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2 특집기사 6 27 육군의 LVC 통합훈련발전방향효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 해외기술단신지휘통제 통신무기체계감시정찰무기체계기동무기체계함정무기체계 미육군, 이동간임무지휘체계개발미육군, 스트라이커여단에 WIN-T Inc 2 체계배치독일, 에어버스 DS사와차량방호재머체계계약체결영국방부, 가상사이버작전센터개발착수미록웰콜린스사, EP-8100 영상생성기출시미특수작전사령부, 팰콘 III 광대역무전기추가주문핀란드사복스사, 신형전술헬멧장치공개러시아, 차세대 Nebo-M 레이더배치중미해병대, 신형휴대형레이저거리측정기제작미 DARPA, 전술적활용정찰노드사업 2단계추진미 DARPA, 수상함탐지 식별을위한무인센서탑재체모색미육군, 감시용으로사출발사형 UAV 주문독 KMW 사, 30mm 무인포탑탑재한신형 8 8 병력수송장갑차 GTK 복서공개러육군, 주력전차 T-14 최초 20대인수미 RE2 사, 육군전투의무병을위한로봇기술개발예정프랑스, 8 8 차륜형장갑차 VBCI 성능개량형인수예정러카마즈사, 무인차량시험장용인공도시건설제안미 DARPA, 로봇경연대회 DRC 결선참가팀확정대만, 미사일탑재초계함과전투지원함동시취역스웨덴, A26 차세대잠수함 2척발주포르투갈, 프랑스상륙함시로코함구입검토러시아, 2020 년까지핵추진잠수함 10척성능개량영국, Successor 급차기잠수함상세설계계약체결미해군, 상륙정교체사업추진

3 국방과학기술정보 2015 년 5 6 월제 52 호 항공무기체계화력무기체계방호 유도무기체계해외무기개발동향 이탈리아피아지오사, 해머해드 UAV 시제기초도비행실시프 DGA- 다쏘사, neuron 무인전투기시험완료사이보그딱정벌레연구를통해곤충의공중비행연구미국방부, F-35 전투기와기타항공기용신형가변사이클엔진개발계획미 NASA, 18개엔진장착항공기시험중안전하고스마트한무인기를위한투척방식의이륙기술독육군, 신형기관총및저격용소총채택예정스위스 RUAG 사, 최신 120mm 코브라박격포체계공개미 BAE 시스템사, 성능개량팔라딘자주포초도생산품납품미육군, 네트워크화한확산탄자탄제안노르웨이남모사, 신형 155mm IM HE-ER탄시험사격성공미록히드마틴사, 신형 30kW 레이저무기시제품시험성공미육군, 공대공미사일 AIM-9X 지상발사장치에서시험발사성공러시아, 신형 ICBM 사르마트초도시험준비중이란, 잠수함발사미사일연구중파키스탄, 샤힌-Ⅲ 탄도미사일최초시험비행성공인도, 탄도미사일방어체계요격시험실패미육군, 스스로제독이가능한방호복연구중이동간위성통신용전술차량네트워크기술전술용센서체계및로봇곤충활용방안차세대군용무인지상차량개발동향미해군의연안전투함 (LCS) 사업미국의 6세대전투기 (F-X 및 F/A-XX 전투기 ) 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망이란의순항미사일소우마르개발에관한논란

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5 국방과학기술정보제52호특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향

6 국방과학기술정보제 52 호 육군의 LVC 통합훈련발전방향 육군교육사령부교육훈련발전부과학화기획장교중령박희정 서론 하나의훈련체계로실전적전장환경을제공하는것이제한되므로, 선진국에서는약 20여년전부터 L, V, C 1) 체계중 2가지이상체계와 C4I 체계를통합하여훈련하고자하였고, 이를구현한것이 LVC 통합훈련이다. 앞으로 LVC 과학화훈련체계의중요성은더욱높아질것이며, 이렇게개발된과학화훈련체계를통합하려는노력은더욱증대될것이다. 이에미래육군의 LVC 통합훈련발전방향을제시하기위해, 미군은 LVC 과학화훈련체계소요를어떤절차를통해평가 2) 하는지 [ 표 1] 을통해소개하겠다. 표 1 M&S 체계소요식별및평가절차 3) 1) Live( 실기동모의 ), Virtual( 가상모의 ), Constructive( 워게임모의 ) 2) Simulation Operations Professional Development Course: Fundamentals of M&S Program Management Lesson Ⅰ-8 Developing Simulation Requirements P13 3) METL : Mission Essential Task List, 임무필수과업목록 6

7 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 본론에서는선진국의 LVC 과학화훈련발전동향을살펴보고, [ 표 1] 을착안하여우리육군의대대급이상제대별 LVC 과학화훈련의발전방향과사단급 LVC 통합훈련발전방향을제시하였다. 더불어향후미래의 LVC 과학화훈련체계발전을위한제언으로본고를정리하였다. 미육군 LVC 과학화훈련발전 LVC 통합훈련의개념발전미군은 L, V, C 각체계별장단점을극복하고 LVC 통합에의한시너지효과를거두고자연동기술을활용하여통합훈련을시도해왔다 년에는 L, V, C 체계중 2개이상을연동한훈련의필요성을인식하여 STOW(Synthetic Of War) 개념을제시하였고, 그후 L, V, C와 C4I 체계를연동한개념으로 STE(Synthetic Training Environment), 이어서합동훈련을가능하게하는통합훈련개념으로서 LVC 를, 그리고육군의복잡하면서도현실적인전장환경을제공하고자여단급통합훈련환경개념을구축한 LVCG-ITE 4) 를제시했는데, 이는 LVCG 과학화훈련체계뿐만아니라훈련장, 훈련장치, 네트워크까지통합하고자하는개념이다. 합참에서는전략 전술제대까지합동전력을모의하고자합동및육 해 공군시뮬레이션을통합한 JLVC 5) 를구축하고있다. 미육군교육사제병협동본부 NSC( 국립모의센터 ) 에서는교육훈련을지원하는 Live, Virtual, Constructive, Game 등에대한야전의요구사항을수집하여정책부서에요구하고, LVCG 체계가정상적으로운용될수있도록모의지원하고있다. 현재워게임모의 (Constructive) 는 ERF(Entity Resolution Federation) 와 MRF(Multi Resolution Federation) 2가지체계로운용하고있으며, ERF 는대대 여단급훈련용으로 JCATS 6) 를기동모델로활용하고, 기타공군무기효과등을반영한다. MRF 는여단 전구급훈련용으로 WARSI M 7), 공군과민군작전모델, 군수및정보모델등을연동하여운용한다. 다음은제대별 LVC 훈련체계적용실태를설명한다. 4) LVCG-ITE : Live Virtual, Constructive, Gaming - Integration Training Environment 美여단급이하 LVCG 통합훈련환경 5) JLVC(Joint Live Virtual Constructive) : 美합동합성전장 (LVC) 연동체계 6) JCATS(Joint Conflicts and Tactical Simulation) : 훈련분석, 계획및임무예행연습을위한군사또는안보기관에의해사용되는다양한군과부처의개체단위분쟁을모의할수있는워게임모델 7) WARSIM(Warfighter's Simulation) : 미여단급 전구급지상군모의워게임모델 7

8 국방과학기술정보제 52 호 여단급이하제대훈련체계여단급이하부대는아래 [ 표 2] 와같이자대에서개인전투기술부터여단상황조치훈련을숙달한후 JRTC 8) 또는 NTC 9) 에서전단계최종숙달훈련을실시한다. 이때훈련부대장이훈련목표설정및추가숙달이요망되는분야위주로 METL 을작성하고, JRTC 및 NTC 와협조하훈련임무를숙달한다. 미군이 NTC 또는 JRTC 를훈련의최종단계로설정한배경은지상군부대가여단중심의전투부대를운용하기때문인것으로판단된다. 10)11) 표 2 여단급이하훈련단계 여단급 LVCG-ITE(Integrated Training Environment) 그림 1 미국여단급 LVCG-ITE 에의한통합훈련사례 위 [ 그림 1] 의여단급 LVCG-ITE 통합훈련사례를설명하면다음과같다. 12) 8) JRTC(Joint Readiness Training Center) : 합동준비태세훈련본부, 여단급실기동훈련장 9) NTC(National Training Center) : 국립훈련센터, 기계화부대여단급실기동훈련장 10) FSO(Full Spectrum Operation) : 전문대항군및 role player, 언론, 반군등도시지역에존재하는모든전장요소가투입되는여단급쌍방훈련 11) STX(Situational Training Exercise, 상황조치훈련 ) : 전투호송및정찰, IED 대응, 통로개척, 도시지역 CAS 요령등. 기간중실탄사격 (LFX : Live Fire Exercise) 지속실시 8

9 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 전체여단전투단은통합훈련환경에서다제대제병협동훈련을수행하며, 실기동 (Live) 훈련참여부대는 1여단전투단본부, 5여단 1기보대대 2개중대이다. 여단전투단본부는 L, V, C 모든환경에서전체범위의임무지휘체계를훈련하고, 2개중대는 I-HITS 13) 를사용하여 Lion 목표를확보한다. 가상모의 (Virtual) 훈련부대는전차시뮬레이터로운용되는 5여단 1대대 2개중대가목표 Bear 와 Dog 를탈취하고, 항공전술시뮬레이터의공격팀들은 L/V/C 에서기동하는부대를지원한다. 워게임모의훈련부대는 8여단 1대대가목표 Hog 와 Cat 을확보하기위해공격하며 82여단 3포병대대는 L/V/C 부대에화력을지원한다. 여단지원대대와본부대대는재보급과중대경계를제공하고무인비행체계는모든 L/V/C 부대에정보감시지원을제공한다. 이때, 각급제대와모든환경의지휘관은 ITE 에의해제공되는실기동통제체계를사용하는완전한 COP( 공통작전상황도 ) 을보유하며, 실기동부대 (Live) 는 V와 C에의한관찰, 지원및교전되어질수있다. 또한 V와 C는상호기동, 교전, 지원할수있으며 L에서교전, 지원도가능하다. LVCG-ITE 의장점은연습및훈련준비시간과자원, 비용을단축하고다양한제대가타부대와훈련을할수있는융통성을보장한다. 또한훈련장소및실시자, TADSS(Training Aids, Devices, Simulations, and Simulators) 의확장과지속적이고증강된사후검토기능을보유하고있다. 반면다음과같은기술적문제도식별되었다. 첫째, 체계별연동을위해많은브리지또는게이트웨이를요구하며복잡도, 위험발생률, 준비시간및비용의증가가불가피하다. 둘째, 통합 (Aggregation) 및분할 (Disaggregation) 시고해상도에서저해상도, 다시고해상도로전환시데이터분실과체계별요구하는지형의해상도차이는여전히극복해야할과제이다. 셋째, LVC 체계사이에많은비일관성이존재하는데, 통신및센서네트워크표현, 사이버전, 전자전, 심리전등정보작전의표현이제한되며, 특히도시지역의무기효과 ( 건물속무기효과, 탄환의유리통과등 ) 가제한되므로 V-C 연동간무기효과와실제차량성능등향상된에뮬레이터가 14) 필요한상황이다. 넷째, LVC 체계간다양한보안수준이존재하며상이한보안수준체계간자료교환이제한된다. 예를들어지휘참모조직은보안승인절차가필요한반면병사들은불필요한상황이다. 다섯째, 네트워크의매우높은대역폭전송률 (Bandwidth rates) 이요구되며 TENA 15) -HLA 간연동기술의제한과 Live 체계훈련자에게 V-C 화면제공이제한된것등은지속적으로발전시켜나가야할숙제다. 16) 12) 미교육사견문록, 미육군제병협동본부훈련부일반현황브리핑, P12 13) I-HITS : Initial Homestation Instrument Training System, 이동형실기동과학화훈련체계 14) 에뮬레이터 : 다른장치의기능적특성을복사하거나다른장치와똑같이실행하도록설계된장치 15) TENA(Testing&Training Enabling Architecture) : 분산시험및훈련을위한상호운용성아키텍처 16) LVC 및 JLVC 관련참고보고, 연합전투모의실, P8-5 9

10 국방과학기술정보제 52 호 사단및군단 MCTP 모의지원체계미육군의군단및사단 MCTP(Mission Command Training Program) 모의지원체계는실기동모의와가상모의가없는워게임모의위주의모의지원체계이며, [ 그림 2] 에서사단전투지휘훈련모의지원체계주요모델을제시하고있다. 17)18)19) 그림 2 미사단전투지휘훈련모의지원체계주요모델 사단급 LVC 통합훈련 그림 3 미네트워크통합평가를위한사단급 LVC 통합훈련전투편성 17) JNEM : Joint Non-kinetic Effects Model, 민군작전모델 18) MUSE(Multiple Unified Simulation Environment) : UAV( 무인항공기 ) 모의모델 19) AWSIM : Air Warfare Simulation : 공중전모의모델 10

11 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 미육군에서사단급 LVC 통합의목적은육군의전술적네트워크를통합하고완성하기위한반년주기네트워크통합평가로서, 실기동여단을대상으로장비시험위주 ( 지휘통제통신, 네트워크등 ) 로실시하면서연합네트워크환경에서합동기동부대가부대훈련을실시하는것으로, 전투편성은 [ 그림 3] 과같다. 실기동 (Live) 모의부대는 1기갑사단본부, 해병대대대본부, 공군지휘소, 1기갑여단전투단을편성하여투입하되, 주둔지에서장비시험위주로실시하고대항군 Live 는 100 여명의인원을소그룹으로구분하여운용한다. 가상모의 (Virtual) 부대는식별되지않았으며워게임모의 (Constructive) 는 2개여단, 포병여단, 영국기보여단, 항공여단등으로편성되고, 대항군사단이나군단은 V, C로모의한다. 20) 이와같은 LVC 통합을통하여 1개여단실기동실험으로사단을운용하는효과를달성하였으며, L, V, C를통합해운용함으로써상당한예산절감효과를거두었다고한다. 한미연합연습모의지원체계 연합연습모의지원체계는 [ 그림 4] 와같이 Constructive 와 C4I 체계와의연동을중심으로구성되어있으며시뮬레이터로는 MUSE 를연동하였다. 그림 4 연합연습모의지원체계와 JLVC 연동 20) 美교육사견문록, 여단현대화사령부 (BMC) & 네트워크통합평가 (NIE) P11 11

12 국방과학기술정보제 52 호 합참합성전장훈련체계 JLVC (Joint Live Virtual Constructive) JLVC 는합참의전투원을훈련시킬목적으로전략적수단에대한모의를제공하기위한체계로, 기본적으로 MDSS(MSEL-Driven & Simulation Supported) 훈련패러다임을기반으로한다. 합참차원에서특정국면에는인간, 차량, 항공기, 함정등의전략자산에대한상세한모의가필요하여 C4I 체계를활용공통작전상황도에표현하도록개발되었으며, 어떠한중앙컴퓨터도전체시뮬레이션연습을통제하지않는다. 21) 미군이전세계를네트워크로연결하여모의를지원하는데있어서, 표준화된전투편성과지형이요구되므로웹서비스를통해쉽게공유할수있도록웹기반으로되어있다. 이를통해서로다른군과광범위하게펼쳐져있는지역에군이물리적으로함께위치해있지않고도훈련할수있게되었고, 각군및기관들이훈련시뮬레이션에서 JLVC 사용은다양한영역에서작전이정확하게표현되도록보장하는데도움을준다. 그러나 JLVC 페더레이션사용에대한주결점은상대적으로고도의자원 ( 모의운용요원, 장비 ) 이소요될수있으며시나리오및훈련대상에따라그구조가상당히복잡해질수있다는것이다. 15년 KR/FE 에서 MTWS 22) 모델을연동시험한바있으며, 향후 JLVC2020 을위한노력이지속적으로발전될것으로알고있다. 미육군 LVCG 발전계획미육군은 [ 표 3] 과같이 LVCG 과학화훈련체계에발전방향을단기, 중기, 장기로단계화하여제시하고있다. 미군의 LVC 는기술의발전과더불어많은변화를거듭해왔으며, STOW 에서 STE 로, 그리고최근 LVCG-ITE 로발전된개념이 21~ 30 중기에서 STE 를다시언급한사실을눈여겨볼필요가있다. 이는현재까지진정한합성훈련환경이제한되었음을추측할수있고, 통합에서합성으로향해가고있으며, 미래에는실기동훈련도합성의대상으로고려하는등그개념이계속해서진화되고있음을알수있다. 23) 21) 美합동합성전장 (JLVC) 연동체계통합지침서 P3-2 22) MTWS : Marine Tactical Warfare Simulation( 미해병대상륙전모의모델 ) 23) America's Army Our Profession P4 12

13 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 표 3 미육군의미래과학화훈련체계적용및개발방향 구분 15~ 20 단기 21~ 30 중기 31 년이후장기 개념 내용 ITE 통합훈련환경 V&C, One World 를지원하는아키텍처분석및개발 STE 합성훈련환경 여단이하 V&C 충실도 ( 저 ) 시뮬레이터 연구소, HS 게임기반구조 사단급 Constructive 충실도 ( 중 )SAF 가상모의 연구소, HS, CTC FHTE-LS 24) 미래전체훈련환경 - 실기동합성 AI SAF 충실도 ( 고 ) 시뮬레이터 연구소, HS, CTC 미군도 LVC 체계통합의복잡성으로인하여 LVC 체계가통합되어작전요구를충분히충족하는단일합성전장환경은구현되지않았고진행형이다. 아래 [ 표 4] 는수집된자료를바탕으로제시한제대별 LVC 훈련방법현황이다. 표 4 미육군의제대별 LVC훈련방법 제대 / 훈련수준 Crawl( 초급 ) Walk( 중급 ) Run( 고급 ) 연합 / 합참 C V(MUSE)C LVC(JLVC) 군단 / 사단 C V(MUSE)C V(MUSE)C 여단급 C LVC L 대대급 LVC LV L 중대급 LV LV L 소 / 분대급 LV LV LV 개인 LV LV LV 우리가주목해야할것은미육군은작전환경에따라훈련개념이발전되고, 훈련개념에의거하여훈련환경을제공하며, 미래의기술추이를고려하되, 단기 중기 장기에따라단계적으로훈련체계를발전시키고있다는것이다. 24) FHTE-LS : Future Holistic Training Environment - Live Synthetic 13

14 국방과학기술정보제 52 호 영국육군 LVC 통합훈련발전 워게임모델과시뮬레이터에의한훈련체계 CSTTG 25) 에서는남부와북부, 독일등 3개소에서전투단 군단급제대를대상으로 CAST (Command & Staff Trainer) 를운용하고있으며, C4I 체계를이용하여지휘관및참모를훈련하는것으로, 상급및하급부대대응반, 해제대관찰단, 사후검토팀으로구성되어있다. 또한남부와독일 2개소로편성하여 CATT(Combined Arms Tactical Trainer) 시뮬레이터가있으며, [ 표 5] 와같이훈련제대별 3주씩연간 44 주훈련을실시한다. CATT 훈련은가상공간에서전기전술절차를숙달하는훈련으로전차, 장갑차, 헬기등특수및일반장비에대한 140 개의시뮬레이터 (2개대대규모 ) 를활용하고있다. 표 5 영국육군의제대별연간훈련부대수 구분전투단여단사단군단 연간훈련부대수 25 개 9 개 2 개 1 개 훈련 3주차에는 CAST 와 CATT 가통합된지휘참모전술훈련 (CSTTX : Command & Staff Tactical Training Exercise) 을실시함으로써전투수행능력을배양하고있다. V와 C는상호연동이가능하나, 실제각각의다른시간과공간을어떻게융합할것인가에대해서는장기적인관점에서연구중이며, 현재는예산등의이유로분리하여훈련하고있다. 26) 실기동모의훈련주로전투단 ( 증강된대대급 ) 을대상으로 Warminster 훈련장에서실시하며, 여단급 FTX 도가능하나, 여건 ( 예산, 장비등 ) 을고려할때제한되어여단급 FTX 를위해새로운방법을모색하고있는중이다. LVC 통합훈련의필요성을인정하면서도예산과네트워크연결방안등을고려하여매우신중하게장기적인관점에서연구중임을확인할수있다. 25) CSTTG : Command & Staff Tactical Training Group 지휘참모전술훈련단 26) 15 년해외출장결과보고, 육군교육사령부 14

15 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 독일육군 LVC 통합훈련발전 Constructive 독일군에는군단급이상부대가조직되어있지않으며, 주로지휘참모대에서작전술제대교육및훈련시교관및교육생들이활용하는데, SimoF( 작전적지휘시뮬레이션, Simulationssystem Operative Fuehrung) 모델을활용하고있다. 여단 군단지휘관및참모훈련용으로 KORA(Korps Rahmenuebung) 모델을활용하고있으며, GUPPIS(Gefechts simulation zur Unterstentzung von Plan - und Stabsuebungen in Staeben und an Schulen, 참모부및학교의계획및참모연습지원전투시뮬레이션 ) 로도불리기도한다. 소대및중대단위묘사가가능하다. 시뮬레이션센터는독일중부지역에위치하고있고정기적으로외국군과의합동및연합훈련을실시하며, 독일과네덜란드군단, 벨기에및네덜란드사단참모진, 이탈리아, 영국, 미국, 덴마크, 프랑스군으로구성된다. 27) 시뮬레이션센터 그림 5 독일군제대별워게임모의모델과훈련장 대대 여단지휘관및참모훈련용으로 SIRA(Simulation Rahmenuebung) 모델을운용하며, GESI(Gefechtss Simulation, 전투시뮬레이션 ) 로불리기도한다. 6개의주요병과학교 ( 장교학교, 기갑, 보병, 포병학교등 ) 에설치되어있으며, 특수작전사단훈련용 SIRA 는특수작전교육센터에추가설치되어있다. 병과학교내에서예하부대가컴퓨터로묘사되는동안대대지휘소는야전에전개되어전투를지휘한다. 장교학교의전술센터에서는 50여개주요전사를재현한교육프로그램을개발하여활용중이며, 해외파병부대의평화유지작전을위해최소 8개교전상대를대상으로 27) 독일군의시뮬레이션교육및훈련브리핑 P

16 국방과학기술정보제 52 호 연합, 적대, 중립관계로경고사격, 자기방어를위한사격허가, 데모, 인질, 포로등을묘사할수있다. 실기동훈련 (FTX 와 Live Simulation) 실기동훈련장으로지역훈련장과전투훈련센터를운용하고있다. 북부지역에기갑부대훈련용으로 2개의훈련장, 중부지역에보병부대훈련용으로 2개의훈련장을보유하고있으며, 증강된중대규모 ( 동시에 2 3 개중대훈련 ) 훈련이가능하다. 훈련기간은 9 14일이며 3 4 일훈련준비, 실사격을포함 3일간주야연속으로실시한다. 전투훈련센터는구동독지역에위치하여규모는 13 28km로증강된기갑대대훈련이가능하며, 신체적 정신적어려움하에서지휘관의군사지식, 능력, 지휘능력을배양하기위한 Leadership-Training에훈련중점을둔다. 장비는 AGDUS(Ausbildungs Geraet Duell Simulator, 교육용장비듀얼 ( 상호교전 ) 시뮬레이터 ) 를활용한다. 실기동전투훈련은 [ 그림 6] 과같이 2단계로진행하며소대 대대규모 FTXⅠ 은 5 9 일간실시하고, 훈련의하이라이트인증강된대대 TF 규모의 FTXⅡ 는 4 8 일간실시하거나또는여단장결심에의거대대참모부만별도로대대 여단전술기 SIRA를이용하여 CPX를실시한다. 그림 6 독일군전투훈련단계별훈련및일정 시뮬레이션교육훈련과병행한네트워크작전지휘실험전투훈련센터의네트워크작전지휘및전쟁연습능력을개선하기위해초기단계로 05년부터중대급을대상으로네트워크작전지휘실험을실시하였으며 08년까지증강된대대를대상으로실험을실시하였다. 실험을통해전출처정보 ( 무인정찰기정찰결과포함 ) 의전술제대까지전파능력과효과를확인하고자하였다. 장기적으로는시뮬레이션센터와전투훈련센터를네트워크로연결하며, 또한합동연습을위해공군및해군의시뮬레이션시스템과도연결할복안이있다. 궁극적으로정찰 지휘 효과 ( 타격 ) 의실시간시스템을합동및연합부대에통합하여미래의디지털전쟁에대비하고자하는것이다. 16

17 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 독일은제한된훈련장여건및비용절감을고려하여단계별시뮬레이션교육을정립하여적용하고있으며, 특히전투훈련센터에서전술교전시뮬레이터를활용하여실사격과기동훈련을실시함으로써실전적훈련효과를극대화하고있다. 미군의 LVC 합성전장개념을자체검토한결과고도의과학기술요구와고비용에비해실제적교육훈련효과가크지않다고판단하였다. 표 6 LVC 상호연동시훈련효과비교 + : useful, 0 : partly useful, - : not useful 구분 Virtual Live Constructive Virtual Live + - Constructive + 실기동훈련장이제한되고국방예산의대폭삭감이논의되는가운데, 과학화훈련을중시하는독일의상황이우리와유사한상황이라고생각된다. 한국육군의 LVC 통합훈련발전방향 연합연습모의지원발전방향 현실태 발전방향 그림 7 연합연습모의지원체계현실태및발전방향 17

18 국방과학기술정보제 52 호 현재육군에는 2가지형태의창조 21 모델과전투근무지원모델을운용하고있다. 교육사령부 ( 모델개발운영처 ) 에서연합연습모의지원을담당하고있으며, 이를위해해마다창조21 모델과전근지모델을연합전투모의실 ( 용산 ) 로운송하고담당장교를 1년에 3~4개월동안출장 파견보내고있다. 다른하나는 BCTP 단에서군단및사단전투지휘훈련을모의지원하고있다. 향후창조 21모델성능개량시연합연습용과군 사단전투지휘훈련용을통합하여단일화하고, 이를워게임전용망으로 BCTP 단에서모의지원할수있도록개선해야할것이다. 또한新창조 21모델을비롯한전승21 체계가합참의기능모델 ( 대화력전모델, 민군작전모델등 ) 및각군단 ATCIS 와연동되어야하며, 이것이실현된다면향토사단의안정화작전모의지원과함께합동작전지속지원모델이연합연습용전근지모델을대체할수있게된다. 향후한국군의지상전을한국측모델로모의하려면화랑21 모델을성능개량하거나新창조 21모델을후방지역작전모의가가능하도록성능개량을해야한다. 군 사단전투지휘훈련모의지원발전방향앞으로합참의기능모델과연동하여다양한작전을모의지원하여야하며, BCTP훈련과 KCTC 훈련을연동하여사단급 LVC 통합훈련을하기위해서는전승 21 체계를 KCTC 훈련체계와연동하여사단급 LVC 통합훈련이가능하도록연동기능을추가해야한다. 구분 현실태 발전방향 연합연습야전군 ( 지작사 ) 없음 군단 향토사단 상비사단 그림 8 군 사단전투지휘훈련모의지원체계현실태및발전방향 18

19 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 사단급 LVC 통합훈련발전방향사단급 LVC 통합훈련의목적은다음과같이복합적이다. 첫째, 사단지휘관및참모에게실전적과학화훈련환경을제공하기위한것으로사단급제대의과학화훈련체계가가장실전적인훈련효과를기대하고있다. 표 7 기존의사단지휘관및참모훈련체계와 LVC 통합훈련적용 ( 안 ) 구분초기습득숙달훈련수준유지야전정규작전 전투참모단훈련 혹한기훈련 야외기동 호국훈련국지도발 ( 작계지역적용 ) ( 작계지역적용 ) 지상협동 대침투종합 과학화훈련 부임초기지휘통제기구훈련 ( 작계지역 ) 군 사단 BCTP 통합 ( 작계지역 ) 사단급 LVC 통합훈련 ( 임의지역적용 ) 둘째, KCTC 실기동부대의연 대대지휘관및참모에게상급부대와연계한동시 통합성을향상시킨실전적과학화훈련환경을제공하는데있다. 야전 표 8 기존연대지휘관및참모훈련체계와 LVC 통합훈련적용 ( 안 ) 구분초기습득숙달훈련수준유지 정규작전 국지도발 과학화훈련 지휘통제기구훈련 ( 작계지역 ) 연 대대전투지휘훈련 ( 작계지역 ) 연 대대전술 혹한기훈련 ( 작계지역 ) 여단급 KCTC ( 임의지역 ) 연 대대전술훈련평가 ( 작계지역 ) 사단급 LVC 통합훈련 ( 임의지역 ) 셋째, 육군항공부대가야전에서호국훈련또는사단기동훈련시기동위주의훈련으로사격훈련이제한되므로, 만일시뮬레이터와전투지휘훈련을연동하여통합훈련을실시한다면, 예행연습단계에서사단의전술적상황하사격기술을숙달할수있을것이다. 이어서육항부대가여단급 KCTC 훈련을통해제병협동훈련에참여한다면이상적인단계별훈련체계가될것이다. 표 9 육군항공부대훈련체계 구분초기습득숙달훈련수준유지 사단기동 호국훈련야전부대 CPX, CPMX 실사격, 실비행 ( 비사격기동위주 ) 과학화훈련 시뮬레이터단독 ( 조종사전투기술숙달 ) 군 사단 BCTP ( 대부대전술과육항운용 ) 사단급 LVC 통합 ( 창조 21- 시뮬레이터 ) 여단급 LVC 통합 ( 전투 21- 시뮬레이터 ) 여단급 KCTC 훈련시육항전술적운용 19

20 국방과학기술정보제 52 호 사단급 LVC 통합훈련의정의위에서제시한훈련목적을달성하기위한측면에서사단급 LVC 통합훈련을정의해보면 LVCG 과학화훈련체계를활용한 2개이상의서로다른독립된훈련체계와 C4I 체계를통합하여사단급제대의공통작전상황도 (COP) 에전시함으로써상하제대간동시성, 통합성, 실전성을향상시킨과학화훈련이다. 라고할수있을것이다. 이는단순히 2개이상의 LVCG 체계를연동하여훈련한다고통합훈련이될수는없다는말이다. 이를테면전승21 체계는창조 21- 화랑21-전근지 -ATCIS 로연동되었지만훈련대상과목적이한가지이므로 LVC 통합훈련이라고말할수없다. 다만훈련목적에따라 V-C-ATCIS, L-C-ATCIS, L-V-C-ATCIS 등다양한형태의 LVC 통합훈련이존재할수있다. 사단급 LVC 통합훈련의운용개념과훈련방법검토훈련방법으로사단지휘소운용측면에서크게두가지방법을검토하였다. 첫번째로사단지휘소를주둔지에위치하는방안으로사단 (-) 가 BCTP훈련을실시하고, 1개연대는 KCTC 훈련장에서실기동훈련을하는것이다. 두번째는사단지휘소를 KCTC 훈련장에위치하는방안으로사단 (-) 와 1개연대가실기동훈련을하고나머지부대는워게임모델에의한 BCTP훈련을실시하는것이다. 방안 2의장점은사단지휘소로부터예하연대, 대대, 중 소대까지의지휘통제체계에대하여야지에서운용하는실태를직접체험할수있다는것이다. 또한사단지휘소를운용하면서지휘소경계를비롯한실질적인후방지역작전을체험하고, 작전실시간사단장의예하부대현장지도가가능하다는것등방안 2가방안 1보다더실전적인것으로평가되었다. 20

21 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 그림 9 사단급 LVC 통합훈련개념도 ( 안 ) 육군항공전술훈련용시뮬레이터연동필요성검토아래 [ 표 10] 은독일에서 V-C 연동에대하여분석한내용으로, 가상모의지원하 Constructive 에의한지휘관 / 참모훈련에대한분석이다. 28) 독일과영국은 V-C 연동을하고있지않으며, 미군의경우 AVCATT 29) 을이동식으로운용하여워게임모델근처에위치하므로네트워크부하문제가해소되었다. 표 10 가상모의지원하워게임모의에의한 VC 연동훈련장단점비교 장점단점 여러제대동시훈련가능 Virtual 시뮬레이터훈련시개인실수의영향 / 효과정도를워게임모델훈련에서확인가능 전투병과 ( 육항, 정찰 ) 의실제적훈련효과를상위제대지휘관및참모훈련에서구현가능 비전투병과 ( 병기, 병참 ) 의실제적훈련효과를워게임모델훈련에서구현제한 양개시뮬레이터 ( 부대, 상황 ) 의공간적이격으로인한훈련조정, 통제, 평가복잡 워게임모델훈련부대의비용이 Virtual 훈련부대의비용보다절대적으로높음 ( 대대전술기의참모훈련 vs Virtual 훈련 ) 28) 독일군 LVC 사업분석, P6-4 29) AVCATT : Aviation Reconfigurable Manned Simulator, 육군항공시뮬레이터 21

22 국방과학기술정보제 52 호 다음 [ 표 11] 은독일에서워게임모의지원하가상모의에의한 VC연동훈련에대하여장단점을분석한내용이다. 이를볼때 VC 연동에대한훈련효과와더불어현재의기술수준과비용대효과측면의면밀한검토가필요하다. 표 11 워게임모의지원하가상모의에의한 VC 연동훈련장단점비교 장점단점 Virtual 시뮬레이터훈련부대에인접 / 상급부대상황반영가능 전투시뮬레이터미보유병과부대 ( 예 ; 병참 ) 의제병협동훈련참가가능 Virtual 시뮬레이터훈련부대에영향지역상황반영가능 여러제대의동시훈련가능 * 2 개제대이상훈련은평가의복잡성으로교육훈련효과미비 양개시뮬레이터 ( 부대, 상황 ) 의공간적이격으로인한훈련조정, 통제, 평가복잡 양개시뮬레이터결합시고난도기술적복잡성 ( 지형데이터, 모델간일관성등 ) 대두 [ 표 12] 에서는기존의고정식시뮬레이터와이동식시뮬레이터의장단점을비교했다. SAF 30) 기술이성숙될때까지연동을유보하거나꼭필요하다면이동식육항시뮬레이터를전력화하여연동할것을제안한다. 표 12 고정식및이동식육항시뮬레이터의장단점비교 구분기존고정식시뮬레이터신규이동식시뮬레이터 장점 육항부대이동준비소요절약 기존시뮬레이터수정불필요 네트워크부하문제해소 훈련준비소요와네트워크연결비용절감 사 여단급 LVC 통합훈련겸용가능 단점 기존시뮬레이터대폭수정 * SAF 등컴퓨터가상군개발 / 반영 항공단 여단 항공교와 BCTP 단대규모네트워크연결소요 네트워크부하로속도충족의문 워게임전용망사용제한으로많은네트워크사용예산필요 신규시뮬레이터개발및전력화를위한개발기간및비용증대 30) SAF : Semi-Automated Forces, 컴퓨터가상군으로서, 지능을보유한자율적개체 ( 병사또는무기체계 ) 로교전모의를수행하고통제할수있음 22

23 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 야전부대연대급 LVC 통합훈련발전방향우리육군의연 대대기존훈련체계와과학화훈련체계적용방향을검토한결과를아래와같이제시하였다. 여단급 KCTC훈련체계를고려할때여단급 LVC 통합훈련필요성에대한재검토가필요하다. 왜냐하면중대급쌍방자유기동이가능한충분한공간을확보한훈련장이제한되며, 중대급마일즈장비가피 아교전위주의단순한장비로연동이불가하기때문이다. 이를고려할때미국식의여단급 LVC 통합훈련은한국군에당장적용하기에는현실적으로제한사항이많다. 그런데전투 21 모델은모든사 여단과상무대등에서운용하며연간 300여회의전투지휘훈련을실시하고있는매우중요한훈련체계로자리매김하고있다. 따라서전투21 모델과 ATCIS 연동등으로워게임모델위주의연 대대전투지휘훈련을제안한다. 참고로미국 2사단이 WMPRC 31) 에서 LVC 통합훈련을운영하는데필요한인력은현역, 군무원, 계약업체직원등 37명이다. 따라서여단급 LVC 통합훈련을적용하려면예산과훈련부대의접근성, 그리고훈련체계의지속성과군인력감축추세등현실적인제한사항을충분히검토해야할것이다. 야전 표 13 야전연대급제대의 LVC 통합훈련적용방안 구분초기습득숙달훈련수준유지 과학화훈련 정규 대침투 지휘통제기구훈련 ( 작계지역 ) 연대대전투지휘훈련 ( 작계지역 ) * 전투 21 모델과 ATCIS 연동 연 대대전술훈련 ( 작계지역 ) 혹한기훈련 ( 작계 ) 여단급 KCTC ( 임의지역적용 ) 연 대대전술훈련평가 ( 작계지역적용 ) 사단급 LVC 통합훈련 ( 임의지역적용 ) 상무전술종합훈련발전방향현재고군반전술훈련체계는 [ 표 14] 와같이각단계가이원화되어있다. 중대실기동훈련과상무전술종합훈련을분리하여운용하는바, 여단급 LVC 통합훈련을실시한다면상하제대의동시통합성을달성할수있을것이다. 31) WMPRC(Warrior Mission Planning and Rehearsal Complex) 전투임무계획예행연습종합훈련장미 8 군, 주한미군, 통신전자사령부는미 2 사단작계임무수행준비를위해 WMPRC 에서전술적 LVCG 통합여단및대대 LVCG-ITE, JLVC, FIRESIM, JDLM, JCATS 등운영지원 23

24 국방과학기술정보제 52 호 표 14 현재고군반전술훈련단계 [ 그림 10] 은상무대의여단급 LVC 통합훈련을구성해본모의지원체계이다. 그림 10 미래상무대여단급 LVC 통합훈련체계 ( 안 ) [ 표 15] 와같이 2개기수를통합한다면시너지효과를기대할것으로판단된다. 특히, 병과학교별심화학습훈련인보병중대실기동훈련 (Live) 과육군항공 표 15 미래고군반전술훈련단계 ( 안 ) 시뮬레이터 (Virtual) 를전투21모델 (Constructive) 과연동, 상무전술로통합하여연대작전의일부로훈련할수있다면제병협동훈련효과를향상시킬수있을것이다. 이때전투 24

25 특집기사 육군의 LVC 통합훈련발전방향 21 모델과 ATCIS 가연동된다면실전성이더욱강화될것이며, 추가하여게임등을연동한다면학생장교들은 LVCG 과학화훈련체계를습득함으로써야전에서의과학화훈련체계적응력또한높이는계기가될것이다. 육군의제대별 LVC 통합훈련발전방향 ( 안 ) [ 표 3] 과같이미군의 LVC 관련기술발전추세를고려할때, 우리도 LVCG 과학화훈련체계발전추세와국내기술동향을고려하여상기와같이단계적 점진적으로추진할것을제안한다. 표 16 제대별 LVC 통합훈련발전방향 ( 안 ) 구분 15~ 20 단기 21~ 30 중기 31 년이후장기 기술개발동향 공통 SAF 핵심기술개발 * / 00 억원 실시간 LVC 연동통신미들웨어프레임워크 * 년 / 00 억원 공통 SAF 구현 * V-C 연동핵심기술 Aggregation-Disaggregation 이동식육항시뮬레이터전력화 중대급마일즈수준향상 * L-C 연동가능 ( 상무대 ) 실기동 (L)- 워게임모의 (C) 연동수준향상 韓육군 연합연습 군 사단 연 대대 합참민군작전모델과창조 21 모델연동 합참대화력전모델과창조 21 모델연동 합동작전지속모의모델 * 연합연습용전근지모델대체 창조 21 모델성능개량 * 연합 군사단용통합 * 합참기능모델과연동병행 사단급 LVC 연동체계 전투 21 모델성능개량 * 개체단위모의구현 전투 21 모델 -ATCIS 연동 ATCIS 성능개량및전력화 연합연습간 ATCIS 연동 BCTP 단연합연습모의지원 안정화작전모의 상무전술종합훈련시여단급 LVC 통합훈련 * 전투 21- 중대급마일즈연동 한미연동체계간연동 * KSIMS-JTTI+K 新창조 21 모델성능개량 * 다중해상도구현 사단급 LVC 통합훈련시 LVC 연동수준향상 新전투 21 모델성능개량 * 다중 여단급 LVC 통합훈련체계구축 * 게임과연동 25

26 국방과학기술정보제 52 호 맺음말 열악한훈련환경을극복하기위하여과학화훈련체계에대한관심이증폭되고있는가운데아래와같이몇가지제언을하고자한다. 첫째, 명확한훈련목적과운용개념에기초하여과학화훈련체계소요를식별해야한다. 즉무엇을훈련시킬것인가를먼저정립해야만사용자인야전부대와학교기관을만족시킬수있는체계를개발할수있다. 그동안불명확한훈련목적과훈련개념으로선행연구또는체계개발간사업관리부서와개발업체가상당한고전을겪어온경우가있었으며, 개발진행간 ROC 수정을번복한사례도일부있었음을부인할수없다. 둘째, 훈련목적에부합하도록연동대상을선정해야한다. 앞으로개발할모든과학화훈련체계가연동을전제로개발할필요는없다. 만일모든체계에대하여연동을전제로한상호운용성준수를요구한다면그만큼비용이증대될것은자명한이치이다. 셋째, 신규과학화훈련체계개발을결정하기위해서는훈련소요에입각한우선순위를선정하고기존훈련체계와비교하여중복되지않아야할것이며, 신규체계에대한면밀한비용대비효과분석을실시해야한다. 예산의한계가있기때문에경제성과효과성을따져서꼭필요한체계개발로무분별한전력화가되지않도록경계해야한다. 넷째, 꼼꼼한종합군수지원소요반영이다. 체계개발만큼이나체계를운용하는전문인력과정비및유지보수체계의확립은매우중요하다. 만일종합군수지원소요반영이어렵다면, 전력화여부는재검토되어야한다. 다섯째, 관련부서와긴밀한협업체계구축이다. 사용자가만족하는과학화훈련체계를개발하려면육군이사용자요구를명확하게제시해야하며, 필요시개발중에도사업관리부서인방사청과긴밀한협조를통해사용자요구충족여부를확인하고수정사항을협조해야만할것이다. 참고문헌 1. 美 JLVC 연동체계통합지침서 ( 번역 ), 육군교육사령부, 美교육사견문록, 육군교육사령관, 공통 SAF 시뮬레이션구성기술, 국방과학연구소, LVC 및 JLVC 관련참고보고, 연합전투모의실, LVC-G 훈련체계참고보고, 연합전투모의실, 독일군시뮬레이션교육 훈련브리핑, 독일육군청중령석승규, 독일군전쟁모의연습상황수시보고서, 독일육군청중령석승규, '15 해외출장결과보고, 육군교육사령부, Simulation Operation Professional Development Course: Fundamentals of Models and Simulations Program Management, AMSO, WMPRC 방문브리핑자료,

27 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 국방기술품질원기술기획본부분석평가부기술분석팀선임연구원구기영, 책임연구원이종호 서론 현정부재정은소비 투자기반확충을통한경제활력제고, 안전투자확대, 서민복지등에중점배분됨에따라, 정부재정대비국방비점유율은 14년 14.4% 에서 15년 14.5% 로비슷한수준으로유지하지만다양한작전요구를충족하기에미흡한실정이다. 또한, 국방비증가대비방위력개선비는지속적으로감소되고있어국방예산의효율적운용이필요한상황이다. 하지만국방획득체계프로세스단절에따라소요기획, 획득, 운용유지단계의유기적연계가미흡하여효율적운용환경조성이어려운실정이다. 따라서이런문제점을극복하는한방법으로국방획득기관간에 M&S 1) 를활용한유기적협업을위한협력체계구축을제안하고자한다. SBA 2) 는무기체계획득전수명주기에걸쳐기간단축, 비용절감, 위험감소, 품질향상을위해첨단정보기술과 M&S 를활용하여이해당사자들의협업공조를통해획득업무를수행하는개념이다. 일부에서는 SBA 개념을 CAD 3) /SBD 4) 또는 CAM 5) 을 SBA 로간주하기도하지만, SBA 는 SBD 보다훨씬광범위한개념이다. 국내에서는국방기관및방산업체들이 SBA 적용을위해서 DIRR 6), CE 7), DPD 8), DIF 9) 등의시스템이필요하나, 우리나라에서는현재 1단계로 DIRR/MSRR 10) 성격의 SBA 통합정보체계 와 국방 M&S 표준자료체계 를구축운용하고있다. 하지만 SBA 통합정보체계만으로는 M&S 자원을효과적으로사용하지못해한국군에근본적인 SBA 적용이곤란한실정이다. 본고에서는국방예산절감과효율적국방획득체계구축을위한한방안으로서, 소요기획 1) Modeling & Simulation, 모델링및시뮬레이션 2) Simulation Based Acquisition, 시뮬레이션기반획득 3) Computer Aided Design, 컴퓨터보조디자인 4) Simulation Based Design, 시뮬레이션기반설계 5) Computer Aided Manufacturing, 컴퓨터활용제조 6) DoD Industry Resource Repository, 군 산자원저장소 7) Coordination/Collaboration Environment, 협업공조환경 8) Distributed Product Description, 분산제품기술서 9) Data Interchange Format, 자료교환양식 10) Modeling & Simulation Resource Repository, M&S 자원저장소 27

