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1 군용 무인항공기 비행안전성 증진을 위한 발전방안 연구 연 세 대 학 교 항 공 전 략 연 구 원

2 연 구 진 연구책임자 조보근 연세대학교 항공전략연구원 안보전략 센터장 공동 연구책임자 고심재 연세대학교 전문 연구원 공동 연구책임자 고준수 한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부 교수 연구원 정표수 연세대학교 항공전략연구원 부원장 연구원 이재우 건국대학교 공과대학 항공우주공학과 교수

3 목 차 [ 요 약 ] 1 [ 본 문 ] 19 제 I 장 연구개요 연구목적 19 제 II 장 군용무인기 일반 군용무인기 역사 군용 무인항공기 체계구성 군용 무인항공기 분류 및 운영개념 군용 무인항공기 안전에 관한 해외사례 및 분석 53 제 III 장 군용 무인항공기 종류 및 중량별 기술기준 분석 군용 무인항공기 기술 동향 군용 무인기 중량별 기술기준 분석 131 제 IV 장 개발단계별 군용 무인항공기 비행안전성 확보 절차 무인항공기 안전성 확보에 관한 국제적 동향 해외 군용 무인항공기 안전관리제도 개발단계별 비행안전성 확보 절차 군용무인기 운영단계 비행안전성 보강 개발단계별 군용무인기 비행안전성 확보절차 종합 227 제 V 장 군용 무인항공기 안전관리제도 개선 방향 군용 무인항공기 분야별 안전관리제도 개선 필요 분야 군용 무인항공기 분야별 안전관리제도 개선방향 안전관리체계 개선을 위한 제언 군용 무인항공기 안전관리제도 발전 로드맵 기대효과 및 연구결과 활용방안 i -

4 표 목 차 < 표 1 > ICAO Cir 328 Umannaned Aircraft System(UAS) 주요 내용 25 < 표 2 > 개발 중인 무인항공기 감항인증 기술기준 29 < 표 3 > 군용무인기의 역사 38 < 표 4 > 주요 항공선진국 정찰용 무인기 53 < 표 5 > 2012년 말 현재 세계 각국의 무인기 운영 또는 개발 현황 64 < 표 6 > 미국 군용 무인기에 대한 FAA COA 예 70 < 표 7 > EDA-ESA 간 DeSIRE 프로젝트 진행 현황 72 < 표 8 > 유럽 방위청의 유럽군용항공기감항요구도(EMAR) 개발 현황 73 < 표 9 > LTF 의 3가지 UAS 분류 및 운영제한사항들 (Comparison between the three UAS categories and the operational restrictions, derived from LTF ) 93 < 표 10 > LTF 의 UAS 사고율 요구도 (Top-Level Requirements extracted from LTF ) 95 < 표 11 > 규정들 간 서로 다른 고장 조건들 비교 (Comparison of different failure conditions.) 96 < 표 12 > STANAG 4671 대 STANAG 4703의 고장에 대한 등급 정의 102 < 표 13 > STANAG 4671의 matrix 형태 구조 133 < 표 14 > CS-VLA 대비 STANAG 4671 GCS 대비 STANAG 4703 비교 142 < 표 15 > CS-VLR급 회전익 항공기(+4671 C2 및 UCS) 대비 CS-LURS 감항인증 기술기준 비교표 144 < 표 16 > STANAG 4703의 고장등급, 확률 및 DAL 수준 요구도 152 < 표 17 > AC E의 고장 조건 및 수용 가능한 발생확률 153 < 표 18 > STANAG 4703의 안전수준 요구 예 155 < 표 19 > 군용무인기 형식별, 중량별 적용 기술기준 157 < 표 20 > 무인기 안전장비에 관한 기술기준 165 < 표 21 > 이태리 UAS 재난급 사고발생률 안전기준 178 < 표 22 > 한국과 미국의 군용항공기 획득절차 비교 184 < 표 23 > 기술성숙도평가(TRA) 업무지침(방위사업청 예규 제217호), 신개념기술시범 (ACTD) 사업 업무관리 지침(방위사업청 예규 제233호) (청색) 및 미 국방부의 정의 비교 ii -

5 < 표 24 > 군용항공기 비행안전성 인증에 관한 업무규정의 비행안전관리 관련 내용 197 < 표 25 > STANAG 4671의 적용 한계 210 < 표 26 > MIL-HDBK-516B Expanded version( ) 시스템 엔지니어링(4장) 주요내용 217 < 표 27 > MIL-STD-881C의 군용무인기 WBS Template 예 223 < 표 28 > 군용무인기 중량별 적용 기준 및 주요 특성 iii -

6 그 림 목 차 < 그림 1 > 국제 항공안전 기관들의 무인기 로드맵 23 < 그림 2 > 유럽 민간 무인기 시장 예측 26 < 그림 3 > 국내 무인기 시장 예측 27 < 그림 4 > 전 세계 민간 무인기 시장 예측 27 < 그림 5 > STANAG 4703 ANNEX J의 대상 무인 비행체들 (충돌에너지 66J 미만) 및 무게/속도 충돌에너지 계산 예 31 < 그림 6 > 스마트 무인항공기 비행모드 39 < 그림 7 > 군용 무인항공기 체계구성요소 41 < 그림 8 > 단순 리모컨 통제 대비 대형 통제실 41 < 그림 9 > 미 국방부 UAS 그룹 분류 및 보유 현황( 현재) 44 < 그림 10 > 미 국방부 Roadmap 의 UAS 그룹 분류 도해 44 < 그림 11 > 미 국방부 Roadmap의 유인-무인 시스템통합 운영개념도 (Manned-Unmanned Systems Integration Capability (MUSIC) 49 < 그림 12 > 전세계 UAS 제작 국가들(UAS MANUFACTURING COUNTRIES) 54 < 그림 13 > 미 육 해 공군 감항인증 조직도 67 < 그림 14 > EDA의 현 감항인증 조직/절차와 통합 후의 간략화 된 조직/절차 71 < 그림 15 > 영국의 (구)감항인증 조직 및 규정체계 74 < 그림 16 > 영국공군 항공안전관련 기획서 및 규정 76 < 그림 17 > 150kg 이하급 UAS의 재난급 고장율에 대한 수용 한계 값 102 < 그림 18 > STANAG 4703의 고장조건 및 발생확률에 따른 수용방안표 (Matrix) 103 < 그림 19 > 미군이 운영 중인 150kg 이하 경량급 군용무인기들 112 < 그림 20 > 세계 각국의 군용 소형무인기들 112 < 그림 21 > Sky Eye R4E-50 (Group 3)와 Predator-B (Group 4) 113 < 그림 22 > 고고도 장거리 군용무인기인 Group 5에 속하는 Global Hawk 114 < 그림 23 > 미 DoD 로드맵 상의 UA 자율성 추세 (TREND IN UA AUTONOMY) 118 < 그림 24 > 미 DoD 로드맵 상의 프로세서 처리속도 발전 추세 (TREND IN PROCESSOR SPEED) 119 < 그림 25 > 미 DoD 로드맵 상의 프로세서 속도와 메모리의 관계 (RELATIONSHIP OF PROCESSOR SPEED AND MEMORY) iv -

7 < 그림 26 > 미 DoD 로드맵 상의 유인기 대 무인기 사고율 경향성 비교 (MISHAP RATE COMPARISON) 124 < 그림 27 > 미 DoD 로드맵 상의 UA 탑재장비 용량 대 체공능력 (UA PAYLOAD CAPACITY VS. ENDURANCE) 125 < 그림 28 > 민간 분야에서 개발 중인 다양한 마이크로 UAV들 126 < 그림 29 > 민수용 기체인 RMAX를 군용 정찰기로 개조한 Rotary Bat 무인헬기 127 < 그림 30 > 워싱턴포스트(WP)지가 분석한 미국 A급 드론 추락사고 분석 129 < 그림 31 > EASA 정책서의 항공기 형태별 충돌에너지 구분에 따른 분류 158 < 그림 32 > 이태리의 인구밀집지역 제한 없이 비행할 수 있는 UAS 재난급 사고확률 기준 178 < 그림 33 > 이태리의 지리적 임무 시나리오에 따른 군용 무인기 누적 안전 확률 값 계산 방법 179 < 그림 34 > F-16 CCIP 사업 감항인증 검증자료 요청에 대한 미 공군의 답변서한 182 < 그림 35 > 미 국방부와 우리나라 군용항공기(무인기 포함) 개발 및 획득 절차 비교 183 < 그림 36 > 미 국방부(DoD)의 국방획득관리 시스템(DoDI ) 185 < 그림 37 > 2004년 F-22 개발 완료와 동시에 계획된 양산단계 성능개량 (Spiral Development 방식) 계획 187 < 그림 38 > 한국(아래)과 미국(위)의 획득 순기상의 TRL 정의 194 < 그림 39 > T-50 개발 시 구성한 통합시험팀(CTF) 199 < 그림 40 > T-50 SRB 멤버 구성 199 < 그림 41 > 미 국방부 시스템 시범(및 검증)단계 시스템 엔지니어링 업무들 203 < 그림 42 > 미 국방부 시스템 (시범 및) 검증단계 시스템 엔지니어링 업무들 204 < 그림 43 > 인천비행정보구역(Incheon Flight Information Region) 225 < 그림 44 > 미 해군항공(NAVAIR)의 운영위험도관리(ORM) 과정 흐름도 226 < 그림 45 > 운영위험도관리(ORM) 절차 중 발생된 위험요인에 수반되는 위험도(Risk) 등급평가표 및 등급별 수용 여부 의사결정권한 227 < 그림 46 > 민 군 무인기 개발노력 통합을 통한 감항인증 분야의 시너지 효과 창출 237 < 그림 47 > 군용 무인항공기 안전관리 제도 발전을 위한 로드맵 v -

8 별 지 목 차 별 책 1권 [ 별지 1 ] 영국 국방부 논문 Design and Airworthiness Requirements for Military Unmanned Air Vehicle Systems ( ) (번역본 및 원문) 1 [ 별지 2 ] 2012년 독일 München 대학 연구논문 APPLICABILITY OF MILITARY UAS AIRWORTHINESS REGULATIONS TO CIVIL FIXED WING LIGHT UAS IN GERMANY (번역본 및 원문) 37 [ 별지 3 ] 한국항공운항학회 2014 춘계학술대회 발표논문 무인항공기 상호운용성 확보를 위한 표준화 설계 방안 (A Study for Standardization Design for Establishing UAV Interoperability) ( ) 107 [ 별지 4 ] 2011년 3월 슬로베니아 항공당국의 Traffic & Transportation, Vol. 23에 실린 ASSESSMENT OF A LIGHT UNMANNED AIRCRAFT GROUND IMPACT ENERGY (경량무인기 지상충돌 에너지에 대한평가) 에 관한 논문 (번역본 및 원문) 115 [ 별지 5 ] 미 국방부가 발행한 UAS 로드맵 2005 (번역본 및 원문) 137 [ 별지 6 ] EASA 정책서 Doc E. Y013-1 Policy Statement Airworthiness Certification of Unmanned Aircraft System(UAS) (번역본 및 원문) 301 [ 별지 7 ] 미 공군 ORM 규정 (AFI Operational Risk Management) ( ) (번역본 및 원문) 329 별 책 2권 [ 별지 8 ] CS-VLR급 회전익 항공기(+4671 C2 및 UCS) 대비 CS-LURS 감항인증 기술기준 상세비교 337 별 책 3권 [ 별지 9 ] CS-VLS 대비 STANAG 4671 대비 STANAG 4703 감항인증 기술기준 상세비교 vi -

9 [ 요 약 ] 인류는 1903년 라이트 형제가 동력비행을 성공하기 훨씬 전부터 무인비행체에 대한 구상을 갖고 있었으며, 이러한 구상들은 동력비행에 성공하고 채 10년도 안된 1912년 미국의 니콜라 테슬러(Nikola Tesla)가 무선제어 가능성을 시범함으로써 현실화 되었다. 초창기 드론(Drone)으로 불리던 이 무인비행체는 제1차, 제2차 세계대전을 통한 항공력의 급속한 발전과 함께 군용무인기를 중심으로 큰 발전이 있었으며, 1960년대 구소련 상공에 서의 U-2 정찰기 격추사건과, 1970년대에는 중동전에서 아랍권이 사용했던 구소련이 제공한 지대공 미사일로 인한 전투기 손실 등이 계기가 되어 주로 미국과 이스라엘을 중심으로 감시정찰, 기만기(Decoy), 사격 연습용 표적 등 다양한 목적을 갖는 군용무인기 들이 개발되었다. 이 군용무인기들은 1980년대 이후 걸프전, 코소보전쟁, 그리고 아직도 끝나지 않은 아프가니스탄 내전 등에 본격적으로 사용되고 있으며, 그 대결 양태를 보면 군용무인기의 세계에서는 아직도 냉전이 끝나지 않은 듯하다. 2013년 7월 현재 약 11,000 여대의 무인기를 운용하고 있는 미 국방부는 무인기 시스템 로드맵 에서 향후 에도 더 많은 수와 소형이면서도 고성능을 갖는 군용무인기들이 개발되고 사용될 것으로 전망하고 있으며, 그 이유로는 사람(조종사)이 타고 있는 유인기에 비해 무인기가 3D (Dull, Dirty, Dangerous) 임무에 더 적합하기 때문이라고 밝히고 있다. 미 국방부 UAS 그룹 분류 및 보유 현황( 현재) - 1 -

