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미 육군-MS 하모니 ‘증강현실 헤드셋’ 사업 착착

기사입력 2021. 04. 09   16:48 최종수정 2021. 04. 11   10:53

홀로렌즈2 기반 야전서 사용 가능한 ‘통합시각증강시스템’ 도입
미래 전장 예측 병사 근접전투능력 분석 후 해결 방안으로 채택
세계 최고 IT 기업과 군 협력 모범사례…우리도 참고할 필요 있어

 

미래 미 육군의 통합시각증강시스템(IVAS·Integrated Visual Augmentation System)을 착용한 모습. IVAS에는 가상현실과 증강현실 신기술이 혼합돼 있다.
  필자 제공

Window(윈도)로 유명한 마이크로소프트(Microsoft)는 매년 IT 전문가, 의사결정권자, 시스템설계자, 개발자 및 데이터 전문가를 위한 행사를 ‘이그나이트(Ignite)’라는 이름으로 개최하고 있다. 올해는 코로나19로 인해 3월 4일 온라인으로 약 15만 명이 참가한 상태로 열렸다. 여기서 ‘Microsoft Mesh(그물망)’라는 신기술이 혼합현실(가상+증강현실) 디바이스인 홀로렌즈2와 결합한 특별한 무대가 펼쳐졌다.

클라우드 기반으로 구축된 Mesh는 실제와 같은 존재감을 자아내는 혼합현실 플랫폼으로, 사용자들로 하여금 서로 다른 지역에 있어도 같은 공간에 있는 것처럼 느낄 수 있도록 한다. 플랫폼과 디바이스의 종류와 상관없이 Mesh가 구현되는 애플리케이션을 통해 상호 간 소통이 가능하다. 특히 혼합현실(가상+증강현실) 디바이스인 홀로렌즈2는 미래 미 육군의 통합시각증강시스템(IVAS·Integrated Visual Augmentation System)으로 채택된 장비로, 이 장비가 군의 장비로 탄생한 배경과 특징을 알아보자.


사업개요


미 육군의 통합시각증강시스템(IVAS) 사업은 2018년부터 마이크로소프트의 증강현실 시스템인 홀로렌즈2를 기반으로 개발해 향후 10년간 야전에서 사용 가능한 증강현실 헤드셋을 12만 명의 병사들에게 보급하는 약 22조 원의 대규모 사업이다.

통합시각증강시스템 사업이 출발한 배경은 이렇다. 국방전략 측면에서 미래 전장을 예측, 병사들의 근접전투능력을 분석해 보니 상황인식·내비게이션·통신 및 표적획득 차원에서 능력이 부족했다. 따라서 미 육군은 이 문제를 해결하기 위해 예산을 확보하고 기술검토를 한 후 해결방안으로 통합시각증강시스템을 채택했다. 통합시각증강시스템은 병사들의 감지능력, 의사결정, 목표 획득능력을 개선하고 미래 상황인식 도구로서 실 전투·연습·훈련을 모두 지원하는 플랫폼이 될 것이다.


시스템 구성 및 능력


통합시각증강시스템은 열 및 저조도 센서를 포함한 다양한 감지기가 있는 웨어러블 헤드 업 디스플레이(HUD·Head Up Display), 다양한 환경에서의 주야간 3D 내비게이션, 신속한 표적획득, 분대 상황인식 센서, 몸에 착용한 컴퓨터, 양방향 무전기, 방탄복에 통합되고 재충전이 가능한 통합 배터리로 구성된다. 따라서 이 장비가 보급되면 병사들은 별도의 야시경이나 열화상 카메라 없이 기본 헤드셋으로 야간에도 간편하게 주변 환경을 확인할 수 있고 작전 수행 중 주변 지형을 3D로 보거나 적과 아군의 위치를 증강현실 헤드셋을 통해 볼 수 있다. 게임에 익숙한 병사들은 가상 적과 아군을 만들어 게임을 즐기는 것처럼 야외훈련을 할 수 있다. 또 훈련의 모든 과정 데이터를 클라우드 시스템에 저장, 인공지능을 통해 새로운 전투기술로 발전시킬 수 있다.

대규모 예산이 투입되는 통합시각증강시스템 사업의 성공을 위해 미 육군은 병사 터치포인트(STP·Soldier Touchpoint)라고 불리는 사전기술 확인체계를 만들어 미리 병사들이 프로토타입 장비를 사용해보고 기술의 야전 적용 가능성을 확인하도록 한다. 특히 전투원의 요구사항을 충족하기 위해 군·기업 각 분야 최고 전문가를 투입, 전력화되기 전까지 지속적인 시험과 평가를 통해 체계를 보완하고 있다. 이 과정에서 얻은 10가지 교훈은 아래와 같은데 우리 군도 첨단 IT 기술을 적용한 민·군 협력 사업을 할 때 필히 고려해볼 내용이다.