28 국방과학기술정보제 52 호 단계에서운용유지단계까지무기체계획득전순기에서 M&S 를활용함으로써무기체계획득패러다임변화와혁신을위한 SBA 개념및적용필요성, SBA 체계발전방향을제시하고자한다. SBA 정의및운용개념 SBA 정의및기본원리 SBA 는무기체계획득전수명주기간정보기술 (IT) 과 M&S 를활용한반복적, 통합적제품및절차개발 (IPPD 11) ) 접근방법으로총소유비용 (TOC 12) ) 을독립변수 (CAIV 13) ) 로유지하면서양질의무기체계를획득하는개념이다. 이는무기체계획득이해당사자간에첨단정보기술및 M&S 를기반으로협업공조환경활용을통해획득시간, 비용, 위험을감소하고품질, 군수지원성향상을목적으로하고있다. SBA 체계기본원리는정보기술과 M&S 를활용하여획득절차를개선하고설계, 제조 생산, 배치 운용각단계에서사전검증을통해위험을줄이는데있다. 또한, 협업공조환경하에재사용과상호연동이가능한도구와자원을재활용하여예산을절감하고, 데이터교환표준이적용된공통기술아키텍처를통해필요한정보를필요한사람들사이에실시간공유하는데있다. SBA 는획득에단순히정보기술과 M&S 를활용한다는의미이상으로무기체계획득방법과조직구조의변화뿐만아니라문화, 프로세스, 환경이포함된 3대요소의변화가필요하다. 여기서문화는보다빨리, 보다저렴하게, 보다양질의무기체계를획득하기위해관련기관들이협업하는의미를뜻하고, 프로세스는정보공유를통해 M&S 를활용하여신속하고반복적으로무기체계를검증함을뜻한다. 환경은데이터저장소를활용하여웹기반분산협업환경구축을의미한다. 추진배경및경과미국은 1990 년대국방예산감소로무기체계획득절차에대한개선요구가증가하였다. 또한복합시스템개발시비효율적이고기술적제약이포함된미획득절차개선방안으로정보기술과 M&S 를활용하는것이지혜로운방법임을인식하였다 년미 NPR 14) 에서획득시간 25% 를, 미 DSAC 15) 에서획득시간 50% 단축을지시하여 11) Integrated Product and Process Development, 통합적제품및절차개발 12) Total Ownership Cost, 총소유비용 13) Cost As Independent Variable, 비용을독립변수로간주 28

29 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 총소유비용 (TOC) 절감을목표로설정하였다 년미국방성은정보기술과시뮬레이션기술을활용하는것이 SBA 임을자각하기시작하였다 년 12 월에미 M&S 집행위원회에서 SBA 비전과목표를설정하고추진하기시작하여 1998 년 3월과 8월에미획득위원회는합동 SBA TF를구성하여 SBA 로드맵을발표하였다 년에미합참과공군이주로사용할 JMASS 16), 2000 년에미육군에서활용할 SMART 17) 프로그램을착수하였고 2007 년 6월미하원의결 487호로 M&S 를국가핵심기술로지정하였다. 체계개념 SBA 는군, 산업체이해당사자들이제품의품질개선과개발비용절감을위해정보기술과 M&S 를활용, 정보공유를통하여제품을개발하는프로세스이다. 즉획득전수명주기동안 M&S 를적극사용하는것을가장중요하게여기는데, 특히설계단계에서가상프로토타입을사용하여합성환경조건에서시험평가를통하여문제점을사전에식별 수정하고가상제조를통하여실제물리적체계를만들어가는데사용한다. 이러한과정이반복적으로이루어져결국획득체계의능력을극대화하고비용과시간을최소화하는것이 SBA 비전이며, 이러한과정을표현한것이 [ 그림 1] 이다. 그림 1 SBA 비전 14) National Performance Review 15) Defense System Affordability Council 16) Joint M&S System 합동 M&S 체계 17) Simulation & Modeling for Acquisition, Requirement and Training 29

30 국방과학기술정보제 52 호 특히, SBA 는웹기반을통하여자원과도구의재사용, 상호연동운용위한분산자원저장소인군 산자원저장소 (DIRR) 와협업공조환경 (CE), 분산되어있는제품정보를획득전순기간모든 IPT 참여자들에게공통제품관점을제공하는분산제품기술서 (DPD), 내용의손실, 왜곡없이 DPD 정보교환을촉진하는공통, 변환양식인자료교환양식 (DIF) 으로구성되어있다. [ 그림 2] 는 SBA 체계개념도이다. 그림 2 체계개념도 국내외 SBA 적용사례및비교분석 미국의 SBA 적용사례 [ 그림 3] 의합동 M&S 체계 (JMASS) 는미합참과공군이주로활용할목적으로계획되어 1990년초반미공군의항공체계센터와 Wright 실험소 (ASC&WL 18) ) 가개발한고해상도로모의되는교전 / 공학급수준의체계로무기체계및부품의성능특성분석에활용된다. SMART 는 1996 년부터미육군의 AMSO(Army M&S Office) 가주관하여개발하였으며, 무기체계획득을위한소요기획부터운영유지단계까지통합된관점에서미육군획득업무에적용하고자하였다. [ 그림 4] 는 SMART 의개념을나타낸것으로무기체계획득에있어서 TOC 의감소와최초작전능력 (IOC) 19) 까지의기간단축, 무기체계의운영유지, 군수지원성, 정비성및군사적 18) Aeronautical System Center and Wright Laboratory 19) Initial Operation Capability 30

31 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 가치를증가시키는것이고, 병사개인및승무원 (crew) 의훈련은물론비용대비효과측면에서보다효율적인훈련이가능하도록하는데있다. 결국, SMART 의궁극적인목적은더좋은장비 (better), 더빠른획득 (faster), 그리고적은비용 (cheeper) 으로무기체계를획득하고효율적으로훈련하는데있다. 그림 3 JMASS 구성요소 그림 4 SMART 개념 31

32 국방과학기술정보제 52 호 영국, 호주, NATO 의 SBA 적용사례영국은미국의 SBA 와내용은유사하나명칭은 SeBA 20) 로바꾸어적용하고있으며, 국방획득과정전반에걸쳐연구개발, 시범및요구정의등의업무에 M&S 를적용하고있다. 또한중앙지식저장소를통한 M&S 모델및기타소프트웨어, 데이터등을공유하고있으며이들의재사용을요구하고있다. 호주군은 M&S 를많은획득사업에적용하였는데, 대표적인사업으로는 Project AIR 5077 (AEW&E 21) Project SEA 1427(Joint Patrol Vessel), Project SEA 1390(Warfighting Improvement Program), Land Projects and Restructuring The Army Project(RTA) 등이있다. 북대서양조약기구 (NATO 22) ) 는 1997 년 NATO 산하연구기술부에 M&S 종합발전전담기구를설치하여구상 ( 소요 ) 가능성입증 시범체계개발 가능성확인 체계개발 전력기획 / 계획, 무기획득및군사훈련분야등전획득주기에 M&S 적용을추진하였으며, 총 21개국이참여하였다. 국외 SBA 적용효과증진사례 M&S 를이용하여비용을절감한사례는군수분야뿐만아니라일반제조분야에이르기까지전분야에적용되어셀수없이많다. 여기서미국을중심으로비용절감사례를들면다음과같다. 미해군은기존의수륙양륙함대체를위하여개발된 LPD-17을새로운 M&S 도구를이용하여 600만달러를절감한동시에상부갑판의무게를 100 톤줄여성능을향상시켰고, 미 JSF(Joint Strike Fighter) 개발에서가상제조기법을이용하여전체예상수명주기비용가운데 3%(50억달러 ) 를절감하였다. 또한, 미육군의신형장갑차인브래들리 M2A3 (BFVS 23) ) 개발에 M&S 를이용한공학설계를활용하여사전효과분석에 88만달러를투입하여개발비용 3,400만달러를절감하였다. 미공군은공대공미사일 AMRAAM 24) 개발시효과분석에 650만달러를투자하여 25,000 만달러 (38배) 를절감하였다. 20) Synthetic environment Based Acquisition 21) Airborne Early Warning and Control Capability 22) North Atlantic Treaty Organization 23) Bradley Fighting Vehicle System 24) Advanced Medium Range Air-to-Air Missile 32

33 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 국내적용실태국내 SBA 관련정책으로는 2009 년 3월에방사청획득기획국에서발표한 SBA 기본계획추진현황및향후계획 이있다. 여기서 SBA 추진기본계획의목표는 첨단 복합무기체계획득을위한과학적인획득관리체계구축 을통한비용절감, 시간단축, 개발위험최소화및사업효율성향상으로설정하였다. 그림 5 SBA 통합정보체계 SBA 관련규정으로는국방정보화업무훈령에 SBA 통합정보체계에 M&S 자원을등록하도록되어있고방위사업관리규정에 M&S 를확대적용하고 SAP 25) 를작성하도록명시되어있다. 또한, 방사청과학적사업관리지침에각연구단계별 SAP 세부작성방안과 M&S 활용방안이서술되어있다. 국방기관 ( 각군, 합참및방사청등 ) 은소요기획및획득단계에서각기관자체적으로 M&S 를활용하고있다. 국과연은미국의 JMASS 와유사한 addsim 26) 을개발하여공학급및교전급을조립해사용할수있는환경을개발하고있고, 방산업체는 CAD/SBD, CAM 및 PLM 27) 수준으로적용하고있다. SBA 관련체계로는기품원에서구축한 [ 그림 5] 의각기관 M&S 자원의메타데이터를수집, 관리하는 SBA 통합정보체계와국방기관에게 M&S 표준자료를제공하기위해 KIDA 에서구축후합참에서운용하는국방 M&S 표준자료체계가있다. 25) Simulation Application Plan, 시뮬레이션활용계획 26) adaptive distributed paralled Simulation Environment fo the interoperable an reusable Models 27) Product Life- cycle Management 33

34 국방과학기술정보제 52 호 SBA 적용실태관련국내외비교분석미국, 영국, 호주등의국외선진국은 SBA 개념과원리를이해하여획득문화, 절차, 환경을조성하고정부와군은 SBA 체계로, 방산업체는 PLM 으로실질적협업공조를구현하였다. 하지만국내는각기관별로독립적으로 M&S 를이용하여도구및데이터의공유가안되고있는실정이다. 그결과획득대상무기체계에대한종합적인분석과협업이이루어지지않고있어 M&S 자원에대한상호운용과재사용이제한되고있다. 효율적인 SBA 적용을위해서는각기관이공통의도메인하에 M&S 도구와데이터가공유되고활용한결과에대한환류가가능한협업공조체계가있어야할것이다. 국내 SBA 관련체계분석결과, SBA 통합정보체계 는 M&S 자원정보공유가가능해기관, 군, 업체간협력기반을마련하였다. 그러나제한사항으로자원검색후재활용가능성협의및아이디어수집정도로만활용가능하고, 지적재산권과보안관련규정등으로인해자원의등록과검색및재활용이제한을받고있다. 특히 M&S 도구와자료의재사용및획득이해당사자들의협업공조환경이미구축되어 SBA 효과달성이곤란하다. 국방 M&S 표준자료체계 는각종 M&S 모델들에대한자료의표준을위하여구축하였으나, 자료에대한신뢰를높일수있는절차가필요하고표준화된자료의재활용을위한 M&S 관련체계 (SBA 통합정보체계, 분석및연습모델등 ) 와의연동이필요하다. 효율적국방예산집행을위한 SBA 체계발전방향 현국방획득체계의당면과제현국방획득체계의당면과제는 [ 표 1] 28) 과같이국방비증가율대비방위력개선비는지속적으로감소되고획득전수명주기관점에서소요기획, 획득, 운용유지단계간유기적연계가미흡한실정이라는점이다. 또한, 한정된국방예산대비다양한작전요구충족을위한효율적예산집행요구가증대되고있어, 이에대한대책수립이시급한상황이다. 표 1 연도별방위력개선비현황 ( 단위 : 억원 ) 구분 2008 년 2009 년 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 국방비 ( 증가율 ) 방위력개선비 000,000 (0.0) 00,000 (00.0) 000,000 (0.0) 00,000 (00.0) 000,000 (0.0) 00,000 (0.0) 000,000 (0.0) 00,000 (0.0) 000,000 (0.0) 00,000 (0.0) 000,000 (0.0) 000,000 (0.0) 28) 국방획득체계개선방위사업법개정법률안설명서 ( 국방부전력정책관실, ) 34

35 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 효율적국방예산집행을위한협업공조체계구축필요성미국, 영국, 호주등선진국은국방예산의효율적집행을위해 JMASS, SMART 등의 SBA 협업공조체계를구축하여활용하고있다. 따라서국내에서도한국군특성에맞는체계를구축하여활용할필요성이있는데, 그방안으로아래와같은 SBA 협업공조체계를구축하여활용하는것을제안하고자한다. [ 그림 6] 은 SBA 협업공조체계운용개념으로무기체계개발시국방기관과개발기관 ( 국과연또는방산업체 ) 이각각필요한 M&S 도구들을선택하여협업환경을구성하고, 협업공조체계자원저장소에저장되어있는제품데이터를 M&S 모델의입력데이터로활용하여분석및검토하며, 이결과를협업공조체계를활용하여개발하고자하는무기체계에반영을하자는것이다. 그림 6 SBA 협업공조체계운용개념도 무기체계획득과정중체계개발단계에서요구사항변경이나설계변경및수정등의업무가 M&S 를활용하여반복적으로이루어진다. 이러한 SBA 과정은미국의 SMART 체계와유사하며소요군과합참은협업공조체계내에저장되어있는 M&S 데이터와관련도구를이용하여임무효과분석을통한요구사항및운용개념을정립하고, 개발기관에서반영한설계 ( 가상프로토타입 ) 에대한검토를수행한다. 개발 35

36 국방과학기술정보제 52 호 기관은국방기관검토결과를설계 ( 가상프로토타입 ) 에신속히반영하여시행착오를사전에방지할수있을뿐아니라, 획득기간과비용을줄일수있는동시에품질을높일수있게된다. 체계구성도 SBA 협업공조체계는 [ 그림 7] 과같이 SBA 통합정보체계, 협업환경, M&S 연동지원, 그리고시스템관리등 4가지하부체계로구성된다. 그림 7 SBA 협업공조체계구성도 각구성체계에대해세부적으로검토하면 SBA 통합정보체계는 2012 년에개발이완료되어현재운용중에있으며, M&S 자원관리및기술문서작성, e-러닝 29) 으로구성되어있다. 신규로구축되어야할체계인협업환경은무기체계개발시의사소통을지원하고, M&S 연동지원체계는각종분석및시험에사용되는 M&S 모델연동을지원하는체계이다. 협업공조체계와연동할수있는외부체계로는방사청에서운용하는통합사업관리정보체계, 기품원에서운용하는 DTiMS 30), 그리고 ADD에서무기체계설계및형상관리에사용되는 WISEMAN 31) 체계, 합참에서 M&S 자료관리를위한국방 M&S 표준자료체계와연동할수 29) e-learning : e- 러닝은인터넷등통신망을통하여원격으로교육을제공하는서비스 30) DTiMS : 국방기술정보통합관리체계 31) Weapon System information Integration for System Engineering and Management : 국방과학연구소에서연구 36

37 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 있다. 시스템관리체계는사용자정보및자료를보호하고관리지원기능을수행한다. 데이터베이스는 SBA 통합정보체계의 M&S 자원저장소 (MSRR/DIRR) 인 M&S 자료와분산제품기술서 (DPD), 정책자료, 표준 / 규격관련자료들이저장관리되는기타자료 DB, 그리고사용자정보및보안관련정보와자료의접근권한을부여하는정보를저장관리하는시스템관리 DB로구분된다. 다음단락에서는 SBA 협업공조체계에서가장중요한협업환경, M&S 연동지원체계, 시스템관리체계, 분산제품기술서, 데이터교환형식에대해자세히설명하고자한다. 협업환경 (CE) 협업환경은 SBA 협업공조체계의핵심기능으로 [ 그림 8] 과같이업무협조, 자료공유, 회의지원등다양한기능을제공하여무기체계개발기관간의의사소통을원활하게할수있도록지원하는시스템이다. 협업공조를지원하기위해화상회의, 문서회의, 음성회의, 웹세미나등다양한회의기능을제공하고구성원협업일정관리, 협업참가자관리가제공된다. 그림 8 협업환경기능구성도 협업을위한정보공유를위해서오피스문서공유를통해회의중동시에다수의사용자가자료를보면서토의할수있는기능을제공한다. 프로그램의사용화면 ( 분석도구, M&S 도구 ) 을 개발업무를지원하기위한기반시스템으로연구개발목표체계의형상정보와설계정보의체계적인통합관리와공유를위한도구 37

38 국방과학기술정보제 52 호 공유하거나원격에서사용할수있도록어플리케이션공유기능을제공한다. 자료변환기 (DIF) 는협업에필요한자료를다양한분석도구및 M&S 모델에적용하기위해자료를변환하는기능을제공하여자료의상호운용성과재활용성을높인다. 협업환경통제는회의를관리하고통제하는기능을제공한다. 이를위해카메라원격조정, 잡음제어, 네트워크대역폭조정, 회의화면의레이아웃동기화기능이제공된다. 회의의진행상태및상황전파를위해배너또는자막기능을이용하여전파할수있다. Hot Pluging 32) 기능은회의중간에참여시키거나탈퇴시키는기능으로, 더욱유연하게회의를진행할수있도록하는다양한통제기능이제공된다. 시뮬레이션도구및분석도구의공유를위해서는협업정보공유의어플리케이션공유기능이사용되며, 데이터베이스의공유및활용을위해서오피스문서공유, 도면파일뷰어등이사용되고자료는데이터베이스에저장 관리된다. 자료변환기 (DIF) 는자료활용시사용하고자하는도구에맞게자료를변환해주는기능을제공한다. M&S 연동지원체계 M&S 연동지원체계는각기관이보유하고있는분석도구, 시뮬레이션간상호연동을통하여신뢰성있는시험이실시될수있도록지원한다. 이 M&S 연동지원체계는통상목적과필요에따라공학수준 M&S 부터교전, 임무수준까지연동되어시뮬레이션이진행되는상황및결과를공유할수있도록한다. 세부적으로연동을통제하는연동통제기와연동환경을모니터링하고, 관리는연동환경관리기로구성된다. 또한시뮬레이션되는상황을모니터링하고통제하는모의통제기능과 OMDT 33) 를이용하여모의데이터에대한정의를할수있도록한다. HLA/RTI 34) 서비스및 DDS 35) 연동서비스도지원한다. 연동자료분석은연동되는자료를수집하여분석용데이터베이스에저장 관리한다. 이자료를기반으로분석도구를활용하여분석된결과를확인하고공유할수있도록한다. 시스템관리체계 시스템관리체계는협업공조체계가여러개의하부체계로구성되어있으므로각각의하부체계들의정상동작유무확인, 서버및네트워크상태확인, 정보보호상태확인기능을 32) Hot Plugging : 컴퓨터와같은기기의구성요소를컴퓨터가동작하는도중에제거하고바꾸는기능 33) OMDT(Object Model Development Tool) : 연동객체관리도구로 HLA/RTI 기반에연동되는객체에대하여정의하는도구 34) HLA/RTI(High Level Architecture)/(Run-Time Infrastructure) : 분산시뮬레이션연동기술 35) DDS(Data Distribution Service) : 여러시스템을하나의시스템처럼연동을지원하는기술 38

39 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 제공한다. 또한시스템백업과복구기능을제공한다. 정보보호를위해사용자인증으로프로젝트참여자만체계접근이가능하도록하고 DPD 정보를다수준 다단계 (Multi-levels Multi-stages) 36) 정보보호방식으로운영되어야한다. 특히 IPsec 37) VPN 38) 기반접속환경에따른내외부의불법침입을능동적으로방어하고, 내부의주요정보자산을보호하기위해네트워크및시스템의실시간모니터링으로해킹, 악성코드, 웹바이러스확산, 정보유출등을미연에방지할수있어야한다. 분산제품기술서 (DPD) [ 그림 9] 의분산제품기술서 (DPD) 는웹 (web) 기술을통하여관련기관에분산되어있는저장소로부터무기체계제품데이터를수집해통일된제품표현으로정의한다. 그림 9 DPD 운용개념 획득전단계에서모든프로젝트참여자들에게 [ 표 2] 와같은개발과정에있는각단계별정보 ( 제품데이터, 모델데이터, 프로세스데이터 ) 를제공하는데표준화된구조를보유하여야하고, 설계변경에따른성능파라미터를최신화하여반영해야한다. 36) Multi-levels Multi-stages : 사용자별권한을레벨별단계별로부여하여정보접근권한부여 37) IPSec(IP Security) : 네트워크계층상에서 IP 패킷단위로인증및암호화를하는기술 38) VPN : Virtual Private Network, 가상사설망 39

40 국방과학기술정보제 52 호 구성요소 제품데이터 (product data) 제품모델 (product models) 프로세스모델 (process models) 기타참고자료 표 2 DPD 구성요소 세부내용 제품데이터 (product data) : 개발중제품사양의현재상태를설명하는정보 - 요구사항데이터및공학데이터 - 비용데이터, 제조데이터, 군수데이터 제품의행태 (behavior) 와성능표현 - Digital Mockup(virtual prototype) - 제품행태를적절히표현한알고리즘 - 각제품모델은 V&V 의기준이되는공통의기능및운용설명서를기반 제조과정에서의활동과프로세스를설명하는정보 - 시험평가, 운용지원, VV&A 39), 표준업무 - 설계 / 제조 / 생산 / 형상관리프로세스 - WBS(Work Breakdown Structure) 일정관리 관련참고자료 메타데이터등 [ 표 3] 은전투기임무수행을위한제품데이터 ( 요구사항데이터 ) 를의미하는데, 각항목별전투기에대한요구사항데이터가분산제품기술서에저장되어있고개발단계별최신화하여관리되어야한다. 이정보를전투기시뮬레이션입력데이터로활용하고, 협업공조체계를활용하여프로젝트참여자들에게결과를제공한다. 일반성능 엔진추력 최대무장적재량설계하중 표 3 제품데이터 ( 전투기요구사항 (requirements) 데이터 ( 예 )) 00,000lbs 00,000kg 0 G 상황인식성능 전천후상황인식 FSO 장착 ( 적기 ID, IR 탐색, Laser ranging) 00NM(L/U) 00NM(L/D) (00track, 0TGT) 전자스캔 추력대중량비 0.0 레이더 엔진반응시간 0 공대공무장 0발 MSL (0000L외부 ) 데이터 Fusion Link 00 가속시간 연료소모율 이착륙거리 지속선회율 Cockpit 0(00FL M.0 에서 M0.0 까지 ) 000kg/ 분 (A/B) 00kg/ 분 ( 순항 ) 0000ft( 이륙 ) 0000ft( 착륙 ) 0.0 / 초 (00FL M.0) 0.0 / 초 (00FL M0) 0 개 Display(MFD) Side stick 항법및치명성 항법장비 저고도 / 야간항법능력 CAP 능력 항공차단반경종심공격반경 0.0NM(0hr 후 ) 0 GPS+0 INS 000 이하비행 High G 기동 (RDR 고도계 + DB 항법 ) 0 시간 00 분 (0x0000L 탱크 ) 000NM(0GBU) 000NM(0x0000L) 39) Verification, Validation & Accreditation 40

41 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 자료교환형식 (DIF) 자료교환형식은무기체계개발전순기에사용되는상이한기종의 M&S 모델들간자료를재활용하기위한방법을제공한다. [ 그림 10] 은분산제품기술서자료가데이터교환시스템을통해관련기관간정보를제공하는것을나타냈다. 웹기반에서관련제품의정보가수집되고, 이정보는필요로하는 M&S 도구에서활용될수있도록변환되어분석, 설계등에활용된다. 그림 10 DIF 개념도 [ 그림 11] 은제시된 DIF 시스템구성도로, 프로세스제어기 (Business Process Controller), 변환기 (Transformation), XML 공통오브젝트모델 (XML Common Object Model), 인터페이스 (Interface), 어댑터 (Adapter), 전송층 (Transport Layer) 으로구성되어있다. 41

42 국방과학기술정보제 52 호 그림 11 DIF 시스템구성도 맺음말 미국, 영국, 호주및 NATO 등의선진국은 JMAAS, SMART 등의 SBA 협업공조체계를구축및활용하여총 5억 3천만달러이상의비용을절감하였다. 따라서국방비대비방위력개선비가지속적으로감소되는국내현상황에서는, 국방예산의효율적운용을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 은선택의문제가아니라필수적인문제이다. 한국군도 SBA 통합정보체계를발전시켜한국형 SBA 협업공조체계를구축하여운용한다면 M&S 를활용한충분한사전검증으로무기체계의신뢰성확보가가능하고, 개발된 M&S 자원의상호연동성과재활용성을확보하여한정된국방예산을효율적으로활용할수있으리라예상한다. SBA 협업공조체계가구축되어효율적으로운용되기위해서는국방각기관들이 M&S 자원을공유하여협업하는문화와업무프로세스가동시에이루어져야한다. 마지막으로정예화된선진강군육성및국방예산절감의한방안이 M&S 를활용한과학적인획득제도적용임을자각하여, SBA 협업공조체계를활용한시뮬레이션기반획득기반마련을위해각기관의노력이필요하다. 42

43 특집기사 효율적국방획득을위한시뮬레이션기반획득 (SBA) 발전방향 참고문헌 1. 국방기술품질원.(2009). 국방 M&S 무기체계표준데이터개발 2 단계사업 - 무기체계제원 / 성능 DB 구축결과. 2. 국방과학연구소.(2009). JMASS 구조상세분석및개념구조정립최종결과보고서. ADDR 국방부.(2014). 국방전력발전업무훈령 ( 훈령제 1664 호 ). 4. 국방부.(2011). 국방정보화업무훈령 ( 훈령제 1304). 5. 김영배.(1998). 무기체계획득능력향상을위한모델링 / 시뮬레이션기반획득체계에관한연구. 국방대학교석사학위논문. 6. 방위사업청.(2013). 무기체계획득단계별 M&S 적용지침 ( 예규제 122 호 ). 7. 방위사업청.(2013). 방위사업관리규정 ( 훈령제 225 호 ). 8. 장상철.(2001). 국방 M&S 종합발전방안. KIDA 모의연구센터. 9. 최상영, 김혜령.(2010). LVC 시뮬레이션혼합아키텍처연동모델제안. 한국인터넷정보학회 2010 년도학술발표대회. 10. 최상영및변재정 (2008), SBA 개념과발전전망, 정보처리학회지제 15 권 6 호. 11. Acquisition Council of the DoD Executive Council for Modeling and Simulation.(1997). SBA Vision. 12. AMSO.(2004). Fundamentals of the SMART. Lesson III-8'. Simulation Proponent Professional Development Course. 13. AMSO.(2004). SMART and SSPs. KIDA 한미 M&S Workshop 발표자료. 14. Jim Hollenbach.(2001). Building a Distributed Product Description for the Joint Strike. NDIA. 15. John F. Keane, Robert R. Lutz, Stephen E. Myers, and James E. Coolahan.(1997). An Architecture for Simulation Based Acquisition. JHU APL. 16. Michael V.R. Johnsom, Sr., Mark F. McKeon and Terence R. Szanto.(1998). Simulation Based Acquisition: A New Approach. Defense Systems Management College [ 미국방성 DDMS] [ 미육군 MSRR] [ 미해군 MSRR] Product Description(DPD).html [ 미국방성 MSIS] 표준프레임워크소개 43

44 2039 년, 여름휴가는화성으로? 제 2의지구를찾아머나먼우주저편을향해떠나는영화 인터스텔라 처럼, 인류의새로운보금자리를찾아가는여정이과연현실이될수있을까? 우주선의목적지가영화처럼시공간이비틀어진우주공간의틈이아니라, 지구와가까운화성이라는점만빼면인터스텔라의내용은현실이될가능성이높다. 여기서궁금증이생긴다. 왜화성이인류의보금자리후보로떠오르고있는것일까? 화성보다더가까운금성이있고, 지구보다몇십배나되는거대한목성도있는데말이다. 지금부터그이유를하나씩알아보자. 제2의지구라불렸던화성화성은예전부터제 2의지구라불렸다. 물론지금당장생명체들이거주할수있는환경은아니지만, 현재태양계에있는행성들중에서는가장지구와닮아있다. 우선화성의하루는지구와흡사한 24시간 40분이다. 그리고지구와비슷한자전축을지녔으며, 극지방과지하에얼음의형태로물이존재한다는점도지구와닮은점이라할수있다. 특히물의존재는미항공우주국 (NASA) 이최근연구를통해밝혀낸사실이라화성의효용가치를더욱높여주고있다. 비록발견된물이얼음형태이기는하지만, 액체상태의물이존재할가능성도높아진만큼향후화성개척에적지않은도움을줄것으로기대를모으고있다. 반면에화성은지구와다른점도많다. 크기가지구의반밖에되지않고, 중력도 1/3 정도에불과하다. 이처럼낮은중력은대기에까지영향을미쳐서, 화성전체의대기밀도는지구의 1% 도안된다. 그리고그나마존재하는대기도이산화탄소가 96% 를차지하고있기때문에, 지구상의생명체는화성에서생존하기어렵다. 따라서화성에서인류가거주하려면생명체가살수있는공간을만드는단기적인방법을선택하거나, 자연환경자체를개조하는장기적인방법을추진해야한다. 그중에서도단기적인방법은수십년안에이뤄질전망이다. 인간을화성으로이주시켜서제 2의지구로만들겠다고발표한네덜란드의마스원 (Mars One) 프로젝트를비롯해, 화성에인류를착륙시키는시점을 2039 년이라고공개한바있는 NASA 는모두이같은단기적인방법이라할수있다. 반면에화성의자연환경을보다근본적으로바꾸는장기적인방법으로는테라포밍 (terraforming) 이있다. 테라포밍이란외계행성의환경을지구처럼바꾸는작업을뜻한다. 즉숨쉴수있는공기를만들고, 온도를올리며, 물을확보하는것이다. 44

45 이를위해과학자들은광합성을하는미생물을화성에보내화성전체의온도를높이고, 산소를만들며, 대기를변화시켜물을생성하는방법을연구하고있지만아직은요원한방법이기도하다. 이같은현상이나타나기위해서는수백년에서수천년의시간이필요하기때문이다. 화성탐사위한각국의프로젝트줄이어화성을인류의보금자리로만드는거대한계획에는화성현지에대한조사와사람및장비를화성으로보내는탐사프로젝트들이반드시뒷받침돼야한다. 이를위해미국을비롯한주요국가들은현재화성탐사를위한우주선및로봇개발에열을올리고있다. 가장활발하게화성탐사프로젝트를추진중인미국의경우, 지난해말에화성탐사용우주선인오리온 (Orion) 호의시험비행을성공적으로마쳐서주목을끈바있다. 앞으로오리온호는 2021년에승무원을태운채유인비행을해본뒤, 오는 2030년쯤에본격적인화성탐사를진행할예정이다. 오리온호발사이후에도 NASA 는매우구체적인화성유인탐사계획을가지고있다. 그중에서도가장핵심은원자력로켓을장착한유인화성탐사우주선코페르니쿠스 (Copernicus) 호다. 이우주선은무엇보다원자력을에너지로사용한다는점에서이목이집중되고있는데, 앞으로화성의기지건설을위한화물운반용으로활용될것으로알려졌다. 우주선외에도화성탐사를위해 NASA 는탐사로봇개발에박차를가하고있다. 지난 2012년에큐리오시티를착륙시킨이후, 오는 2016 년에는 인사이트 라는이름의탐사로봇을발사시킬예정이다. 이탐사로봇은화성내부의구조를탐사하기위한로봇으로서, 착륙하게되면화성의지진활동을측정하는임무를맡게된다. 이처럼화성탐사는미국이독주태세를보이고있지만, 다른국가들의도전도만만치않다. 우선미국과함께전통적우주강국인러시아는오는 2022년까지화성위성 포브스 를조사하기위해탐사선을쏘아올릴계획이다. 러시아는 4년전에화성탐사선을발사했지만정상궤도진입에실패한바있다. 또한유럽연합도화성영토의선점에눈독을들이고있다. 유럽연합의경우는미국이나소련에비해달탐사는늦었지만, 화성탐사에있어서만큼은세계최고의기술을자랑한다. 현재유럽우주국 (ESA) 을통해화성탐사를주요목적으로하는 오로라프로젝트 를추진하고있다. 이외에후발주자지만아시아도도전장을낸상황이다. 특히인도는 2년전에아시아국가로서는최초이자세계에서네번째로화성탐사선인 망갈리안 (Mangalian) 발사에성공해세계를놀라게한바있다. 망갈리안은발사후약 300 일을날아지난해화성궤도진입에성공했고, 현재는화성에대한소중한정보들을지구로보내주고있다. 이와같이세계각국들이앞을다퉈화성에발자취를남기려는이유는영토선점의이유도있지만, 화성자체가지구인들의영원한로망이기때문이다. 공상과학소설의배경으로끊임없이등장하고, 외계인이사는곳으로화성이그려진것도그런로망때문인것이다. 어쩌면멀지않은미래에는학생들의수학여행지로화성이꼽힐지도모르는일이다. 과학향기 (KISTI, ) 에서 45

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47 국방과학기술정보제52호해외기술단신 지휘통제 통신무기체계 감시정찰무기체계 기동무기체계 함정무기체계 항공무기체계 화력무기체계 방호 유도무기체계 작성자 : 김종만 작성자 : 김종만 작성자 : 강인원 작성자 : 홍현수 작성자 : 심인보 작성자 : 박정기 작성자 : 김중호

48 국방과학기술정보제 52 호 미육군, 이동간임무지휘체계개발 이동간임무지휘체계를장착한차량 및신뢰성있는통신이중요한데, 당사는 GNOMAD 체계를전투환경에운용할수있도록 ADS 사와협력해왔다. 라고말했다. 체계인도단계에는훈련및설치서비스, 지상기지위성허브등이포함되어있으며, 국방부광대역글로벌위성통신 (WGS 4) ) 위성군에기반한상용 Ku 및 X- 밴드위성서비스를활용할수있는능력도포함되어있다. ADS 사가이동간임무지휘체계를미군에게제공하기위해엑셀리스 (Exelis) 사와계약을체결했다고발표했다. 계약은 760만달러규모로서국방군수본부 (DLA 1) ) 의맞춤형군수지원 (Tailored Logistics Support, TLS) 사업의일환으로진행되고있다. 엑셀리스사는 2015 년 3월까지이동간능동분배글로벌네트워크 (GNOMAD 2) ) 체계를인도할예정이다. GNOMAD 체계는개방형체계아키텍처에기반하고있으며, 크기 무게 출력을축소하고노출특성을최소화한안테나설계를사용한다. 본체계는광대역이동간위성통신 (SOTM 3) ) 네트워크로지휘통제연결성을제공한다. 전투를통해성능이입증된본모듈식통신체계는다양한상용 SUV 차량및장갑전투차량을포함한군용지상플랫폼과함께사용될수있다. 엑셀리스사의사장은 GNOMAD 체계는성능이입증된이동간지휘통제솔루션으로서, 배치된육군부대의열악한일상적통신환경에이상적으로사용될수있다. 전투환경에서는사용편의성, 다중차량과통합 1) Defense Logistics Agency 2) Global Network on the Move-Active Distribution 3) Satellite-On-The-Move 4) Wideband Global SATCOM 출처 shephardmedia.com ( ) 이동간 (On-The-Move, OTM) 위성통신체계는차기군위성통신체계의하나의구성원으로언제어디서든지진정한의미의무선통신을제공하는것이라하겠다. OTM 위성통신체계를차량에탑재하여운용하는 OTM 위성단말은, 위성링크를통해전평시주요지휘관이동간지휘통제기능을제공하고, 돌발상황이나접적부대의긴급상황하에서이동간실시간전장상황인식을공유할수있으며, 지형장애극복으로중단없는통신서비스를제공할수있다. 국내에서는정지궤도위성인무궁화 5호를이용하여고정형위성통신과이동후고정운용하는형태의위성통신을제공하고있다. 따라서고속주행하거나요동이심한지역을주행하는환경에서도정밀추적이가능하고, 차량에탑재할수있도록소형 경량화된위성추적체계로전환이필요하다. 48

49 해외기술단신 지휘통제 통신무기체계 미육군, 스트라이커여단에 WIN-T Inc 2 체계배치 WIN-T Inc 2 체계를구비한스트라이커여단 미육군이제너럴다이나믹스사가제작한전투원전술정보네트워크 (WIN-T 5) ) Increment 2(Inc 2) 체계를 2개의스트라이커 (Stryker) 여단에배치할예정이다. 본체계를배치하게되는여단은미제2 보병사단예하제2 스트라이커전투여단, 제1기갑사단예하제1스트라이커전투여단이다. 미육군은스트라이커여단이외에도 WIN -T Inc 2 보안통신네트워크체계를 12개보병전투여단및 4개의사단사령부에배치할예정이다. 제너럴다이나믹스사장은 WIN-T Inc 2 체계를육군스트라이커여단에배치함으로써신속하게기동하는스트라이커전투여단 (SBCT 6) ) 과지상보병간의통신격차를좁힐수있게되었다. 라며, 고도의기동성과단순한 Inc 2 체계를통해병사들은임무수행지역간또는전세계어떠한환경에서도동시에신속하게다수의임무를수행할수있다. 라고말했다. WIN-T Inc 2 체계는군용및상용위성 과의연결성과가시선 ( 지상파 ) 무전기및안테나를운용함으로써이동간통신능력및이동식기반시설을제공하고, 그결과종단간 (end-to-end) 연결성및동적인네트워크운용을가능하게한다. 3개 Inc 단계로추진되는 WIN-T 체계는미육군의최고수준이동식지휘통제체계로알려져있으며, 병사들에게임무수행에긴요한음성 영상 데이터통신을제공함으로써전장상황인식을개선하고전세계에걸쳐육군이수행하는전 ( 全 ) 영역에서의작전을지원한다. WIN-T Inc 2 체계는중대급수준에서병사와지휘관들을상호연결할수있는중추적인보안통신수단을제공하며, 이동간임무수행에긴요한상황인식을제공하고연결성을유지할수있도록지원한다. 또한네트워크를통해중대장들은차량에서상급사령부와통신할수있고실시간으로명령을수령할수있다. 엔지니어와기술전문가들은장비평가중에병사들이제공한의견, 전장배치임무수행및훈련활동을마치고복귀하는병사들이제출한의견등을종합적으로반영하여 WIN-T Inc 2 체계를보다사용이용이하고크기 무게 전력 (SWaP 7) ) 요건을충족시키도록지속적인연구를진행하고있다. 5) Stryker Brigade Combat Team 6) Size, Weight, and Power 7) Size, Weight, and Power 출처 army-technology.com ( ) 49

50 국방과학기술정보제 52 호 스트라이커 라는명칭은제2 차세계대전과베트남전쟁에서전사한 2명의병사의성 ( 姓 ) 에서딴것이다. 스트라이커부대는미국이유사시세계곳곳의분쟁지역에신속하게파견해전쟁임무를수행할수있도록 2000 년부터신설한신속기동여단을말한다. 세계어떤지역이라도 96 시간안에수송기로배치가가능하다는것이가장큰장점이다. 정확한명칭은스트라이커여단전투팀으로, 편제는 3개보병대대, 1개기갑대대, 1개포병대대및지원대대로구성된다. 이부대의가장큰특징은가볍고견고한스트라이커장갑차이다. 스트라이커장갑차는미육군과해병대에서운용하는 M1A1 전차나미육군의브래들리장갑차보다가벼워 C-130 수송기로수송이가능하다. 독일, 에어버스 DS 사와차량방호재머체계계약체결 VPJ-R6 차량방호재머체계가장착된차량 프랑스에어버스 DS(Airbus Defence and Space) 사가독일군의차량에급조폭발물 (IED 8) ) 에대한방호력을제공하는전자식체계를공급할예정이다. 독일연방군조달기관 (BAAINBw 9) ) 은 VPJ-R6 차량방호재머 (VPJ 10) ) 36대보급과관련하여수백만유로 규모의계약을에어버스 DS 사와체결했으며, 본체계는독일군방호차량에통합될예정이다. 8) Improvised Explosive Device 9) Federal Office of Bundeswehr Equipment, Information Technology and In-Service Support 10) Vehicle Protection Jammer 50

51 해외기술단신 지휘통제 통신무기체계 VPJ 는에어버스 DS사가개발한초고속스마트대응재머기술 (SMART Responsive Jamming Technology) 을사용하여재래식체계에비해실질적으로강화된방호력을제공할수있다. 본재머는도로매설폭탄폭발을위한무선신호를탐지 식별하고, 분류한후에는적의주파수대역과정확히일치하는실시간재밍신호를송출함으로써적이매설한폭탄을폭발할수없도록방해한다. 본체계는신형디지털수신기및신호처리기술덕분에 1밀리초이하의짧은시간내에대응할수있으며, 매초마다모든공통주파수대역내에있는 7억 5,000만개의위협신호를탐지하여재밍할수있다. 재밍출력은재래식체계의경우처럼전주파수범위에분산되는것이아니라, 폭발신호의특정주파수에집중한다. 이러한방식을통해적은에너지를사용하면서도재밍효과는증대된다. 나아가우군의무선통신에대한영향은감소시켜, 신뢰할수있는지휘통제를보장한다. VPJ 체계와관련해서는미군도지뢰방호차량인 MRAP 11) 로이라크와아프가니스탄에서작전을수행했다. MRAP 는원격조종되는 IED 에대비해폭파신호를억제하는 IED 재머를갖추고있다. 그리고차량방호의대표적인체계로능동방호체계 (APS 12) ) 를들수있다. 능동방호체계란탱크나장갑차를향해날아오는미사일이나로켓포등을레이더로포착해대응탄을발사해요격하는시스템을말한다. 우리나라도 K-2 전차에이기술을적용하였다. 또한표적의탐지로부터판단, 적절한대응수단결정, 추적및사격통제장치의전산처리, 그리고전자파간섭을통해위협체가일시적으로기능장애를일으키게하는소프트킬방식의 IAAPS (Integrated Army APS) 가있다. 11) Mine Resistant Ambush Protected vehicle 12) Active Protection System 출처 armyrecognition.com ( ) 51

52 국방과학기술정보제 52 호 영국방부, 가상사이버작전센터개발착수 가상사이버작전센터 (VCCO) 유럽에어버스사가영국국방부산하국방과학기술연구소 (DSTL 13) ) 와협력하여사이버방호연구를수행하게되었다고발표했다. 사이버위협에대한상황인식제고를목적으로향후 16개월동안 210 만달러규모의예산으로추진할작업범위는기술시범수준으로가상사이버작전센터 (VCCO 14) ) 를개발한다. 에어버스사사이버작전연구팀장은 VCCO 의개발취지를설명하면서, 오늘날은상호연결된매우복잡한디지털체계를사용하고있기때문에사이버상황인식이그리녹록하지않은과제이다. 그리고문제가되는부분은단지정보에국한되지않는다. 무인항공기와정보감시 표적획득 정찰 (ISTAR 15) ) 자산등도포함되며이들모두는 사이버 란말을바탕에두고있다. 라고말했다. 연구팀장은 이들이상호연결되어있기때문에, 전체적인도메인과그안에포함된모든자산그리고이들자산에대한공격형태에대한이해가필요하다. 라며, 여기서논의의초점이되는부분은사이버공격이군임무수행에미치는효과와영향이라할수있다. 이러한영향완화를위해서는상황인식개선이필수적이다. 라고말했다. 그는또한현재목격되고있는공격의형태가점차적으로복잡해지고있다면서, 13) Defence Science and Technology Laboratory 14) Virtual Cyber Centre of Operations 15) Information Surveillance, Target Acquisition and Reconnaissance 52