10 현재 군용무인기의 임무는 대부분의 국가가 감시정찰용으로 사용하고 있으나, 미국이나 이스라엘의 경우 프리데이터와 같은 타격용(Strike)이나 Harpy와 같은 자폭용으로도 활용 하고 있다(그러나 Harpy와 같은 일회용 무인기는 정의 상 무인기에서 제외된다). 아래 표 는 세계 주요 국가들의 군용무인기 현황이다. 국가 전술기 특수임무기 장기체공형 가시권 외 근거리 해상용 침투용 중거리 장거리 미국 Dragon Eye, FPASS, Raven Hunter, Shadow Pioneer Fire Scout J-UCAS Predator Global Hawk 프랑스 Tracker Crecerelle, MCMM CL-289 Neuron Eagle 1 MALE 독일 Luna Brevel Seamos CL-289 Eurohawk 영국 Phonix, Hermes 180 J-UCAS Hermes450 이태리 Mirach 26 Falco Mirach 150 Neuron Predator 이스라엘 Scout/ Searcher Hermes450 Heron 러시아 Shmel/ Yak61 VR-3 Reys VR-2 Strizh 주요 항공선진국 정찰용 무인기(청색 이태릭체 글씨는 개발 중인 무인기) 한편, 민간분야 무인기는 1990년대 들면서부터 군용무인기와 같이 3D의 이유로 농업용, 삼림 및 해안 감시용, 방송 및 촬영용 등의 용도에 사용이 급증하고 있으며, 이외에도 개인 여가용 소형(mini) 또는 초소형(micro) 무인기들이 개발 및 판매되고 있다. 그러나, 군이나 경찰 등과 같은 공공 기관이 아닌 민간 무인비행체들을 운영하기 위해서는 해당 국가의 민항당국(CAA, Civil Aviation Authority)의 승인을 받아야 하며, 이 민항 당국은 다시 국제민간항공기구(ICAO)가 정하고 있는 국제민간항공조약(Chicago Convention)을 엄수 하여야 한다. 미국의 연방항공청(FAA), 유럽의 유럽항공안전청(EASA)을 비롯하여 대부분의 국가들은 이 국제민간항공조약에 따라 현재까지 민간무인기의 국가공역(NAS, National Aerospace) 진입을 금지하고 있으며, 따라서, 민간 무인기는 400피트(약 120m) 이하의 고도에서 여객기 등 유인항공기와 충돌 가능성이 거의 없는 제한적인 지역에서의 운영만 허가하고 있는 상황이다. 우리나라도 12kg을 초과하는 민간 무인기의 비행에 대해서는 - 2 -

11 150m 이하에서 관할당국인 국토교통부의 허가를 받아 운영하도록 규제하고 있다. 이러한 이유로 민간에서 생각하고 있는 무인기의 다양한 잠재성에도 불구하고 해당 산업이 억제 되어 왔으나, 최근 민간 항공분야의 강력한 요구에 의해 ICAO를 비롯한 FAA, EASA 등 국제적인 기구 및 조직들이 점진적으로 민간 무인기의 국가공역 통합 운영을 위한 제도적 장치들을 마련하고 있다. 전통적으로 군용무인기의 경우는 그 운영에 대해 해당 국가의 민항당국에 얽매이지 않고 운영해왔다. 우리나라의 경우도 군 작전지역 내에서 운영 시 민항당국과의 협력 없이 해당 운영부서의 판단에 의해 운영해오고 있다. 그러나, 2000년대 이후 급증하는 세계 항공수요 를 충족하기 위한 민간항공기(여객기, 화물기 등)의 증가와 군용무인기의 제3자에 대한 피해 (즉, 민간지역 추락, 공중충돌 등에 의한)의 우려 등으로 인해 이러한 군용무인기에 대한 규제가 필요하다는데 대한 범세계적인 움직임이 있었으며, 이는 결국 2011년 ICAO UAS 정책서인 ICAO Circular 328 AN/190 Unmanned Aircraft System(UAS) 의 공표로 이어졌다. 이 Circular 328에서 정하고 있는 무인기에 대한 정책은 국제민간항공조약 제8조에서 규정하고 있는 조종사 없는 항공기(Pilotless aircraft) 의 규정을 충실히 따르 고 있으며, 제8조 전문은 다음과 같다. 즉, 년 기간 중 우리나라 항공 여객수의 증가 통계 (에어포탈 자료) 조종사 없이 비행할 능력이 있는 어떠한 비행기도 해당 조약국의 특별 허가와 그 허가 조건들에 따르지 않고는 그 영공을 조종사 없이 비행하여서는 안 된다. 각 조약국은 민간 - 3 -

12 항공기에 허락되어 있는 영역에서 이 조종사 없는 항공기의 비행이 민간 항공기에 대한 위 험을 주지 않도록 관리됨을 보장할 책임이 있다. (No aircraft capable of being flown without a pilot shall be flown without a pilot over the territory of a contracting State without special authorization by that State and in accordance with the terms of such authorization. Each contracting State undertakes to insure that the flight of such aircraft without a pilot in regions open to civil aircraft shall be so controlled as to obvious danger to civil aircraft.) 이 조약 제8조의 조종사 없는 항공기의 비행이 민간 항공기에 대한 위험을 주지 않도록 관리 보장 이라는 조항이 기술적 및 항공관제 측면에서 군용 및 민간용 무인기의 비행을 실질적으로 제한하는 항목이며, ICAO, FAA, EASA 등의 규정에서 정하고 있는 유인기와 등가의 안전수준(ELOS, Equivalent Level of Safety) 을 요구하게 된 원천 배경이기도 하다. 이 유인기와 등가의 안전수준 요구는 현재의 상황에서 분석하면, 두 가지로 구분 할 수 있는데, 첫 번째는 무인기의 시스템 고장에 의한 추락확률을 유인기와 등가의 수준 으로 유지하기 위한 시스템 설계 및 입증에 관한(즉, 감항인증) 기술적인 문제이고, 두 번 째는 무인기의 개발 및 운영 단계에서 비행 운영의 안전성을 보장하는데 필요한 절차적인 문제에 관한 것이다. 이 두 분야에 대한 현재의 상황은 다음과 같다. 첫째, 유인기와 등가의 안전성을 갖추기 위한 기술적인 문제에는 (1) 유인기와 동등한 고장율과 기동성을 갖도록 설계 및 검증, (2) 조종사를 대신하는 기능들(즉, 실시간적 See-And-Avoid, Data-link 등) 통합, (3) 국가(민간)공역에서 운영 시 항공교통관제 (ATC, Air Traffic Control)를 위한 [해당 항공교통관제부서-무인기운영자-무인기] 간 위 험상황 관리를 위한 의사소통(Communication) 기능이 있으며, 이러한 기술적 문제 중 (1), (3)항은 통상 무인기 감항인증 기술기준으로 대부분 Cover하고 있으나 (2)항의 경우 는 미래의 기술 발전에 대해 맡겨 놓은 상태(Reserve)이다. 그러나, (1), (3)항의 무인기 시스템 설계 자체에 대한 안전성을 보장하기 위한 현재 국제적으로 가용한 감항인증 기 술기준들은 우리나라가 군용항공기(무인기 포함) 표준감항인증기준으로 채택하고 있는 미 국방부의 MIL-HDBK-516B와 NATO에서 개발하여 사용하고 있는 STANAG 4671 두 종류 밖에는 없는 상황이다. 이 중, MIL-HDBK-516B는 무인기를 포함한 범용의 기술기준이라고 명시하고 있지만 본 연구를 통한 검토 결과 무인기에 범용으로 적용하기에는 구체성이 떨어지며, 특히, 유인기 감항인증을 위한 기술기준들로 작성되어 있어 본 연구의 주 과제 - 4 -

13 중의 하나인 150kg 이하의 소형 무인기에 적용하기에는 요구사항이 너무 과하고, 기종별 감항인증기준(TASCC) 작성단계에서 많은 어려움이 있을 것으로 판단되었다. 결론적으로 이 기준을 적용할 경우 해당 사업에 대한 군 요구도 자체가 부적합한 상황도 발생할 수 있을 뿐만 아니라 지상통제소에 관한 기술기준도 구체성이 결여되어 소형 기체의 무인기 사업에 적용하기에는 부적합한 것으로 판단되었다. MIL-HDBK-516B를 제외하고 무인기 에 적용할 수 있는 유일한 기술기준인 STANAG 4671의 경우도 그 대상이 150kg 20,000kg 사이의 최대이륙중량(MTOW)을 갖는 고정익 무인기에 대해서만 국한되어 있어 현재 세계 각국이 개발하고 있는 무인 회전익기나 150kg 이하의 소형 고정익 무인기의 개발 단계에서 적용할 기술기준이 없는 상태이다. 이로 인해 유럽 국가들을 중심으로 다양한 기술기준들에 대한 연구가 진행되고 있다. 아래 표는 무인기에 적용하기 위한 기 존 및 현재 개발 중이거나 계획하고 있는 기술기준들이다. 현재 개발 중인 기술기준들의 특징으로는 Data link 또는 엔진 고장 등과 같은 결함으로 무인기가 통제 불능 상태로 추락할 경우의 충돌에너지를 계산하여 유인기와의 피해에 관한 등가성 판단 및 무인기 감항인증을 위한 또 다른 기준으로 적용하고 있는 점이다. 기술기준 적용 대상 비고 STANAG kg 20,000kg급 중량을 갖는 고정익 군용무인기 : 399개 요구도 - Book 1 : 비행체 인증기준에 두 가지 항목 추가 Subpart H : Data Link Subpart I : UAV 통제소 - Book 2 : 수용가능한 충족방법 - NATO 개발 공표 - 사단, 군단, MUAV 등의 군 용무인기 사업에 적용 중 - Part 23급(Normal, Utility, Acrobatic and Commuter Category) 기준 STANAG kg 초과 3,750kg 이하의 회전익 군용무인기 - 297개 요구도(예상) - STANAG 4671과 동일한 구조 - NATO 개발 중 - Draft 초안 상태 - CS-27급 기준 년 개발 시작 STANAG kg 이하의 고정익 군용무인기 - 69개 요구도 및 8개의 첨부(예상) Landing conditions - NATO 개발 중 - Draft 초안 상태 - CS code와는 다른 형태 - 5 -

14 STANAG 4746 CS-LURS V1.0 3) FAA Order C 및 MIL-HDBK-516 Reciprocating Engines Electric Engines Propellers Hazard Reference System Stability Response Safety Management Plan UAS with an UAV of lower kinetic energy than 66J(49lb x ft) certification guideline 1) 150kg 이하의 경량/초경량 회전익 군용무인기 - 69개 요구도 및 10개의 첨부(예상) - STANAG 4703과 동일한 구조 750kg 이하의 증명된 최대이륙중량 4) 을 갖는 무인 회전익기 - Book 1 (Airworthiness Code) Subpart H : Reserve for Detect and Avoid Subpart I : UAV 통제소 - Book 2 (Acceptable Means of Compliance (AMC))로 구성. - STANAG 4671와 유사한 구조이나 Detect and Avoid를 위한 장을 예비(Reserve)로 남겨놓음. - 미 FAA의 경우는 별도의 무인기 감항인증 기준을 채택하고 있지 않으며, 감항인증 신청 및 특별감항 인증서 발행을 위한 절차적인 내용을 담고 있음. - 신청양식 및 양식 작성에 대한 설명 및 예시 제공 - 군용 유인기, 무인기, 고정익, 회전익 항공기 모두에 적용되는 기준 - 무인기에 특화되어 있는 기준이 아니 며 비행체에 관한 일반적인 인증기준 - 지상통제소에 관한 일반적인 안전 요 구 기준 제시 - Hybrid approach - 감항인증 기준의 최소 세트 추구 - 초경량 UAV를 위한 최저 사망 에너지 기준(66J) 적용 - EDA MAWA 2) 가 군용 감항 인증 기준을 위한 기본 틀로 채택 - NATO 개발 중 - Draft 초안 상태 년 개발 시작 - EASA 개발 중 발행 - JARUS 5) 개발 - 운영 공역 제한 - ATC 응답기(Transponder) 및 고도보고 시스템 요구도 - See-And-Avoid 방법 설명 - Lost link 절차 설명 - Case by case로 검토 - 우리나라 군용항공기 표준 감항인증기준으로 채택 - 무인기 전용 감항인증 기술 기준으로 적용하기 어려움 현행 및 개발 중인 무인항공기 감항인증 기술기준 - 6 -

