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1 1) 선진국방연구 Journal of Advances in Military Studies 2020, Vol. 3, No. 2, 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 : LVCG 훈련체계를중심으로 이희남 * 국문초록 본연구는 4차산업혁명시대의육군의교육훈련방법으로주목받고있는과학화훈련의역사와최근선진국추진동향을살펴보고이를통해육군의과학화훈련발전방향에대해알아보았다. 과학화훈련은장병들이실제투입이전여러차례의실전적가상전투를체험함으로써생존율과전투기술을향상시켜궁극적으로준비태세를향상시킬수있는효과적인수단이다. 과학화훈련체계는실기동훈련 (Live), 가상훈련 (Virtual), 워게임훈련 (Constructive), 게임 (Game) 등 4가지로분류되며통칭하여 LVCG라한다. 선진각국은 1980년대부터교육훈련의다양한영역에서과학화훈련체계를활용하기시작하였으며 1990년대이후에는 LVCG훈련체계를통합한합성전장환경을추진하였다. 최근들어서는 LVCG를 3차원가상환경으로통합한합성훈련환경 (STE) 1) 이주목을받고있으며선진국들은 STE로급속하게전환하는추세이다. 육군도합성훈련환경플랫폼을중심으로 LVCG가통합된저비용, 고효율의과학화훈련환경을조기에구축하고이를활용하여교육훈련데이터를확보하여빅데이터와인공지능기반의교육훈련혁신을추진하고있다. 주제어 : 합성훈련환경, 과학화훈련, 육군교육훈련, 교육훈련환경, 시뮬레이션 * 육군교육사령부중령, 1) STE : Synthetic Training Environment

2 2 선진국방연구제 3 권제 2 호 Ⅰ. 서론 국방개혁 2.0과 4차산업혁명스마트국방혁신추진을통한과학화훈련체계확대를통해육군은교육훈련의혁신을추진하고있다. 과학화훈련체계는 KCTC(Korea Combat Training Center), 마일즈와같은실기동훈련체계 (Live), 시뮬레이터와같은가상훈련체계 (Virtual), BCTP(Battle Command Training Center) 와연합연습에활용되는워게임훈련체계 (Constructive), 최근각광받고있는전술게임체계 (Game) 를의미하며, 이를통칭하여 LVCG훈련체계라칭한다. 우리나라를비롯한세계각국은 1980년대부터다양한과학화훈련체계를발전시켜왔으며걸프전쟁과여러전쟁에서그효과를입증하였다. 베트남전쟁에서미해군은실전과유사한실기동훈련을실시하는탑건조종학교를통해격추율을극적으로향상시켰으며, 미육군은걸프전쟁에파병이전 SIMNET에서의훈련을통해중동의가상지형을먼저체험함으로써사막에서승리할수있었다. 최근에는 4차산업혁명시대가도래함에따라과학화훈련도인공지능과빅데이터, AR VR과같은첨단기술을활용한훈련체계로급속하게전환되고있으며, 교육훈련환경의변화로실기동훈련과실사격훈련이점차제한되고, 장병복무기간단축등의현실을극복하기위해저비용 고효율의첨단과학화훈련체계를활용한교육훈련의혁신이어느때보다절실해지고있다. 본고에서는과학화훈련체계의역사와선진국의최근발전동향을살펴보고육군의추진방향에대해제시하고자한다. Ⅱ. 선진국과학화훈련의역사와추진동향 2.1 과학화훈련의태동 Weiss(1966) 는 2차세계대전과 6.25전쟁등에서의공중전양상을분석한결과첫전투에참여한조종사들이격추될확률은 40% 에이르며, 전투에많이참여할수록격추될확률은급격히낮아지고전투기량이향상되는것을발견하였으며이사실은미육 해 공군의실전적교육훈련발전에많은영향을미쳤다. 실전적교육훈련의핵심은장병들이전투에투입되기이전실제전투와유사한가상전투를반복적으로체험함으로써전투에대한적응성을높이는것이다. 실제전투와유사한가상전투를구현하기위해인공지능과가상현실 (VR) 을포함한첨단과학기술을적용하고자하는노력은오랜역사를갖고있다. 과학화훈련체계중에서가장최초로사용된것은미국의에드링크가개발한 Link Trainer 로알려져있으며, 이를통해 2차세계대전을전후하여약 50만명의조종사가훈련을받았다고알려져있으며오늘날항공기시뮬레이터의효시로알려져있다. 또한 NASA는사전에가볼수없는우주정거장에서의훈련을위해 ViVED(Virtual Visual Environment Display) 라는가상현실훈련체계를만들었으며 VR의할아버지라불리는토마스퍼니스 3세는