53 해외기술단신 지휘통제 통신무기체계 체계침입을노리는사이버위협은이미초보적인수준을벗어나있다. 기반시설에대한취약점공격과지능형지속위협 (APT 16) ) 에있어상당한시간과자금이투자되고있다. 문제해결의묘책은정보의홍수속에서이를분류할수있는능력이며, 이것이사이버상황인식의관건이다. 라고말했다. 오늘날의사이버보안이일반적으로물리적인형태의보안작전센터에서수행되고있지만, 그효과성은인력과도구측면에서제한적일수밖에없다. 이에반해 VCCO 는이러한제약을받지않는다. 모든관련당사자, 사이버전문가, 체계운영자들은세계어느곳에있든지가상적인동일공간에모여, 이러한위협에대응하기위해협력할수있다. 연구팀장에따르면, VCCO 내의관련정보를가상현실화함으로써공격의출처를찾아내는것은수일이아니라수시간이내에이루어질수있다. 본사업을위해시각적분석기술 (visual analytics) 과이벤트상관 (event correlation) 데이터제공기술에대해업체로부터도움을받고있다. 16) Advanced Persistent Threat 출처 janes.com ( ) 사이버공간이란컴퓨터가생성한이미지를현실로받아들이게되는가상공간으로, 네트워크에연결되어영향을받는모든물질 정보 인식표적공간을의미한다. VCCO가네트워크화된군용자산방호에중점을두고있으며, 사이버공간에서의상황인식극대화는적절한대응책개발의관건이라할수있다. 사이버공격을신속히식별할수록공격대상이되는자산방호가능성은그만큼더높아지게된다. 사이버안보는정보보호차원이아니라전안보분야를가로지르는통합적접근이요구된다. 이에따라국가차원의사이버전략연구주체를창설하고파괴적혁신이가능한창조적인재를발굴하며전문가그룹조성과, 사이버전쟁전략개발을위한창조적환경조성과같은대책이필요하다. 53

54 국방과학기술정보제 52 호 미록웰콜린스사, EP-8100 영상생성기출시 시뮬레이터용 EP-8100 영상생성기 미록웰콜린스 (Rockwell Collins) 사가상용및군용시뮬레이션훈련을위한 EP-8100 영상생성기출시를발표했다. EP-8100 영상생성기는고객들의기존데이터베이스를사용할수있으며, 변환소프트웨어를갖추고있어록웰콜린스사의기존합성환경 (Synthetic Environment) 과일부업체표준합성환경에서운용할수있다. 또한이러한환경은개선될수있다. EP-8100 영상생성기의다른능력에는큰지도에끼워넣는소형삽도 (inset) 개발, 보다실제적인연무 먼지 연기효과를위한흐릿한 (blur) 효과, 그리고고충실도의강설및강우효과등을이용하여넓은지역훈련을위한전세계환경조성능력이포함되어있다. 본영상생성기는또한 8개의지역기상패턴을동시에지원하며, 적응형아키텍처 (adaptive architecture) 및고충실도센서시뮬레이션을특징으로한다. 또한 EP-8100은비행장모델의대형 고해상도카탈로그를특징으로하며, 이는정기적으로업데이트된다. 록웰콜린스사사업본부장은 당사가제작한고충실도 EP-8100 영상생성기를통해, 오늘날고객들이직면하고있는중요한문제, 즉이미구축된훈련환경은유지하면서어떻게하면훈련환경에새로운수준의현실성과성능을제공하는가하는문제를해결할수있다. 본장치는신뢰성있는콤팩트한설계로높은성능의영상생성을제공할수있다. 라고말했다. 출처 shephardmedia.com ( ) 54

55 해외기술단신 지휘통제 통신무기체계 시뮬레이터는컴퓨터모델의명령을실행하여시뮬레이션을하는장치이다. 시뮬레이터는모델의명령을실행함으로써시스템의행위를유발하며이를통하여실세계를재현한다. 시뮬레이터는비주얼 (visual) 시스템, 조종입 출력장치, 모션시스템, 그리고통제장치로이루어진다. 비주얼시스템은데이터베이스, 영상생성기, 디스플레이장치를포함한다. 영상생성기는데이터베이스를사용하여디스플레이에영상을제공하기위하여영상을처리하는시스템 이다. 영상생성기는이미지를고속으로처리하여생성할수있는특수디지털그래픽연산장치를가지고있다. 대규모영상의경우에는여러채널을사용하여영상을제공한다. 디스플레이장치는실제영상을제공하는장치이다. 비주얼시스템에서생성되는영상이미지는컴퓨터생성이미지이다. 오늘날 WIDE(Wide-angle Infinity Display Equipment) 형태의영상디스플레이가일반화되어더욱현실감있는영상비전을구현할수있게되었다. 미특수작전사령부, 팰콘 III 광대역무전기추가주문 AN/PRC-117G 무전기 ( 좌 ) 및 152A 무전기 ( 우 ) 미해리스사가미특수작전사령부 (SOCO M 17) ) 에팰콘 III 광대역맨팩및휴대형전술무전기를추가적으로공급하는계약을체결했다. 해리스사는 2,700만달러규모의계약조건에따라팰콘 III AN/PRC-117G 맨팩및 AN/PRC-152A 휴대형무전기를미특수 작전사령부에공급하고, 국가안보국 (NSA 18) ) 에서인증한광대역전술통신네트워크를지속적으로운용할예정이다. 해리스사사장은 특수작전부대는당사의팰콘 III 무전기를이용함으로써인프라 17) Special Operations Command 18) National Security Agency 55

56 국방과학기술정보제 52 호 구축이제한된지역에서의어떠한전술상황에서도항상연결성을보장받게된다. 당사의제품은특수작전부대고유의능력을지원하며, 미국방부예하모든군과상호운용성을제공하기위해완전한국방부파형세트를포함하고있다. 라고말했다. 이들무전기는인프라구축이되어있지않은지역에서의전술상황에서도특수작전부대에안전한광대역네트워크연결을보장하며, 중요한지상및지상 -공중간통신을제공할수있다. 팰콘 III AN/PRC-117G 무전기는소프트웨어를기반으로업그레이드할수있는음성 데이터플랫폼으로서, 호송대추적, 정보보고및분석, 경로계획및의무후송임무등과같은네트워크활용작전을지원할수있도록설계되어있다. 본광대역네트워크무전기는 30~2GHz 범위에서지속적인연결을제공함으로써최초의합동전술용무전기체계소프트웨어통신아키텍처인증을받고, 미국방부예하모든군이운용하고있는 NSA-1 인증맨팩무전기체계이다. AN/PRC-152A 무전기는휴대형광대역전술네트워크능력을제공함으로써임무계획 정보수집 부대방호등을위한음성 영상 이미지 데이터송수신과같은업무를 지원한다. 본무전기는 225~450MHz 범위에서이동간음성및고속데이터서비스를동시에제공하도록설계되었으며, 30~512MHz 범위에서기존협대역가시선통신및위성통신파형과상호운용성을제공한다. 출처 army-technology.com ( ) 미해리스사는중동지역국가와팰콘 III 광대역무전기공급을계약했으며, 그용도는다음과같다. - RF-5800H 무전기 : 산악 도시지형등환경에서도안전한초가시선통신을제공한다. - RF-7800V 무전기 : 통합된 GPS 수신장치와긴급을요하는전투관리체계보고용으로적합하다. - RF-7800M 무전기 : 주로광대역이동식애드혹네트워크연결을위해사용된다. - RF-7800I 무전기 : 차량형인터컴체계로서차량내음성및데이터통신, 전술네트워크연결을제공한다. 또한, 미육군은 2032 년까지맨팩무전기 6만대이상을추가로확보할계획이다. 획득하려는맨팩무전기는 2채널소프트웨어에기반한차량탑재형및보병용형태로, 사용이용이하고휴대형무전기와같은체계를업체에요구하고있다. 56

57 해외기술단신 감시정찰무기체계 핀란드사복스사, 신형전술헬멧장치공개 THOR 신형전술헬멧장치 지휘 통제 통신 정보 (C3I) 전문업체인사복스 (Savox) 사가 2015 IDEX 방산전시회에서신형전술헬멧장치체계를발표할예정이다. THOR 1) 로명명된본체계는첫번째고객인핀란드국방군의수요를충족시키기위해개발되었으며, 핀란드국방군은 2020 미래병사사업에따라헬멧장치체계에대한소요를제기했다. 사복스사의최고경영전략책임자는 현재수량을밝힐수없는 THOR 전술전투헬멧장치관련최초주문이핀란드국방군을통해발주되었으며, 전쟁물자수락시험및승인절차를거칠예정이다. 라고말했다. 그는또한 최초인도는 2015 년후반중이루어질예정이다. 라고말했다. THOR 체계는탄도방호력이있으며, 통신장치 야간투시경 청각보호장비와전력부수장치레일 (Power accessory rails) 등을장착하고있다. 또한본체계는모듈식구조를통해병사들의운용요구사항을충족시킬수있도록구조변경이용이하다. 헬멧자체는다이니마 (Dyneema) 및아라미드 (aramid) 복합섬유소재를사용하고있으며, 병사들의피로를줄이도록설계되어있다. 야간투시경은 THOR 헬멧장치용으로특별하게설계되었으며, 표준형피카티니레일 (Picatinny rails) 과도호환성이있어카메라 조명장치등과같은추가지원장비를설치할수있다. 사복스사관계자는 핀란드의 2020 미래병사사업이다른나라병사현대화사업과비교하여상대적으로늦게시작되었지만, THOR 헬멧장치개발단계에는엄격한야전및유용성시험두가지의완전한시험이포함되어있어핀란드군을위해상당한이점을제공한다. 라고말했다. 또한회사에따르면, THOR 헬멧장치체계가특수작전부대 해병대 경찰특공대 (SWAT 2) ) 등을포함하여다양한군및보안분야사용자들의요구사항을충족시킨다고한다. 1) Tactical Headgear system for changing Operational Requirements 2) Special Weapons And Tactics 출처 shephardmedia.com ( ) 복합섬유소재중다이니마는분자량을비약적으로높인고강력폴리에틸렌섬유를의미하고, 아라미드는열에강하고튼튼한폴리아마이드섬유로인장강도, 강인성, 내열성, 탄성이뛰어나항공우주분야나방탄조끼등군사적으로많이이용된다. 피카티니레일이란정해진규격에맞는마운트만사용하면원하는위치에장착이가능하여레고처럼다양한조합이가능해진다. 이러한피카티니레일규격은전세계적으로거의모든신형총기에도사용되고있다. 57

58 국방과학기술정보제 52 호 러시아, 차세대 Nebo-M 레이더배치중 차세대 Nebo-M 레이더 러시아가동유럽지역에서북대서양조약기구 (NATO) 의탄도탄요격미사일체계대응수단의일환으로차세대 Nebo-M 미사일탐지레이더시설체계를배치하기시작했다. 러시아국방부공보실대변인은 Nebo-M 은프로그래밍가능한이동식다중레이더복합체이며, 어려운재밍환경에서도크기가작은공기역학적 극초음속표적에대한정보뿐만아니라탄도탄요격미사일체계관련정보도제공할수있다. 라고말했다. 미국의탄도탄요격미사일체계가루마니아, 터키, 폴란드, 스페인에까지확대배치되고있는상황에서러시아는능동전자주사식위상배열 (AESA 3) ) 기술을특징으로하는차세대대 ( 對 ) 미사일체계개발 배치를최우선국방과제로삼았다. 신형 Nebo-M 3-D 레이더체계는프로그래밍가능한다중대역설계를특징으로한다. 본레이더복합체에는중앙데이터융합, 지휘통제모듈및 3 개레이더가포함되어있으며, 이들은모두별도의고기동성 톤차량에설치되어있다. 이레이 더는마이크로파대역에서고속의좁은빔디지털데이터링크를사용하여데이터를지휘소로보낸다. 또한탄도미사일 스텔스기 드론 극초음속표적등과같은공중표적을자동적으로탐지 추적하도록설계되어있고, 원형스캔모드에서 600km 의원거리및고도에있는 200 개의공기역학적표적을추적할수있으며, 섹터스캔모드에서는 1,800km 의거리및 1,200km 고도에있는 20 개의탄도표적을추적할수있다. 작년 10 월에러시아국방부는 2020 년까지국토전체를탐지범위에두기위해신형미사일탐지레이더를제작할계획이라고공개하였으며, 서부칼리닌그라드지역에있는조기경보레이더기지가올해말까지완전전투준비태세를갖출것이라고발표했다. 3) Active Electronically Scanned Array 출처 defencetalk.com ( ) 러시아는레이더개발역사가영국과미국에비해다소늦었지만냉전시대를거치면서독자적인설계 제작기술을확보하여대공탐색레이더, 다기능레이더, 항공기용 함정용레이더등다양한무기체계에소요되는많은레이더모델을전력화하여기술력에서미국과경쟁할수있는수준이다. 미국과의레이더기술격차를줄여가기위해인공위성감시및탄도탄탐지레이더, 대공방어 / 교전용다기능레이더, PAK FA(T-50) 에장착된전투기용 AESA 급레이더를활발히개발중이다. ( 출처국방과기술, ) 58

59 해외기술단신 감시정찰무기체계 미해병대, 신형휴대형레이저거리측정기제작 레이저거리측정기사용병사 미해병대는콜스만 (Kollsman) 사와 7,340만달러규모의계약에따라크기가작은휴대형전술용레이저거리측정기 1,500 대를제작하도록요청했다. 콴티코 (Quantico) 해병기지의해병대관계자들은 CLRF-IC 4) 에대한초도소량생산 (LRIP 5) ) 및양산제작과관련하여콜스만사와계약을체결했다. 콜스만사는이스라엘엘비트시스템사의자회사이다. 휴대형 CLRF-IC 레이저거리측정기는해병대가주야간, 악기상속에서도표적을탐지 식별및정밀조준할수있도록지원한다. 본소형휴대형체계는무게 3lbs 이내로서해병대보병 1명이혼자휴대할수있을만큼가벼우며, 개선된야간투시능력, 내부에선택적유용성기만대응모듈 (SAASM 6) ) 이장착된 GPS, 비자기식방위각능력등을 제공할예정이다. CLRF-IC 체계는현재해병대에배치된 CLRF 장비세트를대체할예정이다. 신형 CLRF-IC 체계는 CLRF 세트의구성품을 1개의체계에통합함으로써중량감소, 정밀성증대, 야간투시능력개선, 비자기식방위각능력향상을도모할계획이다. CLRF-IC 체계는경량개인휴대형 GPS 표적위치결정장비로서운용자의위치에서물체까지의거리 방향 수직각을측정하여운용자가표적또는기타관심대상의위치를결정할수있도록지원한다. CLRF-IC 체계는또한이러한측정값을디지털포맷으로외부디지털장비로송신하여추가적인처리가가능하도록할수있다. 4) Common Laser Range Finder-Integrated Capability 5) Low Rate Initial Production 6) Selective Availability Anti-Spoofing Module 59

60 국방과학기술정보제 52 호 CLRF-IC 체계는주야간운용할수있을뿐만아니라해병대가몇개의파장으로된레이저표적지시영상을이용할수있는환경범위에서운용가능하다고해병대관계자는밝히고있다. 계약에따라콜스만사는 2020년 3월까지완료하려한다. 출처 militaryaerospace.com ( ) 레이저거리측정기는레이저를쏘아서거리를재는기구를뜻한다. 레이저거리측정기는레이저를발생하는장치 (transmitter) 와표적에서반사되어되돌아온레이저를감지하는광검출기 (detector), 그리고시간계산을위한계수기 (counter) 등으로구성된다. 거리측정은측정기의조준선과레이저광축을일치시키고지향성이우수한레이저를발사한뒤, 이 레이저가표적으로부터반사되어돌아온시간을측정하여거리를계산하는방식으로진행된다. 최근에는건설등측량업체에서휴대가간편한레이저거리측정기를많이사용하고있으며, 목표지점까지의거리를측정해골퍼들에게알려주는것처럼일반적인 GPS 기반거리측정기가아닌더욱정확한레이저거리측정기가활용되고있다. 미 DARPA, 전술적활용정찰노드사업 2 단계추진 TERN 사업개념도 60

61 해외기술단신 감시정찰무기체계 DARPA 는미해군연구처 (ONR 7) ) 간공동사업인전술적활용정찰노드 (TERN 8) ) 사업 2단계추진에있어주계약업체를선정하였다. TERN 사업의목표는전진배치된소형함정이중고도장기체공무인항공체계 (UAS) 를위한이동식발진 회수기지로서의역할을수행할수있는능력을제공하는데있다. 이러한체계는유 무인헬기를포함한기존항공기보다더긴거리와오랜시간동안장거리 ISR 및기타능력을제공할수있다. 더욱이소형함정에서항공기를발진 회수할수있는능력을통해상당한규모의전용기반시설및자원을필요로하는지상기반활주로에대한필요성을감소시킬수있다. DARPA 가선정한두개주계약업체는에어로바이런먼트사와노드롭그루먼사이다. DARPA 의사업관리자는 소규모갑판을가진함정에서지상기반 UAS에상응하는능력을제공하기위해, 선정된시행업체는각각새로운 UAS 를설계함으로써종전에는가용하지않았던두가지능력을지원해야한다. 즉, 거친해상상태하에매우제한된공간에서 UAS의이착륙이가능해야하며, 또한 UAS가효율적인장기체공순항임무로전환할수있는능력을갖추어야한다. 라고말했다. 그는또한 TERN 사업의목표는획기적인기술을개발하여해군이이를미래함대에실질적으로통합함으로써국방부가세계어느곳에서도지속적인 ISR 및타격능력을손쉽고빠르게그리고값싸게운용할수있도록지원하는데있다. 라고말했다. TERN 사업의 1,2 단계는예비설계및위험 감소에중점을두고 3단계에는한개사업자만선정되어최초지상기반시험목적의 실물크기 TERN 체계시제품을제작하게된다. 지상기반시험을실시한이후에는구축함이나기타수상전투함갑판과유사한크기의갑판을가진해상플랫폼에서전면적인해상시연을실시하게된다. 7) Office of Naval Research 8) Tactically Exploited Reconnaissance Node 출처 darpa.mil ( ) 현대전은공중 ISR 을수행하고언제어디서나이동표적을타격할수있는능력을요구한다. 그러나현재미해군의장기체공무인항공기와유인항공기, 헬기등은이착륙을위해항공모함또는대형고정지상기지를사용해야하는기술적인한계를갖고있다. 이에반해 TERN 체계는이러한문제를해결하기위해소형함정을사용하는것을구상하고있다. TERN 사업의 1단계는 5개업체가참여했으며 2단계사업은 2개업체, 3단계사업은 1개업체만선정되어해상시연까지마무리할예정이다. 61

62 국방과학기술정보제 52 호 미 DARPA, 수상함탐지 식별을위한무인센서탑재체모색 무인수상정 (USV) 미군연구원들은무인수상정 (USV 9) ) 이지역내에있는다른수상함을탐지식별할수있도록성능이좋은전자광학센서탑재체및신호처리기술을모색하고있다. 미 DARPA 관계자들은무인함정인식사업 (Unmanned Vessel Perception) 을위한하드웨어및소프트웨어를개발하기위해정보요청서를발표했다. DARPA 무인탑재체전문가들은전자광학 / 적외선 (EO/IR 10) ) 및레이저레이더 (LIDAR 11) ) 센서를이용한자동적인실시간수상함탐지및식별을지원하기위해현재가용한센서체계및영상처리기술개발에노력하고있다. 개발중인 USV는충돌회피를위해능동및수동식센서로된다중센서장치에기반하여, 운항위험탐지를비롯하여수상함및수상함상태를탐지 식별하여야한다. DARPA 연구원들은다양한기상및시야조건에서무인센서탑재체를시험함으로써 USV에탑재된자동화된위험탐지기능범위확대를원하고있다. 이러한시험을통해 USV가주야간모든기상조건에서유인해상교통량이많은가운데자율적이고안전하게운항할수있도록지원할예정이다. 정보요청서에는해상인식센서, 해상인식소프트웨어, 주간항해표식 (day shape) 및 항해등을위한식별소프트웨어등 3개분야에대한정보를모색하고있다. 업체에서제출할때에는크기 무게 전력정보, 전형적인해상영상, 영상성능관련기술적데이터, 체계신뢰성에대한정보등이포함되어야한다. 또한데이터전송속도, 기계적인터페이스, 영상형식, 가용한영상재생율등을포함하기위해각데이터인터페이스 ( 디지털또는아날로그 ) 에대한설명을포함시켜야한다. 소프트웨어분야에대해서는해상환경운용시의강점과제한사항, 훈련을위한데이터요구조건에대한설명등을포함시켜야한다. 9) Unmanned Surface Vehicle 10) Electro Optical Infrared 11) Light Detection & Ranging 출처 militaryaerospace.com ( ) 62

63 해외기술단신 감시정찰무기체계 미 DARPA 는수상함탐지 식별을위한무인수상정이외에대잠전지속추진무인정 (ACTUV 12) ) 사업을위한정보요청서도발표했다. ACTUV 사업은수천마일이상에걸쳐소음이매우작은디젤전기잠수함을자율적으로추적할수있는신형 USV 개발을목적으로하고있다. 현재잠수함감지를위한 ACTUV 체계는레이더에기반을두고있으며, 이것은탐지한잠수함의형태를식별하는데적합하지않다. 이에 DARPA 에서는정보요청서에 ACTUV 의탐지 식별능력을강화하고주센서로서레이더에대한의존도를줄이도록하는기술식별을목표로한다. 대잠전지속추적무인정 (ACTUV) ( 출처 shephardmedia.com, ) 12) Anti-Submarine Warfare Continuous Trail Unmanned Vessel 미육군, 감시용으로사출발사형 UAV 주문 RQ-7B 섀도전술용무인항공기 미텍스트론사가이달초에발표한 7,950 만달러규모의계약조건에따라신형 RQ-7B 섀도 (Shadow) 전술용무인항공기 (UAV) 및지상통제체계를제공할예정이다. 63

64 국방과학기술정보제 52 호 미육군의 2014 예산요청안에는섀도 UAV 체계 25대를구매하도록되어있다. 사출기발사형섀도 200 전술용무인항공체계는육군및해병대여단지휘관들에게정찰 감시 표적획득 평가기능을제공한다. 본무인기는여단전술작전본부 (TOC) 에서 78마일이나떨어진곳에서표적을볼수있으며, 주야간 2마일이상직거리 (slant range) 에서, 최대 8,000ft 고도에서전술차량을인식할수있다. 섀도지상통제소는영상및원격측정데이터를통합감시 표적공격레이더체계 (JSTARS 13) ), 전 ( 全 ) 출처분석체계 (ASAS 14) ), 첨단야전포병전술자료체계 (AFATDS 15) ) 등에준 ( 準 ) 실시간으로전송한다. 또한표적공격데이터를정밀무기에게제공한다. 모든예비부품, 인원, 기타구성품을포함한섀도 200 UAV는 C-130 허큘리스수송기 3대를사용하여전개할수있다. 단기간운용을위해서는 C-130 수송기 1대만필요하다고한다. 운용자들은본 UAV 를트레일러에설치된공압식사출장치를이용하여발사하며, 긴급시에는항공모함에서제트기착함용제동장치인급정지고리 (arresting gear) 와비슷한제동장치를이용하여회수한다. 섀도 UAV는짐벌설치와디지털안정화방식의액체질소냉각식적외선카메라를갖추고있다. 본카메라는 C- 밴드가시선데이터링크를통해 UAV 의지상통제소에 실시간으로영상을중계한다. 본 UAV는길이 11ft, 날개폭 14ft이며, 무게는탑재체및연료를포함하여 375lbs 이며, 15,000ft 의고도에서 110kts의속도로비행할수있고, 6시간이상체공이가능하다. 13) Joint Surveillance Target Attack Radar System 14) All Sources Analysis System 15) Advanced Field Artillery Tactical Data System 출처 militaryaerospace.com ( ) 미해군역시노드롭그루먼사의 MQ-4C 트라이톤 (Triton) 해양감시무인기를배치하여활용하고있다. 트라이톤무인기는 RQ-4 글로벌호크무인기의파생형이고해양 ISR 능력을해군에게제공한다. 미해군은충돌회피와관련하여독자적탐지가가능한 DR(Due Regard) 레이더를추가로장착할계획을갖고추진하고있다. 한국항공우주연구원에서도고속비행과수직이착륙이가능한 틸트로터 TR-60 을개발하여공개하였다. 미국에이어세계두번째로개발된틸트로터무인기는최대시속 240km, 고도 4km, 5시간비행이가능하다. 또한자동차위에매달려있다가차가시속 70km로달리면자동잠금장치가해제되어하늘로발사되는고고도장기체공전기동력무인기 EAV2 도공개했다. 고도 10km 와 25시간연속비행에성공했다. 64

65 해외기술단신 기동무기체계 독 KMW 사, 30mm 무인포탑탑재한신형 8 8 병력수송장갑차 GTK 복서공개 KMW 1) 사가 2월 22~26 일에열린국제방산전시회 2015 IDEX 에서보병전투장갑차푸마포탑을처음으로탑재한차륜형병력수송장갑차 (APC) GTK 복서 (Boxer) 를전시하였다. KMW 사가독일육군보병전투장갑차푸마용으로개발한 30mm 무인포탑을 8 8 GTK 복서에탑재하여, 세계에서가장강력한병력수송장갑차의하나로전환시켰다. 무게도아마가장무거울것으로보인다. 보병전투장갑차 (IFV) 의포탑을 8 8 복서차대에통합하여두체계의첨단기술을결합하였으며, 품질인증을거쳐독일군에이미도입하였다. 조준기와 30mm 자동포를구비한무인포탑과고도의기동성을발휘하는복서차대를통합한신형복서는세계 에서가장강력한차륜형병력수송장갑차중하나가되었다. 폭발력이강한지뢰와기관총에대한방호력이커서배치시생존성이탁월하다. 복서는모듈식설계개념으로인해다양한임무에맞는특정장갑차버전제작이용이하다. 앰뷸런스형 훈련형 지휘소형과같은많은모듈이이미독일과네덜란드군에도입되었다. 최근제시된포병버전은이체계의독특한능력범위를잘보여준다. 레오파르트 (Leopard) 시범장비는서방세계에서가장광범위하게사용되는주력전차적응성과강화된능력을보여준다. KMW사는레오파르트 2 전차에대한성능개량옵션을이용하여개별적으로적응하는전차체계관련자사의기술을강조하였다. 이러한맥락에서시범장비에는원격조종무장장치 FLW200 가포함되어있다. FLW200 에는 7.62mm 기관총용거치대가장착되어있다. 1) Krauss-Maffei Wegmann 출처 defense-aerospace.com ( ) 65

66 국방과학기술정보제 52 호 8 8 복서는차세대병력수송장갑차로서배치하기위해프랑스, 영국, 독일의다국가개발사업이었다. 이후프랑스와영국이사업에서철수하였으나, 독일과후속참여한네덜란드가발주를하였다. 복서는탈부착가능한임무모듈사용으로다양한작전을수행할수있게설계되었다. OCCAR 2) 이사업을관리하고, 아르텍 (ARTEC) GmbH 사가생산한다. 아르텍사의독일측모기업은 KMW 사와라인메탈사이며, 네덜란드측은라인메탈네덜란드사이다. 각사에생산라인이있다. 다른명칭은 GTK 3) 복서와 MRAV 4) 이다. 독일의회는 2006 년 12월 M113과 TPz 1 푹스교체용으로 272 대획득을승인했다. 많은수의푹스가노후화되는 2020 년에복서수가증가할것으로예상된다. 독일육군용 272 대 5), 네덜란드육군용 200 대 6) 가양산진행중이다 년에독일육군용최초 양산분이납품되었다. 네덜란드에는 2013 년최초납품되어 2016 년말납품완료예정이다. 네덜란드군은복서를 BAE 시스템사보병전투장갑차 CV9035 로무장한보병부대에특수지원목적으로운용할예정이다. ( 출처 2011~2014 세계장갑차획득동향, 강인원, 국방기술품질원, ) 2) Organisation for Joint Armament Cooperation 3) Gepanzertes Transport Kraftfahrzeug; armoured transport vehicle, 수송장갑차 4) Multirole Armoured Vehicle 5) 병력수송용 125 대, 의료처치용 /medical treatment 72 대, 조종수훈련용 10 대, 지휘소용 65 대 6) 지휘소용 60 대, 앰뷸런스용 52 대, 화물수송용 27 대, 공병용 53 대, 조종수훈련용 8 대 러육군, 주력전차 T-14 최초 20 대인수 T-14 아르마타 ( 유튜브스크린샷 ) 러시아 UVZ 7) 사가 5년간의개발을거쳐주력전차아르마타 (Armata) 와대형병력수송 장갑차첫번째생산분제작을완료했다. 7) Uralvagonzavod Research and Production Corporation 66

67 해외기술단신 기동무기체계 타스 (TASS) 통신은이물량이러시아 2015 국방주문에포함되어있다고밝히고전차 20대가제작되어직접훈련용으로부대에인도되었다고보도하였다. 이플랫폼의정확한특성과외관은여전히기밀로분류되어있으나, 올해 5월 9일붉은광장에서거행되는전승절군사퍼레이드에참가할것이기때문에이는유동적이다. 심지어는 2015년 3월 6일야간퍼레이드예행연습에서의공개가능성도점쳐지고있다. 신형아르마타궤도형장갑플랫폼은과거 10 년동안장갑전투차량설계 제작상의주요혁신과발전사항모두를반영하고있는것으로보도되고있다. 특히, 플랫폼중전차인 T-14 는원격조종무인포탑이특징이며, 여기에신형 125mm 2A82-1M 활강포가장착되어있다. 이활강포의포구에너지는종전세계최고중의하나로알려진독일레오파르트 -2 전차의라인메탈 120mm 포보다크다. 이 125mm 포는정확도가 15~20% 개선되었으며, 연속사격각분산도가 1.7 배나향상되었다. 러시아언론에따르면, 아르마타전차가특별하게개발한 152mm 포와함께출시될수있으며, 152mm 포는지금까지주력전차에탑재된포중가장강력하다. 전차포탑은공격기와헬기와같은저고도비행표적을포함한다양한표적에대응하기위해 30mm 아구경포 (sub-caliber ranging gun) 도탑재하게된다. 보도된바에따르면포탑에장착된 12.7mm 중기관총은대전차미사일과같은접근하는추진체를파괴할수있으며, 최대초당 3,000m로접근하는 포탄을무력화시킬수있다. 전차승무원은탄약실과분리된다층장갑캡슐로안전하게방호된다. 이전차는완전히컴퓨터화되어있어운용에단지 2명의인원만필요하고, 각자가전차무기체계를운용할수있다. 보도에의하면능동위상배열안테나와다양한센서를이용하여표적을획득한다. 아르마타플랫폼은전기변속기 (fully mechanized electric transmission) 와 1,200 마력디젤엔진을탑재하고있다고보도되고있다. 정비및수리주기도늘어나 효율성이크게개선되었다. 청사진에따르면, 아르마타는완전한로봇전투차량으로발전할잠재력이있다. 예비추산을해보면러시아육군용으로 2,300 대가요구된다 년기준으로러시아육군은 MBT 2,550대를운용하고있으며 18,000 대를재고로보유하고있다. 출처 armyrecognition.com ( ) 러시아스푸트니크 (Sputnik) 통신사에따르면, UVZ 사가매년주력전차 T-14 아르마타약 500대를생산할수있다. T-14 는 2016 년에국가시험을거칠계획이며, 2020 년까지 2,300 대이상의아르마타플랫폼의전차가러시아군에공급될예정이다. 아르마타플랫폼은 T-14 전차이외에도장갑전투차량 (AFV), 자주포, 공병장갑차등에사용될예정이다. ( 출처 Russian Army Expects to Receive 500 T-14 Armata Tank per Year, armyrecognition.com, ) 67

68 국방과학기술정보제 52 호 미 RE2 사, 육군전투의무병을위한로봇기술개발예정 RE2 사머니퓰레이터체계 HDMS 8) RE2 사가전장에서전투의무병의부상병이동및후송임무지원용로봇기술연구 개발지원금을미국육군에게서확보했다. 육군중소기업기술혁신촉진사업 SBIR 9) 사무국과육군 TATRC 10) 가지원하는연구지원금으로 RE2 사는미래군지상체계용신형의무모듈탑재체를개발및시연하게된다. 라이프라인 (LIFELINE) 사업에따라개발되는이탑재체는첨단자율지상차량을이용하여전투사상자를옮기며의무병이동반하는사상자후송임무를수행한다. RE2 사연구개발담당부사장패트릭로우박사는 당사의엔지니어들은로봇체계제작을위해자율무인체계엔지니어링 조작분야에있어통합된전문성을이용하고있다. 이로봇체계는의무병들이각자의임무를더욱효과적으로수행할수있도록지원한다. 라고말했다. 특히이라이프라인모듈은극도로적대적인조건에서부상병이동 치료 후송시전투의무병들에게큰도움이될것으로기대된다. 전투의무병이수행하는임무는전쟁에서 가장위험하고까다로운일중하나로간주되고있다. 전투의무병은적의공격중에도부상당한병사들을찾아이들을간단히진찰하고응급조치를취해야하기때문에항상직접적으로위험한상황에놓이게된다. 이에미국육군은위험한환경에서부상병을구조하고옮기는임무에있어전투의무병과기타요원들이처할수있는위험을낮추기위해무인체계를개발하고운용하는데관심을표명했다. 8) Highly Dexterous Manipulation System 9) Small Business Innovation Research 10) Telemedicine and Advanced Technology Research Center, 원격의료및고등기술연구센터 출처 army-technology.com ( ) RE2 사는자율성이높고손재주가좋은머니퓰레이터개발을전문으로한다. 라이프라인사업을위해이능력을사상자를이동시키기에충분히강한체계에결합할필요가있다. RE2 사가보유한첨단체계중에대형 HDMS가있다, HDMS 는이동할수있는인간형 (Humanoid) 몸통과한쌍의로봇머니퓰레이터팔을갖추고있다. TATRC 사업에서요구되는많은특성을이미갖추고있기때문에, LIFELINE 모듈용기초로제공가능하다. HDMS 는기동체계에탑재하여작동하도록설계되었고, 자유도 11, 15 또는 16을포함하는다양한수준의손재주를갖도록구성가능하다. 의료와폭발물처리작업을포함한고도의손재주를요구하는다양한임무세트를만들의도가있다. ( 출처 US Army seeks robot medics, idr, ) 68

69 해외기술단신 기동무기체계 프랑스, 8 8 차륜형장갑차 VBCI 성능개량형인수예정 프랑스육군이 2015 년 4월에장갑강화형 8 8 차륜형장갑차 VBCI 95대중첫 3대를인수할계획이다. 이장갑차는 29 톤형보병전투장갑차 (IFV) 버전 VCI 를급조폭발물에대한방호력을강화하여차량총중량 32톤으로개조한것이다. 최초공개한프랑스육군의 32 톤형 VBCI VCI 형상을개발하는계약은 2010 년 12월프랑스병기본부 (DGA) 가장갑차제작업체인넥스터시스템사및르노트럭디펜스사와체결하였다. 첫번째개조분 48 대에대한계약은 2013 년 6월, 또다른개조분 47 대에대한계약은 2014년 9월에체결하였다. 시제차량품질은병기본부가 2014 년 9월 24일인증했다. 장갑차납품은 2017 년 6월완료될예정이나, 추가 VCI 에대한개조가있을것으로예상된다. VBCI 630 대는원래프랑스육군의궤도형장갑차 AMX-10P 를교체하기위해구매한것으로, 3월 13 일에마지막장갑차가납품되어 최근완료되었다고병기본부가밝혔다. VCI 버전 520 대의최종분이납품됨으로써사업이완료되었다. 지휘소장갑차버전 VPC 110대는 2013 년중반까지도입되었고, 첫번째 VBCI는 2008 년에납품되었다. VCI 버전은보병수송버전 RANG 과대전차미사일버전에릭스 (Eryx) 의 2개형상으로생산되며, 25mm 25M811 자동포를탑재한넥스터시스템사의타라스크 (Tarask) 포탑을장착하고있다. VPC 버전은에어버스사의정보체계 DS SIR 과 FN 에르스탈 (FN Herstal) 사의원격조종무장장치 ARROWS 300을장착하고있다. VBCI는사겜 (Sagem) 사의병사체계 FELIN 과같이운용하기위한통합키트도장착하고있다. 이작업은 2015 년말까지완료예정이다. 프랑스육군은 SCORPION 현대화사업의일환으로기존성능개선, 새로운기능과기술통합, 향후예상되는장비노후화관리를목적으로적절한시기에 VBCI 수명주기간성능개량을실시할것으로예상하고있다. 현재계획에는타라스크포탑에대전차미사일능력을통합하고, 정보체계 SICS, 전술통신체계 CONTACT, 개량형광학전자장비, 차량전자화와신형탄추가가포함되어있다. 출처 janes.com ( ) 69

70 국방과학기술정보제 52 호 VBCI 사업은영국의 FRES 사업과거의같은시기에추진되고있다. 프랑스장갑차는어느한시점에 FRES-UV(Utility Vehicle) 요구에대한경쟁제품이었다. 독일아르텍사의복서 (Boxer) 와영국 GDUK(General Dynamics UK) 사의피라냐 (Piranha) V 등도같이경쟁했었다. 그러나 VBCI 2개버전에대한납품은현재완료된 반면에, 영국이유사급의장갑차를조달하려는시도는진척이전혀없었다. FRES UV 사업은 2008년말에불필요하게되었다. FRES SV(Special Vehicle) 사업은 GDUK사솔루션이스페인 GD사제작 ASCOD 장갑차차대에기반하여선정되었음에도불구하고, 아직까지는생산이이루어지지않고있다. 러카마즈사, 무인차량시험장용인공도시건설제안 러시아제신형무인지상전투차량 MRK-002-BG-57 러시아차량제작업체카마즈 (KAMAZ 11) ) 사가무인차량시험장용으로인공도시를건설하는방안을제안했다. 이사업에는 50 억루블 (8,500만달러 ) 이소요될예정이다 년 5월까지카마즈사는자사무인차량사업에대한세부사항을준비할계획 이다. 이무인차량사업에는약 185 억루블 (3 억 1,450 만달러 ) 이소요될것으로추산되며, 이중 50 억루블을시험장용도의인공도시건설에사용할계획이다. 11) Kamskiy Avtomobilny Zavod 70

71 해외기술단신 기동무기체계 이시험도시내에서무인트럭은교통흐름을읽으며주행하고, 복잡한교차로를지나거나횡단보도에서멈추는능력등을시험하게된다. 시험장에는다양한차량, 오토바이, 자전거와보행자모형이들어서게된다. 카마즈사연구개발센터의세르게이나자렌코혁신제품설계책임자는타스 (TASS) 통신사와의인터뷰에서 이사업승인을러시아산업통상부에요청했으며, 산업통상부는제안에원칙적인지지의사를밝혔다. 라고말했다. 나자렌코에따르면, 이와유사한시험장용인공도시를스위스볼보사가운영하며, 독일다임러사도건설중에있다고한다. 러시아도필요성은인식하고있지만아직까지시험목적의인공도시는없다. 카마즈사는러시아소프트웨어개발업체인코그니티브테크놀로지 (Cognitive Technologies) 사와협력하여 6 6 전 ( 全 ) 륜구동식카마즈 모델에기반을둔무인트럭을개발중에있다. 무인카마즈차량을출시하여상용으로 운용하기위해서는법개정이필요하다. 2017년에법을개정할계획이며, 동시에타타르스탄 (Tatarstan) 도로에서시범사업을착수할예정이다. 카마즈사는 2025 년까지각각상이한목적의무인차량시제약 20대를개발할계획이다. 나자렌코는카마즈사가개발한무인차량이다른러시아차량제작업체뿐만아니라농업용기계를생산하는기업들도사용할수있을것으로확신한다. 무인차량은당사가개발한영상기술과체계를사용한인공지능을통해제어된다. 또한본차량은차륜형외에궤도형으로도운용가능하다. 라고덧붙였다. 무인차량은광석을채굴하고군용창고에서발생하는화재진압에도사용가능하다. 나자렌코에따르면, 다양한각차량은고유목적을가지고있다. 덤프트럭과같은일부차량은비용절감에기여하며, 또다른차량들은군용창고에서발생하는화재진압등의안전에기여할수있다. 출처 armyrecognition.com ( ) 71

72 국방과학기술정보제 52 호 미 DARPA, 로봇경연대회 DRC 결선참가팀확정 독일 Hector 팀로봇 미국국방고등연구기획국 (DARPA) 주관로봇경연대회 DRC(DARPA Robotics Challenge) 결선에 14개팀이추가로참가자격을획득하였다. 새참가팀들은 2013 년 12월 DRC 예선 (trials) 을통과한기존 11개팀과함께총상금 3,500 만달러를두고경쟁하게된다. 새로자격이부여된팀은다음 7개국 14개팀이다. 독일 Hector 팀 (Technische Universitat Darmstadt), NimbRo Rescue 팀 ( 본 (Bonn) 대학교 ); 홍콩 HKU 팀 ( 홍콩대학교 ); 이탈리아 WALK-MAN 팀 (Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa/University of Pisa); 일본 Aero 팀 ( 도쿄대학교 ), AIST-NEDO 팀 ( 국가산업기술종합연구소 ), HRP2-Tokyo 팀 ( 도쿄대학교 ), NEDO-Hydra 팀 ( 도쿄대학교 ), NEDO-JSK 팀 ( 도쿄대학교 / 지바공대 / 오사카대학교 / 고베대학교 ); 중국 Intelligent Pioneer 팀 (Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Changzou); 한국 ROBOTIS 팀 ( 로보티즈사 ), SNU 팀 ( 서울대학교 ); 미국 DRC-Hub@ UNLV 팀 ( 라스베가스대학교 ), Grit 팀 (Grit Robotics/Colorado Mesa University/ Autonomous Stuff/Harbrick) 이참가하게된다. 2014년 6월 DARPA 는예선에서다수팀이성공했던점을감안하여, 결선에서는난이도를높이기위해추가장애물을도입할것이라고발표했다. 로봇들은연결된줄이나케이블같은물리적안전조치를취하지않고외부전원공급없이독립적으로운용되어야한다. 무선운용에대한요구조건을강화하고, 로봇에대한물리적개입을금지하며, 실제운용환경을더욱정확하게모사하기위해통신기능을저하시키는조치를통해난이도를높였다. 이번결선에서가장큰도전과제중하나는 1시간의시간제한도입을들수있다. 각팀은제한시간내에전체순서와요구사항을완료 72

73 해외기술단신 기동무기체계 해야한다. 즉, 로봇이다음단계로넘어가기전에차례대로각과업을완료해야한다. 이는첫번째실제예선보다적어도 4배빠르게움직여야함을의미한다. 결선참가자격획득을위해신규팀은본선에서요구되는주요과제를자신들의로봇이수행할수있음을보이기위해과제를수행하는로봇모습을비디오에담아 DARPA 에제출하였다. 긴급상황에서스위치를내리기, 엎드린자세에서일어나기, 넘어지지않고 10m 이동하기, 장애물통과하기, 원형밸브 360 돌리기를할수있는능력이포함되어있다. DRC는재난구조상황을시나리오로사용하여새로운체계개발에중점을두고있다. 이는 2012 년 1월백악관과국방장관이국방부에부여한 10 대주요임무의하나이기때문이다. 1월에 DARPA 는보스턴다이나믹스 (Boston Dynamics) 사가제작한인간형무선로봇아틀라스 (Atlas) 를공개했다. 결선에참여하는 7개팀이이로봇을사용할예정이다. 관계자의설명에따르면, 아틀라스는다리와발만이전플랫폼에서사용되었던그대로이고 75% 가완전히새로운체계이다. 가장중요한변화는리튬- 이온배터리탑재동력공급과유압장치구동을위한새로운펌프를들수있다. 출처 janes.com ( ) DRC 결선에이렇게많은국제팀들이참가자격을획득한것을보면신기술개발을위해 DARPA가채택한접근방법이효과가있음을나타낸다. 공개경쟁이 DRC 를넘어확산되고있으며, 이를통해수많은혁신적첨단솔루션개발이촉진될수가있다. 73