15 우리나라의 경우, 현재 군용으로 개발 또는 연구되고 있는 많은 기체들이 회전익 또는 150kg 이하의 고정익 무인기들로 현재 MIL-HDBK-516B 외에는 적용할 기준이 없는 상태이다. 본 연구에서는 이러한 형식과 등급의 무인기에 적용할 대상으로 현재 유럽항공 안전청(EASA) 및 NATO가 개발 중인 가용한 초안형태의 기술기준들을 검토하였으며, 기준 적용의 적합성, 운영 안전성 확보의 용이성, 적용 절차의 복잡성의 3가지 잣대로 검토한 결과, 적용 가능한 기술기준을 아래 표와 같이 도출하였다. 군용 무인기 중량별 구분 적용 기술기준 주요 특성 중/대형급 고정익 무인기 (> 150kg < 20,000kg) 소형 고정익 무인기 ( 150kg) 소형 회전익 무인기 ( 750kg) 대형 회전익 무인기 (> 750kg) STANAG 4671 STANAG 4703 CS-LURS MIL-HDBK-516B FAR/CS-23 기반 및 유인기와 등가의 안전성 중량에 따른 충돌에너지 기준(66J) 적용 및 MTOW에 따른 가변형 위험기준체계 (Hazard Reference System) 적용 충돌에너지 기준(66J)에 따른 감항인증기준 조정 여부 판단. 유인, 무인, 고정익, 회전익기 모두에 적용되는 기준 대형 무인헬기 적용사례 없음 군용무인기 형식별, 중량별 적용 기술기준 본 연구에서는 이러한 기술기준들의 특성을 고려하여 현 감항인증 업무규정에 적용하기 위한 절차를 STANAG 4703과 CS-LURS 별로 각각 구분하여 제시하였으며, 또한, EASA 정책서 Doc E. Y 정책서에서 제시하고 있는 현재 운영되고 있는 무인기를 기준으 1) 충돌에너지가 66J 미만인 초경량급 무인기에 관한 감항인증 기준으로 (1) Design Usage Spectrum, (2) General Requirements, (3) Structures and Materials, (4) Propulsion System, (5) Systems and Equipment, (6) Continuous Airworthiness 장으로 구성. 2) EDA는 2008년 멤버 국가들의 유럽 군감항규정을 통합하는 것을 주목적으로 하는 군감항당국(MAWA) 포럼을 설립하였다. 이 MAWA 포럼은 이미 상당수의 형식인증, 정비 및 교육 그리고 기타의 보조 문서 들에 대한 통합된 유럽군용감항요구도(EMAR)를 개발 및 승인하였다 3) CS-LURS : Certification Specification for Light Unmanned Rotorcraft Systems의 약어로 JURUS Working Group 3(WG-3)에 의해 개발된 무인 경량급 회전익항공기에 적용되는 감항인증 기 술기준으로 2013년 말 현재 Version 1.0이 발간되었으나 EASA의 공식 비준은 되지 않은 상태임. 4) 미국 규정에서는 일반적으로 Maximum Take Off Weight(최대이륙중량)으로 사용하고 있으나 유럽 규 정에서는 통상 maximum certified take-off weight 라는 용어를 사용함. 5) JARUS : Joint Authorities for Rulemaking for Unmanned Systems의 약어로 EASA 주관의 감항 인증 기술기준 제정을 위한 Working Group으로 유럽연합 국가들의 감항인증 기술기준 제정을 위한 중복 노력을 방지하고 무인기 인증과정에서 사용될 통일된 인증기준 및 운영 조건들(certification specifications and operational provisions)을 개발하여 궁극적으로는 ICAO 표준 및 권고사항 (SARP, Standards and Recommended Practices)에 반영하는 것을 목표로 하고 있다. European RPAS Roadmap Annex I page.37 ( ) - 7 -

16 로 5가지의 충돌에너지 등급에 따라 차등 기술기준을 적용하는 방안은 1 EASA가 주관하 여 제정 중에 있는 CS-계열의 무인항공기 기술기준의 확정, 2 소형 무인기에 적용하고 있는 현재의 비행제한을 해제할 수 있는 ICAO의 원칙인 유인기와의 등가의 안전성 확 보를 위한 구체적인 기준으로서 각국의 감항당국에 의한 수용 전제조건과 3 이 기준을 군용무인기에 적용하기 위한 우리 군 감항당국의 조정 내용에 대한 민항당국의 수용 등이 해결되어야 하는 등의 문제점으로 적용 시점을 미래의 적절한 연구가 이루어진 다음으로 미루는 것이 타당하다고 판단하였다. 둘째, 무인기의 비행안전을 보장하기 위한 절차적인 문제점으로는 개발단계에서는 무인기의 특성에 맞도록 보다 구체화 된 절차가 아닌 일반 항공무기체계 개발절차를 활용 하고 있어, 절차적인 개선이 필요하다는 점과 양산운영 단계에서의 비행안전성 확보를 위한 절차들이 세계 각국이 각각 다르고, 우리나라의 경우는 운영하는 수요군의 비행안전 관리 규정에서 무인기를 다루고 있지 않아 관리의 취약점이 내재되어 있으며, 또한, 방위 사업청이 출범하면서 문제가 되어 온 개발부서(방위사업청)-운영부서(국방부, 각군) 간의 기술 적 연계성 단절 문제가 개선되어야 하는 현안문제를 포함하고 있다. 이러한 절차적인 문제 점은 감항인증으로 국한되는 것이 아니라 우리나라 무기체계 획득절차 전반에 걸친 문제점 이며, 본 연구 결과에서는 보다 안전한 무기체계의 획득을 위하여 미국의 국방획득절차에서 주요 국방획득사업(MDAP, Major Defense Acquisition Program)에 대해 필수적으로 요구하고 있는 양산대표형상(PRTV, Production Representative Test Vehicle) 6) 을 이용한 전용 운영시험평가(DOT&E, Dedicated OT&E) 절차를 도입할 필요성을 제기하였다. 현재 군용 무인항공기 개발단계에서는 방위사업청 훈령 방위력개선사업관리규정(훈령 제 35호) 및 T-50/KUH 사업에서 적용했던 절차를 적용하고 있으며, 연구결과 무인기 개발 시 의 안전성 제고를 위해서는 방위사업청 훈령 제277호 군용항공기 비행안전성 인증에 관한 업무규정( ) 제4장 일반감항인증 절차 에 다음과 같은 분야의 개선이 필요하다. 6) 미 국방획득절차에서는 주요국방획득사업의 경우 우리나라 체계개발(FSD) 사업보다 더 높은 기술성숙도 (TRL, Technology Readiness Level) 수준을 진입조건으로 하는 기술제작개발(EMD, Engineering Manufacturing Development)에서 제작되는 원형시제기 이외에 반드시 초기저속생산(LRIP, Low Rate Initial Production) 단계를 거쳐 생산된 양산대표형상 기체를 통한 전용운영시험(DOT&E)을 수행 하여 그 결과를 수요군이 운영할 최종 양산형상에 반영토록 규정하고 있다. PRTV 기체의 수량은 계 획된 양산물량의 10%를 초과하지 못하도록 법적으로 규제하고 있으며, 생산된 후 각 군의 운영시험 평가부서에 인도되어, 계획된 운영율보다 1.5 2배의 운영율로 운영함으로써(이를 Fleet Management 라 한다), 단기간 내에 후속군수지원성 및 안전문제점들을 식별하여 최종 양산형상(FRP, Full Rate Production)에 반영토록 하고 있다. 또한 해당 무기체계의 전술개발, 교범개발 등도 이 PRTV 형상을 이용하여 하고 있다

17 1 안전비행(SOF) 및 안전검토심의회(SRB) 운영 : 유인기의 조종사를 대체하는 장치 즉, 데이터 링크 계통의 고장이나 일시적인 링크 상실시 이에 대처할 수 있는 예비 (Back-up) 기능의 보유 및 작동에 대한 논리적인 검토의 보완이 필요함. 2 무인기 조종사 기량 및 자격 : 세상에 태어난 최초의 무인 시제기라는 점에서 볼 때, 무인기 초도비행을 할 조종사는 유인기 초도 시험비행 조종사와 같은 수준의 집중적인 지상교육 및 시뮬레이션 등을 통한 비행 및 비상조치 등에 관한 사전교육 및 자격 조건 강화가 필요함( ICAO Circular 328을 포함한 현재까지의 전 세계 무인기 운영부서의 자격조건은 계기비행 자격까지 부여 받은 유인기 조종사를 기준으로 하고 있음). 3 개발단계 시스템 엔지니어링 과정 중 주요설계검토(CDR), 시험준비태세검토(TRR) 및 시스템입증검토(SVR)에 감항부서 참여 : 현황 문제점들에 대한 사업부서, 개발자, 감항부서가 공통된 의사소통이 될 수 있도록 보장. 4 비행안전 보장 절차 보강 : 감항인증 기술기준들이 갖고 있는 비행안전에 대한 보장 범위가 비행체, 데이터링크, 지상통제소에 국한되며, See-And-Avoid, 군 특수 운영모드 등을 포함한 개발 간 비행 운영에 관한 안전은 민항당국 또는 해당 군 감 항당국과의 운영 절차 조율을 통해 확보토록 하고 있으며, 현 규정에 이러한 절차를 반영하여야 함. 여기에는 궁극적으로 민항당국과의 협조절차도 포함되어야 하며, 이를 위한 국토교통부와의 협력관계를 추진할 것을 추천함. 5 기타 : 또한, 방위사업청 내부의 개발단계에서도 무인기 사업 주관부서(IPT)와 감항 인증 주관부서 간의 통일된 의사소통 도구가 없어 상호간 이해부족이나 심지어는 상대방이 제시한 내용에 대하여 불신하는 경우도 있을 수 있으며, 이를 극복하기 위한 개선방안으로 사업부서-감항부서-수요군 및 기타 관련 부서들 간의 의사소통 도구로써, 국방 분야에서 표준화 된 시스템 엔지니어링 기준 7) 의 설정과 WBS 작성에 관한 표준 Template 8) 을 활용할 것도 제안하였다. 그러나, 이는 감항인증의 차원이 아닌 청 차원에서 추진되어야 할 과제이다. 군용무인기의 운용단계의 문제점은 앞에서도 일부 언급하였지만 다음과 같은 문제점이 있는 것으로 판단하였다. 즉, 현재 각군의 안전관리 규정(육군 육규 323 항공운영 및 안 전관리 규정, 해군 해군안전규정(1701)호, 공군 - 공규 6-7 안전업무규정 )상 무인기 비 행안전 관리에 관한 내용이 없으며, 각 무인기 운영부대 내규 수준에서 관리하고 있다. 7) T-50 및 KUH 사업 등에서 적용하였던 미 국방부의 시스템 엔지니어링 표준인 EIA/IS 632를 추천. 8) 본문 < 표 27 > 참조(MIL-STD-881C 첨부 H 군용무인기 WBS) - 9 -

18 이러한, 상황에서 무인기 비행운영 중 사고가 발생하면, 그 동안은 부대자산 손실로 가볍게 처리해 왔지만 앞으로 공식적인 감항인증을 받은 군용무인기 사고가 발생하게 되면 문제가 달라진다. 예를 들어, 무인기로 인한 대민 사고가 발생할 경우, 해당 사고가 발생한 지역과 비행고도에 대한 법적 논쟁부터, 운영자가 형식인증데이터요약지(TCDS) 제한사항을 준수 했는지 여부, 주요안전품목(CSI) 관리 기록상태 등에 대한 상세한 조사는 물론, 가용한 법적 처벌까지 논하게 될 것이 분명하다. 또한, 국제민간항공기구(ICAO)의 조약에 따른 조약국 으로서의 자격을 유지하기 위해서는 ICAO가 지정한 국가공역(NAS)을(아래 그림 참조) 군용무인기(물론 민간용 포함)가 비행하기 위해서는 해당 국가공역을 관할하는 국가 민항 당국의 허가를 받아야만 한다. ICAO가 지정한 우리나라 인천비행정보구역(Incheon Flight Information Region) 국제민간항공조약 및 동 조약 부속서에 따라 국토교통부장관이 지정 공고한 우리나라가 관할하는 공역으로서 면적은 우리나라 국토면적의 약 3.5배에 달하는 43만 km 2 이며 북한(평양), 일본(후쿠오카), 중국(상하이) 비행정보구역과 접하고 있음