3 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 3 VCASS(Visual Coupled Airborne System) 라는조종사훈련체계를개발하였다. 그러나오늘날과같은과학화훈련체계가본격적으로개발되기시작한것은베트남전쟁이후이다. 베트남전쟁에서뼈아픈실패를겪은미육군은다음세대의전쟁에주목하였다. 다음세대의전쟁의양상은바로 1974년에 4차중동전 ( 욤키프르전쟁 ) 에서나타났으며개전초 10여일만에이스라엘과아랍연합군모두수천대의전차가파괴되고빠른속도로전개되는현대전의양상에미육군은충격을받았다. 20세기에미육군이참여한모든전쟁의첫전투에서미육군은승리하지못했으며총력전의양상으로동원된군 (Mobilized Army) 과물량공세를통해승리했기때문이다. 4차중동전에서소련군의장비와교리로무장한아랍연합군은기습을달성하여이스라엘군을곤경에빠뜨렸으며 1970년대이후미육군이주전장으로생각하는중부유럽에서아랍연합군보다우세한전력을자랑하는바르샤바조약국과결전을벌여야하는미육군에게빠른템포와치명적인파괴력을속성으로하는현대전의특성상과거와같은방법으로는승리할수없다는위기의식이자라기시작했다. 이에따라미육군은 Big Five(M1 전차, M2 전투장갑차, 아파치공격헬기, 블랙호크헬기, 패트리어트미사일 ) 로대표되는무기체계현대화에착수하였으며교육사령부 (TRADOC) 를창설하여공지전투 (ABL) 를발전시키는등교리를혁신함과동시에교육훈련의현대화에도관심을갖게되었다. 교육사령부의초대훈련부장 (DCST) 이된폴고먼장군은오늘날교수학습모델의원조로일컬어지는 ADDIE(Analysis Design Development Implementation Evaluation) 모형을정립하여교육훈련의근본적인틀을갖춤과동시에교육훈련체계에도관심을가졌다. 2차세계대전과 6.25전쟁의조종사격추율을분석한결과첫회출격시격추될확률은 40% 에이르렀으나 10회이상출격시격추될확률이 5% 이하로줄어든다는것을알게된미공군과해군은조종사들이전투에여러번참여할수록전투기술과생존율이향상된다는것을깨닫고최초전투에투입시격추될확률을낮추기위해실제와동일한수준의훈련의필요성을느끼게되었다. 이에따라미공군과해군은각각탑건조종학교와레드플래그훈련을창설하였으며여기서훈련한조종사들의생존율은베트남전쟁초기에비해비약적으로향상되기에이르렀다. 여기서영감을받은고먼장군은육군도실제와동일한환경에서적과교전하는훈련 (Tactical Engagement Simulation) 의필요성을깨닫고당시미해군이개발중이던레이저를활용한훈련체계를활용하여유명한마일즈 (MILES) 훈련체계를개발하였으며, 마일즈장비와훈련통제체계를결합하여여단급부대가훈련가능한국립훈련센터 (NTC) 2) 를창설하기에이르렀다. NTC의창설은오늘날까지미육군의교육훈련의혁명으로일컬어지고있으며이후많은국가들이유사한실전적과학화훈련장을전력화하고있다. NTC의전력화가추진되고 Big Five의전력화가속속이루어지는시점에서또하나의혁신적훈련체계로가상환경하분산시뮬레이션네트워크 SMINET(SIMulator NETworking) 에관심을 2) MILES : Multiple Integrated Laser Engagement System / NTC : National Training Center