74 국방과학기술정보제 52 호 대만, 미사일탑재초계함과전투지원함동시취역 대만의최신예초계함 Tuo Jiang 함취역식 대만은 3월 31일쌍동선형태의미사일탑재초계함퉈장 (Tuo Jiang) 함과고속전투지원선판쉬 (Panshih) 함의취역식을거행하였다. 퉈장함은대만이중국해군에대한비대칭우위전략에입각하여설계한것으로 carrier killer 라는별명으로관심을모았던쌍동선형태의최신스텔스초계함이다. 전장 60m, 함폭 14m, 흘수 2.3m, 만재배수량 500톤, 최고속력 38kts 이다. 비록초계함 (Corvette) 에속하는소형이지만, 하푼급미사일에해당하는대만자체개발슝펑 (Hsiung Feng) Ⅱ 아음속미사일 8발과램제트방식의초음속대함미사일인슝펑 Ⅲ 8발등최대 16발의대함미사일을탑재하여막강한공격력을보유하고있다. 이외에오토브레다 76mm 함포, 12.7mm 기관포와 Mk 15 팔랑스근접방어체계 1문을탑재하였다. 일부보도에따르면 Sky Sword 2(Tien Chien Ⅱ) 레이더유도함대공미사일도탑재할계획으로알려졌으나, 대만해군은이에 대하여공식적인발표를하지않고있다. 또한판쉬 (Panshih) 함은오토멜라라사의 76mm 함포, 레이시온사의벌컨, 팔랑스 20mm 근접방어체계그리고라임메탈사의밀레니움 35mm 포와 30mm 기관포등을탑재하였다. 최근퉈장 (Tuo Jiang) 함이치명적인결함으로인한감항성문제로해상시험이지연되었다는사실에대하여대만해군은퉈장함이선도함으로서최종성능과한계등을결정하는과정에서발생한일이라며설계개념과운용목표간일부불일치하는사례가있었다고발표하였다. 출처 janes.ihs.com ( ) 대만해군은급격하게증강되고있는중국의해상전력에대응하기위한방책으로비대칭전력에입각한스텔스형소형전투함건조를검토하고, 이의일환으로 2009 년진하이 ( 近海, Swift Sea) 프로그램에착수하였다. 이어대만의회는 2011 년 12척의퉈장급초계함건조를위해 8억 5천만달러의예산을승인하였고, 이번에선도함이취역하게되었다. 최고속도는 38kts 로매우빠르며작전거리는 3,704km 로남중국해난사군도의타이핑섬까지초계활동이가능하다. 선체는알루미늄합금이며쌍동선기술은호주와의합작으로이루어졌다. 선체는모듈식으로별도로제작된총 40개의모듈을결합하여건조하였다. 대만해군은퉈장급초계함이중국의후베이급 (022 식 ) 미사일고속정에비해모든면에서훨씬우월하다고주장하고있다. 74

75 해외기술단신 함정무기체계 스웨덴, A26 차세대잠수함 2 척발주 디젤엔진 2대, Kockums Stirling MkⅢ AIP 3대가장착된다. 출처 navyrecognition.com ( ) 스웨덴 A26 차세대잠수함개념이미지 AFP 통신은스웨덴해군이대잠전능력강화를위해조만간 A26 차세대잠수함 2척을발주할것이며, 계약규모는 8억 8,600만유로에달한다고보도하였다. 스웨덴정부의잠수함발주는몇달전스웨덴영해에나타난미확인잠수함의추적및위치확인실패에따른결정이라고분석된다. 사브사가건조하는 A26 차세대공격형잠수함은연안해역뿐만아니라대양작전능력도갖출수있도록설계되며 2022 년에스웨덴해군에인도될예정이다. 지난주스웨덴정부는잠수함탐지와요격능력증강을주축으로하여 62억크로나 ( 미화 7,300만달러 ) 의국방예산이증가되었다고발표했다. A26 잠수함은배수량 1,900 톤, 전장 63m, 폭 6.4m 이고최대작전지속일수는 45 일이며 AIP 추진으로 18 일간의수중연속작전이가능하다. 또한최대시험심도는 200m, 승조원은 17~26 명정도를수용할수있다. 추진기관은 A26 차세대잠수함은코쿰 (Kockum) 사가개발하여스웨덴해군에게공급할차세대잠수함의명칭이다. A26 사업초기인 1990 년대에는 U- Boat 2000 이라고도불렸으며 1990 년대말이나 2000 년대초에사업착수를목표로추진하였다. 그러나냉전이후소련의위협이사라지자새로운잠수함사업을추진해야할명분이약화되어사업은좌초위기에처하게되었다. 그러나 2000 년대중반오래된 Sodermanland급잠수함교체사업이고개를들면서잠자고있던 A26 사업이다시부상하여스칸디나비아국가들의공동사업으로추진하는 Viking 급잠수함사업으로부활을하는듯했으나, 덴마크가이탈을함으로써코쿰사단독으로추진하게되었다. 그러나 2014 년 2월, 코쿰사의새주인인독일의 Thyssenkrupp사는잠수함을구매하는국가가개발비를모두지불하여야한다고주장하여스웨덴정부와갈등을빚었다. 이로인하여 2014 년 4월스웨덴정부는급기야코쿰사가보유하고있는모든기술자료, 비밀계획등을포함한시설과장비를환수하는사태가벌어졌고코쿰사가파업을하는상황에까지이르렀다. 이후코쿰사는다시스웨덴의사브 (Saab Kockum) 사가인수하여 2015 년 3월스웨덴해군에게 A26 잠수함 2척을공급하는계약을체결하게되었다. 75

76 국방과학기술정보제 52 호 포르투갈, 프랑스상륙함시로코함구입검토 프랑스의 Foudre 급상륙함시로코함 포르투갈방위조달국은프랑스산도크식상륙함 (LPD) 인 시로코 (Siroco) 함의구입을검토하고있다고언론에공개하였다. 계약규모는미화 9,000만달러로상륙함과관련장비, 이송, 훈련등이포함되며 2척의호위함성능개량사업보다우선하여사업을집행할계획이라고국방부가발표하였다. 그러나 Vasco da Gama 급 MEKO 200PN 호위함 3척과 Bartolomeu Dias급 Type M 호위함 2척의성능개량사업예산등이포함된포르투갈국방부의 국방계획에는시로코함의구입예산이포함되지않았다 년에취역한시로코함은 Foudre 급상륙수송함의 2번째함으로프랑스해군은 2015 년중반에시로코함을퇴역시킬예정이다. 1번함은칠레가구입하여함명 Sargento Aldea 함으로 2011 년에재취역하였다. 브라질역시또다른프랑스산함정구매에관심을보이고있었으나예산문제로 취소되었으며, 국내면허생산방식으로상륙함 2척을건조하는방향으로전환을검토하고있다. 포르투갈은 2007 년에독일 TMS 사로부터 209 급잠수함을구입하면서절충교역방식으로도크식상륙함기본설계를획득하였고이를토대로국내조선소에서건조를추진할예정이었다. 또한 2014 년 10 월에는덴마크로부터 400 만유로에구입한 Stanflex 300 순시함 4척이 2015 년 3월 6일포르투갈에인도되었으며국내조선소에서개수정비후취역할계획이다. 출처 janes.ihs.com ( ) Foudre급시로코상륙함은전장 168m, 함폭 23.5m, 흘수 5.2m, 만재배수량은 12,000 톤이다. 최대속력은 21kts 이고항속거리는 15kts 에서 20,300km 이다. 상륙정 8척과헬기를최대 4대까지수용하며승조원은장교 20명포함 160 명이고상륙병력은장거리는 450 명, 단거리는 900 명까지수송이가능하다. 포르투갈은 2006 년에도 2억 4,000 만유로를투입하여네덜란드해군이운용하던 Type M 호위함을구입, 개조정비후 Bartolomeu Dias 급호위함으로재취역운용하고있다. 76

77 해외기술단신 함정무기체계 러시아, 2020 년까지핵추진잠수함 10 척성능개량 러시아의아큘라급핵추진잠수함 5세대잠수함개발을진행중인러시아가 2020년까지총 10척의다목적핵추진잠수함의성능개량을추진중이라고빅토르치르코프러시아해군사령관이공개하였다. 대상잠수함은프로젝트 971 SSN 아큘라급과프로젝트 949A SSGN 오스카급 Ⅱ 핵추진잠수함이다. 오스카급은북해함대에 2척, 태평양함대에 5척을, 그리고아큘라급은태평양함대에 5척, 북해함대에 6척을각각배치하였으나양함대에배치된잠수함의 40~70% 는운용을하지않는것으로알려졌다. 치르코프사령관은 기존의탑재무장등을포함한모든시스템을신형으로교체할것이며잠수함의수명은추가로 15~20년이연장될것이다. 라고성능개량계획을설명하였다. 성능개량계획은 2014 년 4월에이미발표되었으나, 그동안러시아조선소들의능력부족과우크라이나사태등으로연기되어왔다. 당시계획에는프로젝트 945S(Sierra) 급핵추진잠수함의성능개량도포함되었는데최근정비진행중이며, 2017 년에 2척의시에라급잠수함이재취역할것으로언론매체들은보도를하고있다. 그러나러시아의탑재무기체계및핵심설비를생산하는업체들은러시아해군의요구대비 50~70% 정도수준의생산이가능한것으로분석되고있어 2020 년을목표로추진하는해군전력증강사업의일환인이러한성능개량계획들이순조롭게진행되기에는많은어려움이따를것으로전망된다. 예를들어아큘라급, 오스카급및시에라급잠수함의성능개량은 2020 년에구소련잠수함대체사업으로추진하는프로젝트 885 야센급잠수함건조와맞물려지연되고있다. 야센급잠수함의건조비용은보레이급잠수함의거의 2 배에가까울정도로비싸며, 현재배치예정인 8 척중 1 척만이배치가된상태이고 2020 년까지는 3~4 척이추가로배치될예정이다. 그러나치르코프사령관은 5 세대잠수함개발을위하여방위산업기반을강화하고있으므로모든것이차질없이진행될것이며, 아울러기존핵추진잠수함과그들의기본무장체계의전투준비태세유지도지속적으로추진할것이다. 라고발표했다. 출처 thediplomat.com ( ) 러시아가개발중인 5 세대잠수함은스텔스성능강화에초점을맞추고신형목표탐색장치, 통신및통제 (C2) 시스템, 자동정찰및조기경보장치등의탑재를목표로하고있다. 4 세대잠수함은 2020 년까지건조될예정이며, 5 세대잠수함은 2020 년대중반정도에배치될것으로예상하고있다. 재래식잠수함은전투성능향상을위하여로봇장비탑재를추진하고있다. 77

78 국방과학기술정보제 52 호 영국, Successor 급차기잠수함상세설계계약체결 거의요구수준에도달하였으며, 잠수함건조에소요되는 20,000 여개의부품에대한예비설계는 75% 정도이루어졌다. 1번함건조에필요한 PWR3 추진시스템, 발사기어박스부품, 미사일발사관및통합발사관제조재료등장기소요품목에대해서는이미주문을마친상태이다. 영국의 Successor 급차기잠수함 BAE Systems Maritime 사는영국국방부와 Successor 급차기잠수함의건조를위한 4억 1,500만달러규모의상세설계계약을체결하였다. 12개월의계약기간이끝나면내년에최종의사결정을거쳐건조에착수한다. 이번계약은 2012 년에기본설계작업을위한 3억 2,800만달러와 3억 1,500만달러계약체결에이은후속계약이다. 현재운용중인 4척의뱅가드급잠수함교체를위한 Successor급핵추진탄도미사일탑재잠수함은 2028 년에취역을할예정이며 Trident D5LE 미사일과함께영국의지속적해상억지력의중심이될것이다. 2007년개념검토를시작으로 2011 년최초사업승인후 5년의평가기간동안 BAE 시스템스사, Bacock 사, 롤스로이스사그리고영국국방부가합동으로설계, 시스템엔지니어링등의업무를진행해왔다. BAE 사는개발계약을통해공급체인과공유하고있는데현재기능설계성숙도는 출처 janes.ihs.com ( ) 2028년부터영국해군의 Vanguard급잠수함을대체하는차세대전략핵억제잠수함인 Successor 급잠수함은영국해군역사상가장규모가큰잠수함으로서설계및건조에적용되는기술역시영국역사상가장최첨단기술이적용된다. 필립하몬드영국국방부장관은 Successor급차세대잠수함사업으로 2,000 여개의일자리가창출되며, 850 여개의업체가최첨단기술을습득하고연구인력, 사업관리자, 기술자들을양성할수있는이익을볼수있을것으로기대한다. 라고밝혔다. 세계에서가장뛰어난스텔스성능을보유할 Successor 급잠수함의운용기간은 2020 년대부터 2060 년대까지로구상하고있다. 잠수함건조사업에는잠정적으로 850 여개의협력업체가참여하는데, 건조가최고조에이를때약 6,000 여명이참여할것으로예상하고있다. 사업이계획대로진행되면 2016 년말부터건조에착수하여 2028 년선도함이배치된다. 78

79 해외기술단신 함정무기체계 미해군, 상륙정교체사업추진 가능하다. 현재 72척의 LCAC 를교체하는신형 LCAC의 1번함인 LCAC 100 은 2017 년중반에해군에인도될계획이고최종적으로총 73척이공급되며 SSC 의설계수명은 30년으로예상하고있다. 미해군의상륙주정 LCU-1600 미해군은기존상륙정의수명연장 (SLEPS 1) ) 과신형상륙정개발을통한상륙전능력강화사업을추진하고있다고미해군해양항공우주연례컨퍼런스에서상륙전사업관리자가발표했다 년 10 월에이미기존공기부양상륙정 (LCAC 2) ) 을대체하는신형상륙정인 SSC 3) 의건조에착수하였으며곧다목적상륙정인 LCU 4) 1600 교체사업도착수하게될것이다. 수명연장사업은 SSC 가운용준비상태에도달하기까지의공백기간을고려한기존상륙정의선령연장사업이다. 미해군은 1959 년부터 LCU 를운용하고있으며현재보유한 32척의평균선령은 43.5년으로매우노후화된상태이다. 상륙정교체사업 (SC[X][R] 5) ) 은조만간상세설계가완료되어 2018 회계연도부터건조에착수할예정이며총 32척을건조할계획이다. LCU는전세계해안의 17% 정도, LCAC 호버크래프트는 70% 이상의해안에상륙이 1) Service Life Extension Programmes 2) Landing Craft Air-Cushions 3) Ship-to-Shore Connectors 4) Landing Craft Utility 5) Surface Connector Replacement 출처 janes.ihs.com ( ) 공기부양상륙정 (LCAC) 은군수지원정보다규모가작고, 신형으로서더욱빠르며, 첨단기술이사용되었다. 이들은적재량 60 톤을운반하고 36kts 의속도로 200 해리를이동할수있으며 1980 년대에처음으로건조되었다. 또한신형 LCAC 는 74톤의장비및장치를운반할수있도록건조하고있으며, 이는현재의적재량 60톤에비해상당히증가한규모이다. 수명연장사업은 LCAC 선령을적어도 10 년이상연장하도록설계되어있으며, 통신 항법 소프트웨어 전기체계를성능개량할계획인데, 해군은최초계획한 10년수명연장에추가하여 LCAC 에 5~7 년간의운용연수를추가할수있도록수명연장작업을진행할예정이다. 해군은기존의 LCAC 및 LCU를교체하고현대화하려는이러한노력과병행하여차기상륙정사업을시작하는초기단계에있다. 이는차세대상륙정이어떠한모습을구비할필요가있는가를구상하는단계이다. 79

80 국방과학기술정보제 52 호 이탈리아피아지오사, 해머해드 UAV 시제기초도비행실시 피아지오사의 P.1HH UAV 피아지오 (Piaggio Aerospace) 사는자사가제작한 P.1HH 해머해드 (HammerHead) 무인항공기 (UAV) 의초도비행을실시했다고발표했다. Prototype 001 으로명명된본중고도장기체공 (MALE 1) ) 무인시제기는 12월에이탈리아트라파니비르기 (Trapani Birgi) 공군기지에서비행을실시하였으며, 개발및인증비행시험활동을지속할예정이다. 아반티 (Avanti) II 쌍발터보프롭기파생형인해머해드 UAV는 2013 년파리에어쇼에서공식공개되었으며, 이후대용기술시범기가같은해 11월에초도비행을실시하였다. 피아지오사에따르면, 12월에비행한본 001 모델은최종적인공기역학적설계를특징으로하며, 여기에는새롭게날개폭을확장한주익과통합된제어체계가포함된다고한다. 이번지중해해상에서의완벽한비행시험을 통해해머해드 UAV는상당한속도및고도범위에서의비행능력을입증하는한편, 이시험의주요목표에는항공기및지상관제소에대한첫번째점검실시가포함되어있었다. 피아지오사의카를로로글리대표이사는 당사는 P.1HH 가최고기술수준에서광범위한감시 경계임무를수행할수있는유럽최초의최첨단 MALE 무인항공체계 (UAS) 가될것으로믿어의심치않는다. 라고말했다. 이러한성과에는이탈리아협력업체인셀렉스 (Selex ES) 사도한몫을하고있는데, UAV 관련관리통제체계, 센서, 데이터링크및지상통제장비뿐만아니라이러한요소들의체계통합을담당하고있다. 이관리체계는셀렉스사의 SkyISTAR 에기반하고있으며, 내장형센서융합, 데이터관리및신규개발요소를가지고있어국경통제, 광역및표적지역감시, 인도적지원임무등의수행에적합하도록해준다. 한편, 이탈리아공군과국방부가본해머해드 UAV 개발사업을지원하고있다. 1) Medium-Altitude Long-Endurance 출처 flightglobal.com ( ) 80

81 해외기술단신 항공무기체계 세계적으로 MALE UAV 는미국과이스라엘이주도를하고있다. 이두나라의모델인 MQ-9 리퍼 (Reaper), 프레데터 (Predator) XP, 헤르메스 (Hermes) 900, Heon TP뿐만아니라터키의안카 (Anka), 남아공의 Bateleur, 그리고유럽과인도, 한국, 중국등이개발중인무인기들과경쟁관계가성립된다. 해머해드는마하 0.7 이상의빠른속도와탑재중량, 항속거리면에서장점이있다. 반면에상대적으로짧은체공시간과높은운용유지비용의가능성등의단점이있다. 사용자에게이러한성능특성들은 trade-off의문제일것이다. 한편, 해머해드는 P&W 사의터보프롭엔진을사용하기때문에미국이 ITAR 무기수출법에따라해외판매대상국을제한할수있다. 이러한상황은브라질이 EMB-314 수퍼투카노 (Super Tucano) 경공격기를베네수엘라에판매를시도할때에발생하였다. 피아지오사의지분일부가 UAE 와인도에있는만큼이두나라가해외수출의첫교두보가될가능성이있다. 프 DGA- 다쏘사, neuron 무인전투기시험완료 neuron UCAV 기술시범기 프랑스병기본부 (Direction Générale de l'armement, DGA) 는프랑스이스트레 (Istres) 지역에서 neuron 무인전투기 (UCAV 2) ) 기술시범기에대한비행시험을완료했다. 본시험활동은다쏘항공 (Dassault Aviation) 사와협력하여 2단계로나뉘어실시하였다. 본시험은 100 회의비행으로구성되어있으며, 2) Unmanned Combat Air Vehicle 81

82 국방과학기술정보제 52 호 무인전투기및관련장비에대한강화된가용성및신뢰성을시연하였다. 1단계시험중점은비행영역 (flight envelope) 시험을통해 neuron 무인기의전자광학센서를확인하고데이터링크성능을평가하는데에노력을집중하였으며, 무장창도어개방시의상황도고려되었다. 2단계시험기간중대부분의비행은운용센서, 특히지상및공중레이더뿐만아니라미사일탐색기에대한적외선및전자기식신호 / 탐지대응에초점을맞추었다. 본사업을통해획득한스텔스관련데이터및피드백자료는미래항공기사업을위한참고자료로활용될예정이다. neuron 무인기에대한비행시험은해외에서도계속될예정인데, 먼저이탈리아를시발점으로하여스웨덴에서 2015 년말까지실시될예정이다. 본스텔스기술시범기에대한초도비행시험은프랑스이스트레지역소재다쏘사의비행시험기지에서 2012 년 12 월완료되었다. neuron 시범사업은프랑스정부가 2003년에착수하였으며, 유럽전투기업체들이차세대 UCAV 를설계및개발하는데있어요구되는기술을조사하고검증하기위한작업을지원하는데목적을두었다. neuron 무인기는 MQ-1 프레데터와같이성능이입증된다른무인항공체계보다더욱크기가크고첨단화될것으로예상된다. 본무인기는또한정밀유도탄을내부무장창에서발사할수있으며, 네트워크중심전쟁에서 공대지임무를수행할수있다. 다쏘사는 2006 년에 DGA와계약을체결했으며, 본사업에대한주계약업체로서설계권한을보유하고있다. 그밖에본사업과관련하여이탈리아 스웨덴 스페인 그리스 스위스등이알레니아아에르마키 (Alenia Aermacchi) 사, 사브 (Saab) 사, EAD 사, HAI(Hellenic Aerospace Industry) 사, 루아그 (Ruag) 사등의업체팀과함께지원을제공하고있다. 출처 airforce-technology.com ( ) neuron 다국적기술시범사업은프랑스 DGA 가 4억유로를투자하여추진하는사업으로 2012 년 12월유럽산첫스텔스기이자무인전투기의첫비행을실시하였다. 그이후프랑스에서 100 회의시험비행을실시하였고, 올해말이탈리아에서 Mk.82 폭탄의투하시험이계획되어있다. 한편, 프랑스와영국은 2년간미래의공중전투체계에대하여지속적으로협력연구하고있다. 따라서, 영국의 BAE 사와프랑스의다쏘사연합으로스텔스무인전투기개발이 neuron과연결될가능성이있다. 양국은미래공중전투체계기술시범사업협정에조인하였으며 1억 5천만유로의연구개발비투자를합의하였다. 양국은이연구의주요임무 5가지를결정하였다. 적방공망의파괴, 공중공격, 전략적폭격, 접적지역에서의공중저지, 무장정찰능력의개발이그것이다. 또한, 대함작전, 근접공중지원, 대공방어능력의개발등의부수적인임무도설정하였다. 양국은라파엘이나타이푼전투기보다낮은비용의무인전투기를목표로하고있다. 82

83 해외기술단신 항공무기체계 사이보그딱정벌레연구를통해곤충의공중비행연구 본연구에사용된딱정벌레 ( 평균길이 6cm, 무게약 8g) 딱정벌레에무선송수신기를부착하고원격비행제어를하는것이곤충의생물학적인특성연구에적합한방법으로밝혀졌다. 캘리포니아대학교버클리 (University of California, Berkeley) 와싱가포르난양기술대학교 (Nanyang Technological University, NTU) 연구진이공동진행한사이보그곤충연구는정교하게완만한회전을위한딱정벌레의근육사용에관해새로운사실들을밝혀낼수있었다. 연구진은풍뎅이의등에초소형컴퓨터와무선장치를묶은후에자유롭게날도록하여신경근육데이터를기록하였다. 그리고이를통해날개접는것을제어하는것으로알려진근육이곤충의비행에있어중요한역할을하고있는것을발견하였다. 연구진은딱정벌레의원격제어방향전환정밀도를개선하기위하여이정보를사용하였다. 3 월 16 일자커런트바이올러지 (Current Biology) 에실린본연구결과는생물학연구에서의무선센서활용가능성을보여주고있다. 또한이분야연구를통해사람에게는너무위험한지역에서탐색 구조를도울수있는도구의개발과같은적용분야를찾을 수있을것이다. 버클리대전자공학 컴퓨터과학과마이클마하르비즈 (Michel Maharbiz) 부교수겸본연구담당책임자는 이번연구는초소형전자장치가과학분야의흥미롭고기본적인질문에어떻게답할수있는지를잘보여주고있다. 지금까지생물학자들은곤충을매단채로비행하게하여데이터의기록과연구를수행해야만했다. 이방법이풍뎅이의자연스러운비행동작을방해하는지는명확하지않다. 라고말했다. 특히연구진에따르면곤충의미세한방향조정과관련하여보다작은미세근육의역할을설명하는것이어려웠다고한다. 그러나이번연구결과를통해딱정벌레날개의관절에서발견된세번째보조경피 ( 硬皮 ) 근육이비행중좌우방향조절시중요한역할을한다는것을발견하게되었다. 본연구의공동저자인 NTU 기계 항공우주공학과사토히로타카조교수는 1800 년대이래이러한딱정벌레근육은날개를접는기능만을하는것으로여겨져왔다. 라며, 본연구에서사용된무선장치는더욱자연스러운자유비행을통해신경근육운동을기록할수있도록해주었으며, 이를통해이러한근육이비행중선회에도사용된다는것을발견하게되었다. 라고말했다. 곤충비행중방향전환근육관련시험연구진은딱정벌레의완만한회전비행중이러한근육에자극을가함으로써근육의기능을시험하였는데, 이를통해이전보다원격제어가더욱개선될수있었다. 실험은큰꽃무지 ( 학명 Mecynorrhina Torquata) 를이용하여실시되었으며, 이들은 83

84 국방과학기술정보제 52 호 평균길이 6cm, 무게 8g 으로 1 달러짜리동전무게와거의비슷하였다. 이딱정벌레의등에부착된장치는초소형의기성품마이크로컨트롤러와내장형무선송수신장치로구성되었다. 그리고 6 개의초소형전극이딱정벌레의시엽 (optic lobe) 과날개근육에연결됐다. 그리고장치전원을위해서는무게 1~1.5g 의 3.9V 초소형리튬전지가사용되었다. 사토조교수는 딱정벌레는자신무게에비해상대적으로무거운중량을실어나를수있기때문에본연구에있어이상적인실험대상이되었다. 라며 또한탐색 구조임무용으로사용될작은마이크로폰과온도센서를손쉽게부착할수도있다. 이러한기술을통해이전에는접근이용이하지않았던무너진건물더미내틈이나구석과같은매우협소한공간도안전하게접근하여임무수행이가능할수있을것이다. 라고말했다. 사토조교수는버클리대에서박사후과정연구원으로있을때본연구에착수하여, NTU 로적을옮긴이후에도본연구를계속하고있다. 연구진은딱정벌레가나는중에매밀리초 (ms) 마다벌레등의전자장치에원격제어신호를보냈으며, 이를통해나는동작에서부터좌우선회또는정지비행을원격으로제어하였다. 시험은벌레에끈을묶지않은채, 8 대의 3D 모션캡처 (motion capture) 카메라장치가설비된밀폐된공간에서이루어졌다. 마하르비즈조교수는 종전의딱정벌레를이용한원격제어실험에서는곤충으로하여금날게하거나나는동작을멈추게하는수준으로자유비행중의좌우선회와같은비행제어는상대적으로매우떨어지는수준이었다. 라며, 이제딱정벌레에서비행관련 근육을발견하게됨에따라, 보다높은수준의자유비행제어가최초로가능할수있음을입증하게되었다. 이는엔지니어링과과학의공조를통한커다란성과가아닐수없다. 라고말했다. 본연구작업은 NAP(Nanyang Assistant Professorship) 프로그램, 싱가포르과학기술청 (Agency for Science, Technology and Research), 미국립과학재단 (National Science Foundation, NSF) 의지원을받아수행되었다. 출처 sciencedaily.com ( ) Cyborg Beetle 을위한연구는과거로부터지속되어왔으며, 이번연구자들은 2010 년에 UC Berkley 연구실에서실시된첫번째연구결과를발표하였으며, 이번이두번째공동연구결과발표이다. 이들이연구실험에사용할곤충의후보로는메뚜기, 나방, 파리등이고려되었었다. 이중파리는에너지를가장효율적으로사용하여비행하는곤충이라실험대상으로선정되었다. 하지만세가지곤충은모두현재의기술수준으로가용한장비의무게를지탱할수없기때문에제외되었다. 두번째로고려된곤충은잠자리였으나몸의강도가너무약해서제외되었다. 최종적으로파리와흡사한비행방법을사용하고자기몸무게의 20~30% 를등에지고비행할수있는딱정벌레종류가선정되었다. 연구의진전을위하여서는고성능소형배터리, 소형카메라등과지금보다소형화된기판등의개발이우선되어야할것이다. 이러한사이보그곤충을사용한연구는여러연구집단에서각기다른형태의기능을대상으로정부의연구지원하에진행되고있다. 이러한연구는비상시의탐색, 인명구조등에활용됨을목적으로하고있다. 하지만사회의일부에서는인체에대한응용, 특히, 군사적목적으로의활용등을경계하여군사연구비지원등에대하여견제를하고있다. 84

85 해외기술단신 항공무기체계 미국방부, F-35 전투기와기타항공기용신형가변사이클엔진개발계획 고정사이클엔진과는달리가변사이클을사용하는엔진은엔진내의공기흐름과압력비율을변화시킴으로써동일한비행중순항및추진모드간전환을가능하게한다. 국방부는태평양지역으로관심의축이옮아감에따라전술항공기에더욱긴행동반경을제공할수있도록 6세대기술을연구하고있다. 미국방부가개발중인 6세대제트엔진은기존의군용엔진보다연료효율성및추진력이훨씬우수하며, 록히드마틴사의 F35 Lightning II 합동타격전투기 (Joint Strike Fighter, JSF) 에우선적으로적용하여개발중이라고 3월 17일고위관계자가밝혔다. 국방 연구 개발담당앨런샤퍼차관보는버니지아주스프링필드지역에서개최된 PSA(Precision Strike Association) 연례회의에서 IHS Jane's 사에 다수의초기적용대상플랫폼을고려하고있는데, 우선은현재여분의항공기가있는 JSF 이다. 라고엔진을시험할항공기에대해언급하였다. 그는또한 하지만이엔진은장거리타격 폭격기 (LRSB 3) ) 나, 보잉사의 F/A-18 슈퍼호넷 (Super Hornet) 전투기에도적용할수있고, 기본적으로전술용고성능터빈을필요로하는어떠한군용기에도사용할수있을것이다. 라면서적응형엔진기술사업 (Adaptive Engine Technology Program, AETP) 을간접적으로지칭하면서말했다. AETP 는 20,000lbf(89kN) 추력급의군용기엔진을개발하고있다. 샤퍼차관보에따르면미국방부는기존엔진보다연료효율이 35% 향상된새로운엔진을원하고있다. 이정도로 F135 엔진보다연료효율이개선되면현재 1,200 마일의행동반경을갖는 F-35A 및 F-35C와 900 마일의작전반경을갖는 F-35B 는각각 1,600마일이상과 1,200 마일이상으로작전반경이증대되게된다. 고정사이클엔진과비교하여, 6세대엔진기술은가변사이클을특징으로하는데, 엔진내공기흐름과압력비율을변경시킴으로써한번의비행에서연료절감을위한순항모드와고속및심지어초음속비행을위한고추력모드간의전환을가능하게한다. 샤퍼차관보는변화하는형상을피겨스케이트선수가회전을하는동안자신의몸통쪽으로팔을끌어당김으로써만들어지는회전력변화와비유했다. 샤퍼차관보는미국방부가두업체와엔진을 3) Long-Range Strike Bomber 85

86 국방과학기술정보제 52 호 개발할계획이며, 2019 년또는 2020 년까지체계개발 (EMD 4) ) 단계에바로들어갈수있는능력을구비하게될것이라고말했다. 약 1년전미국방부는 2015 회계연도예산요청안에추가적으로 15억달러를갑자기요청함으로써 AETP 사업의완결을적극적으로추진한다는의도를보였었다. 이번이미국방부가어떠한항공기에새로운엔진을탑재될것인가에대한첫언급이었다. 샤퍼차관보에따르면, 국방부는 AETP 사업을통하여 5세대엔진보다연료효율 35% 향상을목표로하고있다. 이수치는미국이광대한태평양지역으로관심을돌림에따라항공기가더욱긴작전반경을가지도록하는것을주목적으로한다. 4) Engineering and Manufacturing Development 출처 janes.ihs.com ( ) P&W 사는 F-35A 전투기에대한통합작업이이미 AETP 사업의일부분이나, 별도로 F135 성능개량전략과관련하여작업을진행하고있다고밝혔다. 3월 17일동 ( 同 ) 회사의매튜베이츠대변인은 IHS Jane's 사에 정부의현재계획에따르면 AETP 는이엔진을 F-35A 전투기에통합한다는중요한작업이포함되어있다. 라며, 이러한노력이외에도 P&W 사는더욱낮은위험과비용으로 F135 엔진에대한미래성능개량을할때본기술을활용할수있는독특한입지를점하고있다. 당사는더욱큰융통성을제공하기위해정부에추가적인옵션을제공할수있는기회를지속적으로판단할예정이며, 이러한 활동은현재와같은예산환경에있어중요하다. 라고말했다. GE(General Electric Aviation) 사및 P&W 사가국방부의추진기술개선사업에참여하는두개주요업체로서계속활동할것으로많은사람들이예상하고있다. GE 사의가변사이클설계개발일정은국방부의계획과도잘맞고있는데, 회사관계자들은 2022~ 2024 년에생산준비가될수있을것이라고말하고있다. 이들은록히드마틴사 F-22 랩터 (Raptor) 전투기용으로국방부에가변사이클 F120 엔진을제안한이래 10년동안이러한노력을위해 10억달러이상을지출했음을인정했다. 한편, GE 사는가변사이클기술자체만으로는국방부가원하는 35% 연료효율개선은달성할수없다고주장하였다. 그수치를달성하기위해서는엔진고온부용세라믹매트릭스복합재료 (CMC 5) ) 를개발하고, 컴프레서의보다향상된공기역학적설계를하였으며, GE고유의경량구성품 3D 프린팅에투자를했다고언급했다. P&W 사는별도의 AETP 계약하에서자사의가변사이클경험을쌓아왔다. P&W 사는 1960년대록히드마틴사가제작한미공군의 SR-71 블랙버드 (Blackbird) 전략정찰기에탑재되었던 J58 엔진을제작하였다. 따라서이기술과관련하여오래된역사를가지고있다. J58 엔진은애프터버너방식을채택하여더욱오랫동안비행이가능하도록설계된첫번째엔진으로서첫비행에서미공군으로부터마하 3의속도를인증받았다. 5) Ceramic Matrix Composite 86

87 해외기술단신 항공무기체계 미 NASA, 18 개엔진장착항공기시험중 LEAPTech 항공기개념도 항공기에 18개의엔진을장착하면어떻게될까? 우리가그렇게했다면아마답은 재앙 일것이다. 그러나미항공우주국이한다면 LEAPTech 6) 가되는데이것은새로운 X-Plane을탄생시킬수도있는새로운방식의날개설계이다. LEAPTech 날개에 18개의엔진을장착할경우날개는더욱얇아지게된다. 이들프로펠러엔진은항공기를전방으로추진시키며날개위로공기를불어양력을발생시킨다. 이렇게되면항공기날개가발생시켜야하는높은양력을줄여날개폭을넓힐필요가없게된다. 엔진은모두리튬인산철 (lithium iron phosphate) 배터리로작동되는전기식이며, 많은연료를사용하는프로펠러또는제트엔진으로는불가능했던정도의크기를가능하게한다. 또한본항공기는이륙시에만최대양력발생을위해 18개엔진전체가요구된다. 일단항공기가이륙하면, 많은수의엔진이프로펠러를모터에대해끝을맞추어접을수있어최대한공기역학적형상을갖도록한다. 완성된 LEAPTech 항공기의계획된순항속도는시속 200마일이며, 전력을이용할 경우항속거리는 230 마일이고, 하이브리드엔진사용시에는 460 마일을운항할수있다. 18개프로펠러엔진을장착한날개로부터발생하는엄청나고즉각적인양력과 31피트에불과한날개폭으로인해본항공기는 2,000ft의짧은활주로에서도이륙할수있는데, 이러한활주로길이는연방항공청 (FAA 7) ) 이소형여객기용으로권고하는활주길이보다 700ft나짧다. LEAPTech 는아직까지기술적으로항공기라고할수는없다. 지금까지제작된것은모터를장착한날개뿐이다. 이러한설계가공기역학적으로실현가능성이있는지를확인하기위해, 본날개를 HEIST 8) 로불리는지상시험용트럭의시험대에장착하였다. 시험을위해개조된본트럭은에드워드공군기지내마른호수바닥을가로질러주행하면서, 시속 70마일의속도에도달하도록하여날개를시험할계획이다. HEIST 트럭장착 LEAPTech 날개 6) Leading Edge Asynchronous Propellers Technology 7) Federal Aviation Administration 8) Hybrid-Electric Integrated Systems Testbed 87

88 국방과학기술정보제 52 호 LEAPTech 개발은현재 NASA, ESAero 사 9), 조비에비에이션 (Joby Aviation) 사간의협업을통해진행되고있다. 트럭을통한지상시험이끝나게되면, NASA 는 Tecnam P2600 항공기에서날개를떼어내고이를 LEAPTech 날개로대체할계획이다. 이후의진전상황은현재로서는누구도예측하기가쉽지않다. 9) Empirical Systems Aerospace 출처 popsci.com ( ) X-plane 은미국이새로운항공기술과공역학개념을시험하고평가하기위하여개발하는고정익, 회전익항공기와일부로케트시험기를일컫는다. 대부분의 X-plane은 NASA 책임하에운용되고있으며, 종종미공군과연결이된다. 대부분의 X-plane 시험은에드워드공군기지에서실시된다. 일부 X-plane 은공개가되지만, 많은경우그상세정보의보안이유지되고있다. 대부분의 X-plane은시험기그대로생산이되지는않는다. 예외중하나로록히드마틴사의 X-35 기가 F-35 전투기로생산이되고있다. 비교적최근에알려진 X-plane에는록히드마틴의고고도장기체공 (HALE) 무인기 X-56 ( 공군 /NASA), 보잉사의극초음속스크램제트기 X-51 Waverider( 공군 ), 록히드마틴사의복합재수송기 X-55( 공군 ) 등을들수있다. X-plane 과그기술의개발은주요항공제작사와미국내연구소및대학의연구진이대거참여하여수행하고있다. 안전하고스마트한무인기를위한투척방식의이륙기술 신기술을통해더욱안전하고스마트해진드론 취리히 (Zurich) 대학연구진은드론이어떠한위치에서도안정된비행을회복하고고장상황에서자율적으로착륙할수있도록새로운기술을공개하였다. 또한드론발사시마치야구공처럼공중에간단하게던져발사하거나시스템고장이후에도안정된비행을회복하는것이가능하다. 드론은안전한착륙장소를식별하고필요한경우자율적으로착륙함으로써더욱안전하고스마트해질수있다. 88

89 해외기술단신 항공무기체계 취리히대학의로봇 인지그룹 (Robotics and Perception Group) 공동설립자이며책임자인다비데스카라무자교수는 새로운기술을이용하여드론을운용자의가시거리밖에서안전하게운용할수있으며, 이러한기술은소포배달과같이드론의상용운용에있어중요하다. 라고말했다. 드론이점점대중화됨에따라안전이주요한문제로대두되고있다. 드론은전력이완전히소모될경우, 즉각적으로착륙하지않으면안되기때문에, 안전한착륙지점을식별하고적절하게착륙에필요한작동을실시해야한다. 또한, 드론이 GPS 신호를수신하지못하는건물가까이비행하면서자체 GPS 위치정보를일시적으로상실할경우, 추락할수있는상황이발생하게된다. 이러한상황에서는드론이예비시스템에의존하여다시안정적으로비행을실시하도록하는것이매우중요하다. 취리히대학연구그룹이개발한드론은 1개의카메라및가속센서들을갖추고있다. 본드론의방향결정체계는인간의시각계와균형감각을모방하였다. 투척식으로발사되거나문제상황이감지되자마자, 컴퓨터시각소프트웨어는주변의특징적인지형지물을식별하기위해영상을분석하고균형을회복한다. 모든영상처리및제어는드론에탑재된스마트폰처리장치상에서이루어진다. 이를통해드론은운용자와어떠한통신이나상호작용없이도임무를안전하게완수할수있다. 본기술의공동발명자이며스크라무자교수가이끄는그룹의연구원인마티아스 패슬러교수는 본체계는마치외줄타는사람과비슷하게작동한다. 외줄위에서균형을잡기위해서는주변에있는어떤고정지점에시선을두고균형을회복하기위해무게중심을이동시킨다. 라고말했다. 동일한소프트웨어는주변환경에대한 3D 모델을생성하며, 본모델은드론아래에있는지형을위험한착륙지역과안전한착륙지역으로분류하는데사용된다. 배터리출력이낮거나체계고장으로인해비상착륙이요구될경우, 드론은어떠한운용자의개입이없이도평평하고안전한위치를자율적으로탐지하여착륙할수있다. 출처 sciencedaily.com ( ) 많은소형무인기들이휴대전화기용으로개발된부품을사용한다. 소형화된강력한밧데리, 저비용의소형카메라, 가속도센서등과같은휴대용전화기술의발전이소형무인기에사용되어왔다. 하지만, 이제새로운기술의발전으로소형무인기는그휴대전화기용부품들을다시하나씩떼어내게되었다. 가속도센서는상당히유용한장치이다. 소형무인기가중력을감지하고어떤방향으로내려가야하는지를알게해준다. 하지만, 이번에개발된무인기는눈 ( 카메라 ) 을통해주변을보고속도와고도를조정하여비행하며안전하게착륙할수있다. 미래의아주작은구조용무인기는가속센서를장착할공간이필요없게되고단지카메라만필요하게될것이다. 무너진빌딩아래갇힌사람은사이보그곤충에의해구조되는것보다로봇에의해구조되는것이더나을지모르겠다. 89

90 국방과학기술정보제 52 호 독육군, 신형기관총및저격용소총채택예정 독일육군이주요소화기사업을추진할예정이라고 H&K사관계자가 2015 년군수산업박람회 (Enforce Tac) 에서 IHS Jane's 에밝혔다. 주요사업은신형 MG mm 다목적기관총 (GPMG 1) ) 과 G29 Cal.338 라푸아매그넘 (Lapua Magnum)(8.6 70mm) 장거리저격용소총사업이다. G mm 다목적기관총 H&K사대표가밝힌바에따르면, MG5 사업을위해 7년간의기본계약에대한최종합의서가곧체결될예정이라고한다. 독일정부는 2017 년까지 MG5 기관총 7,114정을 1억 1,800만유로의금액으로구매할계획을가지고있다. MG5 신형 HK121 기관총 독일연방군은본사업을위해 HK121 다목적기관총 (2014년 7월에 276만유로금액으로구매 ) 65 정에대한초도소량생산시험을마쳤다. HK121 은 MG5 로알려져있으며, 독일연방군이운용하고있는라인메탈사의노후화된 MG3 를대체할예정이다. 본계약의일부에는훈련및예비부품에대한 2,600만유로규모의계약이포함되어있다. 향후기본계약에따라 MG5 기관총의수량이 12,733정으로증가될예정이며, 금액은약 2억 4,000만유로규모가될것이다. 독일연방군은 MG5 기관총의세가지기본버전을구매할예정이며, 표준형버전은양각대형 550mm 총열로 4 30 조준경과어깨위에걸칠수있는개머리판결합체형태이다. 보병용버전은소형양각대를장착하고있으며, 전방손잡이가달린 460mm 총열및탄약주머니, 4 30 조준경, 접철식개머리판을특징으로하고있다. 차량설치용버전은전기방아쇠장치를갖춘무거운 660mm 총열로써, 향후푸마 (Puma) 보병전투장갑차포탑에탑재된 5.56mm MG4 기관총을대체하여화력증강을도모할예정이다. 독일연방군은사용 정비 수리측면에서신형 MG5 기관총이 2005 년에독일연방군에도입된 mm H&K MG4(HK43) 기관총과최대한호환성을갖출계획이며, 이는연방군에대한군수지원 훈련부담감소취지의일환이다. G29 저격용소총한편신형 G29 저격소총 124 정에대한제안이거의완료되었으며, 향후수주이내에경쟁을통해결정이이루어질것으로예상된다. 최종압축된두개경쟁업체는하에넬 (Haenel) 사의 1) General Purpose Machine Gun 90