19 따라서, 운영단계 무인항공기 비행안전을 위해서는 현재까지와는 틀이 다른 우리나라 민항당국인 국토교통부, 방위사업청, 국방부(수요군)가 포괄적인 군용무인기 비행운영에 관한 규정(각자의 규정 개정 또는 공동규정으로 제정) 조항을 만들어야 하며, 여기에는 군용무인기의 등급 분류, 전용 운영 공역(Segregated Aerospace) 설정, 고도 제한, MUAV 및 군단급 무인기의 국가공역에서의 운영 절차, 등가의 안전수준 판단절차, 감항 인증 절차 및 기술기준 그리고 필요시 EASA의 충돌에너지 산출 방법 및 적용 기술기준 선정 절차 채택 여부 등이 포함되어야 한다. 이러한 법규적인 장치를 마련하는 것 자체가 ICAO, EASA, FAA 등에서 요구하고 있는 필수사항이며, 또한 상호 인정(Recognition) 을 위한 필수요건 중의 하나이다. 이러한 대외적인 조치와 병행하여 수요군 내적으로도 무인항공기의 비행운영 안전에 관한 규정 보완이 필요하다. 규정 보완에는 최소한 군용무인기 등급 분류, 등급별 운영제한사항, 군전용 운영구역(Segregated Aerospace)에 관한 정의 및 정보, 고도 제한, 국가공역을 비행할 수 있는 중 고고도를 비행하는 무인기의 민간항로 통과를 위한 협조 절차, 그리고 군 감항당국인 방위사업청과 운영 중 안전 관련 중대 사안 발생(무인기 사고 포함) 시 협조 절차 등이 포함되어야 한다. 연구 본문에서 다루어 진 미 국방부의 운영위험도관리(ORM) 절차는 미 공군 및 해군 항공분야에서 효과성를 인정하고 있는 절차로 이를 우리나라 군 운영환경에 맞도록 조정 적용하는 연구도 추천한다(아래 그림 참조). 미 해군의 운영위험도관리(ORM) 절차 및 위험도 등급에 따른 의사결정 권한자

20 본 연구에서 식별한 우리나라 군용 무인항공기 안전관리제도 중 개선이 필요한 내용을 3가지 분야로 나누어 요약하면 다음과 같다. 1. 감항인증 기술기준 분야 : 표준감항인증기준 적용이 어렵거나 STANAG 4671 대상 을 벗어나는 150kg 이하의 고정익무인기 및 750kg 이하의 회전익무인기에 적용할 기준과 이와 함께 적용할 충돌에너지 계산 방법, 그리고 무인기 안전장비에 대한 검토 결과는 다음과 같다. 가) 150kg 이하의 고정익무인기 : 기술기준의 적합성, 안전성 확보의 용이성, 적용 절차의 복잡성 등을 고려하여 검토 결과, STANAG 4703이 적용 절차 측면, 특히 MTOW와 연계되어 있는 ANNEX G의 위험기준체계를 적용하는 절차가 조금 복잡하기는 하지만 일단, 사례와 절차가 확보되고 나면, 이 등급의 무인기 에 적용하는데 가장 적합한 것으로 판단된다. 나) 750kg 이하의 회전익무인기 : 고정익 무인기와 동일한 기준으로 검토 결과, EASA의 CS-LURS가 적합한 것으로 판단되었다. 이 기준에도 충돌에너지 계산 절차가 포함되어야 하며, 이러한 절차들의 적용은 국제적인 추세로서 향후에는 감항인증 시 필수 절차가 될 것이며, 또한, 유럽 중심으로 활성화 되고 있는 상호 인정(Recognition) 제도를 위해서도 우리나라 감항절차에 반영이 필요하다. 다) 충돌에너지 계산 절차의 도입 : 최근 유럽방위청이 제정 중에 있는 유럽군용 감항규정(EMAR, European Military Airworthiness Regulation) 중 올해 (2014) 안에 승인될 것으로 예상하고 있는 EMAD R(Recognition) 규정이 추구 하는 목적인 군용무인기 감항인증 업무에 대한 상호 인정(Recognition) 제도와 상기 STANAG 4703 및 CS-LURS를 적용하기 위해서는 EASA 정책서인 Doc E.Y013-1에 제시된 시나리오 기준에 따른 충돌 에너지 계산 절차를 도입할 필요성은 있으나, 아직은 무인기 기술기준 확정, 군용 무인기에 특화된 장비를 포함한 적용성에 대한 민항당국과의 협조 등 우선권인 높은 개선사항들을 감안 하여, 유럽방위청(EDA)의 MAWA 포럼 등에 지속적인 참여와 향후 별도의 검토를 통하여 판단할 것을 추천한다. 라) 무인기 안전장비 : 비상시 무인기 안전을 위한 안전장비로는 STANAG 4671급의 경우는 1 비상전력, 2 결빙방지 및 제거장비, 3 낙하산과 같은 비상 회수장비,

21 STANAG 4703급의 고정익 무인기와 CS-LURS급의 회전익 무인기의 경우는 1 비상 전력과 2 비상 회수장비가 요구된다. 단, 이 기준들 모두 비상귀환을 위한 자율비행 기능을 요구하고 있다. 우리나라 군용무인기 감항인증 기준에도 해당 형식과 등급 에 맞는 안전장비에 대한 명시가 필요할 것으로 판단된다. 2. 군용무인기 개발단계별 비행안전성 확보 : 개발단계별 비행안전성 확보를 위한 개 선방안은 다음과 같다. 가) 개발 획득 절차 보완 : 우리나라 군용항공기(무인기 포함)뿐만 아니라 군용 무기 체계 전반에 걸쳐 양산형상을 이용한 전용운용시험평가(미국의 DOT&E, Dedicated OT&E) 절차가 없음으로 인해 양산된 무기체계의 완성도(특히, 안전성 및 정비성)가 떨어진다. 우리나라 국방획득 절차가 단기적으로는 개발기간 단축 과 비용 절감의 효과는 있을 수 있으나, 운영단계에서 개조 보완 등의 비용을 포 함하면 전체적인 수명주기 운영 및 비용효과는 오히려 떨어질 가능성도 있다. 이 는, 본 군용무인기 비행안전성 증진 과제를 통해, 보다 안전한 항공무기체계 를 완성하여 수요군에 인도함으로써 운영 간의 비행안전성을 제고하기 위한 연 구결과의 일부로 식별된 내용이며, 방위사업청 차원에서 추가적인 연구를 통해 보완하여야 할 방위력개선사업관리규정 상의 무기체계 개발 획득 절차에 대한 개선 소요이다. 다만, 전반적인 국방획득 제도가 개선되기 전에는 현재의 규정 을 유지하되, STANAG 4703 및 CS-LURS를 적용하기 위한 절차를 보완하여 적용할 필요가 있다. 나) 개발단계별 기술기준 적용 절차 보완 : 감항인증 규정에 나와 있는 안전비행 (SOF) 절차상으로는 큰 문제는 없으나, 본 연구를 통해 검토한 방위사업청의 기술 성숙도평가(TRA) 업무지침(방위사업청 예규 제217호)과 신개념기술시범(ACTD) 사업 업무관리 지침(방위사업청 예규 제233호) 내의 무기체계 개발단계별 기술확 보수준(TRL, Technology Readiness Level)의 정의와 판단 절차상의 차이점을 발견하였다. 즉, 초도비행 진입 기술수준인 TRL Level 7을 양산단계 전환 가능 기술수준으로 규정하고 있는 점과 더불어, 상기 가)항의 전용운용시험평가(DOT &E)가 누락되어 있는 우리나라 획득 절차에 미 국방부에서 정하고 있는 TRL 기준 을 적용하는 오류는 방위사업청 차원에서 보완하여야 할 개선 소요이다. 다) 안전비행(SOF) 및 안전검토심의회(SRB) 절차 적용 : 현 규정에서 적용하고 있는 절차는 유인기를 중심으로 한 절차이며, 군용무인기에 적용하기 위해서는 일부

22 변경이 필요할 것으로 판단된다. 그 대상으로 첫째, FFRR 또는 SOF 검토과 정에서 유인기 조종사를 대체하는 장치 즉, 데이터 링크 고장이나 일시적인 링크 상실시 이에 대처할 수 있는 Back-up 기능의 보유 및 작동에 대한 논리적인 검 토가 가장 중요할 것으로 판단되며 이를 확인 및 검증하는 절차 보완이 필요하다. 둘째로는 무인기 조종사의 자격 및 기량 확보에(Qualification) 관한 문제로, 세계 선진 기관들의 규정을 검토한 결과, 개발단계 무인기 조종사는 유사 무인기 운영 경험이 풍부하거나 해당 무인기를 운영 해 본 경험이 있는 조종사가 아닐 경 우, 현재의 유인 조종사 자격부여 절차에 따라 자격을 획득한 조종사가 수행 하는 것이 안전을 보장하기 위한 최선의 방책으로 판단된다. 라) 감항인증 업무 전반에 시스템 엔지니어링 절차의 적용 및 MIL-STD-881C Work Breakdown Structures For Defense Material Items 활용 : 감항인증 대상사업에 관련된 모든 부서들의 공통의 의사소통 도구로서 전체적인 사업관리 구조를 잘 이해하지 못하는 감항분야와 사업부서 간 표준화 된 WBS를 활용하여 명확하고 투명한 사업에 대한 공통의 이해기반을 갖추어야 할 필요성이 있다. 이는 사업부서와 감항인증 부서 및 개발자를 포함한 이해관계가 있는 부서들 간의 갈등요인 해소와 누락될 수도 있는 비행안전에 관련된 기준들을 상호간 확인 및 관리는 물론 비행안전에 기여할 수 있다. 이 역시 방위사업청 차원에서의 방 위력개선사업관리규정 개정 (시스템 엔지니어링 표준화 및 WBS 사업관리체계 규 정화 등)이 선행되어야 한다. 3. 군용무인기 운영단계 비행안전성 보강 군용 무인기의 운영단계 비행안전성 보강을 위한 제도개선 방향을 요약하면 다음과 같다. 가) 무인기 운영안전 관련 규정 보완 : 현재 각 군의 안전관리 규정상 무인기 비 행안전 관리에 관한 내용이 누락되어 있다. 그러나, 향후 공식적인 감항인증을 받은 군용무인기 사고가 발생하게 되면 문제가 달라질 것이다. 이에 대비하는 차원보다는 무인기 비행운영 안전관리를 강화하기 위하여 각 군의 안전규정에 보완이 필요하다. 나) 민항당국과의 군용무인기 비행운영에 대한 절차 조율 : 유럽이나 미국의 경우 운영단계 군용무인기 비행안전 관리를 위한 다양한 제도들을 갖고 있으며, 그 바탕에는 국제민간항공기구(ICAO)가 인정한 해당 국가의 민항당국(CAA)과의

23 조율을 통하여 승인을 받아 운영하는 개념을 기본으로 하고 있다. 즉, 군용무인기가 비행하기 위해서는 해당 국가공역을 관할하는 국가 민항당국의 허가를 받아야만 하는 것이다. 이는 방위사업청(개발단계) 뿐만 아니라 수요군(운영단계)에도 적용 되는 사안으로, 빠른 시일 내에 우리나라 민항당국인 국토교통부, 방위사업청, 국방부(각군)가 군용무인기 비행운영에 관한 규정(각자의 규정 개정 또는 공동규 정으로 제정) 조항을 제정해야 한다. 여기에는 군용무인기의 등급 분류, 전용 운영 공역(Segregated Aerospace) 설정, 고도 제한, MUAV 및 군단급 무인기의 국가 공역에서의 운영 절차, 등가의 안전수준 판단절차, 감항인증 절차 및 기술기준 그리고 필요시 EASA의 충돌에너지 산출 방법 및 적용 기술기준 선정 절차 채택 여부 등이 포함되어야 한다. 이러한 법규적인 장치를 마련하는 것 자체가 ICAO, EASA, FAA 등에서 요구하고 있는 필수사항이며, 또한 상호 인정(Recognition) 을 위한 필수요건 중의 하나이다. 이 외에도 현재 우리니라가 갖추고 있는 감항인증 및 시험평가를 위한 기반시설 중 가장 문제가 되고 있는 분야는 STANAG 4703 및 CS-LURS 등의 무인기는 물론, 유인 항공기 기술기준에서도 요구하고 있는 낙뢰보호 요구도 를 입증 및 검증하기 위한 시설이다. 이 요구도는 특히 국가공역에 통합하기 위해서는 필수적인 사항이나, 현재 국내 시설에는 비행분야에서 요구하고 있는 낙뢰시험을 위한 시설투자가 되어 있지 않은 상황이다. 현재 진행 중인 국토교통부(항공안전기술센터 주관)의 민간 무인항공기 실용화를 위한 기반조성 연구 과제와 협력하여 민 군 감항인증 분야의 시너지 효과를 창출할 것을 추천한다. 또한, 미 국방부 무인시스템 로드맵 및 NATO의 상호운용성에 관한 규정인 STANAG 4586이 추구하는 바와 같이, 연구 본문에서 별도로 다룬 군용무인기 상호운용성 확보를 위한 운영기반에 관한 연구를 청 차원의 연구과제로 추진할 것도 추천한다. 군용 무인항공기 감항인증 제도 발전을 위해서는 상기 발전방향들에 대한 로드맵을 설 정하여 추진할 필요가 있다. 본 연구의 결과로 제안하는 군용 무인항공기 안전관리제도 발전을 위한 중기 로드맵은 아래 그림과 같다. 이 로드맵에서 제시된 항목 이외에도, 본 과제 연구수행 기간 중 검토된 미 국방부나 EASA 로드맵 등에서 제시하고 있는 유인기 와 등가의 안전성을 갖추기 위한 기술들에 대한 꾸준한 연구개발 투자가 이루어 져야 하나, 여기서는 비행안전성을 확보하기 위해 시급하게 바꾸어야 할 우선순위가 높거나 규정 개정 등 시행이 비교적 용이한 분야로 제한하였다