4 4 선진국방연구제 3 권제 2 호 받게되었다. 인터넷의원조인 ARPAnet을개발한미국방고등연구원 (DARPA 3) ) 의젊은프로젝트매니저인공군대위잭소프는 1978년그의논문에서처음으로이와같은개념을제시하고 (Thorpe, 2010) 이후오늘날의스타트업과같은혁신기업과함께 SIMNET 프로젝트를성공시켰다. SIMNET의성공은큰반향을불러일으켰다. 네트워크를통한원격지에서의동시가상훈련, 가상대항군묘사를위한 SAF(Semi Automated Force) 의구현, 지형표준화등의핵심요소들은오늘날까지영향을미치고있다. NTC와 SIMNET이성공하면서여단이하하위제대의훈련이외에도사단급이상상급부대의훈련의중요성도부각되었다. 실전적훈련을위해서는사단및군단의모든예하부대들이동시에기동을해야하나현실적으로불가능한일이었으므로컴퓨터시뮬레이션을활용한훈련 (CAX 4) ) 이대안으로조명을받게되었다. 미교육사령부는당시 NASA의제트추진연구소 (JPL) 가개발하던워게임모델 JESS(Joint Exercise Simulation System) 에주목하였고 JESS를활용하여 1986년최초의전투지휘훈련 (BCTP) 을실시하였다. JESS는이후유명한 CBS(Corps Battle Simulation) 로명명되었고 2000년대후반까지활용되며전세계의전투지휘훈련의모델이되었다. 2.2 과학화훈련의발전 NTC와 SIMNET, BCTP로대표되는과학화훈련을통해미육군은걸프전쟁에서미증유의승리를거두며과학화훈련체계의중요성을실감하게되었다. 걸프전쟁이후미국방성은과학화훈련체계를체계적으로발전시키기위한노력을결집하였으며이전까지 TES로통칭되던과학화훈련체계를 1992년국방과학위원회 (DSB 5) ) 에서실기동훈련 (Live simulation), 가상훈련 (Virtual Simulation), 워게임훈련 (Constructive simulation), 즉이른바 LVC로분류하였다. Live훈련체계는 1980년대창설된 NTC 외에 JRTC와 CTMC( 지금의 JMRC) 를추가로창설하여이른바 CTC체계를완성하였으며, 주둔지훈련을위해 HITS(Homestation Instrumented Training System) 와 I-MILES(Improved MILES) 등을속속전력화하였다. Virtual 훈련체계는 1980년 SIMNET의기술을근간으로기계화부대훈련을위한전술시뮬레이터체계인 CCTT(Close Combat Tactical Trainer) 이전력화되었으며, 육군항공부대의전술훈련을위한 AVCATT(AViation Combined Arms Tactical Trainer) 도전력화되었다. CCTT는 SIMNET 의기술을이어받아 3차원그래픽가상환경과 SAF 등의구성요소들이꾸준히발전하였는데, 특히처음에는가상대항군과아군의인접부대를구현하기위해개발된 SAF는 SIMNET SAF-ModSAF (Modular SAF)-CCTT SAF을거쳐오늘날의 OneSAF으로발전하였다. SAF의구현을위해가상 3) DARPA : Defense Advanced Research Program Agency 4) CAX : Computer Aided Exercise 5) DSB : Defense Science Board

5 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 5 자율군 (CGF : Computer Generated Forces) 과행동모델링 (Behavior Representation Modeling) 등의다양한분야의기술연구가이루어졌으며오늘날의인공지능연구와밀접한연구를맺고있다. Constructive훈련체계는사단급이상의훈련모델인 CBS의후속모델인 WARSIM 이 1990년대초반부터연구되기시작하여오랜연구개발기간을거쳐 CBS를대체하였으며여단이하급훈련모델로는 JCATS 와 BBS를대신하고전투실험과분석모델, CCTT와 AVCATT 등의시뮬레이터의시뮬레이터엔진등다양한목적으로활용하기위한 OneSAF이개발되었다. 1990년대후반부터는전세계적으로새로운산업으로떠오른게임 (Game) 을교육훈련에활용하기위한연구가활발히진행되었다. 2000년대초반이라크전쟁이후전쟁은사단이상의대규모제대보다는여단이하의소부대전투의양상으로이루어졌으며전쟁에승리하고도이후소규모전투에서지속적인피해가발생함에따라소부대훈련을위한대안들이여러각도에서검토되었으며게임이그중의유력한대안으로검토된것이다. 게임은그자체가 3차원가상환경에서이루어지는경우가많으며개인별전투를실제와비슷하게묘사가가능하므로각국의많은관심을불러일으켰다. 게임을실제교육훈련에활용한최초의사례는미해병대의 Marine Doom이며, 이후 2000년대들어 America s Army, DARWA Ambush, Operaion Flashpoint, Steel Beast 등많은게임이유력하게검토되었고 2000년대후반이후에는엔터테인먼트성격의일반적인게임보다는전장환경을세부적으로묘사한 VBS2와같은기능성게임 (Serious Game) 으로통합되는추세를보였다. 이와같은 LVCG훈련체계들이발전함에따른다양한제대의다양한훈련체계를통합하여훈련하고자하는시도들이전개되었다. 특히이라크전쟁이후지속적인분쟁의시대 (Era of Persistent Conflict) 에접어들게됨에따라미육군의입장에서는원정작전을위한훈련주기인 APFORGEN (ARmy FORce GENeration) 이위협을받게되었다. 기존에는개인으로부터여단까지다양한과학화훈련체계를통해제대별과업과실기동훈련을완성하고 NTC와같은전투훈련센터의훈련을마지막으로교육훈련을완성하여원정지역으로투사하는 2 3년의주기를유지하였으나지속적인전투로말미암아원정과훈련소요가증가하여교육훈련수준을달성하지못하게된것이다. 이에따라주둔지에서의훈련 (Homestation Training) 의중요성이증가하였으며사단혹은군단단위주둔지의다양한훈련체계를통합하여여단급훈련을시도하기위한 LVC연동을통한통합훈련환경, LVC-ITE(LVC-Integrated Training Environment) 가필요하게된것이다. LVC-ITE는갑자기생겨난개념은아니며 SIMNET의탄생이후 DARPA 등을중심으로다양한훈련체계를통합한합성전장에서의훈련, 즉 STOW(Synthetic Theater Of War) 라는개념의연장선상으로볼수있다. 이를위해 SIMNET의연동체계를표준화한 DIS(Distributed Interactive Simulation), 워게임모델의연동을위한 ALSP(Aggregated Level Simulation Protocol), 실기동훈련체계의통합운용을위한 CTIA(Common Training Instrumentation Architecture) 등다양한연동표준이탄생하였으며이러한체계들을통합하기위한상위개념의연동체계인 HLA/RTI(High Level Archtecture/Run-Time Infrastructure) 가표준화되었다. LVC-ITE의구현을위한