91 해외기술단신 화력무기체계 RS9 소총과 UA(Bavaria Unique Alpine) 사가제작한 TPG-3A5 소총이다. TPG-3A5 소총은종전미특수작전사령부 (SOCOM 2) ) 의정밀저격소총사업을위해발리스타 (Ballista) 란이름으로 FN 헤르스탈 (FN Herstal) 사가제공한바가있다. 두소총모두볼트액션방식으로독일연방군의요구조건충족을위해개조하였다. 표준보급품인 NSV80 야시장비와함께사용할수있는광학조준경을장착할예정이다. 독일광학장비관련 3개업체가본조준경을제공하는잠재적인공급업체로서압축되었으며, 이들은 ZF FF-S 의헨졸트 (Hensold) 사, PM II 의슈미트 & 벤더 (Schmidt & Bender) 사, T5Xi 의슈타이너 (Steiner) 사등이다. 독일육군은또한본소총을위한 mm탄 ( 연심 FMJ 탄및장갑관통탄포함 ) 생산업체를선정하는과정에있다. 2) Special Operations Command 하에넬사의저격용 RS9 소총 출처 janes.com ( ) UA 사의저격용 TPG-3A5 소총 G29 소총계약금액은 229만유로규모로예상된다. 각계약업체는이미시험용으로소총 9정씩을인도했으며, 최종사업자로선정된업체는 2016 년에추가적으로소총 115정을납품하게된다. 독일연방군은본신형소총에독일육군의 독일연방군은신형 MG5 기관총 (HK121 다목적기관총 ) 을사용 정비 수리측면에서기존 MG4 기관총과최대한호환이되도록할것으로예상된다. G29 소총으로어떤기종이채택되더라도독일육군의특수부대가처음사용하는무기가될것이다. 기존소총은 1997 년에도입된 G22/ G23 소총에 AWM-F( 접철식개머리판 ) 를약간개조한버전이다. 현재독일국방부는 G36 공격용소총이고온지역또는연속사격으로총에열을받았을때정확성이떨어지는문제를원인분석중이며, G36 공격용소총의조달을중지한상태이다. 최근독일국방장관은 20년간보급된 G36 공격용소총이열에취약하여연방군의소총을다른종류의소총으로대체하기로결정했다고발표했다. 91

92 국방과학기술정보제 52 호 스위스 RUAG 사, 최신 120mm 코브라박격포체계공개 120mm 코브라박격포체계 올해 IDEX 방산전시회에서스위스의주요첨단기술업체인 RUAG 디펜스 (RUAG Defence) 사가혁신적인 120mm 코브라 (COBRA) 박격포체계를공개했다. 120mm 코브라박격포체계는민첩성 정밀성 효과성이특징이며, 최신기술적용, 뛰어난융통성과운용상의단순성을발휘하고있다. RUAG 사는포병부문에서 40년간축적한경험과혁신을본코브라박격포체계설계에반영하였다. 코브라박격포체계는개별요구사항에맞게구성할수있는모듈식체계이며, 극한적인기상조건및주야간어떠한상황에서도신속하고안전한장전을보장해주는반자동식장전체계를장착하고있다. RUAG 사의코브라박격포체계는 9km 유효사거리표적에대해일관성있는신뢰성및높은정확도로타격할수있으며, 사격후신속한이동능력을향상시킨완전전자식구동체계를특징으로한다. 또한혁신적이고, 컴팩트한설계로코브라박격포체계는어떠한 궤도형 / 차륜형경량플랫폼과도손쉽게통합될수있다. 코브라박격포체계는 RUAG 사의탄도계산기를통합함으로써자동적인포방열및다수의포탄을한지점에동시에착탄시키는 MRSI (Multiple Round Simultaneous Impact) 능력을발휘할수있다. 본체계는최신스마트탄약을포함하여모든형태의표준형 120mm 탄을사격할수있도록설계되었다. 본코브라박격포체계와함께 RUAG사가포병에적용하는종합적접근방법을기반으로고품질훈련솔루션및군수지원을제공하게될것이다. 출처 ruag.com ( ) 현재 120mm 박격포체계는견인포, 궤도형이나차량에탑재하는등다양한플랫폼에통합하여신속한이동을할수있다. 또한신속하게탄약을장전할수있는반자동탄약장전장치를가지고있어탄의발사속도를높이고있다. 위성항법장치에의한사통체계로탄발사후오차를보정해주는사통장치를적용한다. 코브라박격포체계는이러한신기술을박격포체계에적용하여정확도를높이고, 기존박격포에비해사거리를 1~2km 증대하였다. 또한정확도를높이기위해새로개발된유도기능탄을사용하여폭발효과를극대화하도록하였다. 92

93 해외기술단신 화력무기체계 미 BAE 시스템사, 성능개량팔라딘자주포초도생산품납품 M109A7 팔라딘 (Paladin) 자주포 BAE시스템사는미육군의성능개량 M109A7 팔라딘 (Paladin) 자주포사업으로첫생산한자주포를 4월중순에납품할예정이다. 팔라딘통합관리사업 (PIM 3) ) 에따라 BAE 시스템사는초도소량생산 (LRIP 4) ) 의일환으로차량세트를배치할예정이며, 여기에는 M109A7 자주포와 M992A2 궤도형탄약운반차량이포함되어있다. LRIP 주문은 65세트이며, 육군은추가로 550~580 세트를획득할예정이다. PIM은 M109A6 155mm 곡사포에대한후속사업으로구형화포와동일한화포를계속사용한다. 그러나 PIM은베어링링교체부터디지털디스플레이및 70kW, 600V 탑재형전력체계등전반에걸쳐본질적으로새로운무기체계이다. 또한 BAE시스템사에따르면, 육군의브래들리 (Bradley) 보병전투장갑차와다목적장갑차 (AMPV 5) ) 의공통부품을사용하여 비용을절감하였다고한다. 이들브래들리차량은기갑전투여단 (Armored Brigade Combat Team) 차량의 4대중 3대를차지하고있다. 브래들리전투장갑차운전병이운전하더라도, 종전의경우에는완전히다른차량이었으나 PIM 차량은운전방식이동일하여금방익숙해질수있다. 3) Paladin Integrated Management 4) Low Rate Initial Production 5) Armoured Multi-Purpose Vehicle 출처 defensenews.com ( ) 크루세더 (Crusader) 사업이나미래전투체계의비가시선화포사업을통해서육군이구매하려던신형차량과비교하면팔라딘통합관리사업은혁신적인성능개량자주포사업이다. 팔라딘은매우향상된화력능력을가지고있다. PIM 의신형전기탄약공급체계는기존의유압체계에비해신뢰성이매우높으며, 신형차대와개량된동력장치는브래들리또는에이브람스 (Abrams) 주력전차의성능에버금간다. PIM 으로자동화비율을높이고, 장갑차와동일한동력장치를사용함으로써수리부속의재고를줄이고, 군수지원을단순화한것이다. 그리고향후추가적인개량을위해공간, 무게및냉각장치의충분한여유를보장할수있다. 93

94 국방과학기술정보제 52 호 미육군, 네트워크화한확산탄자탄제안 미육군은투발기 (dispenser) 에서발사 방출되는각각의자탄들이무선통신네트워크로상호연결되도록하는새로운형태의확산탄 (cluster munition) 을제안하고특허를받았다. 이렇게네트워크화된자탄 (submunition) 을확산탄으로사용하면, 현재법적규제가이루어지고있는제한사항의일부를극복할수있다. 제안된계획을보면, 무선통신장치및마이크로프로세서를통합한투발기는여러형태의센서를장착하고있는자탄을방출하게된다. 여러형태센서에는기압계및고도계뿐만아니라적외선 (IR), 자외선 (UV), 마이크로파, 레이저센서들이포함된다. 이러한센서들은무선통신장치에연결된마이크로프로세서를비롯하여자탄이하강중에안정화장치로서 2차적역할을수행하는안테나와전기적으로연결될수있다. 일단자탄이방출되고나면, 이들은방출기와상호무선통신네트워크및무선링크를설정하게된다. 표적위치정보는운반체에서자탄으로송신될수있는데, 각자탄을위한단일요망표적위치, 모든가능한표적위치목록과각각의표적위치에대한피아식별정보등이포함되어있다. 각탄에는각각의상대적또는절대적위치를결정할수있는하부체계에 편파 RF 상대적위치체계또는 GPS 수신장치를사용한다. 각자탄이지상에도달하면, 자체현위치를송신하며상태보고를한다. 자탄의위치가최초계획과다르거나적군위치로분류된장소이면, 자탄의기능을해제하거나부수적피해가없을경우이를폭파시키는등안전한결과가나오도록필요한조치를취할수있다. 출처 janes.com ( ) 2008년 5월 20일체결한확산탄금지협약 (Convention on Cluster Munitions) 에의하면, 특정형태의자탄을가진무기는합법적인것으로규정하고있다. 그러나기존의확산탄처럼무차별적인지역효과를발생시키거나, 확산탄관련불발탄으로무고한위협을야기해서는안된다. 이를방지하기위해자탄의불발율이 1% 이내이고허용되는자탄수가 10개이하여야한다. 또한자탄의무게는 4kg 이상이어야하고, 단일표적물체를탐지하여공격하는능력을구비하고있어야하며, 전기적자폭기능또는자체기능해제능력을포함하고있어야한다. 이러한확산탄의문제점을무선통신네트워크화된자탄의확산탄으로현재법적제한사항의일부를극복할수있을것으로예상된다. 94

95 해외기술단신 화력무기체계 노르웨이남모사, 신형 155mm IM HE-ER 탄시험사격성공 남모 (Nammo) 사가 2015 년 3월 25일스웨덴엘브달렌지역에서 155mm 사거리연장고폭둔감탄 (Insensitive Munition High Explosive Extended Range, IM HE-ER) 에대한 32km 거리시험사격을성공적으로실시했다. 본시험은남모사가제작한첫번째신형 155mm 탄에대한개발단계최종시험이라고한다. 남모사는 8월까지노르웨이정부와 155mm 계열포탄전체에대한개발계약을체결할것으로예상하고있으며, IM HE-ER 탄관련성능평가는 2016 년 1/4 분기에완료될계획이다. 출처 armyrecognition.com ( ) 155mm IM HE-ER 탄사격시험 2013년 2월에남모사는사거리 40km 사격을위해설계된재래식 155mm 탄에대한새로운계열의포탄개발에착수했다. 본시험은스웨덴군을위한시연으로서포탄은스웨덴의아처 (Archer) 화포체계에서발사되었다. 총 32발의실탄을사격했으며, 모든포탄은표적에작은산포도를나타내, 의도한성능을발휘하여장거리고도정밀효과를입증했다. 둔감탄약은기존탄약에비해충격이나열에둔감하고폭발위험이적어제한된공간에서주로운용하고있다. 오늘날함정이나항공기에적재하는첨단유도무기는위험성을감안하여둔감탄약을사용한다. 신형 155mm IM HE-ER탄은노르웨이남모사와스웨덴 BAE 시스템사의 GCWS 센터가 2013 년도에공동으로개발에착수하였다. 신형 155mm IM HE-ER탄의탄두는경장갑파괴와인명살상용으로사용된다. 155mm 확산탄의경우무차별살상과불발탄에의한 2차사고를우려해, 2008년 5월 20일체결한확산탄금지협약으로민감탄약사용을규제하고있다. 그러나둔감탄약을사용하는경우이러한확산탄의규제에서벗어날수있다. 둔감탄약에사용되는둔감화약은경제적인문제로사용이적어양산화가쉽게이루어지지않고있다. 또한재래식탄약의재고가많아소진될때까지장기간소요될것이다. 95

96 국방과학기술정보제 52 호 미록히드마틴사, 신형 30kW 레이저무기시제품시험성공 30kW 레이저무기체계에의한파괴 록히드마틴사가군사시설과주요기반시설방호를위한신형 30kW 급광섬유레이저무기체계능력을시연했다. 이시험에서 ATHENA 6) 로명명된시제품은광섬유레이저무기지상기반체계이며, 1마일이상떨어진거리에있는소형트럭엔진을수초이내에무력화시켰다. 트럭표적은시험용플랫폼에설치되었으며, 엔진과구동장치를적절히작동시켜시험시나리오에맞게모의하였다. 록히드마틴사의케오키잭슨최고기술책임자는 광섬유레이저가지향성에너지체계를혁신하고있다. 라며, 당사는크기 무게 출력의효율성개선을위해광학장비및빔제어장치로부터레이저자체에이르기까지모든구성품에아끼지않고투자하고있다. 이번시험을통해군용기 헬기 함정 트럭에사용할경량설계의견고한레이저무기체계를제공하기위한다음단계로나아갈 수있게되었다. 라고말했다. 이번시연은통합 30kW 단일모드광섬유레이저무기체계시제품에대해실시한첫번째야전시험이다. 본체계는단일의강력한고품질빔을형성하기위해스펙트럼빔결합이라고불리는기술을이용하여다수의광섬유레이저모듈을결합하였다. 본체계는다른체계에사용되는다수의개별적인 10kW 레이저를합친것보다훨씬큰효율성과치명성을제공한다. ATHENA 체계는록히드마틴사의 ADAM 7) 레이저무기체계에기반을두고있으며, 워싱턴주보셀 (Bothell) 소재회사에서개발된 30kW 급 ALADIN 8) 광섬유레이저를통합하고있다. ADAM 체계는휴대용, 지상기반레이저체계로서전방작전기지를 6) Advanced Test High Energy Asset 7) Area Defense Anti-Munitions 8) Accelerated Laser Demonstration Initiative 96

97 해외기술단신 화력무기체계 포함한군의중요시설에대해모든근접전투용급조로켓및무인항공체계위협으로부터방호하도록설계되었다. 캘리포니아주서니베일 (Sunnyvale) 지역소재록히드마틴사시설에서제작된본체계는시연을통해다양한소형공중및해상기반의표적에대해타격효율성을입증하였다. 출처 army-technology.com ( ) 미국방부는레이저무기체계에광섬유고체레이저 (SSL), 슬래브형고체레이저, 자유전자레이저등 3종의레이저적용을연구하고있다. 이들레이저는각각파장특성과제한사항이있기때문에운용조건에따라적용한다. 현재 ADAM 체계는고출력발생과소형화가가능한광섬유레이저를이용하고있다. 광섬유 SSL은먼저고출력반도체레이저다이오드를사용해전기를빛으로변환한다. 그다음미량의불순물, 즉 도펀트 (Dopant) 물질이포함된하나이상의유리광섬유에빛이통과한다. 빛과도펀트의상호작용은빛의파장 ( 색깔 ) 을변화시키고, 빛이좁은광섬유를따라이동하며레이저빔으로집중된다. 특수광학은여러광섬유의출력을하나의강력한빔으로결합시킨다. 미사일과같은무기에사용하기위해서는고출력레이저가필요하고이를위해서는효율성이있어야하며, 대용량으로레이저를생산하기위한냉각장치가필요하다. 록히드마틴사는 2014 년 1월에이미고출력레이저를성공적으로시연하였다. 또한 USS 폰스함에는 30kW 고체레이저무기체계를배치하여현재운용시험중에있다. 97

98 국방과학기술정보제 52 호 미육군, 공대공미사일 AIM-9X 지상발사장치에서시험발사성공 지상발사장치에서발사되는 AIM-9X 미육군은해군항공체계사령부의공대공미사일사업실 (PMA-259) 의지원을받아무인항공체계 (UAS 1) ) 에대응하기위해 AIM-9X 공대공미사일을지상에서발사하였다. 본시험은지대공임무능력을시연할목적으로실시되었다. AIM-9X 미사일은 2014 년에최초로발사시연장치에서지상발사관의실현가능성을입증하였으며, 이후다중임무발사장치 (MM L 2) ) 에서본솔루션의적합성을평가하였다. MML 발사시험에서는발사관재사용가능성과미사일발사시내충격성등을확인하였다. MML은간접화력방호능력지원을목적으로하며, AIM-9X 와같은공대공미사일을지상에서발사하기위해사용한다. 주요비교분석연구결과를보면 AIM-9X 미사일이공중위협을무력화시키는데에있어적합하다는것이확인되었다. 또한최근 발사시험을통해서도 AIM-9X 미사일이 UAS 표적을성공적으로파괴할수있음을입증하였다. 기술개발단계는약 27개월간계속될것으로예상되며, 이기간중 PMA-259 는시험에필요한 AIM-9X 미사일을제공할예정이다. 엔지니어링시연은 2016 년에실시할예정이며, 이때 UAS 및순항미사일과의교전 그리고전체개념에대한네트워크성능을평가하기위해완전히통합된 MML 2대를사용할예정이다. 1) Unmanned Aerial System 2) Multi-Mission Launcher 출처 janes.com ( ) 정찰용 UAS 등과같은미래위협은비교적저렴하므로대량으로운용할수있을것이다. 따라서공대공열추적미사일을지대공목적으로사용할경우, 비교적저렴한비용으로공중표적을파괴할수있을것이다. 또한단일기종미사일을공대공과지대공표적요격용으로운용함으로써군수지원단순화에도기여할것으로기대된다. 기술개발단계는체계에통합할기술을결정하고기술의위험을감소시키는기술성숙 위험감소단계 (Technology Maturation & Risk Reduction Phase) 이다. 98

99 해외기술단신 방호 유도무기체계 러시아, 신형 ICBM 사르마트초도시험준비중 러시아는사르마트 (Sarmat) 중량급액체추진대륙간탄도미사일 (ICBM 3) ) 의추진체가없는시험용모형을동부시베리아 KRAS MASH 4) 공장에서제작중이다. 이공장에서는현재액체추진 RSM-54 시네바 (Sineva) 잠수함발사탄도미사일을제작하고있다. 러시아정부관계자는첫번째시험용모형이 5월 ~6 월중에완료될예정이라고밝혔다. 본시험용모형은사일로에서콜드론치 (cold launch, 사출후로켓점화 ) 발사방식에대한모의시험용으로사용된다. 본모형체계는추진체계가없으므로사일로에서사출된후다시지상으로낙하한다. 미사일비행시험은사출시험후 12~18 개월후부터실시할예정이므로 2016 년말또는 2017 년초에진행될가능성이높다. 인테르팍스통신사는올해초에익명의방산업체소식통의발표를인용하여 2020 년대말에양산착수가가능할것이라고보도한바가있다. 사르마트미사일은 R-36M2 보에보다 (Voevoda)(SS-18 Mod 5 Satan ) 중량급 ICBM 을대체하고, 핵탄두 8발이상을운반할것으로예상된다. 이들탄두가다탄두개별표적재진입체 (MIRV 5) ) 에일반적으로사용되는방식인포스트 -부스트단(post-boost stage) 을통해방출될것인지, 각탄두가추력비행후독립적으로기동할수있는능력을가질지에대해서는알려지지않았다. 보에보다대륙간탄도미사일 3) Inter-Continental Ballistic Missile 4) Krasnoyarsk Machine Building 5) Multiple Independently-targetable Reentry Vehicle 출처 janes.com ( ) 사르마트미사일로대체예정인 R-36M2 보에보다미사일은길이 32.2m, 직경 3.05m, 중량 209,600kg 이며, 속도는마하 23 이상이고, 버전에따라사거리는 10,200~16,000km, 정확도는 CEP 220~700m이다. 보에보다미사일은얀겔설계국이설계하여유즈노예사가제작하였으며, 두회사모두우크라이나에위치하고있다. 그러나사르마트미사일의설계및제작은우크라이나업체가참여하지않고러시아에서제작할예정이다. 99

100 국방과학기술정보제 52 호 이란, 잠수함발사미사일연구중 이란의이슬람혁명수비대 (IRGC 6) ) 해군이잠수함에서발사할수있는미사일에대해연구를진행하고있음을시사했다. 이란의수중미사일발사장면 이란 TV는 2월 25~27 일사이에실시한 대예언자-8 (Great Prophet-8) 이슬람혁명수비대군사훈련중수중에서미사일을발사하는장면을방영하였다. 이슬람혁명수비대해군지휘관알리파다비소장은훈련후이란 TV와의인터뷰에서이미사일은미국이상상조차할수없는강력한성능과효과를가진전략무기의특성을갖추고있다고발표했다. 그러나본미사일이잠수함에서발사되었는지에대한확인을포함하여세부적인사항에대해서는비밀사항이라며언급하지않았다. 이번미사일발사시험은이란이대함및지상공격목적으로잠수함의 533mm 어뢰발사관에서발사할수있는미사일에대한연구를진행하고있음을시사하고있다. 러시아가과거에킬로급잠수함용으로 3M-54 클럽-S 대함미사일을이란에공급했다는추측이무성하였으나, 실제로관측된적은없다. 그러나이란은클럽-S 미사일몇발만갖고있어도관련미사일기술을습득하여자체미사일을생산할수있는역량을갖추고있다. 따라서잠수함의표적공격거리증대를위해어뢰발사관에서발사할수있는자체미사일을개발하고있을가능성이있다. 이란 TV의시험장면은해상도가낮아정확하지는않지만미사일이수면을벗어난후, 미사일의원추형머리부가사출된것으로보인다. 이는이란이어뢰발사관에서발사하는미사일에필요한캡슐화체계에대한연구를진행하고있음을보여주고있다. 그러나미사일이비행하면서뒤에남긴연기기둥이이중인것으로보아, 캡슐의나머지부분이정확하게사출되지않았거나로켓모터의고장으로탄체측면으로연기가분출된것일수도있다. 6) Islamic Revolution Guard Corps 출처 janes.com ( ) 100

101 해외기술단신 방호 유도무기체계 파키스탄, 샤힌 -Ⅲ 탄도미사일최초시험비행성공 파키스탄각군통합공보실 (ISPR 7) ) 은 3월 9일샤힌 (Shaheen)-Ⅲ 중거리탄도미사일이최초로비행에성공했다고발표했다. 발사위치는공개되지않았지만, 미사일은아라비아해상의탄착지점에도달했다. ISPR 은본시험의목적이최대사거리 2,750km 에서무기체계의설계와기술에관련된다양한설계변수를확인하기위한것이라고밝혔다. 파키스탄의신형샤힌-Ⅲ 고체추진탄도미사일에대한초기평가에따르면, 샤힌- Ⅲ는기존의샤힌-Ⅱ( 하프트 -6) 와동일하지만사거리연장을위하여추진제를추가로장착하여길이가더길어졌다고한다. 샤힌-Ⅲ 의발사장면사진은공개되지않았지만발사지점에서멀리떨어진위치에서촬영한동영상으로추측해보면, 1단추진체의길이연장으로인해샤힌-Ⅲ 는샤힌-Ⅱ 보다긴것으로보인다. 또한샤힌 -Ⅱ의 1단추진체길이는 2단추진체에비하여약 1.35 배길지만, 샤힌-Ⅲ 의 1단추진체는 2단추진체에비하여 1.5 배정도긴것으로보인다. 제인스사는본미사일이샤힌-Ⅱ 이동식미사일발사대의개조버전에서발사되었을것으로추측한다. 샤힌-Ⅱ 는 2004년 3월에신형 1단모터결합체와 2단모터결합체를통합하여최초로시험발사하였으며, 이는샤힌-Ⅰ 미사일과유사한형태이다. 샤힌-Ⅱ 의최대사거리는인도전역을사정권으로하기에충분한 2,500km이다. 샤힌-Ⅱ 는 2005 년 3월, 2006 년 4월, 2007 년 2월에비행시험을하였으며, 2008 년 4월에는두번의비행시험을실시하였다. 2008년 4월시험중두번째시험은파키스탄전략군사령부운용요원이준비하여발사하였으며, 샤힌-Ⅱ 는 2009 년 1월에운용을시작하였다. 샤힌-II 미사일 7) Inter-Services Public Relations 출처 janes.com ( ) 샤힌-Ⅲ의이전모델인샤힌-Ⅱ는 1996 년부터개발에착수하여 2004 년 3월에최초로비행시험을실시했으며, 길이 17.2m, 직경 1,400mm, 중량 23,600kg 이고, 관성항법장치를사용하며정확도는 CEP 350m 이다. 고체추진모터의케이스길이를연장시키는것은표준버전과동일한도구를사용하여제작할수있기때문에, 사거리를증대시키기위한고성능추진모터를만드는비교적간단한방법이다. 101

102 국방과학기술정보제 52 호 인도, 탄도미사일방어체계요격시험실패 AAD 요격미사일발사 (2007 년 ) 인도가자체개발한탄도미사일방어 (BMD 8) ) 체계가 4월 6일요격시험에실패했다. 아슈윈 (Ashwin) 첨단방공 (AAD 9) ) 요격미사일이발사후수초만에뱅골만에추락하면서표적요격에실패하였다. 찬디푸르시험사격장관리소장은 미사일은계획대로발사되었으나표적에는도달하지못했으며, 데이터를분석하고있다. 라고발표했다. 그러나 BMD 체계설계를책임지고있는인도국방연구개발기구 (DRDO) 는이에대한논평을거부했다. 소식통에따르면신규개발한로켓모터를장착한 AAD 요격미사일을최초로캐니스터 에서발사하였으며, 이는성능개량능력을확인하기위해 20km 상공의모의표적을타격하는시험이었다고한다. 인도는 2006 년이후 BMD 시험을 10 회실시 하여 8번성공하였으며, 이때에는 DRDO 가개발한프리트비 (Prithvi) Ⅱ 지대지탄도미사일버전을표적으로운용하였다. DRDO 는 2011 년에본미사일방어망의배치시기를 2014 년이라고주장하였으나, 이번시험실패로인해뉴델리및뭄바이를방호하기위한탄도미사일방어망개발이더욱지연되었음을인정하였다. 그러나 DRDO 는최근에델리지역에소드피시 (Swordfish) 장거리추적레이더 2대를설치했다. 소드피시레이더는이스라엘의애로우무기체계에통합된엘타사의 EL/M 그린파인 (Green Pine) 레이더의파생형으로, 600km 탐지범위내에서 200 개의표적을동시에추적할수있다. 또한추가적으로소드피시레이더 2대가뭄바이지역에배치될것이라고한다. 인도의 BMD 사업은 1990 년중반에파키스탄이중국의 DF-11 단 중거리핵탄두탑재가능탄도미사일을획득함에따라시작되었다. 본사업은 1988년 5월에인도와파키스탄이상호경쟁적으로핵실험을실시 8) Ballistic Missile Defense 9) Advanced Air Defence 102

103 해외기술단신 방호 유도무기체계 하면서가속화되었으며, DRDO 는 2000년대초에그린파인레이더 2대를비밀리에획득했다. 이후 DRDO-엘타사간합작회사가소드피시레이더를개발하고, DRDO 는탈레스사와다기능사격통제레이더를공동개발했다. 이후이들두레이더는이스라엘의지원을받아통합되었으며, DRDO 가설계한요격미사일체계는투티어 (two-tier) 개념의 BMD 체계로부상하였다. 투티어미사일은고도 15~30km 의대기권내표적을요격할수있는 AAD 요격체계와고도 50~80km 의대기권밖에있는표적을요격할수있는 PAD 10) 요격체계이다. PAD 는첨단추진체계 항법체계 적외선영상 / 능동레이더호밍탐색기를특징으로한다. 10) Prithvi Air Defence 출처 1. janes.com ( ) 2. indiatoday.intoday.in ( ) 인도의 BMD 체계에대한시험은 2006 년후반에시작되었다. 최초의 AAD 요격미사일비행시험은 2007 년 12월에고도 15km 의모의표적과프리트비표적미사일을사용하여 2회실시하였다. 이후 2010 년 3월시험은표적이경로를이탈함으로써취소되었으나, 7월시험에서는고도 15km 의프리트비표적요격에성공했다 년 3월과 2012 년 2월의 5차및 6차시험은성공적이었다 년 2월시험은운용표준요격미사일을사용한최초의시험비행이었다. 최초의 PAD 요격미사일비행시험은 2006 년 11 월에고도 50km 에서프리트비-2 표적미사일을사용하여시험했으며, 2차시험은 2009 년 3월고도 75~80km 의다누쉬 (Dhanush) 표적요격에성공했다. DRDO는두요격체계의충돌파괴확률을 99.8% 라고주장하고있으나, 이러한주장을확인할수는없다. AAD 요격미사일은길이 7.5m, 직경 450mm, 중량 1,200kg 이며, 최대사거리는 40km이다. PAD 요격미사일은길이 10m, 직경 1,100mm, 중량 4,200kg이며, 최대사거리는 250km 이다. 103

104 국방과학기술정보제 52 호 미육군, 스스로제독이가능한방호복연구중 에지우드생화학센터 미래에는병사들에게자체제독기능을갖고있으면서도통기성이우수하여오랫동안착용할수있는군복과화학방호복을보급할수있을것이다. 매릴랜드주애버딘시험센터의육군에지우드생화학센터 (ECBC 11) ) 소속데이비드맥가비박사연구진은나틱병사체계센터 (NSSC 12) ) 와함께이러한방호복기술을개발하고있다. 이기술의바탕이되는기본적인아이디어는병사들에게보급되는의복을사전에화학물질로처리하여신경작용제나수포작용제등으로부터보호하는것이다. ECBC 는공군연구소 (AFRL 13) ) 와도협력하여, 직물에적용할수있는반응성화학물질소재를설계하고있다. 야전에투입된병사들은자신이어떠한오염물질에노출되었는지알기어렵다. 병사들은오염된숲을통과하면서자기도모르게오염물질이군복에묻을수있다. 그리고임무특성상또는제독설비가없다는등의 이유로제독지역으로의이동이어려울수도있다. 이런경우에병사들의생존성증대방안을강구할필요가있다. 맥가비박사에따르면, 이러한상황에처했을경우군복에처리된화학물질이즉각적으로오염물질을중화시킬수있다는것 이다. 이를위해반응성화학물질로처리한 1cm² 크기의직물견본에 1mg 정도의실화학작용제나모의화학작용제를도포한후에, 핵자기공명분광기를사용하여도포한작용제가화학처리된직물과접촉했을때어떻게분해되는지를실험한다. 실험을통해반응성화학물질의작용을밝히고화학반응의부산물을확인하여, 부산물이병사들에게어떠한위험을초래하는지를조사한다. 화학작용제를관찰하여분해된물질을식별하면이물질이제독처리에어떻게작용하는지를밝힐수있다. 또한화학처리된직물소재의효과성과분해물질을확인하고, 화학작용제의거동을해명하여직물개발자가제조방법을개선하여보다우수한직물을만들수있도록지원한다. 이러한화학물질을사전처리하는계획은육군병사용군복에만한정되지는않는다. 같은취지로화학방호복교체사업을추진하고있으며, 이사업의목표는자체제독뿐만아니라경량화를통해착용자의부담을 11) Edgewood Chemical Biological Center 12) Natick Soldier Systems Center 13) Air Force Research Laboratory 104

105 해외기술단신 방호 유도무기체계 경감시켜주는것이다. JSLIST 14) 화학방호복을착용한병사들은불편함을호소하고있다. 이는화학작용제가신체와접촉하지않도록방호복세트에 JSLIST 화학방호복과고무장갑 고무장화 가스마스크 두건이포함되었기때문이다. JSLIST 화학방호복 JSLIST 방호복은병사들의이동성이저하된다는것과특히더운기후에서는착용자에게상당한열피로를초래하는문제점이있다. 병사들의군복과화학방호복직물에사용할반응성화학물질개발에는 ECBC 뿐만아니라 NSSC, AFRL, 매사추세츠공과대학교, DTRA 15) 등이참여하고있다. ECBC 의맥가비박사에따르면 UIPE 16) 로불리는새로운방호복개발을진행중이라고한다. 앞으로 JSLIST 를대체할 UIPE 의주요요건은병사들이방호복을착용하고도쉽게움직일수있으며, 보다얇은직물로제조하여통기성도개선할계획이다. 첫번째 UIPE(UIPE 1) 는애버딘시험센터에서야전시험을거쳤으나, 배치되지는못했다. 후속설계제품인 UIPE 2 방호복은자체제독특성을갖출것으로예상된다. 더욱발전된 UIPE 3은직물에더욱효과적인화학물질을첨가하여다양하고다량의화학작용제에도대응할수있게할계획이다. 또한방호복소재가피부에어떠한부작용도발생시키지않는것도중요하다. 시험중인일부화학물질은이미인체에사용할수있도록식품의약국 (FDA 15) ) 사용승인을받았다. 이들화학물질은살균소독효과가있는것으로입증되었으나, 본방호복은생물학적위협뿐만아니라화학적위협에대해서도방호가가능해야한다. 16) Uniform Integrated Protective Ensemble 17) Food and Drug Administration 14) Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology 15) Defense Threat Reduction Agency 출처 asdnews.com ( ) 105

106 손목에차고만있어도전기가생긴다? 애플워치, 구글글래스, 삼성전자기어핏, 샤오미미밴드. 요즘핫한디바이스들이다. 이들을 웨어러블기기 라고부른다. 다소거창하지만그냥안경, 시계, 밴드를전자기기로만든것이다. 몸에부착시켜착용할수있다는뜻에서 입는 이라는의미를지닌 웨어러블 (wearable) 을붙였다. 벌써수년전부터과학기술계에회자됐던웨어러블기기는애플, 삼성등굴지의 IT 대기업들이최근손목에부착하는시계형태로제품을내놓으면서많은관심을받고있다. 인터넷에선이미 얼리어답터 들의제품소개글이터진봇물처럼쏟아져나온다. 웨어러블기기의가장큰단점은무엇일까. 사용성, 효율성, 호환성, 연결성, 응용성등이부족하다는게다양한전문가들의의견이다. 이런문제점은혈압, 체온, 수면패턴등을실시간으로체크하는헬스케어디바이스들이나오고스마트폰이나이미지, 영상등과웨어러블디바이스연동기능등다양한기능으로해결할수있다. 그것보다더중요한것은바로배터리다. 지금도스마트폰배터리의수명문제는난제다. 항시몸에착용해야하는웨어러블기기는두말할것도없다. 이런상황에서국내연구진이체온을이용해전기를충전하는기술을세계최초로개발, 유네스코가선정한 세상을바꿀 10대기술 영예의그랑프리대상을받아주목받고있다. 상상이현실로, 체온차이로전기생산주인공은바로카이스트조병진교수팀이다. 유네스코는디지털기술의사회적 문화적영향을예측하는기관인 넷엑스플로 (Netexplo) 와공동으로 2008 년부터매년전세계 200 여명의전문가 기업인패널투표를통해 세상을바꿀 10대기술 을선정, 네티즌투표등을통해 10대기술중 1위에그랑프리상을수여하고있다. 지난해 3월에너지환경분야국제학술지인 에너지및환경과학 (Energy &Exvironmental Science) 온라인판에속보로실린조교수연구팀의기술은사람의체온에의해생긴온도차를이용해전기를생산하는기술이다. 이기술은열전소자를유리섬유위에부착해착용할수있는형태로만들었다. 가로, 세로각 10cm 의밴드로만들어팔에부착하면외부기온이영상 20도일때, 약 40mW( 밀리와트, 1000 분의 1와트 ) 의전력을생산할수있다. 윗옷크기정도로만들면약 2W의전력생산이가능해휴대전화충전도할수있다. 전기소자를이용해전력을생산하는기술은기존에도있었다. 누르는힘 ( 압력 ) 을이용한압전소자기술, 마찰전기효과를이용한기술등이대표적이다. 이중마찰전기효과는올해초싱가포르국립대연구진이발표하기도했다. 이기술은 50nm( 나노미터 ) 두께의금박막위에 106

107 실리콘고무로된층을씌웠는데이실리콘표면에수천개의작은돌기를만들었다. 말하거나팔을구부리는행동을할때이돌기와마찰을일으켜전기를생산하는방식이다. 압전기술에비해조교수의열전소자기술과싱가포르국립대연구진의마찰전기기술은웨어러블기기에더적합하다. 그러나조교수의기술은입고만있어도전기생산이가능하다는점에서더욱빨리상용화할가능성이크다. 실제로조교수는지난해 9월 태그웨이 라는벤처를창업, 다양한기업들과상용화를모색하고있다. 사물이서로대화하는기술 이세상을바꾼다? 조교수의대상수상이스마트 ( 웨어러블 ) 기기의짧은배터리수명문제개선에대한기대감을보여줬다면나머지기술은사물과사물이통신하는다양한 사물인터넷 기술이대거선정됐다. 대표적인것이중국의바이두라는인터넷기업이개발한센서가달린젓가락, 이스라엘스키오 (SCIO) 사 ( 社 ) 가개발한라이터크기의분자스캐너다. 센서가달린젓가락은여러음식성분을분석해스마트폰으로그정보를전송해준다. 음식의온도, 부패여부, 산성도등을측정한다. 스키오사의분자스캐너도스마트폰과연동된다. 분석기를어떤물질에가져다대면인터넷데이터베이스에축적된정보와대조해화학적구성이나칼로리, 음식의변질여부, 의약품의진품여부등을가려낸다. 그만큼먹을거리의안전과건강등에최근관심이높아지고있다는점을보여주고있다. 미국의레인포레스트커넥션재단이만든불법벌목감시기술도빼놓을수없다. 음향감지기술을통해 5분안에반경 1km 내불법벌목을알수있는데, 나무를벨때나는소리를수집, 숲관리자들의디바이스로자동으로알려주는사물인터넷기술이다. 공공의목적, 학습 / 교육웹, 앱서비스도선정이밖에새로운개념과공공의목적을위한스마트폰앱기술도선정됐다. 칠레의카포스스파사 ( 社 ) 의스마트폰앱은자전거를타고다니면서자전거친화도시를만들기위한데이터베이스를모으는기술이다. 특히전세계적인위협이되고있는에볼라바이러스의정보를알수있는앱기술도이번에선정됐다. 나이지리아보건부가개발한이앱은에볼라의발병시간과위치정보를실시간으로알려주며보건부직원들이빠르게대응할수있도록고안됐다. 구글이검색엔진을통해집계된데이터로전염병관리예방시스템으로만들었던이른바 구글플루 와유사한기술이다. 미국의브랜칭마인즈재단이만든인터넷기술도있다. 학생개인의학습내역을기록하고목표달성을돕는서비스로개인학습의어려움을교사와부모가매우구체적으로파악할수있도록도와준다. 크로아티아의마이크로블링크사 ( 社 ) 가개발한스마트폰카메라로방정식을찍으면푸는과정과해답을보여주는앱도선정됐다. 이밖에미국슬랙사 ( 社 ) 의이메일이나 SNS 등을한데모아서보여주는서비스, 토고위우랩사 ( 社 ) 의재활용부품으로만든 3D프린터등도이번유네스코선정세상을바꿀 10대기술에선정돼관심을끌었다. 과연이기술들이우리를어떤세상으로안내할지, 미래의모습이사뭇궁금해진다. 과학향기 (KISTI, ) 에서 107

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109 국방과학기술정보제52호해외무기개발동향 이동간위성통신용전술차량네트워크기술 전술용센서체계및로봇곤충활용방안 차세대군용무인지상차량개발동향 미해군의연안전투함 (LCS) 사업 미국의 6 세대전투기 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 작성자 : 김종만 작성자 : 김종만 작성자 : 강인원 작성자 : 홍현수 작성자 : 심인보 작성자 : 박정기 이란의순항미사일소우마르개발에관한논란 작성자 : 김중호

110 국방과학기술정보제 52 호 이동간위성통신용전술차량네트워크기술 1. 이동통신네트워크기술가. 개요 오늘날의유무선네트워크는언제어디서나교신가능한통신에대한산업조직과소비자들의요구가점증하고있어이러한수요에대응하여획기적으로발전하고있다. 네트워크의성패는더이상단순한연결제공능력에좌우되지않는다. 네트워크사용자에게진정으로능력을부여하여접근성을가로막는제약을제거하고, 지능적이고유연하며매끄럽게작동하여생산성을최적화해야하는것이다. 이동성은이러한네트워크요구사항과이네트워크에서효과적으로작동해야하는응용분야를규정하는핵심요인이다. 인력과장비가멀리떨어져있고지리적으로분산되어있거나항상이동중인조직들은, 고정되어있거나이동중인모든자산이항상실시간으로연결되고통신할수있는이동통신기반시설을필요로한다. 또한이는이러한기반시설이변화하는네트워크구조 (topology) 에재빠르게적응할수있을만큼지능적이어야하고, 간섭, 중단또는수동개입없이사용가능한최적의경로로데이터를역동적으로이동시킬수있어야함을뜻한다. 일반적접근방식들에대한강점과약점의 확실한이해는방향을잡기힘든동적인환경에부적합한기술에대한과도한투자를피하고위에서제시한솔루션을선택하는데도움이될것이다. 나. 네트워크기술분류사용가능한네트워크구축을위해취할수있는접근방식은여러가지가있지만많은옵션들은확장성, 처리용량, 내구성, 자체관리, 비용효율성, 그리고특히이동성에대한요구가늘어남에따라실행가능성이점점떨어지고있다. 분명한것은사설무선네트워크를구축할지, 공공무선네트워크를사용할지에관한결정을계획과정초기에내려야한다는점이다. 오늘날많은조직들은네트워크접근, 트래픽, 보안, 용량에대한통제력을유지하는가운데높은수준의가용성, 중복성 (redundancy), 속도및필수응용분야의기민성을달성하기위해사설무선네트워크배치를선호한다. 네트워크의강점과약점에대해현재뿐아니라미래성장의일환으로네트워크윗단에서효과적으로작동해야하는응용분야는물론연결성요구사항에기초하여면밀히평가되어야한다. 이동성문제를해결하기위해고려할수있는몇가지일반적인네트워크유형의대안들을살펴보면다음과같다. 110

111 해외무기개발동향 이동간위성통신용전술차량네트워크기술 셀룰러네트워크기술 LTE 기술 그림 2 LTE 네트워크 그림 1 셀룰러네트워크 셀룰러 (cellular) 네트워크기술은위치가고정된송수신기를사용하여지상에서무선서비스가가능한셀 (cell) 을만들며, 사용자가새로운셀지역으로이동하면핸드오버 (handover) 1) 를통해이웃한셀로데이터를중계한다. 장점 : 근거리통신망 (LAN 2) ) 또는무선근거리통신망 (WLAN 3) ) 과같은다른유형의네트워크가도달할수없는지역에서종종사용이가능하다. 3G 의데이터전송속도는광대역네트워크와대등하여, 이동중통신이가능하다. 단점 : 송신탑서비스범위 (tower range) 가짧아서 ( 반경 1~2 마일 ) 셀송신탑서비스범위사이에수신불가지역 (dead spot) 이생길수있다. 트래픽이많고날씨가나쁘면신호강도가저하된다. 셀당동시클라이언트수용량이제한되며, 대규모의백홀 (backhaul) 설계가요구된다. 이동성이클라이언트로만제한되고, 클라이언트핸드오프 (hand-off) 4) 관리를위한높은오버헤드 (overhead) 5) 가요구된다. LTE 6) 기술은고속데이터무선통신을지원하며, 새로운디지털신호처리 (DSP 7) ) 기술과변조를활용하여무선데이터네트워크의용량과속도를높인다. 장점 : 화상회의같은대용량의데이터송수신을위한증대된대역폭과접속병목현상완화그리고서로다른주파수대역에서의배치를지원한다. 단점 : 아직완전히검증되지않은새로운기술이다. 정해진몇몇통신사업자와지역으로만연결이국한되고 LTE 서비스불가지역에서는사용자들이 3G나와이파이로전환해야한다. 장비설치를위한초기비용이많이들고셀당동시클라이언트수용능력이제한된다. 대규모의백홀설계가필요하고이동성이클라이언트로만제한된다. 클라이언트핸드오프 관리를위한높은오버헤드가요구된다. 1) 기지국기지국사이에서끊김없이서비스가가능하게하는기술 2) Local Area Network 3) Wireless Local Area Network 4) 통화채널을자동으로전환해주는기능 5) 시스템에서목적으로하는효과를얻기위해본질적인것은아니지만요구되는작동, 또는필요한자원 6) Long-Term Evolution 7) Digital Signal Processing 111