시스템 개발 과정의 교훈


교훈 1. 사업 성공을 위해 문서에 기술된 요구사항 충족보다 전투원이 현장에서 필요로 하고 요구하는(Need/Want) 사항을 만족시키는 데 초점을 두었다.

교훈 2. 전투원의 요구사항을 정확하게 파악하기 위해 최소 22번 이상 반복실험하면 90%까지 신뢰성이 증가하므로 가능한 한 반복실험을 많이 해 얻은 데이터를 기반으로 체계를 개발한다. 이 같은 반복실험으로 마이크로소프트와 군 사업팀은 병사들이 실제로 원하는 것이 무엇이고 임무 수행하는 데 필요한 시스템 기능이 무엇인지 정확하게 이해했다.

교훈 3. 병사가 중심이 되는 설계를 하기 위해 병사들을 마이크로소프트에 배치해 의견을 제시토록 한다. 군대 및 마이크로소프트 연구원 그룹이 통합시각증강시스템에 대한 병사들의 의견을 얻기 위해 병사 뒤에서 걸으면서 측정하고, 관찰한 내용을 기록함으로써 장비에 대한 병사들의 감정을 측정할 수 있다. 테스트가 끝난 후 개발팀은 수만 시간이 넘는 귀중한 병사들의 의견 데이터를 축적해 활용할 수 있었다.

교훈 4. 프로젝트를 성공적으로 실행하려면 획득 정책 및 프로세스에 대한 기본 지식을 갖춘 고도로 숙련되고 재능 있는 팀이 필요하다. 따라서 군 사업팀은 고도로 전문자격을 갖춘 기능 센서 및 광학 엔지니어, 기술자, 통신 엔지니어 등을 포함하여 전문가와 리더로만 구성된 인재 집합체를 편성 운영했다.

교훈 5. 기존의 프로그램 관리 구조를 탈피, 마이크로소프트의 프로그램 조직 구조를 복제해 관리 계층을 단순화했다. 폭넓은 경험을 가진 노련한 사업관리자를 선발하고 업무는 정보공유가 가능한 네트워크를 이용해 병렬 작업을 계획하고 작업을 실시함으로써 수년·수개월이 아닌 수주·수일 단위로 작업 수행속도를 향상했다.

교훈 6. 군 사업팀의 데이터 엔지니어와 과학자들은 군대, 특히 육군 임무·문화·언어 및 구조에 대한 기본적인 이해가 부족한 13개 공급 업체를 위해 데이터 관리 프레임워크, 공용 언어 및 시각화 도구 세트를 개발해 기업이 군대를 이해하는 데 도움을 주었다.

교훈 7. 다음 단계로 진행하기 전에 모든 이해 관계자의 문제를 사전 조정했다. 즉 프로그램 관리를 위해 팀 직원을 포함한 모든 이해 관계자가 병사들이 직접 확인한 기술결과를 검토하고, 다음 기능에 대한 목표를 정의하고, 세부 프로세스를 검토한 후 사업을 진행해 착오를 줄였다.

교훈 8. 성공적인 프로그램이 되도록 하기 위해 크게 다른 군대와 기업의 두 문화를 혼합해야 했다. 계약 체결 후 군은 마이크로소프트 시설에 팀원을 파견했고 마이크로소프트도 부대에 사무실을 만들어 두 조직 간의 직접적인 커뮤니케이션 라인을 구축했다.

교훈 9. 통합시각증강시스템은 개별 병사를 위한 것이지만, 병사가 하나의 ‘System’이라면 분대는 ‘System Of System’이다. 따라서 병사가 분대의 다른 병사와 어떻게 상호 작용하는지를 이해하는 것이 매우 중요했다.

교훈 10. 현장에서 새로운 기능과 군사 요구 사항을 충족할 수 있는 프로토타입 장비를 신속하게 개발하기 위해 혁신적인 기술 사용을 보장했다. 시스템의 성공에는 어려운 문제를 해결하기 위한 파트너의 통합된 노력이 필요했다.

미군의 통합시각증강시스템은 세계 최고의 IT 기업과 군이 협력해 전투원이 요구하는 전투체계를 획득하는 과정을 보여주는 대표적 사례다. 우리 군도 DX(디지털트랜스포메이션) 차원에서 국내 최고의 IT업체와 군이 협력하여 혁신적인 전투체계를 개발해야겠다.


필자 김관호(육사35기)는 육군 대령으로 전역했다. 육군 전술 C4I평가팀장, 주한미군기지이전사업단 C4I팀장을 역임했다. 현재 육군협회 사이버센터장으로 근무하고 있다.


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