l 정책연구보고서 2 0 0 3. 9 증 끄끄도정잔용무언닫긍 7 l 사염추씨응위한사전분석 국방대학교
정책연구보고서 2 0 0 3. 9 증 - 끄끄도정잔용무언탕긍 7 I 사업추씨응 위한사꺼분석 연구책잉 : 깅청환 연구원 : 권용수 연구보 ξ 원 : 최언수 배재식 박진국 국방대학교
본연구내용은 2 0 0 3 년도국방부연구개발관질의 용역과제를수행한것으로서국방대학교의공식적언견해가아니며, 연구참여자들의개언적언의견엄 - 본자료는군사보안업무시행규칙을적용하여보안성검토후발간된자료임. 본자료는군사목적이외의사용을금하며복제및복사를금하고허가없이영외반출을금함.
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목 차 요약 - - - - - - - - - - 1 x x x 1 I 서콘 - - - - - - l 1. 연구배경및목적 - l 2. 연구범위및방법 2 H 무언항공기의일반적고찰 - - 4 1. 무인항공기개요 4 2. 무인항공기운영개념 l 3 m 국내 1. 국내 외개발및운영사례분석 1 5 외무인항공기개발및운영현황 1 5 2. 무인항공기기술발전및개발추세 4 8 3. 무인항공기개발의경제성분석 - 5 5 W 국내개발펼요성몇가능성분석 6 l 1. 한반도전장위협분석 - 6 1 2. 한국적무인항공기운영개념 7 0 3. 국내개발필요성분석 8 5 4. 군요구조건과개발전략 - - 9 4 5. 국내개발가능성 ( 기술수준 ) 분석 1 O l 6. 무인항공기체계의상호운영성 - 1 1 6
V 국제공동 / 기술협력개발펼요성몇가능성분석 - l 2 0 1. 국제공동 / 기술협력개발의필요성분석 1 2 0 2. 국제공동 / 기술협력개발의가능성분석 1 2 5 3. 국제공동 / 기술협력개발전략 l 2 9 W 획득방법별경제성분석 l 3 4 1. 경제성 분석개요 - - - l 3 4 2. 획득비 용 추정 1 4 0 3. 운영유지비용추정 l 7 0 4. 획득방법별경제성 비교분석 l 7 6 W 획득 1 창법별파급효과 분석 - - - l 8 0 1. 파급효과분석개요 1 8 1 2. 파급효과요소별획득방법비교 l 8 2 3. 획득방법 별 파급효과 비교 - 1 9 6 v m 결론 - l 9 8 참고문현 2 0 0 부록 2 0 2 1. 전산 : 모델 ( S 많 R - f D 이용중정찰용 U A V 수명주기비용추정결과 - - - 2 0 3 2. 회귀분석이용중정찰용 U A V 개발비용추정결과 2 0 9
표 목차 < 표 2-1 > 육 해 공군작동기체계에따른무인무기체계 9 < 표 2-2 > 작전반경에따른무인항공기분류 - - - 9 < 표 2-3 > 비행고도별무인항공기분류 - 1 0 < 표 2-4 > 군사적운영목적에따른무인항공기분류 l l < 표 2 5 > 무인항공기탑재장비현황 l 2 < 표 3 l > 군단급무인항공기의작전성능 - - l 7 < 표 3-2 > 군단급무인항공기기관별개발사업참여현황 1 7 < 표 3-3 > 스마트무인항공기단계별개발목표 - l 9 < 표 3-4 > 미국의전술무인항공기성능및제원 - - 2 2 < 표 3-5 > 미국의체공형무인항공기성능및제원 - - - 2 5 < 표 3-6 > 이스라엘의무인항공기성능및제원 3 l < 표 3-7 > 이스라엘의작전그룹별무인항공기현황 3 2 < 표 3-8 > 러시아의무인항공기성능및제원 3 3 < 표 3-9 > 일본의무인항공기형상 - - - 3 3 < 표 3 l O > 북한의무인항공기체계제원및성능 3 5 < 표 3 - l l > 코소보전투에투입된각국의무인항공기 - - - - 4 3 < 표 3-1 2 > 미국의소형무인항공기 S e a s c a n 성능특성 5 1 < 표 3-1 3 > 유인항공기와무인항공기의개발비용비교 5 8 < 표 3 - l 4 > 유인항공기와무인항공기의획득비용비교 - - 5 9 < 표 4-1 > 공중 미사일위협무기체계특성 - - - 6 3 < 표 4-2 > 북한의위협무기 6 5