112 국방과학기술정보제 52 호 위성네트워크기술 그림 3 위성네트워크 위성네트워크기술은기존네트워크기반시설이없거나드문지역에서광대역접속을제공하는데가장흔히사용된다. 장점 : 넓은지역에걸쳐있는원격환경에높은가용성을제공한다. 단점 : 좁은대역폭과높은레이턴시, 지형및기상조건으로인한간섭과가격이비싸다. 기존메시네트워크기술 그림 4 메시네트워크 기존메시네트워크기술은다중동시연결이가능한회복력높은 (resilient) 대규모의무선로컬네트워크를만들어낸다. 각각의메시노드에는다른노드들과연결되는중복링크가있어고유의중복성이창출된다. 장점 : 넓은지역배치에필요한배선이매우적다. 빠르고유연한설치와최선의트래픽경로로자체조정이가능하다. 대역폭과회복력이높다. 단점 : 모든데이터경로가단일컨트롤러노드에의해결정된다 ( 이노드에장애가발생하면전체네트워크가영향을받는다 ). 오버헤드를위해많은대역폭을따로남겨둬야한다 ( 최고 50%). 노드양이많아지면비효율적이다. 오늘날다양하고이동성이중심이되는시장에서탁월한성능을발휘하도록만들어진완전한이동연결솔루션인라잔트키네틱메시 (Rajant Kinetic Mesh) 기술도제시되고있다. 라잔트키네틱메시네트워크에대한소개자료를보면확장성이대단히뛰어나고, 이동성을완벽히지원하며, 서비스범위가넓고, 안정적연결을제공하여모든노드와클라이언트가항상이동이가능하다는점에서기존의메시네트워크와다르다. 이네트워크는필요할경우, 즉시데이터패킷을더여유가있는주파수로보내가장빠르게데이터가전달되도록하는동시에간섭이나장애를피할수있다. 라잔트키네틱메시는장애점 (Point of Failure) 을생성하는마스터노드나컨트롤러노드없이완벽한네트워크동작과유연성을지원한다. 라잔트키네틱메시는다중주파수와 애니노드투애니노드 (any-node to any-node) 기능을사용하여가능한최상의트래픽경로와주파수를통해연속적, 즉각적으로데이터를라우팅하며, 이모두는극히낮은오버헤드로가능하다. 112

113 해외무기개발동향 이동간위성통신용전술차량네트워크기술 2. 이동간위성통신용전술차량소형안테나 미육군은지휘용장갑차량이적에게탐지될확률을줄이고운용에있어안전성을더욱기하기위한돌파구마련을준비하고있다. 적용하려는아이디어는크기가큰위성통신용접시형안테나를없애고노출특성이적은분산형개구단말장비 (distributed aperture terminal) 로교체하는것이며, 분산형개구단말장비는몇개의소형안테나가함께연동하여하나의큰안테나와같은기능을발휘할수있다. 육군은이러한기술에수년동안관심을가져왔으나, 2013 년에이르러서야본격적으로추진에착수하였다. 육군의현안은현행위성통신 (SATCO M 8) ) 체계의부피가너무커서, 포탑형무기체계를구비한브래들리 (Bradley) 장갑차또는에이브람스 (Abrams) 전차와같은중장갑차내부에장착하기가번거롭다는점이다. 포탑은전통적인이동식위성단말장비를장착하기에는공간과동력이제한된다. 육군의통신기술연구소는브래들리장갑차및에이브람스전차내부에설치할수있을정도로 SATCOM 체계의크기를줄일수있는기술로서분산형개구단말장비를식별했다. 이와같은조치는이러한차량들을지휘자들이전장에서이동식지휘소로사용하기때문에육군에있어대단히중요하다. 상부에있는크기가큰접시형안테나는자동적으로 적에게고가치표적으로만들어진다. 분산형개구아키텍처는 F-35 합동타격 전투기 (JSF 9) ) 와같은대형무기체계에는사용되나, 지상전투차량에사용하기에는너무비싼것으로간주되었다. 분산형개구단말장비를사용할경우, 소형안테나를포탑측면에삽입하거나차량외부의다른장소에설치할수있으나, 전통적인단말장비는포탑상부에설치해야만한다. 전통적인이동간위성안테나 분산형개구플랫폼개념 그림 5 분산형개구플랫폼개념 8) Satellite Communications 9) Joint Strike Fighter 6 개구성품으로된분산형개구배열 (2 개구성품은운전석에서보이지않음 ) 더욱낮은노출형태, 적은물리적특성 공간이제한된플랫폼에안테나를보다단순하게통합 장애발생으로일부가기능을못하더라도작전에지장이없도록설계 더욱작은안테나크기를상쇄하기위해안테나결합형태사용 113

114 국방과학기술정보제 52 호 포탑을설치한차량에전통적인위성단말장비를장착할경우, 위성에대한가시선 (line-of-sight) 이포탑에의해차단되어성능저하를초래한다. SATCOM 체계는또한가시선외에도차량무기체계의사격선을차단할수있다. 해리스사의포터이사는분산형소형안테나를사용함으로써네트워크중단또는차단에덜취약해진다면서 개구중일부는다른것보다위성에대해보다양호한가시성확보가가능할수있다. 라고덧붙였다. 그는또한 위성연결유지가가장중요한데, 분산형개구는이러한점에서장점을발휘할것이다. 개구중하나의기능이저하되더라도, 다른개구가역할을대신수행할수있다. 이에반해단일개구사용시기능저하는전체연결차단을의미할수있다. 라고말했다. 해리스사의엔지니어들은또한차량장갑에대한손상을최소화하면서개구를설치할수있는방안을강구해야하는데, 포터이사는 접시형안테나와비교하여, 크기가작은개구는공간을작게차지하고전력및배선이적게필요하다. 라고말했다. 군용 SATCOM 전문가이며, 해병대장교출신으로현재큐빅 (Cubic) 사의부사장으로있는마이크바스로우는분산형개구기술을판도를바꿀획기적 (game changing) 기술로설명하고있다. 바스로우부사장은인터뷰를통해 특히소형개구를사용함으로써차량이적에게탐지될수있는취약성을줄일수있다. 다수의위상배열이플랫폼에분산되고, 노출 특성이적은안테나는전선지역지휘관들이오랫동안원하던것 이라면서, 이것은매우흥미로운기술로서크기 중량 전력문제를해결할수있다. 본위상배열기술은이러한문제해결에있어아주매력적인방법이다. 모든전투원들은더욱적은전력을소모하고, 크기가작은패키지능력을원하고있다. 라고말했다. 바스로우부사장은문제는전투지휘를위해요구되는바람직한데이터전송속도를얻는것이될것이라면서, 대형위성통신접시형안테나를사용할경우, 이는데이터전송속도를확보할수있는보다효율적인기술이다. 전자식빔조종에위상배열방식을사용할경우다른특성이관련되게된다. 이에대한지속적인연구가필요하며, 물리학에있어새로운접근방법을모색할필요가있다. 라고말했다. 해리스사가작동하는시제품을성공적으로납품할경우, 육군은분산형개구 SATCOM 단말장비를다른중형차량에설치하는것을고려할예정이다. 적어도이렇게하는것이육군의현행 SATCOM 체계인전투원전술정보네트워크 (WIN-T 10) ) 제공사업담당실의목표이다. 육군통신전자연구개발엔지니어링센터 (CERDEC 11) ) 의제안권유서에따르면, WIN-T 사업은이동간위성통신 (SOTM 12) ) 단말장비를중형차량에통합할필요성이있다. 업계 10) Warfighter Information Network-Tactical 11) Communication Electronics Research, Development and Engineering Center 12) Satellite On The Move 114

115 해외무기개발동향 이동간위성통신용전술차량네트워크기술 소식통에따르면, 브래들리장갑차및에이브람스전차모두에설치할수있는공간이충분하지않으며, 엔지니어들도차량의다른전자장치와관련하여이를설치하기위한충분한타협점을찾기가어렵다. WIN-T 는고속 대용량전술통신네트워크로서육군이 10여년전획득에착수했다. 최근몇년동안우선순위는고객들이부족하다고제시한의견에따라체계를더욱가볍고, 작고, 덜복잡하도록만드는데두었다. 구체적으로논평하지는않았다. 그러나그는현행 20인치접시형안테나를분산형개구단말장비로대체하는것은다가오는미래에 WIN-T 를현대화하려는더욱광범위한노력의일부분이될것이라면서, SATCOM 은더욱소형화되고있는추세이고차량내부에서통신을지원하는컴퓨터환경은더욱크기가작아지고있다. 라고말했다. 마질리사장은또한 모든것들이진화하고있다. 크기 무게 전력문제를염두에두고차세대이동간 SATCOM 단말장비에대한 그림 6 WIN-T WIN-T 의최신버전은험비차량, 지뢰방호장갑 (MRAP 13) ) 트럭, 스트라이커경장갑차량에설치되었으나브래들리장갑차또는에이브람스전차에는설치되지않았다. WIN-T 제작업체인제너럴다이나믹스 (General Dynamics Mission Systems) 사의크리스마질리사장은 CERDEC가분산형개구단말을생산하려는움직임에대해 개발작업을이미진행하고있으며눈에띄게크기가작아지고있다. 라고말했다. SATCOM 체계를포탑이설치된중전투차량에통합하는것은쉽지않은과업이라면서, 그는 이문제는면밀한검토가필요하다. 라고말했다. 현재까지 WIN-T 이동식 SATCOM 은운용 13) Mine Resistant Ambush Protected 115

116 국방과학기술정보제 52 호 시험에서기능을잘발휘하지못했다. 문제가되는부분은중대급수준의이동식장치에연결성을제공하는능력이다. 체계는병사용네트워크확장 (SNE 14) ) 을가지고있으며, 이는폭이 8ft 인트레일러차량으로서여기에는 WIN-T 네트워크에연결성을제공하기위한위성트랜스폰더및컴퓨터가포함되어있다. 본장비는네트워크를여단급에서중대급까지확장한다. 안전하게받아정보를송수신할수있도록지원한다. 포터이사에따르면, SNE 에대한한가지문제점은이를설치하는데상당한시간이소요되며, 이에따라 이동간 통신보다는 정지간신속한 통신이라는말이더어울릴지모른다고했다. 육군의목표는설치하는데거의또는전혀시간이걸리지않으면서도지휘관들이이동차량에서수준높은통신을할수있도록지원하는것이다. 포터이사및다른전문가들이지적하는바에따르면, 장기적으로 CERDEC의분산형개구단말과같은기술이성공한다하더라도이들의미래는 WIN-T 가이러한현행문제점을극복할수있는지여부에달려있다고할수있겠다. 그림 7 SNE 국방부의마이클길모어무기시험관은 2014 회계연도연례보고서에서 SNE는사용성및신뢰성면에서주요한문제점을가지고있다. 라고밝혔다. SNE는커다란접시형안테나를가지고있으며, 부대내의다른차량이위성신호를 14) Soldier Network Extension 출처 1. rajant.com ( ) <Network Innovation on the Move: Bringing the Private Wireless Network to Life with Rajant Kinetic Mesh Technology> 2. nationaldefensemagazine.org ( ) <Next Big Thing in Army SATCOM: Tiny Antennas For Combat Vehicles> 116

117 해외무기개발동향 전술용센서체계및로봇곤충활용방안 전술용센서체계및로봇곤충활용방안 1. 전술용투척센서및전방센서체계 가. 개요 전술용투척센서인 TTS 1) 와전방센서체계인 FSS 2) 는이동식정찰로봇으로서군및국토안보관련요원들이투입되기전에작전환경에대한실시간영상을제공하기위한목적으로설계되었다. 본센서체계는내장된적외선광학체계를통해선명한실시간영상이제어용디스플레이체계 (CDS 3) ) 로전송될수있기때문에, 주변불빛이약하거나칠흑같이어두울때에도작전팀에큰이점을제공한다. 경량구조로작전지역전개가용이한본센서로봇은작전중탁월한이동성을제공하며, 주야에상관없이군사작전이나치안유지활동에사용할수있다. 이들로봇센서는작전환경을면밀하게조사하고, 직접적인상황인식정보를제공하기때문에운용자는작전팀을투입하기전에사전활동의일환으로본체계들을사용할수있다. 요컨대위험상황에서선제적으로상황인식정보확보능력을갖출경우, 인명손실을최소화하고위험을경감할수있다. 견고한 TTS 및 FSS는오늘날의도시지역전투및평화유지작전에맞는작전요구사항을충족할수있도록개발된이상적인센서이다. 그림 1 전술용투척센서및전방센서체계 나. 전술형투척센서 (TTS) 그림 2 전술용투척센서 옥내환경에서손쉽게기동이가능한 TTS 는창문또는출입구를통해투척할수있도록설계되어있다. 본로봇의움직임은 CDS 를이용하여제어되어, 작전팀이해당지역에투입되기전에작전환경을미리시각적으로 1) Tactical Throwing Sensor 2) Forward Sensor System 3) Control Display System 117

118 국방과학기술정보제 52 호 확인할수있도록해준다. 또한극도의정숙성을특징으로하여, 정찰작전을위한탁월한솔루션이될수있다. TTS는시험을통해내구성과관련하여엄격한미군사표준규격 810G를충족하고있고, 반복투척사용이가능하며최대 150m 거리까지운용할수있다. 센서로봇및 CDS 로구성된본체계는휴대가용이하며어떠한작전에도사용가능하다. 다. 전방센서체계 (FSS) 2. 감시임무의로봇곤충활용방안가. 개요 로봇전문가가레스에반스박사가군사용도로사용할수있는로봇곤충개발과관련된최근의성과에대해언급할때 건물내로침투하여내부를마음대로날아다니는실제곤충과같은로봇이상대방으로부터관측되지않은채일거수일투족을감시하게된다면, 이는전혀새로운차원의감시활동을의미한다. 라고덧붙였다. 그림 3 전방센서체계 FSS는강력한모터와가혹환경에서도이동이가능한바퀴를장착하고있어, 어려운지형조건에서도조용하게움직이면서실시간정찰영상화면을제공한다. 또한최적의이동성 속도 출력을특징으로하며, 특히먼지, 모래가많은지역또는험한바위지형등의다양한야외환경에서운용하도록제작되었다. 경량설계로쉽게휴대할수있으며수초이내에전개가가능하고, 관심지역으로신속하게이동하여상대방으로부터탐지되지않으면서감시임무를수행할수있다. 그림 4 미군이운용중인소형무인비행체 마치공상과학소설에서나등장하는상황같지만, 실제로지난수십년동안군에서연구를진행해왔다. 가령미중앙정보국 (CIA 4) ) 에의하면, 은밀한정보수집활동지원목적으로가스구동식잠자리로봇인인섹토쏘프터 (Dragonfly Insectothopter) 를개발하기위해 1970 년대에본격적인연구에착수 4) Central Intelligence Agency 118

119 해외무기개발동향 전술용센서체계및로봇곤충활용방안 하였다. 비록이러한계획이무위로끝나기는했지만, 지난 40년간에걸쳐미세전자기계시스템 (MEMS 5) ) 분야에서이루어진새로운발전과미국방고등연구기획국 (DARPA) 이최근에발표한신속경량자율 (FLA 6) ) 사업에서도알수있듯이첩보수집용로봇곤충은그어느때보다도현실에가까워지고있는것으로보인다. 그럼에도불구하고여전히몇가지어려운과제가남아있다. 그림 5 CIA 의잠자리로봇인섹토쏘프터 미제트추진연구소 (JPL 7) ) 래리마티즈박사는 과학자들과엔지니어들은곤충만한크기로비행할수있게만드는것은공기역학관련이론적으로이치에맞고타당하다는견해를가지고있다. 그러나여전히이렇게작은비행체에장착할수있는동력 센서 컴퓨터자원에상당한제한을받고있다. 또한날개를효율적으로움직이는작동장치및동력전달장치의성능에도제한사항이있다. 라고말했다. 나. 로봇날개그러나 2014 년 12월미육군연구소 (AR L 8) ) 는작동장치 (actuator) 설계에중요한 돌파구가될수있는사항을공개했다. 공개사항은길이 3cm 에불과한한쌍의로봇곤충날개로서이는납지르코늄티탄산염 (lead zirconium titanate) 으로만들어졌으며, 전압을인가했을때구부리거나날갯짓을하였다. 압전미세전자기계시스템 (PiezoMEM S 9) ) 에대한연구를진행하는 ARL 팀책임자론폴카위치박사는시험을통해로봇곤충날개가실제곤충처럼날갯짓을할뿐만아니라양력도발생시킬수있음을보여주었다. 본로봇곤충은하버드대학교에서개발한로보비 (RoboBee) 와확실히유사한점이많았다. 로보비는날개폭이 3cm로세계에서가장작은비행로봇곤충으로알려져있으며, ARL 연구진에따르면독립적으로비행하는능력측면에서한층더발전되었다고한다. 그러나이들의목표는이보다훨씬크기가작은로봇을개발하는것이며, 현재수준에서는아직극복해야할과제가많이있다. 그림 6 하버드대학이제작한로보비 5) Micro Electro Mechanical System 6) Fast Lightweight Autonomy 7) Jet Propulsion Laboratory 8) Army Research Laboratory 9) Piezoelectric Micro Electro Mechanical System 119

120 국방과학기술정보제 52 호 다. 크기문제 ARL 의펄스캠프엔지니어는많은개별적인구성품에대해서는시연하였지만모든센서, 제어장치, 처리및작동장치기술을통합하고이모든것을필요한크기로적게만들기위해서는아직도많은연구가필요하다면서, 단지이동성측면에도많은과제들이있다. 곤충의움직임을모방할뿐만아니라실제환경과상호작용을할수있을정도의견고성을갖출수있는작동장치개발이필요하다. 라고말했다. 실제곤충들은날개를아래방향으로움직일때대부분의추력을발생시키며이는일종의동력행정 (Power Stroke) 이라할수있다. 이들중가장민첩한곤충은 1 초에 120 회에이르는날갯짓이가능하다. 이러한날개움직임을모방하기위해서는상대적으로강력하고큰배기량의작동장치가요구된다. 또한이러한장치는높은빈도수의작동이되어야하며, 가급적낮은전압이사용되어야한다. 이것은분명큰도약을의미하나, 이를위해서는혁신적인기술이관건이라고펄스캠프엔지니어가말했다. 또한 최근몇년동안이룩한가장중요한발전사항으로는소형화된작동기술과이를가능케하는제조공정그리고빠르고반사적인생체모방제어체계개발등을들수있다. 우리가실시한연구의경우, ARL 의 PiezoMEMS 기술분야전문성에기반을두었기때문에발전이가능했다. 라고말했다. 라. 자율화 초소형비행로봇의역학을해결하는데큰발전을이룩한것은분명히인상적인결과이지만, 진정한의미에서운용가능한첩보 수집용곤충로봇을제작하는데는이보다더많은것이요구된다. 적어도현재제기되는한가지문제는탑재하는동력원문제이다. 심지어현재상대적으로발전된하버드대학에서개발한로보비도지상에서와이어로연결되어있다. 그다음단계로나아가기위해서는여전히난제가도사리고있다. 즉곤충크기공중비행체탑재체를항상작은크기로유지하면서, 로봇날개가자율적으로움직이도록하기위해필요한센서및컴퓨팅능력은어떻게제공할것인가하는부분이다. DARPA 는작년말에제기한제안요구에따라시작한 FLA 사업을통해이러한질문에대한해결책강구방안을모색하고있다. 본사업은새로운종류의알고리즘을개발함으로써소형무인항공기 (UAV) 가독립적으로방안 복도 계단및장애물이가득한환경에서초속 20m 속도로빠르고효율적으로비행하며, 이때원격조종, GPS 데이터또는외부센서에서제공하는정보없이도기능을발휘할수있는방안을추구하고있다. 그림 7 독립적으로비행하는초소형드론 마. 실제곤충과같은사고 본사업의목표는 UAV 가조류나곤충이자율적으로운행하고비행하는기술을모방하기위해필요한센서 인지 계획 제어요소 120

121 해외무기개발동향 전술용센서체계및로봇곤충활용방안 를드론에장착하는데있다. 성공할경우, 곤충처럼비행할뿐만아니라곤충처럼사고할수있는로봇곤충구현의첫번째단계가달성되겠지만, 이와같은단계에도달하는것은결코녹록하지가않다. DARPA 는브리핑을통해 UAV 가곤충만한크기뿐만아니라열린창문을통과할수있을정도가되어야하며, 실제곤충과같은생김새를갖추도록규정했다. 조류수준의인지능력은고사하고곤충과같은수준의상황인식능력을이렇게작은드론에구현하는것이어렵다는것은이미잘알려져있다 CVPR 워크숍에서발표한소형 UAV 자율운행연구 (Towards autonomous navigation of miniature UAV) 라는제목의논문에서마티즈박사와공동저자들은 12g 중량인쿼드롭터의자체방향결정및비행경로식별과관련된문제점을기술하였다. 이들연구진에따르면 GPS 와같은외부센서와독립적으로신속하고정확하게위치를추정하는것이제어에있어필요하다. GPS 에독립적인위치추정을위한실현가능한솔루션을위해서는가시적인관성센서를사용해야한다. 그러나주요한알고리즘관련문제는센서정보를높은속도로처리하여비행체를제어하고실시간위치정보및비행체상태를이용하여더욱높은수준의임무를수행하는데있다. 요컨대, 현재조류크기의무인기가갖고있는지능은공중에서곤충과같은성능을발휘할수있을정도로빠르게계산하기위해고군분투하고있다. 마티즈박사와동료연구진이새롭고적은에너지를사용하는알고리즘에기반을두고실시한연구는자율적인소형 UAV, 그리고궁극적으로는로봇곤충을개발하는데있어중요한이정표를제시하고있다. 바. 기술성숙화 남아있는큰문제는비행에요구되는물리적체계및이를제어하는데필요한인공두뇌의힘을 1 세대로봇곤충이실제로하늘을날만큼충분히발전시킬수있는지의여부이다. 이러한모든주제에대한연구를진행하고있다면서마티즈박사는 그러나이러한기술을성숙화시키는데어느정도기간이소요될지는확실히알수없다. 아마도수년이상이걸릴것으로본다. 라고말했다. 펄스캠프엔지니어도이에동의하면서 이분야에서우리가진행하고있는기본적인연구는부분적으로이러한체계제작에대한실현가능성평가에있다. 유용한체계를제작하는것이궁극적으로가능하다고해도, 이렇게하는데는최소 20~30 년이필요하다고생각한다. 라고말했다. 기능을발휘할수있는로봇곤충제작에 2 배의시간이걸린다해도, 실제곤충이자연계에서진화를거듭하는과정에서걸린시간의견지에서보면눈깜짝할시간에불과하다. 14 년 11 월발행된사이언스 (Science) 지에실린국제연구결과에따르면, 실제곤충은처음에생각했던것보다훨씬빠른약 4 억 7,900 만년전에나타났으며, 이들이놀라운비행능력을개발하는데는추가적으로 7,300 만년이걸렸다. 이와비교하면, 로봇곤충의진화속도는상당히빠르게진행되고있는것으로보인다. 출처 1. stee.stengg.com ( ) <Tactical Throwing Sensor & Forward Sensor System> 2. army-technology.com ( ) <Robotic insects add whole new meaning to Fly-on-the-wall surveillance> 121

122 국방과학기술정보제 52 호 차세대군용무인지상차량개발동향 다양한군임무에서무인지상차량 (UGV 1) ) 의유용성은이제의심할여지가없다. 최근여러작전은다양한체계에대한엄격한성능시험장역할을하고있으며, 그결과군용로봇의강점과약점이확인되었다. 현재개발중인여러사업과이들이제공할능력을검토했다. 군지휘부와실사용자들이 UGV 를수용함에따라, UGV 의미래는이제전장에배치된기존체계가철수되고앞으로를위한요구조건이마련되는중대한갈림길에놓여있다. 그림 1 록히드마틴사는 AMAS 사업의일환으로 M915 트럭에무인임무모듈을통합 현행운용체계중어느것은유지되어야하고어느것은필요이상의잉여인지, 단기간내에능력신장이필요한부분이어디인지, 유용성측면에서큰변화를약속하는차세대로봇체계를어떻게계획, 개발할것 인지파악해야하는상황이다. 미군은가장많은숫자와훨씬많은종류의 UGV 를배치했다. 따라서세계각국의군대와업계에서미군의계획을주시하는것은당연하다. 그러나미군은우선적으로현재운용중인플랫폼처리문제를해결해야한다. 이들중상당수는정식획득절차를거치는추진등재사업 2) 이아닌합동긴급작전소요 3) 절차등긴급자금을확보하여획득되었다. RSJPO 4) 부가장치 (Appliqué) 대형무인지상체계제품관리자인로버슨 (Aaron Roberson) 중령은 미군은여러해에걸쳐많은수의로봇을구매했다. 이러한로봇을어떻게처리할지확실히알수없는상황에서이를계속유지할예산이없기때문에육군의결정을촉구하고있는상황 이라고설명했다. 체계에대한운용요구로인해다양한종류의체계가획득, 배치되었다. 이러한접근법이당시에는소요를충족했을지모르지만, 현재는비표준장비라는형태로상당한문제를야기하고있다는것이로버슨중령의설명이다. 그는각군이이를어떻게처리 1) Unmanned Ground Vehicle 2) Program of Record, PoR 3) Joint Urgent Operational Needs Statement, JUONS 4) Robotic Systems Joint Project Office, RSJPO, 로봇체계합동과제수행부서 122

123 해외무기개발동향 차세대군용무인지상차량개발동향 할지결정을내려야하며이결정을가볍게생각해서는안된다고지적했다. 그는 이를처분하는것이답이라면, 일단처분을시작하면해당자산을복구할수없다는점을이해해야한다. 라면서 해당체계만을처분하는것이아니라수년동안그러한체계를유지보수하는데사용한부품을비롯한모든것을처분하는것이기때문이다. 라고말했다. 미군이운용중인다수의 UGV 에는키네티크 NA(QinetiQ North America) 사의탈론 (Talon), 아이로봇 (irobot) 사의팩봇 (PackBot), 스로봇 (Throwbot), RONS 5), M160 등이있다. 이처럼종류가다양한것은미군이직면하고있는큰문제중하나이다. 제어와지원기반시설에서겹치는부분이거의없다는것이다. 독점체계에서벗어나개방형아키텍처를도입할필요성을다루는몇사업이존재한다. 특히미국육군 IOP 6) 사업과해군주도전액지원사업인 AEODRS 7) 사업이주목된다. AEODRS 사업은세가지버전으로구성된제품군을통해차세대능력을제공하고자한다. 인크리먼트 (Increment) 1 버전은차에서내려작전하는병사휴대형체계로서, 무게가 35lbs(15.9kg) 미만이며 100m 범위까지정찰및위협평가능력을제공하고제한적조사및처리임무를수행한다. 전술작전용인크리먼트 2 버전은무게가 164lbs (74.4kg) 에달하는 2인휴대형으로 1km 범위까지정찰및위협평가능력을제공한다. 인크리먼트 3 버전은트레일러운반형체계로서, 무게가 750lbs(340.2kg) 에달하며중량물인양능력을제공한다. 인크리먼트 2 및 3는현재운용중인체계를대체하기위한것이고인크리먼트 1은기능간극을메우기위한것이다. 해군수상전센터 8) 시뇨레로봇분과장에따르면, AEODRS 사업은운영중인플랫폼에서인식된여러가지한계를극복하기위한것이라고한다. 그는 이들체계는다양한폐쇄형아키텍처에기반하여제작되었기때문에각기다른제어장치와군수지원수요, 매우복잡하고번거로운성능개량절차라는문제가존재한다. 라고설명했다. AEODRS 사업은머니퓰레이터문제 ( 제한된자율성, 원격제어, 낮은능숙성, 제한된자유도 ), 제한된상황인식, 내장카메라의원근감부족, 통신범위및대역폭문제등도해결하고자한다. 대역폭은특히시급한문제이다. 시뇨레과장은 통신면에서보면범위는적절하나링크대역폭이제한되어있다. 따라서, 자율성, 3D 데이터제공기능등원하는일부첨단능력은현재대역폭으로는통합불가능하다. 라고말했다. 시뇨레의설명에따르면, AEODRS 사업은계열체계를아우르는공통아키텍처를도입하여개별모델은여러모듈로나누어지도록하고이들사이의인터페이스는정부가소유, 5) Remote Ordnance Neutralization System, 원격병기무력화체계 6) Interoperability Profile, 상호운용성프로파일 7) Advanced Explosive Ordnance Disposal Robotic System, 첨단폭발물처리로봇체계 8) Naval Surface Warfare Center(NSWC) Indian Head Explosive Ordnance Disposal Technology Division (IHEODTD) 123

124 국방과학기술정보제 52 호 제어하는공통아키텍처를통해정의하는방식으로이러한문제를해결하고자한다는것이다. 공통아키텍처는물리적, 전기적, 논리적인터페이스 (JAUS 9) /SAE 10) AS-4 표준기반 ), 모듈성능규격및관련구현정보를정의, 제공한다. 그러나 AEODRS는격리되어개발되는것이아니라다른체계와상호운용이가능하도록설계된다. 시뇨레과장은 AEODRS 사업과 IOP 사업은협력관계에있으며, 이를가장잘보여주는것은 AEODRS 체계가사실은 IOP, 즉상호운용성프로파일의한예라는사실이다. 라고말했다. 그는 보고된바에따르면 AEODRS 아키텍처는상호운용성프로파일에 95% 부합하며, 부합하지않는부분을해결하기위해노력중이다. 라고밝혔다. 인크리먼트 1과 2 로봇을통해더욱발전된능력이도입될예정이다. 여기에는두손을쓰는과업에요구되는손재주 경로점주행 자율조작 기동중 2D 및 3D 지도생성 내장도구함에서자율도구교체 최대 12 시간까지연장된운용시간등이포함된다. 시뇨레는 사용자에게훨씬더빨리기술을제공할수있으리라느끼는것이핵심이다. 이는더많은업체가사업에참여할수있게되기때문이다. 이제소규모로봇업체도개방형아키텍처를검토할수있게될것이다. 업계에체계시험대를제공할예정으로, 여러업체가해당시험대를이용해모듈을개발하고정부에기술을시연할수있을것이다. 필요한기술이라고판단되면기존체계에더쉽게통합가능할것이다. 라고설명했다. 그림 2 양손조작가능한아드로이트머니퓰레이터팔 특별히 AEODRS 사업을염두에두지는않았지만이요구조건일부를충족할가능성이있는여러체계가이미개발중이다. HDT 로보틱스 (Robotics) 사의아드로이트 (Adroit) 머니퓰레이터팔은 16자유도로조립되며, 이중 10 개는동력을제공받아움직이고나머지 6개 ( 손가락끝부분관절 ) 는차동장치로움직인다. 아드로이트팔은무게가 9kg 미만이며 22kg 무게를들어올릴수있고모든관절이초당 120 보다빠르게움직일수있다. 9) Joint Architecture for Unmanned Systems, 무인체계용합동아키텍처 10) Society of Automotive Engineers, 미국자동차공학회 124

125 해외무기개발동향 차세대군용무인지상차량개발동향 그림 3 탁월한손재주와정밀조작작업에필요한원근감을제공하는 DADM 영상카메라가제공하는 3D 영상은정밀조작임무에필수적인원근감을보장한다. 노드롭그루먼사는로봇체계용도구함도개발했다. 영국육군커틀래스 (Cutlass) 체계는로봇팔용세가지탑재장비를담을수있는도구함을갖추고있다. 이체계는운용자의별도입력없이자동으로도구를교체할수있어, 말단장치교체를위해로봇이운용자에게되돌아갈필요성이사라졌다. 롭스터 (Lobster) 라는이름으로도알려져있는노드롭그루먼사의 DADM 11) 은캘리포니아에기반을둔어플라이드마인즈 (Applied Minds) 사와의협력하에개발중이다. DADM 은상용기성품 (COTS) 12) 을구성요소로많이활용하며전체체계는두가지주요요소, 즉 DADM 플랫폼과운용자제어장치로이루어진다. DADM 은고도로능숙한머니퓰레이터팔두개를갖추고있다. 팔은각각 8자유도로공통몸체에연결되어있다. 형상은인간팔의크기와움직임을닮았으며, 머니퓰레이터팔은가방지퍼를열거나소형전선을절단하는등정밀작업을수행하도록되어있다. 제어장치는본체와유사한구조의팔형상으로, 운용자가제어장치를잡고움직이면이러한움직임과입력내용에따라머니퓰레이터팔이같은방식으로움직인다. DADM이목표로하는높은수준의능숙성과정밀운용을지원하기위해운용자에게 HDD 13) 를통해 3D 영상을제공한다는것이중요한특징이다. 고해상도입체 그림 4 도구 5종을장착할수있으며, 도구자동교체가가능한툴체인저 아이로봇사는스트라톰 (Stratom) 사와협력하여유사한체계를개발했다. 툴체인저 (ToolChanger) 패키지를이용하면아이로봇사의팩봇에여러탑재장비를실을수있으며야전에서운용자의개입없이자동으로교환할수있다. 차량뒤편에설치된선반에최대 5개의도구를장착할수있으며, 대표적도구로는전선절단기, 갈고리, 디스 11) Dual Armed Dexterous Manipulator, 양손장착한능숙한매뉴플레이터 12) Commercial Off-The-Shelf 13) Head-Down Display, 전방하향시현기 125

126 국방과학기술정보제 52 호 럽터 (disruptor), 머니퓰레이터등이있다. 도구연결헤드가차량의팔부분에설치되어있다. IOP 사업은 AEODRS 사업이추구하는공통성과거의같은목표를가지고있다. 미국국방부산하 JGRE 14) 오도넬 (Chris O'Donnell) 전문요원의설명에따르면, IOP 사업구상의향후방향에는나토표준규격 STANAG 및미국국방규격에부합하는표준에맞춰상호운용성프로파일을조정하는것이포함된다. 또한소형무인체계용군용파형이개발될예정이며, 이러한체계를위한공통제어아키텍처용인터페이스표준에대한연구도수행되었다. IOP 사업과 AEODRS 사업외에도개방형아키텍처와표준화도입을위한노력이존재한다. 이스라엘 G-니어스 (NIUS) 사는 UGV 가디엄 (Guardium) 과아방가드 (AvantGuard) 용으로개발된기술을개량하여, 로봇요소를기존에이용되던 12개박스가아닌단일장치에통합했다. 이핵심장치는모든지상차량에결합가능하며, 그경우다양한수준의기계적개조를거쳐해당차량이 UGV 로작동할수있게된다. G- 니어스사는다양한플랫폼을무인형상으로전환할수있음을입증했다. 현재까지 BMP, M113, 스트라이커장갑차, 험비, 포드 F-350 트럭, 4륜바이크등이여기에포함된다. 한편터키아셀산 (Aselsan) 사는공통기반플랫폼을갖는 UGV 군을개발했다. 카플란 (Kaplan) 은모듈식개방형아키텍처체계로매우다양한탑재장비를적재할수있다. 이에는정보 감시 정찰및급조폭발물대응체계에중점을두고있으나무장형상도포함된다. 그림 5 감시패키지를장착한터키아셀란사카플란체계 미국에서 UGV 를가장많이사용하는조직인육군의경우, 앞으로의가장큰과제는아마도관련요구사항을정의하고자원투입영역을식별하는것이다. 육군은플랫폼요구사항을개인운반형, 차량운반형, 자체기동형, 부가장치네가지범주로구분했다. 또한미국육군은대대급이하무인자산 ( 소형무인항공체계포함 ) 에대한범용제어장치개발을고려하고있다. 병사체계 무인지상체계분과장인스튜어트햇필드중령은육군이향후 30 년을내다보고 14) Joint Ground Robotics Enterprise, 합동지상로봇사업부 126

127 해외무기개발동향 차세대군용무인지상차량개발동향 장기관점에서요구사항을검토하여 5년예산기간구조에서개발되는사항이최종상태에도달하도록할것이라고설명했다. 현시점에서미국육군의전략적비전은개선된방호력, 지속력, 내구력을갖춘현대화된유인 무인팀전력을구성하여병사들의육체적, 인지적업무부담을감소시키고새로운전술을지원하며전투능력을증대하는것이다. 햇필드중령에따르면, 미국육군은추진등재사업도입전까지필요한비표준장비 (NSE) 15) 를재정비및유지하고, 종류별공통성을활용해비용을절감하며, 상용기성품기술을활용하고, 장비에점진적으로자율성을도입하며, 기술개발에사용자의견을반영하여이를달성할계획이다. 육군은관련사업을현행, 신규, 미래사업으로분류하며, 각각은성숙도와자금지원수준이다르다. 자금지원을받아현재진행중인사업에는 MTRS 16) 인크리먼트 1, RONS, M160 등이있으며신규능력요구사항 ( 채택미보장 ) 에는 REP 17) 가포함된다. REP 사업은 2015 년에시작될예정이며병사개선사업 SEP 18) 모델을따르고있다. 이사업은미국육군에상용기성품및정부기성품비개발품목구매자금을제공하게된다. 후자는평가를통해추진등재사업상태로전환하거나추진등재사업을위한요구조건을고지할수있다. 햇필드중령에따르면, 이것은투자수익없이너무많은시연이이루어지고있다는업계우려에대한대답이다. 그는 이것이추진등재사업의보증수표는아니지만, 적어도독자적연구 개발 노력에대한어느정도의투자수익은제공한다. 라고말했다. 다른단기 (2015~2020년) 및중기 (2012~ 2030 년 ) 목표에는새로운마이크로 UGV, CRS-I 19), TRC 20), SMET 21) 체계등이포함된다. 새로운마이크로체계작업은육군교육사령부 TRADOC 22) 의 CLARK 23) 사업을통해진행중이다. CLARK 사업을통해분대에소형로봇체계세트를제공할예정이다. 이세트는다양한수준의자율성을발휘하여분대가근접정찰임무를수행할수있게할것이다. 전체패키지에는무인지상센서, 마이크로 UGV, 마이크로무인항공체계 ( 자율운용능력구비 ) 등이포함되며공통제어장치를비롯한모든구성요소의무게합계가 10lbs(4.5kg) 정도이다. 현재개발중인반자율 ULRR 24) 이마이크로 UGV 구성요소로포함될예정이다. CRS-I는 2013 년 4월에취소된육군 SUGV 25) 사업을대체하는것이다. 육군은 SUGV 절반무게에비용역시절반정도인체계를원하며, 이요구사항이승인되기를 15) Non Standard Equipmen 16) Man Transportable Robot System 17) Robotics Enhancement Program, 로봇개선사업 18) Soldier Enhancement Program 19) Common Robotic Systems-Individual, 개인형공통로봇체계 20) Tactical Robotic Controller, 전술로봇제어장치 21) Squad Multi-purpose Equipment Transport 22) Training and Doctrine Command 23) Common Lightweight Autonomous Robotics Kit, 공통경량자율로봇키트 24) Ultra Light Recon Robot, 초경량정찰로봇 25) Small Unmanned Ground Vehicle 127

128 국방과학기술정보제 52 호 기다리고있다. 분대수준에서병사들의짐을줄여주는것이무인체계의잠재적용도로새롭게부상했다. 햇필드중령은다음과같이말했다. 육군은아프가니스탄에서병사하중운반장치인록히드마틴사의 SMSS 26) 를사용했는데, 이는반자율체계로서전장에서장비를싣고병사를따라가도록되어있다. 그러나육군시험평가사령부 27) 는안전허가서에서해당체계를신뢰할수없으므로반자율모드로운용할수없을것이라고밝혔다. 이체계는그렇게전장에투입되었고원격제어장치배터리가떨어졌다거나사용이불편하다는불만이제기되었다. 이는해당체계설계의도와는맞지않는상황이다. 원격제어는이체계가병사를제대로따라오지않을때사용하기위한예비용저수준모드였다. 그러나이는보고서결과와병사들의해당체계에대한인식을완전히바꾸어놓았다. 원격제어모드에서는이체계가병사들의짐을가볍게하기는커녕인식부담과육체적부담으로작용했다. 설계대로라면알아서병사를따라갔을체계를조종하기위해병사들이무기를내려놓고원격제어장치를들어야했기때문이다. 왜이러한현상이발생했는가? 시험평가담당자들이이체계를신뢰하지않았기때문이다. 그러나 SMSS 개발은아직완료된것이아니며, 해당체계의여러가지역할에대한시험이계속되고있다. 여기에는무인항공체계와의협력도포함되며, 무인지상차량이무인항공기와팀을이루도록하는것은미국육군의주요목표중하나이다. 육군이염두에두고있는다른대형체계중제1형및제2형 RCIS 28) 가있다. 이는 HMEE 29) 및 RG-31 차량 ( 양쪽모두다양한공병및급조폭발물대응장치탑재 ) 과허스키 (Husky) 탑재탐지체계 HMDS 30) 원격운용능력을제공한다. HMDS 는현재추진중인사업으로, 허스키체계에원격반자율제어능력을제공한다. 그림 6 보류된전투용로봇 ARV-A(L) 햇필드중령에따르면, 인증과안전허가절차는대형 UGV 및특히부가장치체계배치에상당한영향을미친다. 그는 무인지상체계와자율운용차량이완벽하고사고가전혀없을것으로기대한다면실전운용은절대불가능할것 이라면서 신뢰와믿음에대해다시생각해보고인간과기계사이에서기대할수있는바에대한문화적장벽을극복해야한다. 라고말했다. 26) Squad Mission Support System, 분대임무지원체계 27) Army Test and Evaluation Command 28) Route Clearance and Interrogation System, 통로개척 / 탐지체계 29) High Mobility Engineer Excavato, 고기동공병굴삭기 30) Husky Mounted Detection System 128

129 해외무기개발동향 차세대군용무인지상차량개발동향 이는미국육군 AMAS 31) CDD( 현재는 ACO) 32) 에문제를야기할수있다. ACO 는기존유인플랫폼의무인운용이가능하도록하는부가장치패키지이다. 로버슨중령은 JCTD 33) 가매우성공적이라고생각하지만문제점도있다. 라면서, 이를계속추진할준비가되었는지여부를따질때문제가되는것은기술적사안이아니라이를채택, 인증하고안전성을확보하는방법이다. 현재의시험담당자들은사람이타고있는트럭을시험하는방법만알고있기때문이다. 라고말했다. 육군이바라는미래능력의상당부분은취소된미래전투체계 (FCS) 사업에서다루어질예정이었다. FCS 사업은 MULE 34) 이라는공통로봇플랫폼을구상했었다. MULE 은전투지원플랫폼을포함한다양한역할로형상변경할수있도록되어있었다. FCS 사업이취소된후, 육군은한동안 ARV- A(L) 35) 사업을통해전투형로봇개발을한동안지속했으나이사업역시보류되었다. 미국육군이전술전투 UGV 에대한미래요구를유지하는사이, 다른체계들이이미운용되고있다. G- 니어스사 UGV 다수가무기를장착할수있으며, 우랄바곤자보드 (Uralvagonzavod) 사는궤도형체계를개발하여러시아육군에납품했다. 이차량은정보 감시 정찰능력뿐아니라직간접전투역할을제공하도록설계되었으며, 자이로스코프를이용해안정화된무장장치와전자광학 / 적외선장비를장착하고있다. 제조업체자료에따르면, 5km 범위까지운용가능하며최대속도 35km/h 이다. 암호화된통신체계도갖추고있는것으로알려졌다. 기본플랫폼의기동성은극복해야할저기술장애중하나이지만여전히가장중요한문제이기도하다. 로버슨중령은 기동성은해당체계가지원대상부대또는병사를따라갈수있는가하는문제 라는견해를밝히면서다음과같이말했다. 자세히는말하기힘들지만, 그러한체계가꼭바퀴나궤도, 다리를가져야한다고말할수는없다. 그것은내가결정할문제가아니며, 내가할일은요구조건을확인하고환경을살핀후그러한환경에서운용가능한체계를제공하는것이다. 그림 7 러시아군에납품된우랄바곤자보드사전투지원 UGV 31) Autonomous Mobility Appliqué System, 자율기동성부가장치체계 32) Capability Development Document( 현재는 ACO (Autonomous Convoy Operations) 33) Joint Capability Technology Demonstration, 합동능력기술시범 34) Multifunction Utility/Logistics and Equipment 35) Armed Robotic Vehicle-Assault(light) 129