6 6 선진국방연구제 3 권제 2 호 LVC-IA(LVC-Integrating Architecture) 는이러한다양한과학화훈련체계를연동할목적으로 2012 년전력화되었다. 2.3 최근동향 : 합성훈련환경 (STE) 로의전환 다양한 LVC훈련체계와이를연동하기위한 LVC-IA 등의연동표준을개발, 전력화하였으나미육군은운용과정에서많은어려움에부딪혔다. 근본적으로상이한 (Heterogeneous) 훈련체계를연동하여운용함에따라훈련준비에많은어려움이있었고지형데이터나훈련결과데이터의유형이달라통합적인분석이어려웠다. 근본적으로 1980년대의 SIMNET의기술을근간으로하기때문에근본적인발전에어려움이있었으며고정시설에서의운영을전제로하였기때문에많은비용과인력이소요되었다. 또한 3D 엔진과인공지능, 사용자중심의인터페이스등첨단기술을내장한게임산업이성장함에따라미육군은게임산업을과학화훈련에활용하는데눈을돌리게되었다 (Kauchak, 2019; Smith, 2007). 지속적인전쟁가운데교육훈련수준을유지하기위해많은예산을투자하던미육군도게임산업과오픈소스기술을중심으로비약적으로발전한민간기술에관심을갖게된것이다. 2014년부터미육군은합성훈련환경 (STE : Synthetic Training Environment) 구상을갖게되었고 2016년에소요를결정하여사업화를추진하였다. STE는전지구의통합된 3차원지형을가상환경으로통합한 OWT(One World Terrain), Virtual Constructive Game 훈련환경을통합한소프트웨어인 TSS(Training Simulation Software), 가상훈련을계획수립 -준비- 실시-평가할수있는훈련관리도구인 TMT(Training Management Tool) 로구성되어있다. OWT는 Open Street Map으로부터 Shape파일까지 57종에이르는다양한지형정보데이터를활용하여가상지형을구축할수있는통합플랫폼으로, 단순히고도에지형사진을입히는수준이아니라지형정보를자동으로분석, 도로, 식생, 지질등의속성이부여된가상지형을생성하며, 과거별도의전문인력을통해지형을구축하던것을사용자가직접필요한지형을구성하거나임의의지역에서는드론등으로정밀한지형을촬영하여세부지형을자동생성할수있는기술들이구현되어있다. 또한과거의게임기술에서는일정한크기이상의지형을확장하는것이어려웠으나기술의혁신을통해전세계의지형을클라우드기반으로구현하여세계어느곳에서나지형과시간에관계없이훈련할수있는길이열리게되었다. TSS는기능성게임기술을기반으로 Virtual, Constructive, Game훈련기능을오픈아키텍처로통합한플랫폼이다. 근본적으로 Virtual 과 Game은같은속성을가지며 3차원가상환경에서전차와항공기를조종석과유사한인터페이스를통해운용하며시뮬레이터의역할을수행하며개개인이 PC 등을통해 1명의병사를 FPS(First Person Shooter) 와같이운용하면게임훈련체계가되는것이다. 여기에 SAF나 Behavior Tree 등을적용하여다수의병력이나전차 항공기등을 1명혹은