24 군용 무인항공기 안전관리 제도 발전을 위한 로드맵 본 연구 결과의 기대효과로는 (1) 무인기 감항인증 기술기준인 STANAG 4671을 적용할 수 없는 현재 개발 중이거나 초안 상태인 군용 회적인무인기 및 150kg 이하의 고정익무인기에 적용할 감항인증 기술기준과 절차의 타당성을 제공함으로써 해당 기술 기준이 확정되기 전이라도 실무에 적용할 수 있는 근거를 마련하고, (2) 무인항공기의 개발 및 운영 시의 비행안전을 제고할 수 있는 긴급하게 보강할 절차를 제공함으로써 군용 무인기가 보다 안전한 비행을 할 수 있도록 지원 및 이에 관련된 방위사업청 및 각 군의 규정 개정 소요를 식별하여 세월호 참사와 같은 사고가 항공 분야에서는 발생하지 않도록 예방하는 효과 (3) ICAO의 무인기 정책에 발맞추어 국제적인 협력 강화의 필요성과 국제 협력에 능동 적으로 대체하기 위한 방향 제시 (4) 민 군의 무인기 개발 노력을 통합하기 위한 협력방안에 대한 추가적인 연구의 방향을 제시함으로써 국내 민 군 간의 항공분야 기술협력 강화

25 (5) 부가적으로 군용무인기의 상호운용성 확보를 통한 연구 방향을 제시함으로써, 향후 이 분야에 대한 연구개발 방향을 제시함으로써, 세계적인 추세에 맞추는 것은 물론 세계시장 개척을 위한 발판을 마련하는 등의 효과를 기대한다. 본 연구에서는 방위사업청 인증기획과의 실무에 활용은 물론, ICAO의 무인기에 관련 된 정책 발표와 함께 빠르게 변모해 가는 세계적인 무인항공기 기술발전 추세 및 유인기 와 등가의 안전수준을 달성하기 위한 감항인증 절차의 변화 과정에 능동적으로 대처할 수 있도록 다양한 사례와 추세 분석결과를 제공하였다. 또한, 군용 무인기의 개발단계 및 수요군 인도 후 비행운영 안전을 제고하는데 필요한 식별된 절차 보완 및 규정 개정 소 요를 적용함으로써 운영단계 비행안전을 향상시키는데 활용될 수 있으며, 국토교통부의 무인기 감항인증 기술기반 구축에 군용 감항인증 분야와의 협력을 위한 발판으로 활용될 수도 있다. 부수적으로 본 연구를 통해 식별된 우리나라 국방획득 절차 상 실질적인 전용운영시험 평가(DOT&E) 부재, 불명확한 시스템 엔지니어링 제도, 일부 차이가 있는 기술성숙도(TRL) 판단 및 적용 절차의 개정 소요 식별, 그리고 국방획득 사업에 관련된 모든 부서들의 명 확한 공통 의사소통 도구로서 미 국방부 MIL-STD-881C(WBS 제도) 도입 제안 등은 방위 사업청 차원에서 활용함으로써 방위력개선사업 추진의 효율성 제고는 물론, 국민이 더 신뢰할 수 있는 국방획득과정과 제도로 발전시키는데 기여할 것으로 기대한다. 끝으로, 본 연구를 함께 진행해 주신 연구진 여러분과 연구의 완성도를 높이는데 여러모로 도움을 주신 방위사업청 분석시험평가국 인증기획과원 및 자문 위원님들께 진심 으로 감사드린다

26 [ 공 백 ]

27 [ 본 문 ] 제Ⅰ장 연구개요 1. 연구목적 가. 연구배경 및 필요성 현재 무인항공기는 대부분이 군사용 위주로 개발 사용되어 왔으며, 민간 부문에서 는 150kg 이하의 무인비행장치로 제한적으로 사용되고 있다. 그러나 2000년 중반부 터 무인기가 갖는 장점인 3D 특성, 즉, 둔감성(the Dull), 더러움(the Dirty), 그리고 위험성(the Dangerous)에 대한 장점이 새롭게 각광을 받고, 군용 무인기뿐만 아니라 민간용 무인기에 대해 항공 산업계가 차세대 성장 동력 및 블루오션으로서 그동안 격 리된(Segregated) 군사 작전 지역에서 한정되어 운영하던 무인기를 민간 수요 확대에 대응할 수 있는 법적 기술적 해결방안 요구가 급증하자, 국제민간항공기구(ICAO)는 2011년 ICAO 정책서인 ICAO Circular 328-AN/190과 2012년에는 Draft 교범인 ASP Manual on Remotely Piloted Aircraft Systems(RPAS) 을 발행함으로써 미래의 민간 무인기 시장의 활로를 열기 시작하였다. 아래 내용은 ICAO Circular 328-AN/ 190 제3장 UAS 개요(Overview of UAS) 중 일부분으로 이러한 민간 분야에 대한 UAS의 사용 확대에 관한 국제기구의 인식을 잘 보여주고 있다. 무인기 관련 최근의 세계적 발전 현황(RECENT GLOBAL DEVELOPMENTS) 3.7 민간 사용에 대한 RPA의 잠재성은 오랫동안 명백해져 왔으며 이제부터 현실화되기 시작하고 있다. 현재의 군용 RPA 형식들이 민간용 임무와 적용으로 이전하는 것이 실질 적으로 고려되고 있다. 동시에 더 새로운 설계들이 민간 시장을 위해 특별히 다듬어지고 있다. 추가적으로 군용 RPA가 조약국 항공기이며 따라서 시카고 조약과 SARP 대상이 아 니기 때문에 조약국들은 군용 RPA를 민간 항공기에 의해 사용되고 있는 공간과 비행장으 로 통합을 시도할 때 딜레마에 직면하고 있다. 이 민간 적용에 대한 법적 틀이 개발되고 있으며, 군용 관계부서의 운항을 촉진하게 되는 추가적인 장점도 있을 것이다. (The potential of RPA for civil use has long been evident and is now beginning to be realized. Migrating current military RPA types into civilian roles and applications is actively being considered. Meanwhile newer designs are being tailored specifically for the civil market. Additionally, while military RPA are State aircraft and therefore not subject to the Chicago Convention and its SARPs, States face a dilemma when attempting to integrate military RPA in airspace and at aerodromes also used by civil aircraft. The regulatory

28 framework being developed for civil application may therefore carry the added benefit of facilitating operations for its military counterpart.) 원격조종항공기 시스템 개념(RPA SYSTEM CONCEPT) 3.8 원격으로 조종되는 항공기 시스템(RPAS)은 RPA, 수반되는 원격 통제소, 요구되는 C2 통신 및 비행 기간 중 어떤 시점에서든 요구될 수 있는 기타의 시스템 요소들을 포함한 형 상 요소들의 세트로 구성된다. 다른 기능들에는 무엇보다도 소프트웨어, 건전성 감시, ATC 통신 장비, 비행종료 시스템 및 발진 및 회수 계통들을 포함한다. (The remotely-piloted aircraft system (RPAS) comprises a set of configurable elements including an RPA, its associated remote pilot station(s), the required C2 links and any other system elements as may be required, at any point during flight operation. Other features might include, inter alia, software, health monitoring, ATC communications equipment, a flight termination system, and launch and recovery elements.)[...] 민간 운항에 가장 적합한 UAS 형태 (UAS POTENTIAL MOST SUITED TO CIVIL OPERATIONS) 3.12 UAS은 둔감, 더러움 또는 위험한 다른 말로 하면, 유인 항공기 조종사에게는 지루 하거나 위험한 업무들의 민간 응용에 적합한 것으로 대부분 말하고 있다. 그러나 여기에는 무엇보다도 상업적, 과학적 및 보안 적용을 포함한 훨씬 광범위한 잠재적 UAS 응용 범위 가 있다. 이러한 사용에는 주로 감시, 통신 및 영상촬영을 포함하고 있다. (UAS are popularly commended as being well suited to civil applications that are dull, dirty or dangerous, in other words, tasks that entail monotony or hazard for the pilot of a manned aircraft. However, there is a far broader potential scope for UAS, including, inter alia, commercial, scientific and security applications. Such uses mainly involve monitoring, communications and imaging.) 3.13 전형적인 감독 및 감시 업무에는 국경 및 해양 감시, 탐색구조, 어업 보호, 산불화재 탐지, 자연재해 감시, 오염 측정, 도로교통 감시, 전선 및 수송관 검사, 및 지구 관측을 포함한다. 게다가 일부 UAS는 특히 통신 중계에 적합한 수일, 수주, 또는 수개월 동안 유지되는 능력이 있다. 다른 UAS들은 이미 지역 사진 및 영상과 같은 상업 영상촬영 목 적으로 개발되고 있다. (Typical monitoring and surveillance tasks include border and maritime patrol, search and rescue, fishery protection, forest fire detection, natural disaster monitoring, contamination measurement, road traffic surveillance, power and pipeline inspection, and earth observation. Moreover, the ability of some UAS to keep station for days, weeks or even months makes them particularly well suited for use as communication relays. Other UAS are already being exploited for commercial imaging purposes such as aerial photography and video.)

29 UAS 민간 시장의 예상 발전분야 (EXPECTED EVOLUTION OF THE UAS CIVIL MARKET) 3.14 UAS의 민간 시장은 이미 존재하고 있다. 이 시장은 적절한 법적 골격이 생길 때까 지는 제한적일 것이다. 시장의 중대한 확장도 또한 RPA의 비-격리 공간으로의 안전하고 유 연한 통합을 가능케 하는 기술들의 개발 및 인증에 의존하게 될 겻이다. (A civil market already exists for UAS. This market will likely remain limited until appropriate regulatory frameworks are in place. Any significant expansion will also depend upon the development and certification of technologies required to enable the safe and seamless integration of RPA into non-segregated airspace.) 3.15 법적 감시, 조사, 및 항공사진 및 영상을 위한 육안 가시선(VLOS) 내에서 비행하는 소형 민간 RPA에 대한 수요는 지속적으로 성장하고 있다. 보다 도전적인 업무들을 수행 할 수 있는 대형이고 복잡한 RPA는 모든 항적들이 알려져 있으며 ATC가 타른 항적들로 부터 분리를 제공할 수 있는 통제되는 공간에서 운영하기 시작할 것이다. 이는 일상적인 무인기 화물 비행으로도 이끌어 줄 수 있을 것이다. (The demand for small civil RPA flying visual line-of-sight (VLOS) (see Figure 3-1) for law enforcement, survey work, and aerial photography and video will continue to grow. Larger and more complex RPA. able to undertake more challenging tasks. will most likely begin to operate in controlled airspace where all traffic is known and where ATC is able to provide separation from other traffic. This could conceivably lead to routine unmanned commercial cargo flights.) 3.16 역설적으로 통상 시계기상조건(VMC)에서 수행되는 육안 감시/관찰 임무를 수행하는 RPA의 장점은 활공기, 기구, 낙하산, 여가 비행, 군사 훈련 및 법적 감시 운항들과 같은 다양한 활동들이 동일한 조건들 하에서 이루어질 가능성이 있고 ATC에 의해 제공되는 분 리 서비스 없이도 충돌 회피가 요구되기 때문에 훨씬 더 도전적이다. 조종사가 충돌 회피 를 책임을 충족하도록 지원하는 기술이 아직 가용하지 않아 통제되는 공간 밖에서의 RPA 민간 시장은 발전이 가장 느릴 수도 있다. (Paradoxically, the benefits of RPA to conduct visual surveillance/observation missions, which typically occur in visual meteorological conditions (VMC), are far more challenging due to the need to avoid collisions without benefit of separation service provided by ATC. activities as diverse as gliding, ballooning, parachuting, leisure flying, military training and law enforcement operations are likely to occur under the same conditions. Technology to support the pilot in meeting the collision avoidance responsibilities is not yet in place; hence the civil market for RPA operating outside controlled airspace could possibly be the slowest to evolve.)