130 국방과학기술정보제 52 호 기동성은미국해병대 LS3 35) 로봇과같은부대지원용대형체계에서만문제가되는것이아니라소형체계에도영향을미친다는것이햇필드중령의설명이다. 그는 기동성이야말로이러한모든체계의중심이며이제마이크로, 나노크기를다루기시작한상황에서는특히그렇다. 라고지적하면서다음과같이말했다. 마이크로 UGV 또는스로봇의경우에는모든것이장애물이다. 하지만이로봇이바닥에서 4~5ft(1.2~1.5m) 위로떠다닐수있다면많은일을할수있게되며, 이를통해완전히새로운세상을열수있다. 공중과지상의경계를넘나드는것이다. 36) Legged Squad Support System 그림 8 LS3 는기동성문제와체계의병력동행문제에대한새로운접근법을보여준다. 출처 janes.ihs.com ( ) <Tomorrow's world: the next generation of military UGVs by Huw Williams> 130

131 해외무기개발동향 미해군의연안전투함 (LCS) 사업 미해군의연안전투함 (LCS) 사업 개요 미해군은냉전이후대양에서함대간결전으로이루어지는대규모해전의양상은축소되고대신연안에서다양한임무를수행하는기회가증가할것이라는전략적판단을하였다. 따라서이의효과적인대응을위하여기존의고가대형함정위주의보유전략에서저비용소형다목적전투함보유전략으로전환을시도하고있다. 이러한차원에서미해군은연안전투함 (Littoral Combat Ship, LCS) 건조에착수하였다. LCS 함의건조척수는최초계획 55척에서 2014년기준으로 LCS 20척과 LCS 에기반한소형수상전투함 ( 호위함급 ) 32척등 52척으로변경되었다. 그동안본함정의능력, 특히생존성, 치명성등에대한의구심이꾸준히제기되고있으며심지어 LCS가값비싼실험으로판명이났음에도불구하고굳이추진되고있는것은아닌지에대한재검토요구가끊이지않고있다. LCS 사업은 2000 년초에시작되었으며, 융통성있고형상변경이가능한설계로함정 52척건조를목표로하며, 본함정의설계는세개의호환성이있는임무모듈과개방형아키텍처지휘통제체계를이용한다. 본함정은두개팀이동시에두개버전으로제작하고있으며, 그중하나는록히드마틴사가, 다른하나는제너럴다이나믹스사및오스탈 USA(Austal USA) 사가건조하고있다. 미해군은 USS 프리덤 (Freedom) (LCS -1) 함및 USS 인디펜던스 (Independence) (LCS-2) 함인수이후두가지형태모두를추진하기로결정하였고, 이에따라미해군이각형태의함정 10척건조에필요한예산을의회에승인요청하였다 년 12월에록히드마틴사및오스탈 USA 사와계약을체결하고각형태별함정 10척씩을건조하도록했으며, 건조사업은 LCS-5 함및 LCS-6함부터시작하기로했다. 131

132 국방과학기술정보제 52 호 프리덤급연안전투함 인디펜던스급연안전투함 그림 1 LCS 1 번함프리덤함 그림 2 LCS 2 번함인디펜던스함 지금까지록히드마틴사는프리덤 (Freedom) 급함정 2척을건조하였으며, 미해군은 2008 년에 LCS-1 함을, 2012 년에는 USS 포트워스 (Fort Worth)(LCS-3) 함을취역시켰다. USS 디트로이트 (Detroit)(LCS-5) 함은현재건조중에있으며, 올여름에해군에인도될예정이다. 7척을추가로발주하였으며, 이들의인도는 6개월간격으로이루어질예정이다. 록히드마틴사는 2015 회계연도의프리덤급함정 2척에대한계약체결이수개월내에이루어질것으로예상하고있다. 프리덤급함정은전통적인해군함정의 V자형선형과는달리반활주형식 (Semi-Planing) 으로강철소재의단동선 (Mono hull) 설계에기반을두고있어고속기동성및민첩성을발휘할수가있다. 프리덤급함정은전장이 118.6m 이며, 흘수가 4.1m 로얕고선폭역시 17.5m로좁아연안수역에서의운용에최적화되어있고, 항만접안능력도개선되었다. 항속거리는순항속력에서 3,500 해리로인디펜던스급보다는짧다. 프리덤급함정처럼인디펜던스급함정은미해군의해안및연안요구조건을충족시키기위해다재다능한전투함정으로설계되었다. 안정되고기동성이우수한삼동선 (trimaran) 선체로선폭 31.6m, 흘수 4.27m 이며, 넓은비행갑판및임무베이 (mission bay) 를가지고있다. 본함정설계에는특허권이있는하드웨어및소프트웨어의존을탈피하기위해개방형표준을포함한융통성있는컴퓨팅백본에기반하고있다. 전장 127.4m인본함정은 18kts의속력에서 4,300 해리를항해할수있으며, 세개의무기모듈구역을갖추고있고두개임무패키지를동시에탑재할수있는용량을가지고있다. LCS-2함은 2010 년 1월에취역하였으며, USS 코로나도 (Coronado)(LCS-4) 함은 2013 년 9월에해군에인도되어 2014 년 4월에취역하였다. 미래형 USS 잭슨 (Jackson) (LCS-6) 함은 2013 년 12 월에오스탈 USA 조선소에서진수되어현재장비설치작업을진행하고있다. 132

133 해외무기개발동향 미해군의연안전투함 (LCS) 사업 LCS-8함은 2014 년 11월에미래형 USS 몽고메리 (Montgomery) 함으로명명되었으며, LCS-10 함에대한건조작업이계속되고있다. 미해군은추가적으로 5척을발주하였으며, 임무세트는모듈식설계와다중임무수행능력을구비하고있다. 주요임무패키지 본함정의상호교환가능한주요임무세트는첫째, 대기뢰전 (MCM 1) ) 능력으로서이는해군의유일한 MCM 자산및 MCM 능력을대체함으로서부유기뢰와계류기뢰를탐지및무력화할수있는능력이다. 둘째, 수상전 (SUW 2) ) 능력으로서이는고속상륙공격정 (FIAC 3) ) 및고속공격정과같은위협에대응할있도록설계되었다. 셋째, 대잠전 (ASW 4) ) 능력으로서이는해군의공해상대잠전능력을발전시킨것이며, 연안수역에서조용한디젤잠수함을탐지및대응할수있는능력을의미한다. 록히드마틴사연안함정체계관련사업개발담당네일킹이사는 전반적인요구조건은특정형상인자 (form factor) 로능력을발휘할수있는모듈성이다. 라며, 이는한가지임무모듈을한함정에보다신속히설치하고, 출동임무를수행한후항구로복귀하여다른임무능력장비로변경한후다시출동하는것을염두에두고있다. 라고설명하고있다. 교환가능한임무세트는미해군의융통성있는능력에대한새로운접근방법이며, 이는수상함설계시함정에내장된일반적인다중임무능력을근본적으로변화시킨것으로서 단일함정이다양한역할을수행하도록만들었다. 이러한다중임무수행이바람직한접근방법이지만, 두가지문제점을야기시키고있다. 첫째, 이들함정의건조비용은매우고가이며, 둘째, 기술성숙도에따른최신기술을반영하여함정을최신화하기가어려운점이있다. 따라서생각할수있는것은기본적인선체를가지고, 기술성숙도에따라이러한기술을손쉽게반영하여이들세개특정임무수행에필요한능력을제공할수있도록하는것이다. 현재세개의모든임무패키지에대한시험이진행중에있으며, LCS-1 함에설치한수상전임무패키지의경우가가장진척되었다. 각수상전임무패키지에는전방관측적외선레이더, 레이저거리측정 / 표적지시기, 역합성개구레이더 (Inverse Synthetic Aperture), 공중저주파소나 (ALFS 5) ), 소노부이 (Sonobuoy), MK54 하이브리드경 ( 輕 ) 어뢰등을장착한 MH-60 R(Romeo) 대잠헬기, 파이어스카우트 MQ-8B 수직이착륙 (VTOL 6) ) 무인항공기 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV), 예인형가변심도소나능동형소스, 다기능예인배열 (MFTA 7) 음향 1) Mine Counter-Measure 2) Surface Warfare 3) Fast Inshore Attack Craft 4) Anti-Submarine Warfare 5) Airborne Low Frequency Sonar 6) Vertical Take-Off and Landing 7) Multi-Function Towed Array 133

134 국방과학기술정보제 52 호 수신장치, 연속형능동소나 (CAS 8) ) 처리및체계제어장치를포함한대잠전호위임무모듈, 대응책용 LWT(Light Weight Tow) 및경보용 ACI(Acoustic Intercept) 포함 MFTA 를구비한어뢰방어용모듈및 30mm포 2문등이포함되어있다. 미해군은 2012 년 7월및 2013 년 10월에수상전패키지개발시험의 1단계및 2단계를각각완료하였는데, 이때추적및실사격시나리오를성공적으로수행하였고, 운용시험은 2014 년에실시하였다. 대기뢰전임무패키지는 MH-60S(Sierra) 헬기, 파이어스카우트 MQ-8B VTOL UAV, 원격다중임무무인정 (RMMV 9) ), AN/AQS- 20A 기뢰탐색소나, 항공레이저기뢰탐지체계 (ALMDS 10) ), 항공기뢰무력화체계 (AMNS 11) ), OASIS 12), 무인수상정, 무인수상소해체계 (US3 13) ), 연안전장정찰분석 (CO BRA 14) ), SMCM UUV 15) 등으로구성되어있다. 이러한모듈은 2011년 10월에 LCS- 2함에대한 1단계시험을완료하였다. 시험기간중, 첫번째함외 (off-board) 체계들에대한동시임무를성공적으로수행하였으며, MH-60S 헬기및소나기반원격소해시스템 (RMS 16) ) 모두를이용하여기뢰를탐지 분류하였다. 이후 2단계에서 5단계까지시험을할때탐지에서공격에이르는절차, 헬기및 RMS 의동시적운용을성공적으로시연하였으며, 운용평가는 2015 년내내실시하게된다. 그림 3 LCS 함에서의 RMS 시험 대잠전패키지에는헬파이어 (Hellfire) 미사일 8발, 12.7mm 기관총 1정, 7.62mm 기관총 1정을장착한 MH-60R 헬기, 파이어스카우트, MK 46 MOD (X) 함포무기체계 (GWS 17) ) 및 MK 44 MOD 2 30mm 자동포를사용하는 30mm 함포모듈 2대, 그리핀블록 (Griffin Block) lib 미사일 ( 인크리먼트 I) 을사용할함대함미사일모듈등이포함되어있다. 해상안보모듈에는길이 11m 의고속기동단정 (RHIB 18) ) 2척, 승선검문검색을위한선박탑승 검문 검색 (VBSS 19) ) 장비, 장비보관을포함한침상모듈 2대, 샤워용모듈 8) Continuous Active Sonar 9) Remote Multi Mission Unmanned Vehicle 10) Airborne Laser Mine Detection System 11) Airborne Mine Neutralization System 12) Organic Airborne and Surface Influence Sweep 13) Unmanned Surface Sweep System 14) Coastal Battlefield Reconnaissance and Analysis 15) Surface Mine Countermeasure Unmanned Undersea Vehicle 16) Remote Mine-hunting System 17) Gun Weapon System 18) Rigid-Hull Inflatable Boat 19) Visit, Board, Search, and Seizure 134

135 해외무기개발동향 미해군의연안전투함 (LCS) 사업 1대등이포함되어있다. 현재시험및검토를하고있는대잠전패키지는 2016 회계연도에최초인도될예정이다. 이러한임무체계에대한단계별인도를통해해군은추가적인능력이성숙함에따라이들을통합하고, 패키지의생산은사업이진행됨에따라함정인도에보조를맞추게된다. 초기운용실태 현재운용중인 LCS 는여러차례자체시험을실시했다. LCS-1 함은 2010 년미남부사령부책임지역에있는제4 함대에처음배치되었으며, 마약단속작전을실시하고 RIMPAC( 환태평양연합훈련 ) 에참가하였다. 본함정은 2013 년동남아시아지역에두번째로배치되었으며, 이때동맹국해군과함께국제해상연습에참가하였고, 남중국해에대한초계임무를수행하였다. 또한하이옌 (Haiyan) 태풍이발생했을때에는필리핀이재민지원을위한다마얀 (Damayan) 작전의일환으로구호물자를전달하였다. 미해군에따르면, 이러한배치활동을통해 LCS 에대한운용개념을확인하고, 미래함정건조시통합할중요한교훈을습득하였다고한다. 이러한피드백을토대로한개조및개선사항에는발전기및냉각체계의재설계, 연료효율성및속도개선, 위성통신상호운용성증대, 더욱용이한발사회수및취급체계, 강화된워터제트엔진등이포함되어있으며, 이들은후속프리덤급함정건조시에반영될것이다. LCS-2 함은 2014 년중반에 2014 RIMPAC 에참가하였다. 본항해를위한준비사항으로실제상황을근접하게묘사한시험에서기뢰전임무패키지를수상전임무패키지로교환하였다. 패키지는 96시간내에완전히교환되었으며, 군사훈련중함정은다수의훈련시나리오에참가하였으며, 여기에는항공모함용함재기방호임무, 특수작전부대와협동작전수행, 중국구축함에대한해상승선검문검색연습등이포함되어있 었다. 대기뢰전임무패키지를이용한본함정의초도운용시험평가 (IOT&E 20) ) 는 2015 년 8월에실시될예정이다. LCS-3함은수상전임무패키지에대한 IOT&E를 2014년 4월에완료하였으며, IOT&E 와최초운용능력 (IOC 21) ) 시험을모두만족시켰다 년 10 월에전체함정에대한생존성시험을실시한이후, 본함정은태평양지역에대한미해군의전략적균형조정지원을위해 11 월싱가포르에배치되어 16개월간의순환배치임무를수행하게되었다. LCS-4함은 2015 년 3월에시운전이후유효성정비작업 (PSA 22) ) 완료가예정되어있고, 2015 년 4월에함대로공식적으로전환될예정이며, 2015 년 8월에수상전임무패키지와함께 IOT&E 를실시할예정이다. 20) Initial Operational Test and Evaluation 21) Initial Operational Capability 22) Post Shakedown Availability 135

136 국방과학기술정보제 52 호 운용목적적합성 미해군이이러한배치활동으로부터지속적으로교훈을얻는한편, 함정의치명성과생존성분야에서발견된결함사항에많은관심이집중되었는데, 특히원거리대함미사일을무장한함정에대한화력능력에있어그러하였다. 그러나이러한비평들은 LCS 의주요기조가진정한호위함보다는고속이면서얕은흘수와모듈식수상전투함개발에있다는사실을간과한것이라고관련업체는주장한다. 록히드마틴사의킹이사는 연안환경에서는함정이제한된공간에서의출 입항과기동성이우선적인사항이다. 이에따라이들이본함정설계의가장두드러진특징으로식별되었다. 라고말했다. 그는또한 전체적인운용개념은세개특정임무세트전반에대한저강도작전지원에있다. 따라서본함정이반드시기뢰구역또는잠수함운용지역으로들어갈필요는없을것이며, 유인및무인자산을사용하여원격으로이러한과업을수행할것이다. 초기부터본함정에대한운용개념발전을위해상당한노력을기울였는데, 그이유는본함정이새로운함정건조사업이며, 새로운운용방식을필요로하는함정이기때문이었다. 또한배치활동을통해획득한교훈은추가적인운용개념발전에적용되었다. 라고말했다. 향후전망 본함정의미래에대한결정이한동안이루어지지않다가마지막 LCS 20척에대한요구조건을평가하기위해 2014 년중반에소규모수상전투기동부대를구성하였다. 그결과해군은더욱강도가높은분쟁에적합하도록선체를개조하고, 치명성및생존성에대한성능개량을통해진정한수상전투함개념을구현하려는결정을했다. 이는기존 LCS 설계의부적절성에대한논평이라기보다는이것이장기간운영되어온함정건조사업에대한자연스러운발전을반영한것이라고킹이사는믿고있다. 킹이사는 한걸음물러서서장기간동안운영되어온다른주요한함정건조사업을검토해보면, 반드시단계별성능개량이이루어졌음을확인할수있다. 예를들어, 1980 년대에시작한미해군의알레이버크 (Arleigh Burke) 급구축함건조사업을보면, 이들은오늘날에도여전히건조중에있으며, 현재 Ⅲ 단계에있다. 이에따라전통적인함정건조사업의일부로서이들은기술과위협이어떻게발전하고있는지를지속적으로검토하고, 전체영역의함정에요구되는변화를반영하여건조작업을실시한다. 라고말했다. 현재 20척의개조형 LCS 소형수상전투함을위한설계형상에반영하기위하여생존성및치명성성능개량에무엇을포함할것인가에대한심도깊은논의가진행중에있다. 수많은개선사항이기존의함정에적용될예정이다. 동시에미해군은 LCS 에대해종종잘못이해된비전통적인 LCS 표시 136

137 해외무기개발동향 미해군의연안전투함 (LCS) 사업 부호를호위함 (Frigate) 의전통적인선체표시부호인 FF로대체하도록하는결정을내렸다. 대잠전및수상전이외에도, 개조형 LCS 는지속적이고효과적인공중 수상 수중자체방호를할수있으며이를위해초수평선함대함미사일, 방공센서및무기성능개량, 첨단전자전체계, 첨단기만체계, 잠수함탐지및어뢰방어를위한예인배열체계, 25mm 함포등을추가하였다. 또한본함정의수동적생존성대책을추가하여기뢰위협에대한함정노출특성을감소시켰으며, 무기충격에의한손상방지를위해특정주요공간및체계를강화하였다. 이러한변경사항을통해 LCS 의능력을방어적인전술및기동성을사용하도록설계한함정에서수상전수상함작전전대및대잠전탐색 공격부대로참여할수있을뿐만아니라고가치부대에대한호위지원, 항모타격단의수상전및대잠전작전을지원할수있는함정으로변화시켰다. 해군에따르면, 기계획된 LCS 32척을개조형 LCS 로보완할예정이며, 이에따라 52척의소형 수상전투함이해군전력구조분석과보조를맞출수있도록할예정이다. 또한개조형 LCS 32척은완전한모듈식능력을이용하여, 해군의기뢰전 수상전 대잠전수요를충족시킬수있는자산으로운용될것이다. LCS 사업은야심찬사업이었으며, 해군이마지막 LCS 20척에대한개조작업을계속하도록결정한사실은본함정의설계및능력을입증하는것과다름이없다고미해군은믿고있다 년까지의예상되는전장위협환경을전망할때, 수상전 대잠전능력에더욱큰중점을둔함정이치명성 생존성 다중임무능력을제공함으로써미해군의함대전투서열에더욱적합할것이며, 융통성있는모듈식능력을구비한 LCS 32척은계속중요한자산으로남아있을것으로예상된다. 출처 1. naval-technology.com ( ) <Littoral Combat Ship : Still relevant?> 2. defenseindustry.com ( ) <LCS:The USA s Littoral Combat Ship> 3. globalsecurity.org <Littoral Combat Ship> 137

138 국방과학기술정보제 52 호 미국의 6 세대전투기 F-X 및 F/A-XX 전투기 사업개발현황 그림 1 록히드마틴사의 YF-22 기술시범기 미국방부프랭크켄달획득책임자에따르면 2016 회계연도예산요청안에항공우주혁신구상에따른 6세대항공기개발을위한예산이책정될예정이다. 미공군은차세대공중주도화사업에 800만달러를할당했으며해군은 F/A-XX 사업에 500만달러를할당했다 (Parsons, 2015). 그러나이러한금액중어느것도이른바 검은예산 (black budget) 에속하는예산총액을나타내지는않는다. 공군의연구 개발및획득예산 70억달러중에는국방고등연구기획국 (DARPA) 에할당된예산이포함되며, DARPA 는최근공중주도권구상 (Air Dominance Initiative) 연구를완료했다. 1) 프랭크켄달획득책임자는향후수년동안 6세대 X 항공기개발에 1억 5,000~5 억달러가할당될것으로예측하고있다. DARPA 가항공우주혁신구상을주도하여 X 항공기유형기술시범기를제작할예정이다. DARPA 의한고위관계자는에비에이션위크 (Aviation Week) 와의인터뷰에서현재기밀로분류되어있는 X 항공기사업을 F-35 전투기와관련된기술시범기를제작했던이전의합동첨단타격기술 (Joint Advanced 1) Sweetman, Asker, Norris & Butler,

139 해외무기개발동향 미국의 6 세대전투기 (F-X 및 F/A-XX 전투기 ) Strike Technology, JAST) 사업에비유했다. DARPA 는군에서조달할항공기와유사한크기의항공기를제작할예정이며, 이항공기는요망되는기술을갖추고비행이가능할것이지만사업개발측면에서보면 F-22 전투기의기술시범기였던 YF-22 정도의성숙도를보이지는않을것이다 2). 제3 차기술상쇄 (Third Technological Offset) 전략, 장거리연구 개발기획사업 (LRRDPP 3) ), 전방위주도 (Full Spectrum Dominance), 구매력개선 3.0(Better Buying Power 3.0) 같은더높은수준의국방구상은 F-X 및 F/A-XX 사업추진방향과두항공기에통합될기술에대한몇가지힌트를보여준다. 국방부의로버트워크국방차관이국방부의제3 차상쇄전략을책임지고있다. 제1차상쇄전략은냉전초기미국의핵능력을개발하는데중점을두었으며, 제2 차상쇄전략은정보기술 스텔스 유도무기분야에대한미국의투자를이끌었다. 제3차상쇄전략은거의동등한수준에도달한군사경쟁국들로인해반접근및지역거부 (Anti-Access/Area Denial, A2/AD) 환경의적대성이점차증대되는상황에서미국의기술우위및전력투사능력을보존하고자한다 4). 2014년 11월척헤이글당시국방장관은보도자료를통해우선순위를차지할네가지기술 ( 로봇, 소형화, 빅데이터, 첨단제작기술 ) 을언급했으나, 기밀관련문제로인해이목록에우선순위기술전체가포함되지는않았다. 로버트워크국방차관은디펜스뉴스 (Defense News) 와의인터뷰에서국방혁신구상 (Defense Innovation Initiative) 의목표를제시하고 LRRDPP가 그보다광범위한국방혁신구상및미국국가안보전략에어떻게부합하는지를다음과같이설명했다. LRRDPP 내에첨단능력 억제위원회를두고있으며, 이위원회는국가기관의활동에중점을두고있다. 또한첨단능력 억제위원회의일부로유사한행동노선, 전략, 워게임개념을갖추고있다. 그러나 LRRDPP는장기간에걸쳐기술을이용해이점을확보하는방법을제시하도록설계되어있다. 우리는태평양의상주세력으로남기를원하며, 중국이이를받아들이기를원한다. 우리는장기간에걸쳐대통령이최근발표한신뢰구축조치를추진할것이며, 이를평화적으로추진할수있을것으로믿고있으나만약의경우도대비할필요가있다. 경쟁국들은미동맹국들과서태평양지역에주둔해있는미군에큰문제가될능력을개발하고있으며, 이에따라우리가경쟁국의그러한능력사용을억제하기위한능력을갖추는것이중요하다. LRRDPP 는다섯가지핵심분야, 즉대공 미사일 정밀유도탄방어, 공중우세, 우주, 수중, 신규기술에중점을두고있다. 앞에서언급한국방부국방혁신사업과관련하여경쟁이치열한 A2/AD 환경에서운용할목적으로가변사이클엔진, 지향성에너지무기, 질화갈륨항공전자장치및전자전체계, 자율체계통합, 광대역스텔스기술등이개발될 2) Sweetman, Asker, Norris & Butler, ) Long-Range Research and Development Planning Program 4) Work,

140 국방과학기술정보제 52 호 예정이다. 점차커지고있는위협에대비하여경쟁력을높이기위한수단으로이러한기술중일부를 F-35 전투기에통합하는것을두고국방부내에서논의가진행중이다 5). 6세대기술적응형사이클엔진 그림 2 제너럴일렉트릭사의 ADVENT 엔진 적응형사이클엔진은미래전투기추진력을혁신할수있는잠재력을가지고있다. 적응형엔진은엔진내제3의공기흐름을제공해바이패스비 (bypass ratio) 를조정하고연료효율이높은속도로초음속순항을할수있도록한다. 또한조종사는필요시순항모드를중단하고추력을크게증가시킬수있다. 미공군의적응형다목적엔진기술 (ADVENT 6) ) 사업을통해적응형사이클또는가변사이클엔진분야에서상당한발전이이루어졌다. 적응형사이클엔진의핵심기술중하나는적응형팬으로, 이는제3 의공기흐름을통해엔진바이패스비가고도및속도에따라변화할수있게한다. 이팬은엔진바이패스비를 높이거나낮추기위해필요한바에따라제3의흐름을통해공기를유동시키거나냉각용으로추가공기흐름을이용한다. 케년은 비행범위전반에걸쳐엔진성능을효과적으로변화시킬수있다. 라고말했다. 극초음속에서제3의흐름은초과공기가엔진을통해흐르도록하여유출항력을감소시킬수있다. 그러나마하 2.2(2,693km/h) 이상속도에서의성능은여전히공기흡입구의기하학적구조에따라제한된다. 맥코믹은 제3의흐름은초음속에아주큰도움이된다. 라고말했다. 제너럴일렉트릭사의 ADVENT 엔진은제3 의공기흐름을생성하는적응형팬, 초고압압축장치, 새로운연소체계, 세라믹매트릭스합성물등다양한신소재와냉각기술을갖추고있다. ADVENT 시연엔진은연료연소를포함한많은부분에서기대를초과한다. ADVENT 의연료효율목표는연료연소를 25% 감소시키는것이었다. 미공군연구소 (AFRL) 의후속적응형엔진기술개발 (AETD 7) ) 사업은 ADVENT 사업으로개발된기술을내공성 (flightworthy) 설계에통합하는것을목적으로한다. 8) 에비에이션위크의가이노리스기자에따르면, 적응형사이클엔진을장착한 6세대전투기는재래식터보팬전투기에비해운항거리가 25~30%, 추력이최대 10% 상승할수있다. 가변사이클기술에대한자금 5) Sweetman, Asker, Norris & Butler, ) Adaptive Versatile Engine Technology 7) Adaptive Engine Technology Development 8) Dave Majumdar,

141 해외무기개발동향 미국의 6 세대전투기 (F-X 및 F/A-XX 전투기 ) 지원에영향을미친요인중하나는기존항공기의전투반경은재급유없이 500~600 해리 (926~1,111km) 인데이는 A2/AD 환경, 특히태평양전구를고려할때불충분한수준이라는점이다 ( 이는 역할및임무 부분에서더자세히검토된다 ). 그러나미해군은가변사이클엔진기술이 F/A-XX 사업에도움이될것인지확신하지못하고있는상황이다. 9) 가변사이클엔진기술이 6세대항공기와관련하여논의된다른여러잠재기술과상승작용을일으킨다는점을고려한다면해군은이기술을채택해야할것이다. 제3의공기흐름은추가적인열흡수용량을제공하며, 이를통해항공기의적외선신호를감소시키고항공기에지향성에너지무기를장착할수있게한다. 10) 지향성에너지무기 그림 3 ABC (Aero-Adaptive/Aero-Optic Beam Control) 레이저를장착한록히드마틴사의팰콘 (Falcon) 10 시제기 전략방위구상 (Strategic Defense Initiative, 일명 스타워즈 계획 ) 의결과인지향성에너지무기와관련된오명에도불구하고, 레이저기술은 1980 년대이래로꾸준히 발전해전투에서제한된역할을수행할수있는수준에도달했다. 시드니프리드버그는최근 레이저성능이향상되었을뿐만아니라군의기대수준도낮아졌으며위협의긴급성은높아졌다. 라고설명했다. 미해군과공군, DARPA 에서항공기에장착되는 100~ 150kW 범위의고에너지고체및액체레이저연구를동시진행중이다. 공군연구소가발표한정보요청서에따르면, 공군은다음과같은목표를추구하고있다. 이러한노력의주안점은 2030 년이후경쟁이치열한 A2/AD 환경에서공중우세를제공할플랫폼에통합할수있는레이저체계후보를파악하는것이다. 레이저및빔제어체계의경우해수면에서부터 6만 5,000ft (19.8km) 고도와마하 0.6~2.5(735~ 3,063km/h) 속도의비행체와관련하여플랫폼에관계없이조사를진행중이다. DARPA 의고에너지액체레이저지역방어체계 (HELLAD 11) ) 같은사업이결실을맺을경우, F/A-XX 전투기와 F-X 전투기모두지향성에너지무기를갖추게될가능성이높다. 전투기에서의전술적레이저사용은적미사일또는소형무인항공기에대한 10~15 해리 (18.5~27.8km) 의사거리를갖는방어용무기로운용될가능성이크다. 150kW 급레이저는적미사일외부덮개를태워버릴수있으며, 그에따라미사일이경로를벗어나도록하거나미사일추적장치를손상시켜미사일이기능을발휘할 9) Dave Majumdar, ) Norris, ) High Energy Liquid Laser Area Defense System 141

142 국방과학기술정보제 52 호 수없도록한다 12). 레이저기술이출력, 냉각, 소형화측면에서계속개선을이루면서먼미래에는적전투기에대한무기로도운용이가능할것으로보인다. 레이저무기가표적의외피를태워구멍을낼수있다면실질적으로성공이보장되는것이다. 날개내부에연료탱크가위치한항공기라면완전히파괴될것이며, 마찬가지로기체구조의상당부분으로방호되지않는연료전지도파괴가능하다. 고체추진엔진과탄두가달린미사일역시생존가능성이거의없다. 유도체계또는제어체계에가해질수있는손상도매우크다. 13) F-35 전투기와관련한우려사항중하나는제한된탄약적재능력이다. 이전투기는초당약 50발의속도로발사되는 GAU 발을수용할수있다. 이에비해레이저는물리적탄약수가아닌출력및냉각한계에따른제한만을받으며, 이는성능과군수양쪽모두에서이점이된다. F/A-XX 및 F-X 전투기의레이저운용방식은 역할및임무 부문에서추가로논의된다. 광대역전방위스텔스 그림 4 F-35 전투기에장착된록히드마틴사의 ABC 레이저체계개념도. 향후성능개량을통해 F-35 전투기에레이저체계를장착할수있다. 그림 5 노드롭그루먼사의 RQ-180 무인항공기개념도 2015 년 2월, 에이미버틀러는 국방부에서 6세대전투기인해군 F/A-XX 전투기와공군 F-X 전투기에광대역스텔스기능을적용하는방안을고려하고있다. 라고보도했다. LRS-B, B-2, RQ-180 등의항공기는광대역스텔스기능을갖추고있으며평면정렬 (planform alignment) 을이용하는소형항공기와는달리 VHF 체계에대한잠재적취약성을보이지않는다. 빌스위트맨은 RQ-180 무인항공기의형태가광대역스텔스 12) Clark, ) Karlo Kopp,

143 해외무기개발동향 미국의 6 세대전투기 (F-X 및 F/A-XX 전투기 ) 기능을달성하는방법을다음과같이설명했다. RQ-180 무인항공기설계의핵심특징은록히드마틴사의 F-117, F-22, F-35 전투기에비해전방위광대역레이더단면적감소에서개선을이루었다는점이다. 이항공기는모든방향의저주파수및고주파수위협방사체에대한방호력을제공하도록최적화되어있다. 이러한설계는스텔스기능외에도뛰어난공기역학효율을제공해고도, 운항거리, 체공시간증가를가져온다. 이항공기는 X-47B 무인항공기와마찬가지로노드롭그루먼사의스텔스기능을갖춘 꺾인연 (cranked-kite) 설계를사용하는데, 이는후퇴각이큰중심동체와길고가는바깥날개가특징이다. 노드롭그루먼사기술자들은 ( 기밀사업시작전 ) 꺾인연 설계가날개앞전이꺾여있지않은 B-2 항공기와는달리확장및조정이가능하다고공개적으로주장한바있다. RQ-180 무인항공기중앙동체의길이와용적은항공기크기에비해상대적으로더커질수있다. 기동성까지갖춘광대역스텔스항공기를설계하는것은어려운일이며, 앞에서언급한광대역스텔스항공기중공중지배역할에최적화된항공기는없다. 앞에언급된광대역스텔스항공기는모두고고도에서순항하면서폭격또는정보 감시 정찰 (ISR 14) ) 임무를수행하도록설계되어있다. 노드롭그루먼사는 F-X 전투기경쟁을위해꼬리없는항공기개념을연구하고있으며, 보잉 (Boeing) 사역시이와유사한꼬리없는 F/A-XX 전투기개념을제시했다. 항공기의 꼬리를제거함으로써레일리산란 (Rayleigh scattering) 영역과관련하여노출된비행표면의수를줄일수는있으나기동성있는플랫폼에서높은수준의광대역스텔스기능이달성가능한지여부는두고볼일이다. 더욱이, 6세대전투기개념에적합한스텔스기능수준에대해서해군과공군이의견을달리하고있는상황이다. 그리너트미해군참모총장은 F/A-XX 전투기의경우높은무기적재량과강력한센서로적방공체계를제압하는능력과비교할때스텔스기능은우선순위가낮을수있다며다음과같이말했다 아시다시피스텔스기능은과대평가되었을수있다. 이문제가끝났다고말하고싶은것은아니지만이를직시할필요가있다. 무언가가공기를뚫고빠르게움직이며공기속분자를교란시켜열을발산한다면, 엔진을냉각시키는방법은차치하고, 이비행체는탐지될것이분명하다. 전투기는다양한무기를운용할수있도록탑재물을운반할수있는능력을갖추어야하며, 적방공체계를제압해목표물에접근할수있어야한다. 해군참모총장의이러한발언은스텔스기능에회의적인몇몇해군관계자들의견해와일치한다. 이러한견해로인해해군의항모운용무인감시 타격기 (UCLASS 15) ) 요구조건중스텔스기능보다체공능력이우선시되었으며, 해군이 2016 회계연도예산제출안에서 F- 35C 전투기구매를늦추기로결정한것도 14) Intelligence, Surveillance and Reconnaissance 15) Unmanned Carrier Launched Surveillance and Strike 143

144 국방과학기술정보제 52 호 이에영향을받았다 년대초부터스텔스항공기를운용한공군과는달리, 해군은적방공체계제압임무를수행할때전자전항공기에의존해야만한다 년대에맥도널더글라스사의 A12 및 A/FX 사업이취소되지않았더라면해군이 2018 년이전에스텔스항공기를인수할수있었을것이다. 해군참모총장의논평에도불구하고 F/A- XX 전투기가일정수준의스텔스기능을보유하게될것은틀림없지만, 이것은 F-X 전투기와같은수준의스텔스기능은아닐수있다. 해군과는달리공군은스텔스기능의미래에대해계속해서낙관적입장을취하고있으며, 공군전투사령부의허버트호크칼라일대장은 F-X 전투기의스텔스기능이대단히중요하다고말했다. 16) 질화갈륨항공전자장치및전자전체계 그림 6 질화갈륨부품을이용한차세대재머포드 (jammer pod) 질화갈륨 (GaN) 기반의능동전자주사식위상배열 (AESA 17) ) 레이더및전자전체계는향후 20 년동안전투기전자장치를혁신시켜기존의갈륨비소 (GaAs) 기반장치에비해성능및냉각기능측면에서큰향상을가져 올것이다. 질화갈륨은 5~10 배정도의출력밀도를제공하는데, 출력밀도란하나의칩이다룰수있는전기에너지의양을크기로나눈값이다. 질화갈륨칩은비슷한크기의갈륨비소칩에비해두배가넘는전압과전류를처리할수있다. 또한질화갈륨은열전도율이갈륨비소의최대 7배에달해더높은온도에서작동가능하다. 이는더낮은냉각요건과더많은전력을의미한다. 로스커의설명에따르면기본적으로질화갈륨기술에기반한무선송신기는유사한크기의갈륨비소기반송신기보다 10 배가까이큰출력을생성하며, 역으로말하면동일한출력을생성하면서도 10분의 1 정도에불과한부피를차지한다. 질화갈륨기반송신기는또한훨씬더다양한주파수대역에서운용가능하다. 레이시온사의기술자로서질화갈륨기술을연구하고있는콜린웰런은질화갈륨기반 AESA 레이더가비슷한크기의갈륨비소기반레이더에비해 5배의부피를탐색할수있으며이는탐색범위 50% 향상에해당한다고말했다. 절반크기레이더를가지고더뛰어난성능을발휘할수있는것이다. 18) 질화갈륨기반 AESA 레이더를 F/A-XX 및 F-X 전투기에추가할경우적의 5세대항공기및기타관측가능성이낮은표적에대한탐지범위를크게증가시킬수있다. 질화갈륨기반대형 AESA 레이더의출력으로 AIM-120D 미사일같은현행무기의 16) Butler, ) Active Electronically Scanned Array 18) Dave Majumdar,

145 해외무기개발동향 미국의 6 세대전투기 (F-X 및 F/A-XX 전투기 ) 범위를훨씬초월하는표적탐지범위를얻을수있을것이다. 역할및임무 부분에서논의되겠지만, 질화갈륨기반장치의출력은해군통합대공화력통제 (NIFC-CA 19) ) 개념과만나상승효과를발휘할것이다. 이전에논의한바와같이, 더강력한레이더와고기능 VHF 레이더가출현하면서스텔스기능과연계된전자전운용이필수가되었다. 디펜스원 (Defense One) 의패트릭터커기자는 6세대항공기가더첨단화된인지적전자기무기를운용할가능성이높다면서다음과같이보도했다. 인지적전자기무기는자율적으로항공기, 전차또는기타위협에사용할새로운파형을찾는다 ( 또는방어적입장에서해당체계에사용되는새로운파형을탐지할방법을찾는다 ). 전방위지배는그이상을의미하며, 여기에는우리가가늠하기어려운정보수집장비가포함될수있다. 그리너트해군참모총장은 현재는레이더이지만미래에는그이상의무언가가될수있다. 라고말했다. 레이더, 재밍 (jamming), 센서분야의미래혁신은다양한연구집단에서나오겠지만특히이러한종류의문제를해결하기위해특별히구성된 DARPA 마이크로체계기술실 (MTO 20) ) 이그주역이될것이다. 인지적전자기무기같은자율 반자율센서및부품은 F-X 및 F/A-XX 전투기의두드러지는특징이될것이다. 무인체계및자율체계통합 그림 7 DARPA 의 CODE 개념도 전투기또는 F/A-XX 전투기를암시한적이있다. 제3 자상쇄전략의일환으로무인체계분야에서미국이가지는이점을활용하고자하는바람이존재하는것은분명하며특히공군의경우가그렇지만, 차기 6세대전투기를완전히자율화할가능성은매우낮다. 그러나센서와정보를통합한일정형태의인공지능은타당성이있으며, 유인체계와무인체계운용을용이하게하는체계를추가할것은거의확실하다. 공군과해군모두무인전투기와전투기의통합을고려하고있다. 미공군의마이클피에트루차대령은 차기경량전투기 (The Next Lightweight Fighter - Not Your Grandfather's Combat Aircraft) 라는제목의글을통해, 공군이유인전투기의전력을배가시킬저비용무인항공기를조달해야한다고주장했다. 데이터링크발전에따라무인항공기는 6세대및 5세대전투기의 미사일운반장치 역할을하며표적획득 19) Naval Integrated Fire Control-Counter Air 20) Microsystems Technology Office 145

146 국방과학기술정보제 52 호 정보를제공할수있을것이다. 디지털무선주파수메모리 (DRFM 21) ) 재밍환경에서대다수공대공미사일의파괴확률이제한된다는사실을고려할때, 무인항공기의공대공미사일추가공급은이점이된다. 데일리비스트 (Daily Beast) 가인터뷰한 6명의공군관계자는 DRFM 재머에의해 AIM-120D 미사일의파괴확률이감소됨에따라표적하나를파괴하는데 2~3발의미사일이요구될것이라고말했다. 공군의연구 개발 조달 현대화사업을책임지고있는엘런파블리코브스키중장은위에기술된바와같은무인항공기사용을강력히지지하는입장으로, F-35 전투기가무기를갖춘원격조종항공기 20 대를이용한공격을조정하는상황을그려볼수있다. 라면서 센서와통신장비를모두갖춘 F-35 전투기는본질적으로조정자이다. 라고말했다. DARPA 는거부환경에서의협력작전 (COD E 22) ) 사업을통해경쟁이치열한 A2/AD 환경에서반자율무인항공기와유인자산의통합을촉진할예정이다. 늑대들이최소한의소통으로무리를지어사냥하는것처럼, CODE 개념이적용된다수의무인항공기는임무감독관한명의지휘에따라서로협력하여표적을발견, 추적, 식별, 공격할수있다. CODE 사업은이러한체계가고대역통신및인간의조종에의존하는정도를줄이는한편낮은운용비용으로자산을결합하여잠재적임무영역을 확대하는것을목표로한다. 이러한능력을통해거부환경에서기존공중플랫폼의생존성과유효성을크게강화할수있을것이다. 23) 이러한역할을할수있는무인항공기플랫폼을찾자면최고사양 UCLASS, 개량형 QF-16(F-16전투기의무인표적기버전 ), F-35 전투기의선택적유인항공기버전모두가가능한후보이다. DARPA 는이미공대지역할로 QF-16 같은항공기를사용할가능성을논의한적이있다. 24) 보잉사가추가개조를통해 ATDL(Advanced Tactical Data-Link) 이나 TTNT(Tactical Targeting Network Technology) 파형같은데이터링크를통해 QF-16 항공기에유인플랫폼을통합하는것도타당성이있다. 그리고록히드마틴사의개발부서인스컹크웍스 (Skunk Works) 는 F-35 전투기의선택적유인화관련작업을시인하지도부인하지도않고있다. F-35 기체생산과관련하여충분한규모의경제가달성될경우, 선택적유인항공기의미래타당성이더커질수있는것이다. 21) Digital Radio Frequency Memory 22) Collaborative Operations in Denied Environment 23) Jean-Charles Ledé, DARPA 사업관리자 24) Bell, 2014 출처 manglermuldoon.blogspot.com ( ) <America's Sixth Generation Fighters: The F-X and F/A-XX II> 146

147 해외무기개발동향 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 오늘날의전장은지형과교전기준으로봤을때항상변화하고있다. 아군, 민간인사상자및기반시설에대한부수적피해를줄이는것이중요하며, 재래식포탄의성능이이런제약사항과결합되었을때지휘관들의선택의여지가제한되고전투에서포병을사용할수없게되기도한다. 이렇듯임무목표에부응하기위해포병은정확해야하고대응성과융통성을구비하지않으면안된다. 정밀유도곡사포탄은이러한포병에필요한정밀성과효과성을제공하며, 적절한가격으로전술용및훈련용으로상당량을운용할수있게해주어야한다. 미국은정밀한탄약을개발하기위해 2000 년도이후집중적으로투자해왔다. 정밀한탄약을위한노력은비용과신뢰성이라는두가지장애물에봉착하였다. 그러나미세전자기계체계 (MEMS 1) ) 와같은새로운기술이이러한신뢰성문제를해결하였으며, GPS 유도를통해기상에영향을받지않는유도체계를개발할수있었다. 하지만비용문제가여전히해결되지않았으며, 미군은이에대해두가지의다르지만상호보완적인접근방법을택하였다 년이후 2종의 155mm 포병탄약이시험을거쳐현재양산단계에있다. 이들 탄약은보급 / 운용에있어서각각의장단점이있고, 서로경쟁및보완관계를유지하고있기때문에본고에서는정확성과경제성을중심으로 155mm 정밀유도곡사포탄의특성과전망을살펴보았다. ATK(Alliant Techsystems Operations) 사의 PGK 탄 그림 1 신형정밀유도키트 (PGK) 정밀유도키트 (PGK 2) ) 사업은중간및최대사거리에서모든 155mm 및 105mm 포탄의정확성을제고시키기위한사업이다. PGK 는저비용의신관크기모듈로서포탄의타격오차를줄이고포병의최종효과성을개선 1) Micro Electro Mechanical System 2) Precision Guidance Kit 147