7 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 7 적은수의인원을통해운용하게되면정의상 Constructive simulation이되는것이다. 각각별도의인터페이스와소프트웨어를적용하던과거의 LVC훈련체계와달리 TSS는통합된가상공간에 VCG 훈련이통합됨으로써자연스럽게훈련계획및결과등의데이터를균질하게 (homogeneous) 생성할수있게되었으며추가적인기능이필요시미국방성의 MOSA(Modular Open System Approach) 정책에따라오픈플랫폼에필요한서비스들을추가하는개념으로확장될것이다. TMT는다양한자료들이공개된 OWT나 TSS와달리상당부분이베일에쌓여있으나최근공개된자료들을종합해보면제대별과업을중심으로훈련계획을수립하고궁극적으로 TSS를활용한가상훈련시이를자동으로평가하여훈련자및훈련부대의준비태세를제시하는소프트웨어체계로미육군의 DTMS(Digital Training Management System) 와연동되며과거의평가자의관찰위주의평가를소프트웨어를통해자동으로평가하고궁극적으로지능형학습체계등을통해자동으로훈련결과에대한피드백을제시하는것을목표로장기간에걸쳐고도화될것으로판단된다. < 그림 1> STE 로의전환배경과체계구성

8 8 선진국방연구제 3 권제 2 호 < 그림 2> STE Framework 2020 미육군이 STE로급속하게전환함에따라영국을비롯한서방선진각국도유사한형태의훈련체계의전력화계획을공표하고있다. 미해병대의경우기존에 LVC-ITE와유사한 LVC-TE 개념을제시하였다가 2019년에는 MCSTE(Marine Corps Synthetic Training Environment) 라는개념으로전환하였으며, 영국육군은부대훈련혁신프로그램 (CTTP) 을통해미래부대훈련체계 (FCTS) 를전력화하여공통데이터, 공통지형, 공통표준을적용한오픈아키텍처기반의합성운용환경 (SOE) 6) 을 2025년까지확보하는것을목표로하고있다. 이를위해 2019년부터가상훈련체계의대규모운용과효과를평가하는 VRLT 실험을실시하고있다. 오스트레일리아육군은 2025년까지 Land Simulation Core Capability를확보하는것을목표로 3단계에걸친사업을추진중이며 2021 년까지 2단계사업간 TSS와유사한능력을가진플랫폼을목표로하는사업을추진중이다. 캐나다국방군은미래통합훈련환경 (FITE) 를 2025년까지확보할계획이며세부내용은미 영 오스트레일리아육군의그것과대동소이하다. 6) CTTP : Collective Training Transformation Programme / FCTS : Future Collective Training System / SOE : Synthetic Operations Environment)

9 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 9 Ⅲ. 육군의과학화훈련체계발전방향 3.1 육군교육훈련의현실 국방개혁 2.0은북한과잠재적위협, 초국가적 비군사적위협등全방위적안보위협에대비한강한군대건설을목표로全방위안보위협에주도적으로대응가능하고첨단과학기술을기반으로정예화되어선진화된국가에걸맞게운용되는군의조기구현을추진하고있다. 국방개혁 2.0은군구조분야와국방운영분야, 병영문화및방위사업에걸쳐주도적방위역량의확충을위한체질과기반을강화하고, 4차산업혁명시대의과학기술을적극적으로활용하여국가및사회요구에부합하는개혁을추구하고있으며, 특히국방운영분야에서는지능화및초연결성, 융합성을특징으로하는 4차산업혁명핵심기술을국방전분야에는적용하는것을기조로한다. 이를통해병력및복무기간단축, 재정제한등에따른제한요소를극복하고시너지효과를극대화하는데중점을두고있다. 특히 4차산업혁명시대의군사능력및운영체제발전분야에서는첨단 ICT 기반의군사력운용능력을갖추고과학화훈련체계를확대하여빅데이터, 사물인터넷등 ICT 신기술을국방분야에적용하고이를활용한제대별훈련체계및교육훈련효과향상이추진되고있다. 또한 4차산업혁명시대에부합된국방개혁을통합적 적극적으로추진하기위해개념과전략을구체화한 4차산업혁명기반스마트국방혁신이 3대분야 9대과제 71개과제가추진되고있다. 4차산업혁명스마트국방혁신은국방운영과기술기반, 전력체계의 3개분야에걸쳐 4차산업혁명의첨단기술을적용하며특히국방운영혁신분야에서는 LVC 기반의실전형워리어및부대육성, 과학화훈련체계개선및예비군훈련체계구축등의과제를통해 4차산업혁명기술을활용한국방교육훈련의혁신이중점적으로추진되고있다. 국방개혁 2.0의필요성에서언급된바와같이국방여건의제한은날로심화되고있는실정이다. 인구절벽으로인한병역자원의부족이심화되고있으며인권과복지에대한국민적요구가증대되고있다. 또한사격장과훈련장에서발생하는각종민원들에의해국민의신뢰가저하되고있으며국방분야의재정지원제한및 4차산업혁명시대의과학기술로전장환경은급변하고있다. 이에더하여사이버테러, 재해 재난등초국가적 비군사적위협이확산되고있어, 징병제하병력과복무기간이부족한상황에서다양한위협에대비할수있는문제해결능력을갖춘장병을육성하는것이교육훈련의도전과제로다가오고있다. 이를극복하기위해 4차산업혁명위원회의대정부권고안과국방개혁 2.0, 스마트국방혁신과제에서언급한바와같이인공지능과빅데이터등 4차산업혁명의첨단기술을적용하여국방교육훈련을혁신해야하는당위성이그어느때보다높다고할수있다. 또한, 역사적으로인공지능등을활용하여개개인에게맞춤형교육훈련을제공하고최고의교육훈련성과를구현하고자하는것은어제오늘의일은아니다. 1984년벤자민블룸은동일한능력의