< 표 4-3 > 러시아의 주요미사일 위협 - - - 6 8 < 표 4-4 > 굽강체계주요성능 - - 7 1 < 표 4-5 > 국내한국군및미군의정보자산 현황 7 2 < 표 4-6 > 전술용푸인항공기운영개념 7 5 < 표 4-7 > 북한의 대공무기현황 7 7 < 표 4-8 > 푸인항공기탑재장비구분 7 9 < 표 4-9 > 중 무인항공기의운영개념 8 0 < 표 4 l O > 국내정찰위성운영계획 8 2 < 표 4 - l l > 대표적인소형무인항공기 8 4 < 표 4-1 2 > 무인항공기관련기술의파급효과 8 9 < 표 4 l 3 > 연구개발과해외구매방법의수명주기비용비교 9 1 < 표 4 - l 4 > 중 무인항공기요구성능 9 6 < 표 4 - l 5 > 전력별예상소요군및목표시기 9 8 < 표 4 l 6 > 무기체계연구개발시의수명주기모델 9 9 < 표 4 - l 7 > 국내개발무인항공기와해외무인항공기의성능비교 - - - l O 2 < 표 4 - l 8 > 중 무인향공기소요기술 1 0 4 < 표 4 - l 9 > 군단급무인항공기개발시점의국내무인향공기기숲수준 l O 5 < 표 4-2 O > 핵심기술 ( 체계통합기술 ) 획득계획 l O 6 < 표 4-2 1 > 핵심기술 ( 고공장시간체공용기체 ) 획뜩계획 - l O 7 < 표 4-2 2 > 핵심기술 ( 비행조종계통빛항공전자장비 ) 획득계획 1 0 8 < 표 4 2 3 > 영상장비센서별특성 1 0 9 < 표 4-2 4 > 군단급무인기및위성봐중 정찰무인 7 벼밍 I R 비교 1 1 0
< 표 4-2 5 > 핵심기술 ( E o α R ) 획득계획 - - l l l < 표 4-2 6 > 핵심기술 ( S A R 에 J T I ) 획득계획 l l 2 < 표 4-2 7 > 핵심기술 ( 데이타링크 ) 획득계획 l l 3 < 표 4-2 8 > 핵심기술 ( 임무통제빛이착륙통제장비 ) 획득계획 - - 1 1 3 < 표 4-2 9 > 무인항공기체계분야별상호운영성가능여부 l l 7 < 표 4-3 0 > 국내 정찰체계의데이터전송속도 1 1 8 < 표 5-1 > 한국내현재정보전력및미래대체전력현황 l 2 0 < 표 5-2 > 국내개발과국제공동연구개발의개발비용비교 1 2 3 < 표 5-3 > 이스라엘매 m매 L A T 사의외국과의협력개발사례 1 2 8 < 표 5 4 > 이스라엘및미국의국제공동 / 기술협력개발가능여부 1 2 8 < 표 5 5 > 획득목표체계와이글2 의 성능비교 1 3 0 < 표 5-6 > 국제공동연구개발의고려사항 1 3 l < 표 5-7 > 국제공동개발비용및작업분담내용 1 3 2 < 표 6-1 > 중 정찰용무인호핑기체계 E B S 레벨별요소현황 - - - 1 4 3 < 표 6-2 > S E E R - H 모델 공통적용변수 1 4 3 < 표 6-3 > U A V 국내개발비분석결과 1 5 l < 표 6-4 > U A V 체계구성요소별시제비 ( 국과연기여비포함 ) 1 5 2 < 표 6-5 > I J A R l 개발을위한국과연투입인력 - 1 5 3 < 표 6-6 > U A V 개발을위한국과연기여비용 - 1 5 4 < 표 6-7 > U A V 실시제비산출결과 - 1 5 5 < 표 6-8 > U A V 개발예산과전산모델추정실개발비비교 l 5 6 < 표 6-9 > U A V 개발비추정을위한회귀분석표본집단 1 5 8