30 3.17 과학 분야와의 협력으로 민간 항공당국들은 여러 가지 중에서 기후변화 연구, 기상 예보 및 야생 감시를 지원하는데 RPA의 사용을 허가하는 방법들에 대해 연구하고 있다. 많은 이러한 비행들은 격오지, 가혹한 조건들 또는 비행 운항이 필요한 고도들로 인해 유 인 항공기로는 수행될 수 없다. (In cooperation with the scientific community, civil aviation authorities are working on the means to permit use of RPA in support of research on climate change, meteorological forecasting, and wildlife monitoring, among others. Many, if not most, of these flights cannot be conducted by manned aircraft due to the remote locations, harsh conditions, or altitudes at which the flights need to operate.) 3.18 RPA 민간시장은 RPA 안전 및 신뢰성 증가, SARP 및 기술 규격들 개발 및 공공과 업계 신뢰성이 증가함에 따라 사용이 점진적으로 확대될 것으로 기대된다. (The RPA civil market is expected to develop incrementally, with usage increasing as confidence in RPA safety and reliability grows, as SARPs and technical specifications are developed, and public and industry confidence grows.) 또한, 유럽연합의 유럽항공안전청(EASA)도 2013년 각각 민간무인기의 민간공역 통 합을 위한 Roadmap을 발행하였다(그림 1 참조). 한편, 세계 최대의 군용 무인기를 운영하고 있는 미국의 경우 이러한 민간수요에 대응하기 위해, 연방항공청(FAA)은 그 동안의 정책이었던 일종의 특별감항증명서인 COA(Certificate of Authority)를 발행 해 왔던 것에서 입장을 바꾸어 2012년 미 의회에서 통과된 FAA 현대화 및 개혁법(FAA Modernization and Reform ACT of 2012, Pub.L )에 따라 결국 2013년 11 월 7일자로 민간 무인항공기의 국가공역(NAS) 통합을 위한 Roadmap을 최초로 발간 하였다(그림 1 참조). 이러한 국제적인 무인기 분야 활성화 움직임에도 불구하고 무인 기 발전에 걸림돌이 되고 있는 것은 유인기와 달리 조종사가 타고 있지 않은 무인 비행체라는 특성 때문으로 오랫동안 법적 9) 및 기술적 문제점들 10)11) 로 대두되어 왔으며, 9) 미국 국내 감시용 무인기: 제4차 개정법안 및 대처방안 (Drones in Domestic Surveillance Operations: Fourth Amendment Implications and Legislative Responses, Richard M. Thompson II Legislative Attorney April 3, 2013, Congressional Research Service ) : 미국 국회연구용역보고서인 국내 감시용 무인기 제4차 개정법안 및 대처방안 에 관한 연구에 따르면 현재 미국 정부(경찰, 세관 등)가 운영하고 있는 무인기의 첨단 기술들의 발전(예, 개인주택의 벽을 투과하여 보는 기술)과 공공 구 역 상공에서의 개인 사생활 감시 등이 미국 국민의 사생활 법을 침해하는지의 여부와 이러한 행위를 위한 사전 영장이 필요한 지의 여부에 관한 연구결과를 제시하고 있으며, 결론부에서는 미국 공역으로 의 무인기 도입이 많은 법적 및 정책적 논란을 야기하였다. 예를 들면, 안보와 법률 집행을 보장하기 위해 정부는 얼마나 상세하게 미국 국민의 사생활을 들여다 볼 것인가? 경이로운 속도로 개인정보 획 득을 조장하는 기술이 확대되는 시대에 미국민들은 어느 수준의 사생활 권리를 기대할 것인가? 라는

31 이를 해결하기 위해 항공 선진국들은 약 10여년 전부터 다양한 연구와 투자를 해 왔 다. 여기서, 본 연구의 포괄적인 틀 및 전 세계 무인기 감항인증의 기본 정책 및 인증 기준이 될 수도 있는 ICAO UAS 정책서인 Cir 328 Unmanned Aircraft System (2011 제정)의 관련 주요 내용을 요약하면 아래 표 1과 같다. ICAO : UASSG 운영하며 국제표준제정, 2028까지 관련 제도, 절차, 규정, 기준 완성 예정 FAA : 국가공역에서 무인기 운용 법안 발효 및 예산 634억불 승인( ), 유인기 공역 통합 로드맵 발표( ) EASA : 무인기의 형식 기술기준을 위해 유럽공역 혼합운용을 위한 로드맵 발표, 15년 간( ) 단계적 접근 < 그림 1 > 국제 항공안전 기관들의 무인기 로드맵 의문문으로 결론을 내리고 있다. 또한 무인항공기 운항승인 규정인 FAA N ( )를 통해 유인기와 등가의 See-And-Avoid 기능이 법적인 조항을 미충족함을 기술하고 있다. 10) 유럽방위청 (European Defense Agency (EDA)) 자료 EDA award second contract for UAV tech- nology study on sense and avoid technology ( ) : 미래의 위기관리를 위한 군사 능력 향상을 위한 무기협력, 국방기술 및 장비 시장 확대, 및 연구개발 협조 를 위해 일부 로 창설된 EDA는 무인기의 기술적 과제인 Sense and Avoid Technologies 와 관련된 10가지 이상 의 기술 연구개발을 위한 2차 계약을 SAGEM사 컨소시엄과 맺었으며, 그 주 목적은 민간 공역으로 UAV 통합운용 시의 안전을 확보하는 것이다. 현재 EDA는 유럽 군용 감항인증 통합요구도를 제정하고 있으며 군용무인기 감항인증 기준의 작성도 진행 중이다. (EUROPEAN MILITARY AIRWORTHINESS REQUIRE- MENTS(EMARs) Implementation Guidance ) 11) 유럽방위청 (European Defense Agency (EDA)) 자료 EDA awards contract for UAV air traffic insertion road map ( ) : 유럽 방위청은 늦어도 2015년 말까지 유럽 공역에서 UAV의 일 상적인(routine) 비행을 할 수 있도록 하기 위한 상세 로드맵 개발 계약을 Air4All 컨소시엄(BAE Systems with BAE Systems Operations Platform Solutions, Alenia Aeronautica, Dassault Aviation, Diehl BGT Defence, EADS CASA, EADS Defence & Security Germany, Galileo Avionica, QinetiQ, Rheinmetall Defence Electronics, SAAB AB, Sagem Defence Systems 및 협 력사로 Thales Aerospace로 구성됨)과 체결함

32 구 분 배 경 ICAO 법적골격 UAS 발전추세 운항 주요 내용 ICAO 제169차 총회에서 항공운항위원회가 민간 UAV 국제 운항 안전을 위한 현재 및 미래 전망에 대한 자문 요청 제1차 비공식 ICAO 회의 : UAV에 관한 법률 개발 시 ICAO 의 역할에 대한 토론을 통해 장기적으로는 세계적 성능규격 및 표준들이 필요할 것이나 이들의 일부만이 ICAO의 표준 및 권장사항(SARP) 12) 이 되어야 함에 합의 제2차 비공식 ICAO 회의 : UAV 기술규격들이 RTCA와 EURO- CAE 내의 두 실무그룹에서 잘 개발 및 조율되고 있으며, 초기 단계인 당시 시점에서는 ICAO의 국제표준 및 권장사항(SARP) 제정은 필요하지 않음에 동의. 궁극적으로는 UAV 전용 SARP 제정 - 본 정책서는 조약국들이 UAS를 비-격리 공역에 통합하는데 필요한 ICAO의 관점을 제공하는 것이 목적임. - 무인 항공기(Pilotless aircraft) 당사국(조약국)의 특별 허가 없이 조종 사 없는 어떤 비행기도 영공을 비행할 수 없음 (조약 제8조) - 최상의 안전수준을 유지하여 다른 공역 사용자 및 지상 인원 및 자산에 대한 안전보장은 항구적인 ICAO의 법적 목표임. - 최소한 유인기와 등가의 안전수준(Equipment of Safety Level)을 유지 하여야 함. - 과거 군용무인기의 민간용 전환 및 최첨단 기술들(기본 기체 이외에 통신, 자율 소프트웨어, 임무장비 등) 접목으로 신뢰성 성숙 - 비행방식, 형상 등이 기존의 비행체와는 다른 무인기들의 등장 - 고고도 민간 운항 및 수송용 무인기도 가능한 기술수준으로 성숙됨. - 이러한 발전추세로 인한 항공교통관제(ATC)의 역할 및 감시의 강화가 더욱 필요함. - 비행규칙(부속서 2) 적용 - 충돌방지 ACAS 교범 (Doc 9863)에는 ACAS II는 군용 전술기 및 무 인기에 장착하기 위해 설계되지 않았다. 따라서 무인기에 ACAS II가 장 착되기 전에 기술적 및 운영상의 문제가 해결되어야만 한다 라고 기술하 고 있으며, 무인기에 특화된 자동 충돌방지 시스템. 즉, 유인기의 See- And-Avoid 능력이 있어야 함을 규정. - 항공교통서비스 : 항적통제 및 무인기 조종사와의 교신이 유인기 조종사 와 등가의 수준으로 갖추는 것은 장기 발전 과제임. - 기상서비스 : 기상서비스가 무인기 운영자에게 전달되어 안전 운항이 보장될 수 있어야 함. 12) ICAO는 규정에 해당하는 부속서(ANNEX, 현재 19개의 부속서 채택) 채택 시 국제표준 및 권장사항

33 비행체 및 시스템 인력(면허) - 비행체 인증 : 무인기는 비행체 외에 지원시스템(원격통제소, C2 데이터 링크 등) 없이는 운영 될 수 없으며 이들이 인증에 새로운 난이도를 더함. - 부속서 8(Airworthiness of Aircraft)에 따라 해당 무인기 감항당국이 해 당 감항 요구도에 따른 설계 측면의 인증서 발행. - 원격통제소 인증 : 원격통제소 및 C2 데이터링크에 대한 인증이 필요하나 아직 인증기준이 개발되지 않은 무인기 형상들이 있음. - 이외에도 무인기 시스템 내의 중복여유도를 요하는 많은 지원 시스템들에 대한 인증기준도 개발되어야 함(예, 비행체와 원격통제소 모두의 비행기록 장치, 감시 장비, 항공통신장비 등) - 원격통제소 운영자에 대한 당국의 면허가 요구됨. - 신체적합성, 인체공학적 요소 등 현행의 부속서 1(면허)과는 다른 변화 가능성이 있음. - 무인기 조종사 및 기타 원격 통제소 요원들에 대한 면허 및 교육훈련 : 현행의 ICAO 부속서 1에 따라 교육 및 훈련되고 자격이 부여되어야 함. < 표 1 > ICAO Cir 328 Unmanned Aircraft System(UAS) 주요 내용 이러한 무인 비행체에 관한 세계적인 발전추세와 함께 우리나라 민항당국(CAA, Civil Aviation Agency)인 국토교통부도 2013년 8월 29일 민간 무인항공기 개발 및 운영기반 구축을 위한 민간 무인항공기 실용화기술 개발 연구개발 사업을 2013년 부터 2022년까지 추진할 계획이라고 밝힌 바가 있으며, 현재 1단계 용역이 진행되고 있다. 이 계획에 따르면 국제 및 국내의 무인기 미래 시장 소요를 아래 그림 2, 3, 4 와 같이 예측하고 있으며, 요약하면 다음과 같다. 2012년 현재 세계 51개국 173종 개발, 76개국 178종 운용 중 전 세계적으로 항공산업은 연평균 4%, 무인기는 9% 성장 국내에서는 재해재난방지/피해조사, 원격탐사, 기상관측 등 운용범위가 점차 확산 되어 2022년까지 약 1,000여대의 수요 예상 우리나라 무인기체계 기술 세계 7위권으로 평가 (SARP, Standards and Recommended Practices)으로 제정할 필요성을 우선적으로 검토하여 필요한 경우는 기존의 부속서(ANNEX)를 개정 또는 신규 부속서를 제정하여 조약국들이 이를 한결같이 준수하 게 함으로써 국제 운항 간 안전을 도모하고 있다. 표준과 권장사항의 차이점은 다음과 같다. 표준(Standards) : 물리적 특성, 형상, 소재, 성능, 인원 또는 절차의 규격화로 이의 한결같은 적용 이 국제 항공운항의 안전을 보장하기 위해 필요한 항목들로 조약국들은 조약에 따라 이를 충족하여 야 하며 충족이 불가능 한 경우는 이사회에 통보하는 것이 의무적인 사항들(필수사항). 권고사항(Recommended Practices) : 물리적 특성, 형상, 소재, 성능, 인원 또는 절차의 규격화로 이의 한결같은 적용이 국제 항공운항의 안전과 효율성을 위하여 바람직한 항목들로 조약국들은 본 규약에 따라 충족을 위해 노력하여야 하는 사항(권고사항)