10 10 선진국방연구제 3 권제 2 호 교사가 1명을전담하여가르칠경우의성과가 30명을가르칠때의상위 2% 의성과와같다는 2시그마이론을제창하였으며이는맞춤형학습 (Adaptive Learning) 의근본원리로자리매김하고있다. 오늘날까지미국등서방각국의많은군이 2시그마이론을교육훈련에적용하기위해많은연구를실시하였으나최근 4차산업혁명기술의발전에따라이와같은노력이급진전하고있다. 따라서우리에게도 4차산업혁명시대의도래에따른첨단기술을활용한맞춤형학습을통해교육훈련을혁신하는것이도전과제로주어져있음을인식할필요가있다. 3.2 육군의과학화훈련체계발전 육군의과학화훈련체계는 LVC훈련체계를중심으로일찍부터다양한모습으로발전하여왔다. 육군은일찍이미군과의연합연습 훈련을통해 CBS를활용한전투지휘훈련을받아들였으며이후창조21모델을개발하여현재까지활용중이며연합연습시국산워게임모델을미육군의워게임모델과연동하여훈련을실시하는등 Constructive Simulation 에서는세계적인수준의능력을갖고있다. 실기동훈련체계로는 2000년대중반대대급과학화전투훈련체계 (KCTC) 를갖추었으며최근에는세계에서미국과이스라엘만이전력화한여단급실기동훈련체계를전력화하였다. 또한 KCTC의각종마일즈훈련체계를표준화하여중대와소대가주둔지에서훈련할수있는훈련체계를확보중에있으며포병과기계화부대훈련을위한마일즈훈련체계도확보를추진중에있다. 또한자동화된사격표적관리와사후검토가가능한중대및대대급과학화훈련장을다수전력화하여교육훈련의과학화를추진중이다. 가상훈련체계로는각병과학교를중심으로조종술과포술을훈련할수있는다양한시뮬레이터를확보하고있으며전차소대및육군항공중대가전술훈련을실시할수있는전술훈련시뮬레이터를야전부대에도입하여운용중이다. 육군은일찍부터미육군과유사한훈련체계들을도입하여효과적으로운용하며훈련수준을향상시키고전투준비태세를유지하였으나동시에미육군이겪었던것과유사한상황에놓여있다고볼수있다. 다양한훈련수단을적용함에따라훈련준비및관리에인력과비용의소요가증가하고있으며상이한훈련체계를각각운용함에따른계획수립으로부터평가까지의과정들이통합적으로관리되기어려운상태이다. 또한현역부대의대다수가기계화되어있는미국이나영국의육군과달리보병위주로편성된육군의부대구조는여단급이하제대에서의효과적인가상훈련체계획득이어렵거나있더라도제한적인운용경험만을갖고있어특히하급제대에서는대다수의선진각국이오랫동안체득해온가상훈련경험이부족한상황이다. 이에따라마일즈중심의실기동훈련체계위주로과학화훈련을시행중이나실기동훈련은특성상훈련준비에많은시간이소요되고다양한상황하반복적훈련을통한인지능력의향상이어려우며훈련결과에대한전체적인검토와피드백이제한되는실정이다. 또한선진국의경우 4차산업혁명시대의도래에따라가상훈련을중심으로데이터기반의훈련과불확실한전장에서의의사결정능력과문제해결능력을