< 표 6 1 0 > 분석기준년도 U A V 개발비환산표본집단 1 5 9 < 표 6 1 1 > U A V 개발비회귀분석을위한독립변수선정결과 - 1 6 0 < 표 6 - l 2 > U A V 개발비추정회귀모형결정결과 - - 1 6 0 < 표 6-1 3 > 회귀분석에의한 U A V 국내개발비추정결과 l 6 1 < 표 6-1 4 > 추정방법별 U A V 국내개발비추정결과비교 1 6 l < 표 6 1 5 > 중 정찰용 U A V 양산비용추정결과 - - - 1 6 2 < 표 6 - l 6 > 획득목표체계와이글 - 2 주요제원및성능비교 l 6 4 < 표 6-1 7 > 이글 2 제안금액 ( I A I 사제시 ) - - 1 6 5 < 표 6 1 8 > 획득목표체계와글로별호크주요제원및성능비교 - - - 1 6 6 < 표 6 l 9 > 글로벌호크해외구매가추정내역 l 6 7 < 표 6-2 0 > U A V 기종별해외구매획득비용비교 - - - 1 6 8 < 표 6-2 1 > U A V 국제공동연구개발에대한제안내용 - - - - 1 6 9 < 표 6 2 2 > U A V 국제공동연구개발의획득비용추정결과 - l 6 9 < 표 6-2 3 > S E E R - H 모델운영유지비추정관련주요입력변수 - 1 7 1 < 표 6-2 4 > U A V 국내개발의운영유지비추정결과 - 1 7 2 < 표 6 2 5 > & a d g 체계와금강체계의획득비대비평균연간운영유지비율 1 7 3 < 표 6-2 6 > U A V 해외구매의운영유지비추정결과 1 7 4 < 표 6-2 7 > U A V 국제공동개발의수명주기운영유지비추정결과 - - - 1 7 5 < 표 6-2 8 > U A V 획득방법별획득비비교 1 7 5 < 표 6 2 9 > U A V 획득방법별운영유지비비교 l 7 6 < 표 6-3 0 > U A V 획득방법별수명주기비용비교 1 7 7 < 표 7-1 > 무기체계획득파급효과분석절차 l 8 0 < 표 7-2 > 개발목표장비와해외유사체계의탑재장비성능비교 1 8 3
< 표 7 3 > 이스라엘국영항공사의무인항공기운영시결함발생비율 1 8 4 < 표 7-4 > 획득방법별전력화예상가능시기 1 8 5 < 표 7-5 > 획득방법별수명주기비용 1 9 0 < 표 7-6 > 획득방법별파급효과비교결과 1 9 6 < 표 7-7 > 무인헝공기국제공동개발및기술협력개발의장 단점비교 1 9 7
그링목차 < 그럼 1-1 > < 그럼 2 l > < 그림 3-1 > < 그림 3-2 > < 그힘 3-3 > < 그림 3-4 > < 그탬 3-5 > < 그림 3-6 > < 그럼 3 7 > < 그림 3-8 > 연구수행방법세부절차 3 무인항공기체계의구성형태 및운영또 - - - - - 8 군단급푸인항공기 - - - l 6 미국의 무인항공기 개발 로드맴 2 1 프레데터형상 - - 2 3 글로벌호크형상 2 4 프레데터 A 형 ( 좌측 ) 과프레데터 B 형 ( 우측 ) 2 6 X - 4 5 A ( 왼쪽 ) 및 페가수스 ( 오른쪽 ) 무인전투기 형상 - - - 2 7 잠수함발사 M P A V 2 8 K E n i - U A V ( F R D E R ) 를장착한 프레데터 - 2 8 < 그림 3-9 > F i r e S c o u t 운영개념도 3 0 < 그럼 3 - l O > 영국무인항공기워치키퍼 3 6 < 그림 3 l l > 프랑스무인항공기끄레세렐 - 3 7 < 그림 3 l 2 > 무인항공기체계비용구성도 - - - 5 0 < 그림 3-1 3 > 동일비용으로획득가능한무기체계수량비교 - - 5 6 < 그림 4-1 > 북한및주변국의위협범위 6 2 < 그럼 4 2 > 영국 B A E 사의호크기 - - - 7 l < 그림 4-3 > 전술용차기군단급무인항공기 운영개념도 7 5 < 그림 4-4 > 중 무인항공기운영개념도 7 9 < 그림 4-5 > 무인항공기운영개념도 8 3 < 그럼 4-6 > 한국적무인항공기운영개념 - - - - - 8 7
< 그림 4-7 > 한국적정보전력운영 / 획득로드맴 8 8 < 그림 4-8 > 한국군무인항공기체계의단계별개발개념 9 7 < 그림 4-9 > 운영체계별영상장비구분 - l O 9 < 그림 4 - l O > 중 무인항공기핵심기술개발계획 1 1 4 < 그림 4 l l > 중 무인헝공기핵심기술개발수준 l l 5 < 그림 5-1 > 국제공동연구개발을통한무인항공기개발계획 l 2 1 < 그림 6-1 > 중정찰용푸인항공기경제성분석방법및절차 - 1 3 4 < 그림 6-2 > 중 < 그펌 6-3 > 중 < 그림 6-4 > 중 < 그럼 6-5 > 중 < 그림 6-6 > 중 < 그럼 6 7 > 중 < 그림 6-8 > 중 < 그림 6-9 > 중 정찰용무인항공기체계구성도 1 3 5 정찰용 U A V 비행체구성도 1 3 6 정찰용 U A V E o α R 체계구성또 1 3 7 정찰용 U A V S A R찌 I T I 체계구성도 - - - 1 3 7 정찰용 U A V S A R A J T I 운영모드 1 3 8 정찰용 U A V 임무계획통제체계구성도 - - 1 3 8 정찰용 U A V 이착륙통제체계구성도 - - - 1 3 9 정찰용 U A V 데이터렁크체계구성도 1 3 9 < 그림 6 - l O > S E E R - H 모델을이용한비용추정절차 1 4 l < 그림 6 - l l > 중 정찰용무인항공기체계 E B S 계층구조 - - - 1 4 2 < 그림 6 - l 2 > S E E R - H 모델사업총괄변수입력화면 - - - 1 4 4 < 그림 6-1 3 > S E E R - H 모델불가상승율지수입력화면 - 1 4 5 < 그럼 6 1 4 > U A V 시스템 ( P r o j e c t 요소 ) 입릭및출력화면 1 4 6 < 그림 6-1 5 > U A V 비행체 ( 롤업요소 ) 입력및출력화면 - 1 4 7 < 그림 6 - l 6 > U A V 기계요소 ( 주익 ) 입력및출력화면 1 4 8
< 그림 6-1 7 > U A V 유압장치 ( 전자요소 ) 입력 및 출력화면 - - - - 1 4 9 < 그림 6 - l 8 > U A V 엔진 ( 구매 / 통합요소 ) 입력 및 출럭 화면 - - - - 1 5 0 < 그림 6-1 9 > 중고고또무인향공기체계구성요소별실시제비 구성비율 - - - l 5 5 < 그림 6-2 O > 유사장비 추정절차 - - - - - - l 5 7 < 그림 6-2 l > 중정찰용 U A V 획득방법별경제성비교 - - - 1 7 8 < 그림 7-1 > 파급효과요소 1 8 1