34 군사용으로 군단급 정찰기를 시작으로 현재 사단급, 차기군단급, 중고도 등 다양 한 체계 개발 진행 및 완료 민간용으로 근접 및 스마트 체계개발 완료 국제적인 무인항공기 추세와 더불어 우리나라 군용 무인항공기의 경우, 2009년 8 월 발효된 군용항공기 비행안전성 인증에 관한 법률 에 현재 지대공 미사일과 같은 일회용 발사체를 제외한 모든 비행체가 비행안전성 인증의 대상이 됨에 따라 13), 법적 인 비행안전성 인증(이하 감항인증 이라 한다.)의 범주 내에 들어와 있으며, 현재 수 십 kg 중량부터 수 톤에 이르는 대형 무인기까지 다양한 급의 무인기 개발이 진행 중 이거나 개발 소요가 꾸준히 증가하고 있는 실정이다. < 그림 2 > 유럽 민간 무인기 시장 예측 이러한 무인기 감항인증을 위한 우리나라 군 감항당국은 NATO의 감항인증 기술기 준인 STANAG 4671을 적용하여 왔다. 그러나 이 기술기준은 150kg 20,000kg 사 이의 최대이륙중량(MTOW, Maximum Take-Off Weight)을 갖는 고정익 UAV를 대 상으로 하고 있어, 최근 등장하고 있는 이보다 소형이거나 형식이 다른 수직이착륙 무 인헬기 또는 스마트 무인기 등에 대해 적용할 기준이 애매한 상태이다. 우리나라와 유 사하게 미국이나 유럽, 그리고 NATO 및 유럽의 EDA 등 항공 선진국/조직들도 최근 13) 법 제2조(목적) 제1호 군용항공기 란 국군이 사용하거나 군사용으로 국외에 수출하기 위한 비행기, 회전익항공기, 무인항공기, 비행선, 활공기와 그 밖에 항공에 사용할 수 있는 기기를 말한다

35 < 그림 3 > 국내 무인기 시장 예측 < 그림 4 > 전 세계 민간 무인기 시장 예측

36 소요가 급증하고 있는 STANAG 4671 적용 대상이 아닌 150kg 이하의 소형 고정익 및 CS-VLR(600kg 이하의 소형 유인 회전익기(Small Rotorcraft))급의 회전익 무인 기 감항인증을 위한 기술기준을 개발하기 위해 다양한 연구를 수행하고 있으나, 아직 가시적인 결과는 내놓지 못하고 있는 실정이다. 무인기들에 적용 가능한 현재 사용 중 및 개발 중인 기술기준들을 요약하면 아래 표 2와 같다. 기술기준 적용 대상 비고 STANAG kg 20,000kg급 중량을 갖는 고정익 군용무인기 : 399개 요구도 - Book 1 : 비행체 인증기준에 두 가지 항목 추가 Subpart H : Data Link Subpart I : UAV 통제소 - Book 2 : 수용가능한 충족방법 - NATO 개발 공표 - 사단, 군단, MUAV 등의 군용무인기 사업에 적용 중 - Part 23급(Normal, Utility, Acrobatic and Commuter Category) 기준 STANAG kg 초과 3,750kg 이하의 회전익 군용무인기 - 297개 요구도(예상) - STANAG 4671과 동일한 구조 - NATO 개발 중 - Draft 초안 상태 - CS-27급 기준 년 개발 시작 STANAG kg 이하의 고정익 군용무인기 - 69개 요구도 및 8개의 첨부(예상) Landing conditions Reciprocating Engines Electric Engines Propellers Hazard Reference System Stability Response Safety Management Plan UAS with an UAV of lower kinetic energy than 66J(49lb ft) certification guideline 14) (그림 5 참조) - NATO 개발 중 - Draft 초안 상태 - CS code와는 다른 형태 - Hybrid approach - 감항인증 기준의 최소 세트 추구 - 초경량 UAV를 위한 최저 사 망 에너지 기준(66J) 적용 - EDA MAWA 15) 가 군용 감항 인증 기준을 위한 기본 틀로 채택 STANAG kg 이하의 경량/초경량 회전익 - NATO 개발 중

37 군용무인기 - 69개 요구도 및 10개의 첨부(예상) - STANAG 4703과 동일한 구조 - Draft 초안 상태 년 개발 시작 CS-LURS V1.0 16) 750kg 이하의 증명된 최대이륙중량 17) 을 갖는 무인 회전익기 - Book 1 (Airworthiness Code) Subpart H : Reserve for Detect and Avoid Subpart I : UAV 통제소 - Book 2 (Acceptable Means of Compliance(AMC))로 구성. - STANAG 4671과 유사한 구조이나 Detect and Avoid를 위한 장을 예비(Reserve)로 남겨놓음. - EASA 개발 중 발행 - JARUS 18) 개발 FAA Order C 및 미 FAA의 경우는 별도의 무인기 감 항인증 기준을 채택하고 있지 않으며, 감항인증 신청 및 특별감항인증서 발 행을 위한 절차적인 내용을 담고 있 음. - 신청양식 및 양식 작성에 대한 설명 및 예시 제공 - 운영 공역 제한 - ATC 응답기(Transponder) 및 고도보고 시스템 요구도 - See-And-Avoid 방법 설명 - Lost link 절차 설명 - Case by case로 검토 MIL-HDBK-516B - 군용 유인기, 무인기, 고정익, 회전익 항공기 모두에 적용되는 기준 - 무인기에 특화되어 있는 기준이 아니 며 비행체에 관한 일반적인 인증기준 - 지상통제소에 관한 일반적인 안전 요 구 기준 제시 - 우리나라 군용항공기 표준 감항인증 기준으로 채택 - 무인기 전용 감항인증 기술 기준으로 적용하기 어려움 < 표 2 > 개발 중인 무인항공기 감항인증 기술기준 14) 충돌에너지가 66J 미만인 초경량급 무인기에 관한 감항인증 기준으로 (1) Design Usage Spectrum, (2) General Requirements, (3) Structures and Materials, (4) Propulsion System, (5) Systems and Equipment, (6) Continuous Airworthiness 장으로 구성. 15) EDA는 2008년 멤버 국가들의 유럽 군감항규정을 통합하는 것을 주목적으로 하는 군감항당국(MAWA) 포럼을 설립하였다. 이 MAWA 포럼은 이미 상당수의 형식인증, 정비 및 교육 그리고 기타의 보조 문서 들에 대한 통합된 유럽군용감항요구도(EMAR)를 개발 및 승인하였다 16) CS-LURS : Certification Specification for Light Unmanned Rotorcraft Systems의 약어로

38 표 2에서 보는 바와 같이 2010년 이후 무인기에 대한 감항인증 기술기준들이 유럽 연합 및 NATO 국가들을 중심으로 활발하게 연구 및 개발되고 있으며, 그 방향과 내용도 서로 닮아가고 있는 모습이다. 단, STANAG 4746은 150kg 이하의 초경량 무인 회전익기를 대상으로 개발 중인 반면, 같은 무인 회전익기를 대상으로 하는 CS- LURS(V1.0)은 750kg 이하의 무인기를 대상으로 하고 있어 두 개의 기준서가 모두 발행된 후에도 무게에 따른 적용 기준을 달리하는 것이 타당할 것이다. 여기서, 한 가지 주목할 내용은 유럽방위청(EDA) 소속의 군감항당국(MAWA, Military Air- worthiness Authority)의 경우, 많은 기술기준을 NATO 또는 민간 기준인 EASA의 CS 계열을 준용하고 있으며, 이 기준들의 개발에도 적극 참여하여 일종의 민 군 간의 통일성을 기하고 있다는 점이다. 이는 현재 유럽에서 진행되고 있는 하나의 하늘(One Sky) 19) 을 위한 제도적 통합의 일환으로도 판단된다. 이상에서 살펴 본 바와 같이 향후 10년 내에 세계는 무인항공기 기술의 혁신적 인 발전과 이에 따른 수요의 증가와 다양한 형태의 고성능 무인항공기들이 개발 출시될 것이 예상되며, 현재 군 관할 공역(제한된 공역)에서만 운용되고 있는 군용 무인항공기가 중고도 및 고도도 대형급 무인항공기들이 전력화와 함께 민간 항공교 통관제(ATC) 공역 진입(통합운영) 요구도 발생할 것이다. 이를 위해서는 오랫동안 세 계 각국의 무인기 정책에 따라 제한되어 왔던 무인기의 민간 공역 운항을 해소할 수 있는 시스템의 기술적 문제들인 See-And-Avoid, 항공교통관제(ATC)를 위한 TCAS 및 고도분리 요구도, 보다 긴밀한 UAV-Pilot-ATC 간의 통신 및 장비, Data Link 상실 시의 대처 등 UAV 자체의 감항인증 뿐만 아니라 우리나라 항공운 항 관제 시스템 전체를 포함한 기반구조가 함께 연계 발전되어야 한다. 한편, 현실적인 측면에서 150kg 이하의 고정익 무인항공기 및 회전익 무인항 공기는 선진국에서 조차 기술기준이 정립되지 않아 이에 대한 연구가 다각도로 JURUS Working Group 3(WG-3)에 의해 개발된 무인 경량급 회전익항공기에 적용되는 감항인증 기 술기준으로 2013년 말 현재 Version 1.0이 발간되었으나 EASA의 공식 비준은 되지 않은 상태임. 17) 미국 규정에서는 일반적으로 Maximum Take Off Weight(최대이륙중량)으로 사용하고 있으나 유럽 규정에서는 통상 maximum certified take-off weight 라는 용어를 사용함. 18) JARUS : Joint Authorities for Rulemaking for Unmanned Systems의 약어로 EASA 주관의 감항 인증 기술기준 제정을 위한 Working Group으로 유럽연합 국가들의 감항인증 기술기준 제정을 위한 중복 노력을 방지하고 무인기 인증과정에서 사용될 통일된 인증기준 및 운영 조건들(certification specifications and operational provisions)을 개발하여 궁극적으로는 ICAO 표준 및 권고사항 (SARP, Standards and Recommended Practices)에 반영하는 것을 목표로 하고 있다. European RPAS Roadmap Annex I page.37 ( ) 19) 현재 유럽은 EASA를 중심으로 한 민간과 군항공안전(감항)조직의 통합이 진행 중임. 또한 EASA- EDA 간 민-군 항공안전협력 강화( )를 통해 보다 안전한 하늘을 위한 EASA와 유럽방위청 (EDA, 유럽연합의 군사력 증강과 군사기술 연구 목적으로 창설된 연합기구로 미국이 주도하는 NATO 와는 독립적인 유럽만으로 이루어진 연합군사기구) 간 협력체계 강화를 위한 합의서에 서명함

39 < 그림 5 > STANAG 4703 ANNEX J의 대상 무인 비행체들(충돌에너지 66J 미만) 및 무게/속도 충돌에너지 계산 예 진행 중이다. 우리나라도 선진국과 보조를 맞춰 이에 대한 본격적인 연구와 준비를 해야 할 단계에 와 있다. 본 연구에서는 현재 진행 중이거나 가까운 장래에 계획되 어 있는 이러한 경량급 군용무인기들의 감항인증에 적용할 수 있는 기술기준과 절 차 등에 관한 내용을 제안하였으며, 이 연구결과는 무인항공기 개발 및 운영 간 비행안전성 확보에 기여하고, 미래 민간공역과의 통합 운영을 위한 기반 조성과 나아가서는 해외 수출을 위한 국가 경쟁력 제고에 기여할 것이다. 나. 연구의 목적 본 연구의 목적은 150kg 20,000kg 중량의 고정익 무인기를 대상으로 하는 STANAG 4671 감항인증 기술기준이 적용되지 않는 150kg 이하의 경량/초경량급 고정익 군용 무인항공기 및 기술기준이 아직 공표되지 회전익무인기에 적용할 기술기준에 대한 세 계적인 개발 추세를 분석 및 적용 방안을 제시하고, 최근 유럽방위청(EDA, European Defense Agency)이 제정 중에 있는 유럽 군용 감항규정(EMAR, European Military Airworthiness Regulation) 중 올해(2014년) 안에 승인될 것으로 예상하고 있는 EMAD R(Recognition) 규정이 추구하는 목적인 군용무인기 감항인증 업무에 대한 상 호 인정(Recognition) 제도와 상기 STANAG 4703 및 CS-LURS를 적용하기 위해

40 EASA 정책서인 Doc E.Y013-1에 제시된 시나리오 기준에 따른 충돌에너지 계산 절 차의 도입 필요성, 현재 적용하고 있는 최초 안전비행(SOF) 절차를 포함한 군용 무인 항공기의 개발 단계별 비행안전성을 제고하기 위한 보완 요소의 식별 및 개선방향 제 시, 군용 무인항공기의 수요군 운영단계에서의 비행안전성 보강, 그리고, STANAG 4586에서 규정하고 있는 무인기 상호운용성과 같은 운영 효율성과 부가적으로 비행 안전성에도 기여할 수 있는 기술개발 추진 방향 등을 제시함으로써 가까운 장래에 있 을 세계적인 기술기준들이 공표 된 후에도 우리나라 군용무인기 감항인증 업무에 미치 는 영향을 최소화 하고, 성공적으로 무인항공기 비행안전성을 확보하기 위한 로드맵을 제시하는 것이다