11 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 11 갖추기위해인지적훈련을강화하는추세임을고려시여단급이하제대의가상훈련능력을획기적으로보강할필요성이제기되고있다. 3.3 미래과학화훈련체계발전전략 이에따라육군은 4차산업혁명시대에부합된과학화훈련능력을갖추고여단급이하제대의가상훈련능력을획기적으로혁신하여교육훈련능력과전투준비태세의향상을기하기위한 과학화훈련체계종합발전계획 을구상하였다. 종합발전계획은미육군의합성훈련환경과동일한수준의능력을갖춘훈련체계를신속히도입하고이를중심으로보병과기계화부대등의전투부대를우선하여가상전투기술훈련과전술훈련이가능한저비용 고효율의첨단과학화훈련체계를확보하는것이다. 과학화훈련체계종합발전계획에제시된합성훈련환경관련훈련체계는 1 합성훈련환경플랫폼, 2 제병협동과학화훈련체계, 3 소부대과학화 (VR) 전술훈련체계, 4 기계화부대과학화 (VR) 전술훈련체계등 4건으로 OO년까지최초전력화를완료할예정이며, 특히전세계의 3차원가상전장환경과오픈아키텍처기반의 VCG 통합소프트웨어, 교육훈련계획수립 -준비- 실시-평가를자동화한훈련관리도구를포함한합성훈련환경플랫폼은 OO년최초도입을목표로하고있다. 합성훈련환경플랫폼은과거에는별도의시간과비용을들여구축해야했던 3차원가상지형을공개된공간정보나군이보유한다양한지형정보를활용, 전세계지형을구현가능하고사용자에의한실시간편집이가능하며, 클라우드네트워크를통해원거리이격된각훈련체계에동일한지형공급이가능하다. 또한 FPS와같은각개병사의묘사로부터인공지능을활용한대대급이상의전투지휘훈련이가능하며, 전차와항공기등의시뮬레이터공통소프트웨어로도활용될예정이다. 그리고이러한다양한형태의훈련결과를부대과업과훈련평가체계와연계하여평가및분석이가능하다. 제병협동과학화훈련체계는이러한합성훈련환경의능력을기반으로기존의전투지휘훈련모델과시뮬레이터체계를통합하여대위급지휘참모과정의제병협동종합훈련에서 VCG가통합훈련을구현하기위한시범적성격의사업으로 OO년전력화를목표로하고있다. 소부대과학화전술훈련체계는분대급의모의사격과전투기술훈련이가능한 VR훈련체계로합성훈련환경플랫폼에접속하여 HMD(Helmet Mounted Display) 와모의총기등을활용, 훈련부대가원하는임의의가상공간에서훈련이가능하다. 기계화부대과학화전술훈련체계는조종석을실장비와동일하게구현하고유압모션등을장착, 많은유지비용이소요되었던기존의시뮬레이터와달리 HMD와모니터, 상용하드웨어를활용제대별인지적훈련효과를높인 VR훈련체계로합성훈련환경플랫폼에접속하여 2개대대규모의쌍방훈련이가능하도록구축할예정이다. 이외에도합성훈련환경플랫폼의능력을활용, 전세계의다양한군이활용하고있는 PC와노

12 12 선진국방연구제 3 권제 2 호 트북등을활용한소대급전술게임훈련체계를대대급에도입하는방안을추진중이며, 도입이완료된다면육군은다양한훈련이가능하게될것이다. Ⅳ. 합성훈련환경과미래교육훈련 합성훈련환경플랫폼이도입되면기존에는생각하지못했던다양한형태의훈련이가능할것이다. 첫째, 현재는시뮬레이터에만구현되어있던제한된 3차원가상지형이한반도및외국으로확장가능하여훈련부대가원하는지형과실제로는갈수없는다양한지역에서충실도 (Fidelity) 가높은가상훈련이가능하게될것이다. 둘째, 기존에는불가능했던개인부터대대이상제대의다양한훈련이가능해질것이다. 예를들어소대장이나중대장이전술훈련이전훈련지역과동일한가상지형에서단독으로다양한시나리오에따라반복적으로시뮬레이션을실시하여상황판단과인지능력을갖추고, 이를통해최적의시나리오를적용한실기동훈련이가능해질것이다. 셋째, 시뮬레이터와워게임, 전술게임을포함한능력을다양하게조합하고궁극적으로는증강현실기술을통해실기동훈련과연계하여명실공히 LVCG가통합된훈련이가능하게될것이다. 그러나, 세계각국이나육군이합성훈련환경이나 STE를도입하는이유는단순히 LVC-ITE를대체하고과거보다좀더나은훈련방법을찾는정도에그치는것이아니라 4차산업혁명시대의도래에따른첨단과학기술을적용하여근본적으로교육훈련을혁신하고자하는목적이있다. VCG훈련체계를통합하여운용하면자연스럽게교육훈련데이터가통합되어축적되며가상환경에서의훈련패턴과행동의학습을통한높은수준의지능형에이전트를확보하게될것이다. 실기동훈련체계를가상환경과통합하여실제훈련의행동과패턴을비교분석하면지능형에이전트의행동은보다현실화될것이며이를통해가상대항군들을지능화하여보다효과적인훈련이가능할것이다. 또한이렇게지능화된가상인간 (Virtual Human) 이현실화되면교육훈련종료시맞춤화된피드백을제공하는지능형교관 (Intelligent Tutor) 의구현도가능하게될것이다. 즉, 다양한상황하에서의가상훈련을통해교육훈련의효과를향상시킴과동시에방대한데이터를축적하여인공지능과지능형학습체계를고도화시켜궁극적으로교육훈련을자동화, 지능화하는효과를거둘수있게될것이다. 이러한연구들은단순한추측이아니며선진국의경우 STE의출현과더불어관련연구들이급물살을타고있으며, 국내에서도인공지능과에듀테크계를중심으로다양한논의들이추진중이다. 즉합성훈련환경은앞서도언급한것처럼단순히저비용 고효율의효과적인훈련수단을확보하는측면을넘어다양한관련기술들의연구를촉진하고이를통해교육훈련의효과를향상시키는선순환을가져올수있는플랫폼의역할을수행할것이다.