경제성분석수 며주1 부} 용비, 키사서요약 I. 서론. 연구목적 중 정찰용무인항공기 사업추진을위한사전분석 연구로획득방법결 정을위한경제성분석과 함께국내개발 추진필요성 및적절성을분석하기 위함 口연구범위 A 국내연구개발의필요성과개발비용에대한비용의적절성판탠분석 개발가능성및개발비용의적절성 개발에필요한핵심기술확보및타무기체계적용여부 개발대상장비와해외개발유사장비와의운용개념및경제성검토 군요구조건과의연계성및우리의개발전략 A 국내연구개발또는해외구매에따른수명주기비용분석 국내연구개발에따른수명주기비용분석 해외구매에따른수병주기비용분석 口연구방법 / 절차 기술수준 분석 사업추비별진교관련기관의견수렴 ) 대안분석(
H. 무언항공기의일반적고찰 무인항공기 체계의구성 일반적으로무인항공기체계는무인항공기비행체 ( 임무용비행체및공중중계용 비행체 ), 탑재장비 ( E O / 따 νs A R ), 자료송 착륙통제장비, 지상중계장비 ) 등으로구성되어있음. 수신장비, 지상장비 ( 임무통제장비, 이 학홈흥농 E 뻐 임무무인항공기 군사위성 냉 & * 공중중계기 정찰목고 I R. 국내 외개발및운영사례분석 口국내개발및운영현황 A 군단급무인항공기 : 2 O 에년도개발완료, 실전배치 군단급정찰용무인항공기는유인항공기의작전수행이제한되는주야간 영상정보를획득하여실시간전송하는임무를수행. 군단급정찰용무인항공기사업에대한기관별참여내용은다음과같음. - l l -
기관수행내용 국과연 사엽관리, 기술관리, 규격화및형상관리, 기술시험평가, 영상감지기개발 소요군 ( 육군 ) 운용시험평가, 종합군수지원시험평가 대우중공업개발책임, 체계종합, 비행체개발, 종합군수지원 ( 현재 K A I ) 개발 업체 대우통신통신장비 ( 현재엠텍 ) L G 이노텍비행조종컴퓨터 한국화이버복합재부푼제작 삼성탈레스영상감지기제작 口외국의개발및운영현황 A 미국의무언항공기개발및운영현황 프레데터 ( P r e d a t o r ) 무인항공기는제너럴아토믹스사에의해 1 E % 년부터생산되어왔으며, 최끈에는개량형 ( B 형 ) 으로약 l 4 g n ( 4 5, 여 m ) 고도에서운영하며 b n b a t 기능이추가된모델을개발중 G l o b a l H a w k 무인항공기는 N o r t h r o p G m m m a l l 사에서개발중인체 공형정찰무인항공기로서약 2 O K m ( 6 5, O O O f t ) 고도에서운영하며, 2 O O 3 년초도 생산중 프레데터는미공군이 6 0 대, C I A 가 2 2 대를운영중엄 - i i i -
G l o b a I 구핀닝 r f f e d a t o r f f e d a t o r B D a r k S t a r f f a w k 사업명 표즈 중 꼬도과 무인항공기무인항공기무인항공기무인항공기 @ 댄 λ4 작전반경 비행최대중량 U 3 + lô\ 2 5 O O O 4 5, O O O 6 5 O O O 5 0, O O O 체공시 (kg) (kn) ( 1 1 r ) 4 0 3 2 3 8 l 2 7 4 0 7 2 0 5, 5 5 6 9 2 6 1, 0 2 2 4, 5 3 6 l l, 6 l 2 3, 9 0 1 처 1 폭 / 칠이 ( m ) 1 4. 8 / 8. 2 2 0. 1 / 1 0. 8 3 4. 5 / 1 3. 5 2 1 / 4. 