 올해 프랑스 해군에 투입할 예정이다.

특히 유럽우주국(ESA)은 유인 태양광 합스(HAPS) 비행기를 고고도용 무인 태양광 무인기(HALE)로 개조 중이며, 여기에 영국, 프랑스, 스페인, 노르웨이 네덜란드 등이 참가하고 있다.

이는 그동안 무인기 시제품들이 보이던 거창한 모습이 아닌, 글라이더 모양의 정찰 및 감시용 무인기 모습이었다. 특히 에어버스 제프르(Airbus Zephyr)는 이를 기반으로 쌍엽기 HALE을 개발 중이다.

셋째, 중국이다. 중국 태평양 항공사는 유인기로 개발중이던 민간용 AT-200 화물이송용 항공기를 산악지대와 남중국해 인공섬 등에 대한 군수지원 또는 물자 수송을 위한 무인기로 개조 중이며, P-750 XSTOL 터보프롭 엔진을 개발하여 항속거리를 증대 시켜 2017년에 시험비행에 성공한 것으로 알려져 있다.

군사 전문가들은 이미 미국, 유럽연합, 중국 그리고 러시아가 각종 군사훈련에서 유인기에서 무인기로 개조된 무인기들을 투입하여 시뮬레이션 결과 평가, 알고리즘 적용성과 작전 수행 수준을 평가하고 있다면서 완전 독자적 무인기보다 유인기의 무인기 개조가 더 빨리 군사작전에 투입될 가능성도 있다고 전망하였다.

※ 약어 해설
- UAV: Unmanned Aerial Vehicle
- 4IR: 4th Industrial Revolution
- AI: Artificial Intelligence
- ML: Machine Learning
- IM: Information Mobility
- J-UCAV: Joint Unmanned Combat Aerial Vehicle
- OPV: Optionally Piloted Vehicle
- FSAT: Full-Scale Aerial Target
- DCNS: Direction des Constructions Navales in France
- ESA: European Space Agency
- HALE: High-Altitude Long Endurance UAV

* 출처: The Wired, June 27, 2020; Aviation Today, December 15, 2020; Jane’s Defense Weekly, January 13, 2021, pp. 23-29.


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