41 제 II 장 군용 무인기 일반 1. 군용무인기 역사 가. 군용 무인항공기 일반 현황 최근 들어 ICAO, 유럽항공안전청(EASA), 유럽방위청(EDA) 및 북대서양조약기 구(NATO) 등의 기관에서 민간공역으로의 무인항공기(민간용 및 군용 포함) 통합을 위한 법적 제도와 감항인증 기술기준 제정, 항로교통관제(ATC)를 위한 기술적 문제점 해 결을 위한 기반기술 연구 등이 활발하게 진행되고 있으나, 틸트로터형 무인기 및 전 기엔진을 사용하는 초소형 무인기 등과 같이 새로운 기술을 적용한 무인기들의 등장 과, 항공교통 통제를 위한 새로운 프로젝트인 FAA의 NEXTGEN 20) 및 EASA의 SEASAR 21) 프로그램의 진행과 함께 일부 지연이 발생하고 있지만(예, STANAG 4702, 4703 등 무인기 기술기준을 2013년까지 완료할 계획 이었으나 2014년 6월 현 재까지 Draft 버전 상태임), 큰 흐름에는 변화가 없는 상태이다. 한편, 군용 무인항공 기의 경우는 미군이 오랜 역사와 운영 대수 및 운영시간 측면에서 압도적인 우세를 보이고 있으며, 군용무인기의 역사에서도 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 여기서는 미 국방부가 발표한 군용무인기 로드맵 2005 ( ) 및 육 해 공 무인시스템을 통합한 무인시스템 통합 로드맵(Unmanned System Integrated Roadmap FY ) 내의 무인기 로드맵 분석과 EASA의 민간무인기 로드맵인 European-RPAS- Roadmap( ) 및 그 부속서 그리고 STANAG 작성을 주도해 온 영국 국방부 발표 논문인 Design and Airworthiness Requirements for Military Unmanned Air Vehicle 20) NEXTGEN : FAA가 개발 중인 통합항공교통통제를 위한 차세대 기반구조 개발 프로그램으로 (1) 위 성 기반으로 감시레이다 및 타 항적에 근접 시 자동으로 자신의 위치를 발송하는 자동종속감시시설- 방송(ADS-B, Automatic Dependent Surveillance-Broadcast), (2) 항공관제요원의 의사결정을 보강 하는 합동항공관제기술(CATMT, Collaborative Air Traffic Management Technology), (3) 디지털 데이터 통신을 통한 조종석 위협 신호를 보강한 Data Comm), (4) 노후화 된 아날로그 음성 통신 시 스템을 최첨단 디지털 기술로 보완(NVS, National Aerospace System Voice System). (5) 국가공역 체계에 대한 효율적, 실시간 데이터 교환 및 공유를 하도록 해 주는 범시스템정보관리(SWIM, System Wide Information Management) 서비스로 구성되어 있으며, 향후 모든 유인기 및 무인기가 ADS-B 를 장착할 경우 See-And-Avoid 및 공중충돌 방지를 위한 기술적 기반을 제공할 수 있다. 21) SESAR (Single European Sky ATM Research) : 유럽연합(EU)의 하나의 유럽하늘 구상 을 위해 능력의 한계에 도달한 유럽 항공교통 통제에 관한 연구를 목적으로 유럽연합(EU)과 유로콘트롤 (EUROCONTROL) 이 공동으로 일 부로 설립한 합동조직(SJU, SESAR Joint Undertaking)으로 FAA의 NEXTGEN과 유사한 연구 프로젝트를 수행하고 있다. 이 SESAR 프로젝트는 (1) 정의 단계( ), (2) 개발단계( ) 및 (3) 전개단계( )로 구분하여 진행되고 있다

42 Systems( ) (원문 및 번역본 : 별지 1), 2012년 독일 München 대학 연구논문 인 APPLICABILITY OF MILITARY UAS AIRWORTHINESS REGULATIONS TO CIVIL FIXED WING LIGHT UAS IN GERMANY (번역문 및 원문 : 별지 2), 그리고 Wikipedia 검색을 통해 군용 무인항공기를 포함한 무인항공기의 포괄적인 정의와 역사를 고찰하 였다. 나. 군용 무인항공기의 정의 및 역사 1) 군용 무인항공기의 정의 : Wikipedia 및 미 국방부 UAS Roadmap 2005의 군용 무인항공기에 대한 정의는 다음과 같다. [ Wikipedia의 무인비행체(UAV) 정의 ] 통상 드론으로 알려져 있는 무인비행체(UAV)는 인간 조종사가 탑승하지 않은 항공기 이 다. 이 항공기의 비행은 탑재된 컴퓨터에 의해 자율적으로 수행되거나 지상이나 타 비행 체에 탑승하고 있는 조종사에 의한 원격 제어를 통해 조종된다. 통상적인 발진 및 회수는 자동화된 시스템 기능이나 지상의 외부 조작사에 의해 이루어진다. [ 미 국방부 UAS Roadmap 2005의 군용 무인항공기 정의 ] 크루즈 미사일 무기와 UA 무기 시스템은 이들이 둘 다 무인이라는 점에서 종종 혼동된 다. 핵심 식별자는 (1) UA는 비행 종료 시점에서 회수를 위한 목적의 장비가 갖추어져 있 으며, 크루즈 미사일은 그렇지 않다는 점과 (2) 크루즈 미사일의 탄두가 이들의 기체에 맞 도록 조정 및 통합되어 있는데 반해 UA에 의해 운반되는 무장들은 그렇지 않다는 점이 다. 인간 조작사를 태우지 않는 동력 항공 비행체는 비행체 양력을 제공하기 위해 공력을 사용하며, 자율적으로 비행하거나 무인 조종될 수 있고, 소모되거나 회수될 수도 있으며 살상 또는 비살상( 非 殺 傷 ) 탑재물을 장착할 수 있다. 탄도 또는 반-탄도 비행체, 순항 미 사일 및 대포 탄도체들은 무인 항공 비행체로 간주되지 않는다. 비록 군용무인기에 국한되는 것은 아니지만, 로드맵 2005에서는 군용 무인항공 기의 필요성을 3D(dull, dirty, dangerous) 임무에는 사람이 타고 있는 유인 비행 체보다 무인기가 더 적합하기 때문이라고 아래와 같은 예시를 들어 설명하고 있다. 즉, 둔감함(The Dull) : 1999년 코소보 전투의 34일 동안 B-2 승무원들은 미주리에서 세르 비아까지 30시간의 왕복 임무를 비행하였다. 통상 두 명의 승무원이 세 번째 조종사로

43 보강되었지만 조종사의 피로 관리가 대대장의 가장 큰 우려사항 이었는데 40시간의 임무 가 자신의 대대원들의 최대 한계라고 판단하였다. 코소보 전투 후 RAND 연구소의 평가 는 단 2개 조의 2명 승무원으로 구성된 승무원 비율은 4개 승무원조로 증가 또는 다른 조건들(외국 기지사용)이 필요할 수도 있었다. 심각한 제한 요소로 B-2 승무원 비율을 두 배로 늘리는 것은 훈련 쏘티를 두 배로 늘리고 공군의 제한된 B-2 보유 대수의 비 행시간을 두 배로 늘리지 않는다면, B-2 승무원에 가용한 쏘티 수와 비행시간을 그들의 작전 기량이 수용할 수 있는 수준까지 줄일 것이 요구된다 라고 지적하고 있다. 더러움(The Dirty) : 공군과 해군은 1946년부터 1948년 사이에 핵폭탄이 폭발한 수분 후 방사능 샘플을 채취하기 위해 버섯구름 속으로 각각 무인 B-17과 F-6F를 사용하여 비행하였으며 이는 분명히 더러운 임무였다. 귀환한 UA는 세척되었고 샘플들은 지상 승무원이 방사능에 노출되는 것을 최소화하기 위하여 과일 따는 형태의 기계식 팔에 의 해 제거되었다. 1948년 공군은 비행 승무원에 대한 위험을 관리 가능한 것으로 결정하 였고 이 UA를 60파운드의 납 옷을 입은 조종사가 탄 유인 F-84로 교체하였다. 이들 조종사의 일부는 추락 후 자신들의 납 옷에 갇히거나 또는 장기 방사능 영향에 의해 사 망하였다. 유인 핵 낙진 샘플채취 임무는 1990년대까지 지속되었다. 위험함(The Dangerous) : 정찰임무는 역사적으로 위험한 임무였다. 제2차 세계대전 중 독일 상공을 비행한 연합군 폭격기 승무원들의 5%가 희생된데 비해, 연합군 제3정찰그 룹 조종사들의 25%가 북아프리카에서 숨졌다. 1960년 5월 1일 소비에트 연방이 미국의 U-2기를 격추하여 그 조종사를 생포했을 때 소련 상공의 유인 정찰 비행이 중단되었다. 5월 1일에는 수용가능한 위험도였던 이 임무는 5월 2일부로 정치적 및 군사적으로 수 용 불가한 위험도가 되었다. 비록 이 U-2기와 그 조종사(프란시스 게리 파월)가 냉전 정찰 임무에서의 23대의 유인기와 179명의 공중승무원 손실 중 하나이었지만 그들의 손실은 공군으로 하여금 이 임무를 위한 UA, 특히 AQM-34 Firebee와 록히드사의 D-21을 개발하는 계기가 되었다. 1965년과 1971년 사이에 중국 상공에서 잃은 7대의 UA는 거의 알려지지 않았다. 30년 후 해군의 EP-3의 불시착과 24명의 승무원 포로는 평시 정찰 임무들이 여전히 위험하며 정치적으로 민감한 것이다. 기타 UAS로 지원될 수 있는 것으로 보여지는 위험한 임무들은 SEAD, 강습 그리고 일부 전자적 공격이다. 베트남 및 이스라엘-아랍 전투에서 조종사와 항공기의 가장 높은 손실률은 이러한 형태 의 임무 중에 발생하였다. UA 활용의 첫 번째 목적들 중 하나는 고 위협 환경에서 인간 의 생명 손실 위험도를 줄이는 것이다. 2) 군용무인기의 역사 : Wikipedia는 군용무인기라는 개념에 대해 새로운 것은 아니며 1800년대 중반 오스트리아가 베니스를 공격할 때 폭탄을 채운 풍선을 보낸 것에 서부터 시작되었다고 설명하고 있다. 이런 개념으로 보면 군사용 무인기의 기원은 중국의 풍등으로 거슬러 올라갈 수도 있다. 여기서 1990년대 초의 군사훈련을 위한 공중표적인 드론(drones)으로부터 발전된 역사를 간략히 정리하면 아래 표 3과 같다

44 연대(연도) 내 용 비 고 오스트리아육군, 무인풍선을 이용하여 베니스 공격을 위한 폭탄 운반 기상(바람) 등에 취약 - 미국 니콜라 테슬러(Nikola Tesla) : 1912 무인 무장 항공기 가능성 언급 (무선제어기능 시범) 제 1 차 세 계 대 전 A.M. Low(미 육군), 최초의 동력 무인 비행체 제작 시도 - 미 해군, Flying Bomb 개발 및 시험 (최초의 제어된 무인비행체) - 미국 GM사 Charles Kettering이 BUG 폭격 무인항공기 개발. - Aerial Torpedo Aerial Target 용 Hewitt-Sperry사 Automatic Airplane 세계 최초 1회용 무인 기 무선통제비행 성공 제1차 세계대전 직후 - 다수의 무인조종 비행기 제작 - 영국 Queen Bee 비행 (1935) : 무인 표적 드론 제2차 세계대전 기간 중 ( ) - 무인기 기술 혁신적 발전 - 기총사격 표적용 및 공격용 무인기 - 나치 독일, 다양한 무인기 제작 활용 최초의 제트엔진 무인기 개발 (표적용 드론) - 한국전쟁에서 미군이 정찰 목적의 무인기 사용 미 해군 Beechcraft 무인기 버전 사업 - 큰 관심을 보이지 않음

45 구소련 상공에서 U-2 격추로 미군 무인기 사업 강화 - Red Wagon 비밀 무인기 사업 시작 베트남 전쟁 ( ) - 미 해군 무인기 전투임무에 최초 투입 - 미군이 베트남전에서 UAV를 사용하였 음을 공식적으로 인정(Lightning Bug) 소련이 제공한 지대공 미사일로 이스라 엘 전투기에 상당한 피해를 받자 이스라 엘은 기만기(Decoy)와 실시간 감시용 무인기 개발. 1982년 레바논 전투 시 작 초기 방공망 완전 무력화에 공헌 미 해군, Pioneer UAV 항모 USS Iowa 에 최초 배치 걸프전 - 이스라엘, 미익 없는 3차원 추력조향 스 텔스기 시범에 최초로 무인기 사용 - 미 국방부, 미국 AAI사와 이스라엘 Mazlat사 간 Pioneer UAV 합작개발 계약 체결 년 걸프전에 많은 수의 Pioneer 및 신규 UAV들이 사용됨 미 공군, Predator 정찰대 창설 영국육군, GEC-Marconi Phpenix UAV 투입 시작