6 탑재중량 (Kg) 임무장비 a E o m 및 E o m 및 E o m 및 E O 또는 m S A R S A R S A R 4 3 6 3 8 8 9 N o r t h r o p 개발엽체 G e n e r a l A t o m i c s A S I G r u n m a n R y a n I± : k 1 1 c c d P v I a r t i n 4 이스라엘의개발및운영현황 미국과경쟁이되는무기체계의개발을지양하고미국이개발하지않는무 인항공기의 개발 프랑스등유럽국가둡과공동개발 / 생산중이며미국과도공동연구개발을똥 하여미국과의경쟁을회피 이스라엘방위군 - ( I D F ) 에서무인항공기를운영하고있으며, 많은나라뜰 ( 미 국, 프랑스, 스위스및익명을요구하는나라뜰 ) 이이스라엘의무인항공기를 구매하였음 - l V -
기종명 E H o n e c r H e r m e s H e r o n H e r o n - H u n t e r T u r b o l 5 0 0 ( E a g I G ) R0 p (ÅJ 1 e - 2 ) 전폭 / 전 Ç ( m ) 5. 1 5 / 4. 2 6 l 8 / 9. 4 8. 9 / 6. 9 l 6. 6 / 9. 3 2 6 / 1 3. l 이 ¹YÉÉ ( k g ) 2 0 4 1 6 5 0 7 2 7 l, 1 0 0 1, 6 5 0 작전반경탑재중 (kn) É ( k g ) 4 5 3 0 0 9 l 2 5 0 4 5 0 체공시간 (hr) l O O 2 0 0 l 5 0 2 3 0 3 0 0 5 2 4 l 2 3 0 2 4 운영 à³ä ( f t ) 1 5 O O O 3 3 O O O l 5 O O O 2 5 O O O 4 5, O O O 제작회사 I A I S i l³ e r A r r o w I A I I A I I A I I V. 국내개방펄요성및가능성분석 口 한국적무인호 L 공기운영개념 A 북한위협대비 전술정보수집을위한군단급무인항공기에이어북한의주요지점감시 정찰을위해획득이요구되는무인정찰기는현재운영중인금강체계륜대체 할수있는중 정찰용무인항공기임 - 금강체계운영시간은 6 시간으로지속적감시능력제한됨 ( 미군의 U - 2 유인정찰기로극복 ) - 따라서, 한국군의독자적인대북한정보수집을위한중고도급이상의정찰용무 인호 L 공기 필요 - v -
좋풀현늦군사위성 중 정찰용 임무무인항공기 4 5, O O O f t 룰르 Z 대기무인기받용 R 탑재중량 5 0 0 K g 이학 E O / l R / S A R 탑재 2 4 시간운영 2 0 0 K I R A 주변국위협대비 불특정위협에대한광역감시권을가지는정보전력으로군사위성 찰용무인항공기의 필요성증대 및정 口 국내개발필요성분석 4 비익성정찰체계의해외의존도최소화를위한자주적정보 J 정찰전력 개발 북한에대한전략정보의대부분을 미군에 의 자주적인정보전력운영을위해단계적 ( 저중 - 급 ) 으로 를개발하여한국적무인항공기체계 구성 무인항공기 O 한국적 무인항공기체계 - 전술무인항공기 : 사단급 / 차기군단급전술무인항공기 전략무인항공기 : 중 / 전략무인항공기 - v i -
군사위성 { ε ι * g τ 받쏠 - - 서종 * * C 2 + S e n s o r 광 S e n s o r 5 O l g l l 2 C O l g l l 5 0 0 l m l, O O O 띠 1 한국적정보전력운영및획득 로드랩 - 무인항공기해외구매 계획 ( 공군 ) 과함께중 무인항공기의 국내연구개발병행추진 2 삐 l 9 2 W k 5 2 0 1 0 2 0 1 5 2 0 2 0 2 0 2 5 현운용전력 흉 똘훌정찰위혔훗 짧 p l F 2 전략 훨훨정찰위성 앓 ; : 미래확보소요전력 꾀도무인기해외매중꼬도 τ 인 7 } 개발 서능 전구급 대체 ( 전술) 군단급무인기 성능개량 차기군단급 핵심기슬 / 부픔개발및응용연구 - V l l -