148 국방과학기술정보제 52 호 엑스칼리버단일탄 PGK 장착탄 M549A1* * 1/2 시간이지난가상데이터이용 본도표는재래식비활성탄 (M549A1, HERA 탄 ) 에대한 155mm CEP 및사거리를 PGK 를장착한탄, 엑스칼리버단일탄과비교하였다. 재래식 155mm 포탄의 CEP 는사거리증가에따라커지고있다. 그림 2 사거리에따른 CEP 하기위해재래식포탄의표준신관을대신하여사용된다. PGK 는 GPS 를구비하고있어포탄이비행하는중포탄의위치및시간을제공하는한편, 관성항법장치 (INS) 를이용하여탄도를결정하고정확성을증가시키기위해포탄이동방향을지속적으로수정한다. 본키트는재래식탄약의추진제를개조하지않고도비용대비효과적으로정확성을개선할수있다. PGK 는개량형휴대용유도전류방식신관돌림기를이용하여설치한다. 유도키트로서표준형고폭폭발신관을대체하는 PGK 는사거리공산오차 (PEr 3) ) 및편각공산오차 (PEd 4) ) 를보정할수있다. PGK 를사용하지않을경우, 재래식포탄의원형공산오차 (CEP 5) ) 는사거리에따라달라진다. M549A1 로켓보조고폭탄을 30km 거리에서사격할경우 CEP 는 260m 이며, 이보다짧은사거리에서발사하는포탄의 CEP 는 50m 미만이다. PGK 장착포탄을중간 ~ 최대사거리30km 에서사격할경우정확도는 PGK 를장착하지않고 5~10km 의사거리에서사격할경우와같다. 따라서 PGK 를장착할경우 CEP 는더이상사거리에비례하지않는다. M549A1 탄의경우 PGK 를장착하고 30km 의사거리에서사격할경우 CEP 가 260m 에서 50m 로줄어든다. 요컨대 PGK 를사용할경우, 오차거리를줄여정확도를개선하기때문에전반적인효율성과효과성을향상시키게된다. 표적을중심으로포탄의파괴반경이내에포탄이떨어질경우, 재래식포병화포가모든사거리에서정확성을발휘한다. PGK 를정밀유도무기 (PGM 6) ) 에추가하면, 3) Probable Error in range 4) Probable Error in deflection 5) Circular Error Probability 148

149 해외무기개발동향 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 정밀성확장을기대할수있다. 선택은지휘관지침과임무 (Mission), 적 (Enemy), 지형 (Terrain), 가용병력 (Troops), 가용시간 (Time) 등의고려사항을기준으로이루어진다. 여기에는최대허용가능한표적위치오차 (TLE 7) ), 표적형태, 지휘관의도, 탄약가용성, 최소허용사거리, 부대기본휴대량, 작전환경, 교전규칙, 부수적인피해제한등과같은요소가포함될수있다. TLE 는센서가표적위치를결정하는정확성수준이며, 실제표적위치와예측한표적위치간의차이이다. TLE 는 PGK 화력임무의효과성결정에있어매우중요하다. CEP 와 TLE 간에는상관관계가있기때문에, 치명성극대화와부수적피해위험감소를위해 PGK 채택시최적의 TLE는 30~100m 가되어야한다. 레이시온사는탄약의안정성에최소한의영향을미치는비행에어브레이크 (airbrake) 솔루션을통해육군사업의요구조건을충족시키도록 PGK 를설계하였다. 레이시온사의 PGK 설계는생산및비행을통해입증된하부결합체및완성키트를이용하며, 이들은 M782 곡사탄용다중선택신관 (MOFA 8) ) 과해군사업성과를상당부분활용하고있다. 레이시온사는 2006 년 3월 16일, 뉴저지주피카티니창 (Picatinny Aresnal) 에서저비용의 XM1156 PGK 솔루션에대한실사격시험을성공적으로완료하였다. 2006년대상업체축소과정에서레이시온사가탈락하였고, ATK 사가 2방향 PGK 솔루션시연사업을성공적으로완료하여미육군과계약을체결했다. ATK 사는 2007 년 1월에저비용 PGK 에대한방향전환비행 표준형뇌관및 GIF 모드비접촉 S&A COTS 배터리 (CR2) 가 MOFA 배터리를대체 격자형날개가무거운포탄조향에요구되는높은양력을실속없이제공 GIF 모드비접촉표준형 MOFA 레이더및장압기코일 자력탐지계 연결장치 CPU PIC 처리장치 연결장치 GPS 수신장치 액추에이터패스스루 연결장치 룰레이트센서 GPS 수신장치 자력탐지계 그림 3 PGK 구성부품 6) Precision Guided Munition 7) Target Location Error 8) Multi-Option Fuze for Artillery 149

150 국방과학기술정보제 52 호 시험을성공했다. ATK 사의설계는고정카나드유도패키지를특징으로하며, 여기에는발사충격내성전자장치, 자가발전식전원장치등이포함되어있다. 본설계는사거리 정확성 비용관련요구조건을충족시킬뿐만아니라이를능가하도록설계되었다. 설계기술은포의전자장치및자체발전전원을이용하여고정날개 (fixed-canard) 유도및제어방식을특징으로한다. PGK 는모든표준신관기능을수행하고 페일세이프 (fail safe) 옵션을통합하고있어, PGK 장착포탄이표적에충분히접근하지않을경우폭발하지않도록해준다. 시험중 PGK 는군수수명주기환경, 전술적진동및극심한온도변화에서도일관적으로신뢰성있는성능을시연하였다. 또한 PGK 신관장착포탄은 M109A6 팔라딘 (Paladin) 155mm 자주곡사포및 M777A2 155mm 경량견인곡사포를통해서도발사되어, 플랫폼전반에걸쳐지속성있는성능을입증해보였다. 본 PGK 는신뢰성및안전성시험기간중 30m 원형공산오차의정확도요건을간단하게통과하였는데, 대부분의탄은표적으로부터 10m 이내에탄착군을형성했다. 본 PGK 는 FAAT 시험을통과함으로써초도소량생산 9) 단계에들어가게되었다. PGK 는 2013 년 3월아프가니스탄에서훈련및전술작전을위해미육군과해병대포병부대에긴급물자로배치되어정밀사격능력을입증하였다 년 9월시연기간중에는독일육군의 PzH2000 자주곡사포에서발사하는 DM11 155mm 포탄과함께사용하여성능을입증 하였다. 본시연기간중 PGK 는포위치에서 27km 떨어진표적의 5m 범위이내에포탄의 90% 를투하하였다. 2015년오비탈 ATK(Orbital ATK) 사가 PGK 과관련하여 1억 2,000 만달러규모의양산계약을체결했다고발표했다. 계약에따라 2016 년초부터 2018 년 3월 27일까지미육군과해병대그리고호주육군및캐나다육군에 PGK 가납품될예정이다. 신규주문에따라지난 1월에시작된 LRIP 에이어조립라인은계속가동하게될것이다. 그림 4 PGK 가 2015 년 1 월수락시험통과 오비탈 ATK사의다음단계는 PGK를기존의혹은새로운직 간접화력무기체계의미래정밀무기에확대적용하는것이다. PGK 는 XM395 키트란명칭으로 120mm 박격포탄에도사용될수도있다. ATK 사의 155mm 포탄용정밀유도키트에기반을둔 XM395 키트는표준신관을 GPS 유도및지향성조종면으로추가한신관패키지에결합하여기존의 120mm 박격포탄도정밀 9) Low Rate Initial Production, LRIP 150

151 해외무기개발동향 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 유도탄으로변환시킨다. 이러한설계는신형탄약배치비용과소요기간감소에도기여한다. XM395 키트는모든 120mm 활강식박격포체계에사용할수있으며, 기존의 M933/934 박격포탄에정밀유도능력을제공한다. 이정밀박격포는하부체계기술의효과를증대시킨다. XM395 키트는현재작전환경에필요한정밀능력을제공하는한편, 박격포체계의능력을지역제압기능으로부터신속한정밀공격기능으로확장시켜주며, 높은중력발사관 (G tube) 발사환경에서도신뢰성을발휘할수있도록해준다. 레이시온사의엑스칼리버탄 미국의방산업체인레이시온사는지난 2014 년미육군을위해새로운신형무기를개발하였는데, 여러가지측면에서많은주목을끌었다. 엑스칼리버 (Excalibur) 155mm 정밀유도사거리연장포탄은 M982 사거리연장이중목적개량고폭탄 (ER DPICM 10) ) 으로도알려져있는발사후망각 (Fire &Forget) 방식의스마트탄이다. 본포탄은현행 155mm 계열포탄사거리를초월하는비방호표적, 장갑차량, 강화된벙커등 3개주요표적세트모두를공격할수있는능력을제공한다. 엑스칼리버탄은정확성과효율성이개선되어지상부대에대해군수적부담을줄이도록설계되어있다. 본탄약은또한집중화된파편패턴을통해부수적피해위험을줄일수있으며, 거의수직에가까운하강으로인해정밀도를높이고있다. 엑스칼리버탄은정밀유도사거리연장모듈식추진체계열로, 블록형상으로구분되는 3개의독특한탑재체능력을통합하고있다. 설계된바에따르면, 블록 1(Block I) 은고폭 파편형 단일탄두로구성되어있으며, 증가된사거리 개선된정확성 운용인원감소와부수적피해감소 경량소재 구조물타격등을통해전통적인화력지원작전을강화한다. 블록II는스마트탄으로구성되어있으며, 개활지형전장에서짧은시간동안존재하는표적의탐색 탐지 획득 교전에사용된다. 블록 III는표적용탄으로구성되어있으며, 특정한표적특성을구별함으로써도시지역환경에서개별적인차량표적을선별적으로식별 공격할수있다. 또한미래전투체계 그림 5 레이시온사의엑스칼리버탄 10) Extended Range Dual Purpose Improved Conventional Munitions, 151

152 국방과학기술정보제 52 호 (FCS 11) ) 비가시선 (NLOS 12) ) 화포부대가엑스칼리버탄의정밀한능력을사용하여, 도시지역또는복잡한지형에서기동부대에근접지원을제공할수있을것으로예상된다. 한편, FCS NLOS 화포를배치하기에앞서엑스칼리버탄의능력을개발 시험하기위해디지털화한경량 155mm 곡사포체계에사용된다. 엑스칼리버개발팀은미국의유도기술관련전문성과스웨덴의탄체개발경험을결합하고있다. 탄체는 30km 이상의사거리연장및정확성증대를위해 GPS 지원관성항법장치유도, 자유회전베이스날개, 4축카나드에의한탄체제어, 항력감소탄기술등을사용하였다. 또한 FCS NLOS 화포는표적및신관데이터를내장된신관에전달하기위한유도전류방식신관돌림기를운용하고있다. 육군의신형 155mm 유도탄체개발에는레시이시온사와제너럴다이나믹스 (General Dynamics) 사가팀을이뤄참여하고있다. XM982 탄체는다탄두탑재능력을제공하기위해모듈식개념을사용했다. 탄체는자탄이외에도 2개의 SADARM(Sense and Destroy Armor) 센서신관이있는자탄또는 1개의단일탄두를탑재할수있다. 설계된 M982 탄체는기존의 M864보다 40% 나증대된사거리와개선된효과성을제공한다. M982 탄체는무기연구 개발 엔지니어링센터 (ARDEC 13) ) 산하화력지원병기센터의포병 박격포부서에서개발에착수했다. 정부의탄체설계는사거리를증가시키기위해베이스연소및로켓보조기술을결합하였 으며, 이에따라미육군이재고로보유하고있는것중가장사거리가긴포병탄체가되었다. 본탄체는 M234 자폭신관을구비한이중목적 M80 유탄 85 발을포함하고있으며, 불발탄발생가능성을실질적으로줄이면서대물 대인효과모두를제공한다. M982 사거리연장탄체는최첨단의고성능사거리연장무기를제공하기위해 RTIS (Raytheon TI Systems) 사 ( 유도 항법체계 ), PRIMEX 사 ( 탄체설계 제작 ), KDI사 ( 신관 ) 등이공동으로개발하였으며, 그결과미육군이실질적인예산절감을도모할수있게했다. RTIS 사는전반적인설계 제조 개발 (EM D 14) ) 사업관리책임이외에도 M982 탄체에대한유도 제어장치를설계 개발 제작하고, KDI사는 RTIS 사의주요하청업체로서 M982 탄체개발에참여하였다. PRIMEX 사는탄체구조및탑재체를공급하며, KDI사는 M982 탄체의 S&A(Safe &Arm) 장치및 DPICM 신관을공급하게된다. < 탄체의특징 > 타격성능대비낮은비용 더욱원거리에서잠재적위협을보다신속하게파괴함으로써생존성증대 155mm 포탄의사거리연장 비탄도비행경로 11) Future Combat System 12) Non-Line-of-Sight 13) Armament Research, Development and Engineering Center 14) Engineering and Manufacturing Development 152

153 해외무기개발동향 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 39구경장곡사포에서발사시최소 37km 사거리달성 XM2001 크루세이더에장착된 52구경장포에서발사시최소47km 사거리달성 발사후망각방식, 위성항법장치 / 관성항법장치유도 모듈식 M982 추진체는 3개탄두옵션에동일한유도장치및 GPS 수신장치및유도패키지기술적용 M982 탄은계획된크루세이더자주곡사포에사용하도록예정되어있었다. 본체계가개발되는동안탄체는 M109A6 자주곡사포및 M198 견인곡사포와같은기존플랫폼에사용하도록되어있었다. 크루세이더자주곡사포사업이취소됨에따라궁극적으로본탄체를계획된 FCS 사업의 NLOS 화포요소에사용하도록하는데노력을집중하였다. 본탄체는사용중에있는기존의 M109A6 및 M198 곡사포이외에도, 크루세이더사업이취소된이후수년만에운용을시작한 M777 견인곡사포에도사용되었다. M777 곡사포는 M982 탄을사격하기위해자체사격통제체계에대한소프트웨어업데이트를실시해야만했는데, 그이유는 M777A2 곡사포표준이상의곡사포만이본탄체능력을사용할수있기때문이었다. 엑스칼리버탄은이라크에배치되었으며, 2007 회계연도 3/4분기에처음으로실전에사용되었다. 당시보도에따르면전투작전에서양호한성능을발휘한것으로알려져있다. 이라크와아프가니스탄에서수행되는작전의성격을고려하여더욱정확한포병 화력효과달성방안을요구하는전투원들에게이러한능력을제공하기위해본탄약의개발이가속화되었다. 사실육군계획수립자들은이러한탄약의이점을오래전부터예견해왔다. 엑스칼리버탄은다음과같은요건또는조건에서이상적으로사용될수있다. 첫째, 부수적인피해가최소화되어야할필요가있는경우, 둘째, 복잡한지형으로인해재래식포탄의효과성이제한되는경우, 셋째, 표적이재래식화포의포탄사거리를초과하는경우, 넷째, 우군공격부대가간접화력지원지점의 150m 이내까지접근하도록보장하기위해목표에정밀사격이유지되어야하는경우, 다섯째, 전술적 생존성고려사항으로인해플랫폼이구획화된지형 ( 산림, 계곡, 도시지역등 ) 에서사격하도록요구될경우, 여섯째, 표적과같은방향에있지않은방향으로사격해야하는경우등을들수있다. 지휘관들은도시지역작전에서엑스칼리버단일탄두를사용하여표적을공격함으로써탄의정확성을최대한활용하여표적지역에근접한범위에대한부수적피해를제한할수있다. 예를들어, 적이학교 병원 교회나무고한민간인군중과인접한지역에서작전하는등인간방패이용전술을사용할경우엑스칼리버탄은최적의선택이될수있다. 지휘관들은엑스칼리버탄의정확성과신관옵션을이용하여지형형태에의해방호되는표적을공격할수있다. 또한엑스칼리버탄은종종특정표적을공격할수있는유일한탄약이될수있다. 마지막으로본자체유도추진체는사격플랫폼을떠날때거의수직 153

154 국방과학기술정보제 52 호 으로이동하며, 그이후비행경로를좌우또는상하로변경하여표적위치에도달한다. 팔라딘자주포로사격하는레이시온사의신형 M982 엑스칼리버탄은 155mm 스마트곡사포탄으로서 30마일이나떨어진표적을놀라운정확도로타격할수있다. 레이시온사에따르면, 최근시험사격에서사격한엑스칼리버탄의 90% 가표적으로부터 2m 이내의탄착정밀도를보였다. 평균적인일반곡사포탄이표적에서 267m 범위이내타격을목적으로하는점을고려할때, 이와같은결과는정확도측면에서 100 배이상이개선된것이다. 엑스칼리버탄을무장한미육군의팔라딘자주포는보다적은탄약을탑재하고더멀리이동할수있으며, 이들지원에있어보급망단축에기여한다. 팔라딘자주포는미육군의병기고에있는다른그어느무기체계보다도많은표적을더욱정확하게파괴할수있다. 그러나엑스칼리버탄에도단점이없는것은아니다. 그것은바로높은비용으로, 1발당비용이 70,000달러에이르는것이다. 엑스칼리버 155mm 스마트포병추진탄체사업이단계 Ia-2 형생산을종료하고, 단계 Ib 구축으로전환하였다. 엑스칼리버 Ib 체계는최초의 Ia체계보다더욱신뢰성이있고비용이싼탄약을생산하는것이목적이다 년육군관계자는레이시온사와 ATK 사간에경쟁적인개발및시제품제작을거친다음더욱새로운버전을설계 제작하도록레이시온사를선정했다. 레이시온사의엑스칼리버 Ib 정밀유도탄체가후속양산에들어가고, 미육군이후속양산을승인함에따라엑스칼리버 Ib탄에대한초도소량 생산단계가종료되었다. 또한, 미육군은지속적인엑스칼리버 Ib탄생산을위해 5,200만달러규모의계약을체결했다. 또한레이시온사가신형이중모드 GPS 레이저유도 155mm 포탄인엑스칼리버 S탄에대한초도실사격시험을성공적으로실시했다. 시험기간중엑스칼리버 S탄은 GPS 를이용하여표적위치를설정하고최종적으로레이저표적지시기로유도하며, 레이저추적기 (LST 15) ) 로표적을직접명중시킨다. 엑스칼리버 S탄은 LST 에통합되어있으며, LST 는 155mm 곡사포사격병력을생존하게할뿐만아니라이동표적을공격하고, 사격이후표적위치를재조정하며, 타격지점을변경할수있다. LST 능력은또한 5인치엑스칼리버해군형인엑스칼리버 N5 에통합되도록현재개발중에있으며, 올해후반에실사격을시연할예정이다. 정확성대경제성 비용문제를꼭치명적인결점으로만볼수는없다. 일반재래식곡사포탄은 1발당 1,000달러로서엑스칼리버탄비용의 1/70에불과하지만, 비용대비표적파괴능력관점에서보면엑스칼리버탄이일반포탄보다는약 1/2이저렴하다고할수있다. 그럼에도불구하고미육군은더욱값싼대안을모색해왔으며, 오비탈 ATK 사의신제품에서그해결방안을찾았을수도있다. 오비탈 ATK 사는부가장착형 PGK 를생산 15) Laser Spot Tracker 154

155 해외무기개발동향 155mm 신형정밀유도키트와엑스칼리버곡사포탄의경쟁전망 하며, XM1156 키트로명명된본키트는재래식탄을유도정밀무기로변환시켜준다. 또한 155mm 곡사포탄의정밀유도키트에기반을둔 XM395 키트는 GPS 유도및지향성조종면을가진표준신관으로교체한패키지에결합하면된다. 이러한설계는신형탄약배치와관련된비용과소요기간감소에도기여한다. PGK 는현행 155mm 포탄재고량에사용할수있으며, 정확성과적응성, 융통성있는능력을제공함으로써오늘날재래식포탄을사용할때일반적으로경험하는포탄의분포도를감소시킬수있다. 오비탈사의본키트는최근호주육군이발주금액 5,400만달러로 M1156 PGK 키트 4,002 개를주문했다. 이를계산해보면키트 1개당가격이약 13,500달러가되는데, 레이시온사엑스칼리버탄보다약 80% 가적은금액이다. 그러나 PGK 는엑스칼리버탄만큼정확하지않다. 최근의시험사격결과를보면, PGK 유도탄을 15마일떨어진위치에서사격했을때표적으로부터약 20m 이내에떨어졌다. 이는재래식포탄에비해확실히개선된능력이지만여전히엑스칼리버탄보다는사거리가짧고정확도가부족했다. 그럼에도불구하고비용절감과개선된정확성으로인해오비탈 ATK 사는 PGK 키트에대한일부수주를낙관할수있다. 수주현황 실제로도오비탈 ATK 사는일부계약을성사시켰다. 지난 3월미국방부는호주의 구매량보다 2배가넘는 PGK 키트를신규주문했다고발표했다. 발주금액은 1억 1,980 만달러규모로서미육군이 2013 년 8월에체결한원계약에대한옵션을행사할경우, 오비탈 ATK 사는 PGK 키트를미육군및해병대에공급하는한편, 추가적인 PGK 키트를캐나다에, 그리고더욱많은키트를호주에도공급할수있게된다. 확실한점은 PGK 키트가호주에서보다큰인기를얻고있다는사실이다. 이는오비탈 ATK 사로선매우중요한의미를가질수있다. DID(Defense Industry Daily) 지웹사이트에따르면, 미육군은지난 7월에 2,870만달러의금액으로레이시온사의엑스칼리버탄 403발을주문했으며, 이와동시에오비탈 ATK 사의 PGK 키트구매를줄이려고계획했다. 웹사이트가지적한것처럼, 보다대량으로 PGK 키트를생산할수있는기회를오비탈 ATK 사에게주지않음으로써수주물량감소를통한비용증대를감수하는한편, 레이시온사에엑스칼리버탄생산증대를주문함으로써미육군은레이시온사가경쟁무기체계와관련하여규모의효율성을달성하도록유도하는모양새를갖추게되었다. 투자적관점 투자적관점에서보면, 이러한현상은거의동일한임무수행을위해설계된서로다른무기간규모의경쟁을조장하고있는것처럼보인다. 레이시온사는고정밀엑스칼리버탄에대한생산증가를위해수주에힘쓰면서 155

156 국방과학기술정보제 52 호 무기가격은떨어지게되는한편, 오비탈 ATK사는자사의비용상장점을유지하기위해서라도생산확대에노력하지않으면안된다. 당연한사실이지만, 낮은비용으로제품을제공하는업체가이러한경쟁에서는크게유리하다. 이러한경쟁에서승자는누가될것인가? 작년의경우 DID지는엑스칼리버탄의구매수량과지속되는엑스칼리버탄의단위비용하락을근거로레이시온사가여전히유리하다고보도한바가있다. 그러나지난주미육군이 PGK 키트구매량을 2배로늘림에따라다시경쟁양상이오비탈 ATK 사의우세로기우는것처럼보인다. 이는투자자들에게있어희소식이아닐수없다. 오비탈 ATK 사는 1억 2,000만달러규모의신규계약을체결함으로써, 회사연간매출액의거의 3% 에달하는즉각적인수익을거두게되었다. 오비탈 ATK 사가이렇게판매량을늘릴수록 PGK 키트의가격이더욱내려가게되며, 레이시온사의엑스칼리버탄대비비용상이점이더욱증대되게될것이다. 그러나레이시온사는오비탈 ATK 사보다규모면에서훨씬크다. 미국의금융조사기관인 S&P Capital IQ에따르면, 엑스칼리버탄을제작하는레이시온사는미사일체계부문만으로도연간매출액이 60억달러이며, 이는오비탈 ATK 사의모든부문을합한것보다도규모가크다. 레이시온사전체로 따지면연간 240 억달러에이르는매출액을기록하고있다. 결론적으로엑스칼리버탄단가 70,000 달러를감안해도엑스칼리버탄의판매가레이시온사에미치는영향은미미할것인데반해, PGK 키트수주물량확대로오비탈 ATK사는상당한실적개선을도모할수가있다. 이들두업체중어느업체가궁극적으로선두에나설지를예측해본다면, 아무래도오비탈 ATK 사의상승전망이더욱우세할것으로보인다. 출처 1. fool.com ( ) <Will the New Orbital ATK Steal Raytheon's Magic Bullet Business?> 2. globalsecurity.org ( ) <XM982 Excalibur Precision Guided Extended Range Artillery Projectile> 3. globalsecurity.org ( ) <XM1156 Precision Guidance Kit (PGK)> 4. janes.cpm ( ) <ATK awarded full-rate production contract for PGKs> 5. armyrecognition.com ( ) <Orbital ATK to provide Precision Guidance Kit XM1156 to US, Australia and Canada> 6. asdnews.com ( ) <Artillery PGK Passes 1st Article Acceptance Tests Verifying Performance and Safety> 7. defenseindustrydaily.com ( ) <ATK s PGK: Turning Shells into Precision Artillery> 8. armyrecognition.com ( ) <Canadian army artillery successfully tests Excalibur 155mm GPS guided artillery shell> 9. defenseindustrydaily.com ( ) <Raytheon to deliver projectiles and Excalibur 155mm 1b precisionguided munitions to U.S. Army> 156

157 해외무기개발동향 이란의순항미사일소우마르개발에관한논란 이란의순항미사일소우마르개발에관한논란 이란이 3월 7일소우마르 (Soumar) 라는신형장거리지대지순항미사일을공개했다. 그림 1 이란의소우마르순항미사일 소우마르는이란국방부산하항공우주산업기구 (AIO 1) ) 본부장이 3년전에발표한메쉬캇 (Meshkat) 순항미사일버전중하나이며, 사거리는 2,000km 이상으로추정된다. 이란의연안및해상공격미사일대부분은중국 C- 계열 (C-701, 704, 802) 미사일을기반으로하고있으나, 소우마르는중국미사일보다는러시아 Kh-55SM 순항미사일과아주유사하다. 이란은 2001 년에우크라이나에서 Kh-55SM 미사일 12발을획득했다. 이미사일은 2000 년에중국에도판매되었으며, 북한에도판매된것으로추정된다. 소우마르의규격 성능 탑재체등에대한세부사항은공개되지않았으나, 이란언론에따르면올해본미사일의개량형모델을도입하여미사일의사거리 정확성 탄두성능을증대시킬것이라고한다. 전문가들의평가에따르면, 이란이러시아 의 TRDD-30 엔진이나우크라이나의 R95 엔진을장착할경우, 소우마르는 410kg 의탄두를탑재하고 2,000km 이상의표적을타격할수있다고한다. 전문가들은소우마르를러시아의라두가 (Raduga) Kh-55 순항미사일의복제품과다름이없다고한다. 그러나소우마르가 Kh-55와다른가장큰차이는공중발사무기가아닌지상발사미사일로사용하기위해부스터모터를장착하였다는점이다. 러시아공군이운용하는전략순항미사일 Kh-55는 200~250kT 의핵탄두를운반할수있는공중발사형으로개발되었고, 러시아공군의전략폭격기인투폴레프 Tu-95 또는 Tu-160 으로운반된다. 그러나이란은이러한대형폭격기가없기때문에지상발사형상으로미사일을개조하였다. 그림 2 러시아의 Kh-55 순항미사일 1) Aerospace Industries Organization 157

158 국방과학기술정보제 52 호 소우마르개발에대해서는세가지의문점이있다. 첫번째는중국이얼마만큼관여하였는지여부이다. 즉, 중국은이란과순항미사일개발에오랫동안협력관계를유지해왔으므로이러한관계가소우마르개발에영향을주었을것이라는점이다. 두번째는소우마르에사용된추진체계의종류이다. 이란은프랑스마이크로터보사의 TRI 60-2 순항미사일엔진을복제하여개량버전인 Tolou-4 와 Tolou-5 두종류를만드는데성공했으며, 이로켓모터들이러시아의 Kh-55 엔진을대체하여사용되었다는증거가있다. 마지막으로소우마르개발에대한러시아와우크라이나설계자들의지원수준이다. 가령부스터엔진에서발견된격자형조종날개세트의설계는키예프의 DKB Luch사와 KhAI 2) 에서개발하여러시아빔펠사의 RVV-AE 능동형호밍공대공미사일설계에사용된날개와동일한것으로확인된다. 미사일의사거리를결정하는요소중하나는소형터보팬엔진이다. 이란에인도된러시아 Kh-55 는우크라이나에서제작한 R 미니터보팬엔진으로구동되었으나, 2000 년대중반에러시아가핵심부품생산을자국업체로전환함에따라신형 Kh-55에는새턴사에서제작한 TRDD-50 터보팬을장착하였다. 러시아공군이운용하는전략용 Kh-55는 200~250kT 의핵탄두를운반할수있다. 전문가들의의견에따르면, 이란이러시아의 TRDD-30 엔진또는우크라이나에서생산된 R 엔진을장착할경우에는 소우마르가 410kg 의탄두를탑재하고 2,000km 이상의표적을타격할수있다고한다. 그림 3 TRDD-50 소형터보팬엔진 TRDD-30 소형터보엔진은연료효율성이높아순항미사일 장거리미사일 무인항공기등에필요한동력을제공한다. 언급된추력등급은 400~500kp(880~1,000lbf), 건조중량은 95kg, 연료소비율 (SFC 3) ) 은 0.65g/ PS h, 길이는 0.85m, 직경은 0.33m이다. 러시아가이러한엔진을외국의무기사업용으로수출할가능성은적지만, 허용할경우에는미사일기술통제협정 (MTCR 4) ) 에저촉되는것이다. 그러나러시아는인도의락샤 (Lakshya) 무인표적기탑재용도로이러한엔진공급에합의했으며, 본소형터보팬은인도의니르바이 (Nirbhay) 순항미사일에탑재되어 2014 년 10월초도비행을실시한것으로알려졌다. 2) Kharkiv Aviation Institute 3) Specific Fuel Consumption 4) Missile Technology Control Regime 158

159 해외무기개발동향 이란의순항미사일소우마르개발에관한논란 당분간이란은자국내에서생산된엔진에의존할가능성이높으며, 이미이란의제트추진무인기에이러한엔진을사용하고있다. 그러나엔진효율이낮기때문에미사일사거리는상당히감소될수있다. 이란은또한엔진을획득하기위해다른대안을강구할수도있다. 가령러시아의 AMNTK 소유즈 (Soyuz) 사는순항미사일엔진을개조하여민수용의열병합발전터빈에사용했으며, 이는수출규제대상이아니다. Kh-55 미사일은 TERCOM 5) 이라불리는지형참조유도방식을사용하는데, 비행중레이더고도계로측정된고도를미사일메모리에저장된 3D 디지털지형정보와비교하여경로를수정하는항법방식을취하고있다. 이러한기술은 1980~1990년대에생산된대부분의순항미사일에채택되었으며, 경로편차교정에관성항법장치도사용한다. 이란내에서가용한수준높은기술능력을고려할때, 이란에서제조된버전에는더욱현대화된항전장비및컴퓨팅체계를사용하는등첨단기술을추가했을가능성도있다. 이란은 Kh-55 미사일버전을사용하여기존러시아기술을도약의발판으로삼아자국순항미사일을잠수함, 수상함및지상발사장치에서발사할수있는다재다능한타격무기로전환할수도있다. Kh-55 의고정장착된엔진과는달리, 3R-54 클럽 (Club) 미사일엔진은분리보관형이며발사전에장착하여사용한다. 이렇게함으로써원통형미사일은저장캐니스터에더욱효과적으로장입되며, 발사과정에서 어떠한지장도받지않는다. 이는잠수함발사장치와같은제한된공간에서운용할때특히효과적이다. 그림 4 소우마르의공기흡입형엔진은동체뒤쪽아래에설치되며, 후미에는고체연료부스터가부착된다. 미사일제작업체인 AGAT사가소개한흥미로운사실은겉으로보기에는군용장비일것이라고판단할수없는화물선 철도차량 트럭등에서순항미사일을발사할수있는컨테이너형클럽 K 미사일이다. 이러한방식은이전에도여러번이란, 시리아그리고이들국가의지원을받은헤즈볼라무장단체가사용했던방식이다. 이란은작년에야알리 (Ya Ali) 로불리는공중발사순항미사일을공개했으며, 이미사일의사거리는 700km 라고한다. 그림 5 이란의야알리순항미사일 5) Terrain Profile Matching 159

160 국방과학기술정보제 52 호 야알리미사일은중국의 C-602 미사일과설계상유사한특징을가지고있다. 그러나이미사일은중국미사일과는달리접을수있는날개가없으며, 조종날개 (fin) 대신에고정날개 (wing) 가달린추진모터가본체에장착되어있어, 공중발사식이아닌지상발사방식의운용을암시하고있다. 지상또는해상플랫폼에서발사되는소우마르는부스터를사용하여순항속도에이르기위해가속한다. 접이식격자모양조종용꼬리날개는미사일이순항속도까지가속될때미사일을안정화시키는역할을하며, 미사일이충분한속도에도달한후에는재래식조종면을효율적으로사용할수있게한다. 그림 6 소우마르의접이식격자모양조종용꼬리날개 소우마르의사거리에관한논란 이란이처음소우마르를공개했을때는미사일사거리에대하여언급하지않았다. 그럼에도불구하고사거리가 2,500km 라는소문이빠르게전파되었으며, 이는미사일복제에사용된것으로추정되는러시아 Kh-55 순항미사일의사거리가 2,500km 이기때문인것으로보인다. 2005년에우크라이나관계자가밝힌바에따르면, 우크라이나는 2001 년에핵탄두없이 Kh-55 미사일 12발을불법적으로이란에판매하였으며, 이러한사실을감안하면위의주장이표면적으로는타당한것으로보인다. 그러나이란자국내에서생산한순항미사일이 2,500km 를비행하기위해서는원래 Kh-55 에사용된 R 터보팬엔진과유사한성능을가진엔진이필요하지만, 이란이이러한엔진을생산할수있는가능성은거의없다. 이란은미국이설계한다양한항공기를자체버전으로제작했다고주장하고있으나, 항공기부품판매를금지하는제재조치에직면하여이들제트기및헬기등의비행가능상태유지를위한대책마련에부심하고있다. 이란이항공용엔진을생산하지못한다는확실한증거중하나는 2009 년에공개된사실로확인할수있다. 당시롤스로이스사의 M250 터보샤프트엔진 17대가불법적으로이란에수출되어 Bell 206 헬기용으로사용되었다. 더구나표준크기의엔진이아닌순항미사일용소형터보팬을제작하는것은구성부품을소형화해야하며, 압력과온도가높기때문에더욱어렵다. 실제로도현재순항미사일에사용할수있는소형터보팬제작업체는단지 5개업체뿐인것으로알려져있다. 이들은미국의윌리엄스인터내셔널사 (F107 및 F112), 캐나다의프랫앤휘트니사 (PW600), 러시아의 AMNTK 소유즈사 (R95-300) 와 NPO 새턴사 (36MT), 우크라 160

161 해외무기개발동향 이란의순항미사일소우마르개발에관한논란 이나의모터사이츠사 (MS400) 등이다. 그리고중국의경우순항미사일에장착된터보팬엔진이중국내에서생산된엔진인지또는러시아나우크라이나에서수입된엔진인지는확실하지않다. 이란이제재조치를위반하면서많은소형터보팬을획득했거나, 2001 년우크라이나에서획득한미사일을자국산으로위장하여공개했을가능성도없지는않다. 이란국방부가공개한사진에는소우마르 5발이보이며, 이중 1발은공개행사를위해흰색페인트가칠해져있었다. 그리고이란 TV는고체연료부스터로켓모터를사용하여차량설치발사장비에서미사일 1발을사격하는장면을방영하였으나, 이러한발사장비는공중발사 Kh-55에는필요없다. 또하나가능한설명으로는이란이원래 Kh-55에사용된터보팬엔진을제거하고, 소우마르에는더욱간단하고저렴한터보제트엔진을장착했을수도있다. 이란은 1999 년이래 Tolou(Tolu 또는 Tolloue)-4 터보제트엔진을생산하고있다고주장했다. 그러나본터보제트엔진은프랑스마이크로터보사가제작한 TRI 60-2 엔진의복제품인것으로확인되었다. 본엔진이이란의장거리대함미사일에동력을공급하는것으로추정되며, 여기에는누르 (Noor) 및가디르 (Ghadir) 미사일이포함되고, 이들미사일은중국의 C-802 미사일을기반으로하고있다. 중국이이란의대함미사일사업에참여한사실이있으므로 Tolou-4 엔진이중국에서제작되었을가능성이제기되었으나, 이란 TV는본엔진을이란내에서조립하는 장면을방영한바가있다. 2005년이란키쉬 (Kish) 에어쇼에서 Tolou -5 엔진이개발중이고추력이 4.4kN 이며수명이더욱길다고발표하였지만, 이후본엔진에대해추가적으로밝혀진내용은없다. 소우마르크기의순항미사일이지속적으로비행하기에는 4kN 의추력을가진엔진이적절하지만, 터보제트엔진은터보팬엔진에비하여훨씬효율성이떨어진다. 따라서소우마르가 Kh-55와동일한 2,500km 사거리를비행하기위해서는 Kh-55에비하여훨씬더많은연료를탑재하거나탄두가더작아야하며, 공력면은더욱커져야한다. 소우마르의날개폭이 Kh-55의날개폭 (3.1m) 과비슷해보이므로이란이미사일탑재체를상당히감소시켰을가능성은없다. 따라서소우마르의사거리가 2,500km 보다훨씬짧을것으로추정할수있다. 그러나간과하지말아야할점은이러한거짓홍보를이유로결코안심할수없다는점이다. 소우마르사거리가 Kh-55의절반밖에되지않을지라도, 본미사일정도면이스라엘과지역내에있는대부분의미군기지들을충분히타격할수있다. 출처 1. janes.com ( ) <Analysis: Iranian cruise missile unveiling raises questions about range> 2. janes.com ( ) <Iran reveals new Soumar ground-launched cruise missile> 3. defense-update.com ( ) <Iran new cruise missile could strike targets beyond 2,000km> 161

162 나만의맞춤형개성을인쇄한다, 3D 프린터! 쿠키커터 (cookie-cutter) 란쿠키를만들때쓰는틀을말한다. 또한영어에서는 판에박은, 개성이없는 이라는뜻의형용사로도사용된다. 같은틀을사용하니똑같은모양의쿠키를만들어낼수밖에없기때문이다. 그런데앞으론 쿠키커터 의형용사적의미가바뀔지도모른다. 개성이없는 이아니라 나만의맞춤형개성 정도로말이다. 우리나라스타트업기업중하나인 아이빌디어 에서는곰돌이나크리스마스트리등다양한모양의쿠키커터를제작해판매하고있다. 이회사에서는소비자들이직접만든새로운문양의쿠키커터를의뢰해와도그대로제작해줄수있다. 3D 프린터를이용해맞춤형쿠키커터를제작하고있기때문이다. 3D 프린터는우리가디지털카메라로찍은사진을프린터로인쇄하듯이신발이나휴대폰케이스, 장난감같은상품의설계도를내려받아 3차원의입체적인물건을인쇄하는기계다. 예전엔이같은상품을만들기위해선단단한덩어리로된재료를자르거나찍거나깎아야했다. 또는거푸집을만들어그안에액체형태의플라스틱이나금속을붓고식혀서만드는방법이있다. 하지만 3D 프린터는완전히다른방법이다. 여러재료를바닥부터매우얇은층으로차곡차곡쌓아올려 3차원의입체적모양을만들어낸다. 따라서이기술은금속프레스나절단기, 플라스틱사출금형등을갖춘작업장없이도설계도면과똑같은물건을만들수있다. 흔히 3D 프린터라고하면근래에개발된최신기술로알지만, 놀랍게도이기계는나이가서른살에가까운전통기술이다 년일본나고야시립연구소의히데오고마다가처음개발하고, 1984 년미국의찰스헐이특허출원을했다. 그리고 1988 년미국의 3D시스템즈라는회사가상용화에성공해본격적으로출시했다. 이후주로산업용시제품을제작하거나고가의소량부품을제조할때사용되던 3D 프린터는최근들어저가형모델이보급되면서대중화되고있다. 초창기 3D 프린터의가격은약 20만달러에달했으나지금은저가형모델의경우약 1천달러에불과하다. 따라서요즘은시제품보다 3D 프린터를이용해완성품을생산하는사례가점차늘어나고있는추세다. 2003년 3D 프린터의완성품생산비율은 3.9% 수준이었으나 2012 년에는 28.3% 로상승했다. 선진국에서는 3D 프린팅을제조혁신의핵심으로여기고집중적으로육성하고있다. 기존산업의제조공정을고도화해서제조업혁신을유도할것으로예측되는새로운성장동력후보이기때문이다. 특히 3D 프린팅의가장큰강점은다품종소량생산에있다. 이는 나만의맞춤형개성 을강조하는현대인들과의취향과도잘맞아떨어진다. 올해초에개최된 2015 디트로이트모터쇼 에서는 스트라티 (Strati) 란전기자동차가단연화제가됐다. 그이유는이차가모든사람들이지켜보고있는가운데 3D 프린터로 44 시간만에제작됐기때문이다. 162

163 보통 3D 프린터를통해인쇄할수있는크기는 30cm이내지만, 자동차제작용인 BAAM 은 3m 길이의물체를만들수있다. 이를통해차체를제작한다음 CNC 루팅기를이용해표면을깎고다듬는절삭가공작업을거쳤다. 이후약 40여개에이르는부품과기계장치들을조립해무게 200 kg의초경량차가만들어진것. 일반적으로자동차에들어가는부품수는약 2만개정도지만스트라티의경우제작공정을단순화해부품수를대폭줄였다. 그럼에도스트라티는공식테스트에서시속 60~96 km의속력을낼수있는것으로밝혀졌다. 스트라티를만든 로컬모터스 라는회사의최종목표는세계에서가장저렴하면서도친환경적인 3D 프린터차의제작이라고한다. 실제로올해말경에는 3D 프린터로제작된자동차를시중에서볼수있을것으로예상된다. 소비자가원하는다양한형태의개성있는자동차를도로에서볼수있게될날도멀지않은셈이다. 자연에서찾을수있는색상들을다양하게조합해자신만의개성있는색조화장품을제작할수있는 3D 프린터도출시됐다. 지난해미국뉴욕의한창업컨퍼런스행사장에서선보인 밍크 (Mink) 라는제품이바로그것. 이 3D 프린터는소비자가자신이원하는색상을마음대로골라립스틱이나아이섀도같은색조화장품을만들수있다. 이제품을잘활용할경우이전에볼수없었던수백가지색상의화장품을마음대로제작할수있어화장품업계에큰혁신을몰고올것으로전망되고있다. 3D 프린터로인해가장큰수혜를받을것으로예상되는분야는무엇보다의료산업이다. 개개인의체형에맞는제품생산이가능해져의료기기, 인공장기제조, 나노의학등다양한분야에걸쳐엄청난변화를몰고올것으로예상되기때문이다. 예를들면이전의보청기는최소한 10년이상경력의숙련공들이정성들여깎고다듬는방식으로제작돼왔다. 그런데 3D 프린터가등장하면서숙련공의손을거치지않아도환자귀모양에꼭맞는보청기를생산할수있게된것. 3D 프린트로인해보청기제작작업속도가빨라질뿐만아니라불량률이크게낮아지고고객들의착용감역시예전에비해크게좋아질것으로보인다. 장기이식수술이나성형수술등에도 3D 프린터는큰도움을주고있다. CT로촬영한이미지를활용해장기복제품을미리출력하면실제수술환자장기의어느부분을어떻게절개해야할지미리시뮬레이션할수있기때문이다. 또한이전에는의사의눈대중에기대야했던성형시술에서도 3D 프린터로보형물을제작하면손상전의모양을완벽히재생할수있어시술후부작용발생을크게줄일수있다. 지금의프린터처럼앞으로집집마다 3D 프린터가한대씩놓일경우어떤새로운형태의상품과서비스가등장할지, 기대해볼만하다. 과학향기 (KISTI, ) 에서 163

164 격월간국방과학기술정보제 52 호 발행일 2015 년 6월 1일 발행처 국방기술품질원 발행인 이헌곤 주 소 경상남도진주시우체국사서함 2호 전 화 (055) 편집위원장 기술정보부장 책임연구원 김재우 간 사 방산정보팀장 해군대령 홍성표 편집위원 지휘통제 통신무기체계책임연구원 김종만 감시정찰무기체계 책임연구원 김종만 기동무기체계 책임연구원 강인원 함정무기체계 책임연구원 홍현수 항공무기체계 책임연구원 심인보 화력무기체계 책임연구원 박정기 방호 유도무기체계 책임연구원 김중호 발 간 전문연구원 전고운 편집 인쇄 경성문화사 책자문의 (055)

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