13 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 13 Ⅴ. 결론 본연구에서는미국을중심으로한선진각국의과학화훈련의역사와추진경과에대해알아보고최근 STE로대변되는과학화훈련체계의변화에대해알아보았다. 과학화훈련체계는베트남전쟁의뼈아픈실패와 4차중동전의충격속에서이를딛고일어서고자하는미육군의환골탈퇴속에서탄생한산물이다. 지난실패를되풀이하지않기위해미육군은첨단기술을적극활용하였으며, 잭소프와같은젊은혁신가들의생각을과감하게수용하여마침내 1990년대걸프전쟁에서눈부신승리를거두게되었다. 그이후에도교육훈련을통한군사적우위를달성하고시간과비용을절감하기위해첨단과학기술을적용한과학화훈련체계를지속적으로발전시키고있으며현재는합성훈련환경 (STE) 을중심으로모든노력이통합되고있다. 우리육군도미육군의훈련체계를과감히수용하여제대별, 단계별훈련소요를충족하기위해다양한모습으로발전해왔다. 그러나우리도선진국의추진사례와같이다양한과학화훈련체계의개별적인개발과상이한데이터를통합하기위한노력과하드웨어중심의훈련체계유지에따른비용의증가를억제하면서도실전적과학화훈련체계를구현하기위해첨단과학기술을활용한사용자에친화적인과학화훈련체계를조기에확보하여선진국과의격차를줄일수있는기회를갖게되었으며, 특히그동안은꿈같이여겨져왔던다양한훈련체계를활용한 3차원가상공간에서의대규모부대의훈련이가능한시점이임박하고있다. 이를통해이전에는불가능했던교육훈련데이터를통합하여축적하고, 이를통해부대별 개인별로맞춤형교육훈련을제공하며, 전군의훈련성과를분석하고평가하는피드백이가능해질것이며이는단순히훈련체계의첨단화를넘어훈련자체를혁신하는계기가될것이다.

14 14 선진국방연구제 3 권제 2 호 참고문헌 Kauchak, M. (2019). STE-CFT: Accelerating Training Modernization. MS&T Magazine, Nov Smith, R. (2007). The Disruptive Potential of Game Technologies. Research-Technology Management, 50(2), doi: / Thorpe, J. (2010). Trends in modeling, simulation, & gaming: Personal observations about the past thirty years and speculation about the next ten. In Interservice/Industry training, simulation, and education conference (I/ITSEC). WEISS, H. (1966). SYSTEMS ANALYSIS PROBLEMS OF LIMITED WAR. Symposium on Deep Submergence Propulsion and Marine Systems. doi: / 원고접수일원고수정일게재확정일 2020년 8월 11일 2020년 8월 23일 2020년 8월 28일

15 7) 선진국과학화훈련추진동향과육군추진방향 / 이희남 15 Abstract Trends of Developing Training in Advanced Countries and Direction of the Army: Focusing on the LVCG training system Lee, Heenam * (ROK Army Training & Doctrine Command) This study examines the history of LVCG training, which is attracting attention as the army s education and training method in the era of the 4th industrial revolution, and the recent trends in advanced countries, and the direction of the army s LVCG training development. LVCG training is an effective means for soldiers to improve their survival rate and combat skills by experiencing realistic virtual battles iteratively prior to actual deployment, thereby ultimately improving their readiness. The LVCG training system is classified into four categories: live, virtual training, war game training, and game, collectively referred to as LVCG. In the 1980s, advanced countries began to use the LVCG training system in various areas of education and training, and after the 1990s, they promoted a synthetic environment incorporating the LVCG training system. Recently, the synthetic training environment (STE) that integrates LVCG into a three-dimensional virtual environment. This is attracting attention and developed countries are rapidly transitioning to STE. The Army is also promoting education and training innovation based on big data and artificial intelligence by establishing a low-cost, highly efficient LVCG training environment with LVCG integrated around the synthetic training environment platform and securing education and training data using STE. Keywords : Synthetic Training Environment, LVCG Training, Army Training & Education, Training Environment, Simulation This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. * ROK Army Training & Doctrine Command (Lieutenant colonel)

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