4 무인기체계및위성정보체계관련기술축적및개발기술의연계 우리는군단급무인항공기및유사체계 ( 유인항공기및정찰위성 ) 개발경험 과기술기반을확보히고있음 확보된기술을활용하여군단급무인기성능개량 ( 차기군단급 ), 나아가중 무인호핑기개발로연계 차후무인항공기및무인전투기개발과도연계 A 무인항공기관련기술파급효과의극대화 무인호 L 공기관련기술은형빙기설계기술은물론전자 제기술, 통신링크촬통한자료전송및수신기술, 자동비행 / 이 이포함된기술로파급효과가높음 정찰위성 / 항공우주및민수용으로도활용성이 높은기술 굉학적인영상압축및해 착륙기술등 무인형꽁?} 관련가술파갑효과 자꽁항볍시스템 G F S 정보룹이용한 3 차원위치측정및 g 표 S 룹이용한 단축기술 비행체자콩제어및로봇제어관련기술영상처리관련 O 정찰위성 g 용 술키끼 영상압축및합성기술 유 / 무선통신 무선화상및 R F 전송기술 관련기술 U S B 인터페이스기술끈거리무선통신모률응용기술 민수용 스마트무인기 개발계획 : 2 0 0 2 ~ 2 0 1 2 ( 1 0 년간 ), 총 1, 4 0 0 억원 A 수명주기 비용의 경제성 및운용의효율성 연구개발시 획득비가 해외구매시보다 크지만 운영유지비흘 포함한 수명 주기비용은 비슷한 수준으로 판단됨 구분 회드비 ) 1-1 운영유지비수명주기 ( 개발비포함 ) ( 2 0±D ) 바용 국내연구개발 5, 7 9 8 5, 1 6 3 1 0, 9 6 I 해외구매 ( 글로벌호크 ) 2 5 6 9 7 0 9 l 9, 6 6 0 - v i i i -
자주적정보전력보유운영 / 정비의효율화등기타요소룹고려시에는국 내연구개발이해외구매보다경제적임 A 전략무기판매및기술이전통제에대한대응전략 미국은전략무인항공기 ( 글로벌호크, 프레데터 ) 의해외판매및기술이전통 저 l 대응전략으로서무인항공기국내연구개발추진은필수적인전략임 4 방산업체경영개선 / 수출시장개척 0 군단급무인항공기양산 ( ~ 2 0 0 4 년 ) 과연계하여 2 O O 5 년도부터중 무 인항공기사업을국내연구개발로추진하여방산업체인력 / 시설의유휴화방지, 경영개선, 수출시장개척가능 口군요구조건과 개발전략 A 군 - 요구조건 O 금강체계 ( 3 8, O O O f t ) 대체전력으로활용할수있는중고도급이상의무인정 찰항공기 필요 - 한반도내광역김시권을가지는작전반경 g p k n ( 위성경유시 ) 의중고도급전략 무인항공기 - 2 4 시간이상의체공시간확보및주 재장비 ( E O / q R / S A R ) 동시장착 야, 악천후시에도운영가능한탑 - - 대공포 / 유도탄회피룹위한 4 5 O O O f t 이상의운영고도요구 4 개발전략 저 - 중 - 무인항공기의자주적, 단계적개발 - 군단급무인헝공기성능개량을통한차기군단급무인헝공기개발 - 중 무인헝공기개발에이어무인항공기및무인전투기개발 - l X -
때 때2 O O 5 2 0 1 0 2 0 1 5 2 0 2 0 랴1 % I m 4 5, m o - - 5, O O O 군단급무인항공기 성능개량 고도 - { t 핵심기술 / 부품개발및응용연구 0 중 무인항공기의나선형개발 우리의기술수준을고려시중 무인항공기개발은고위혐의연구개 발이므로, 단계별위험관리를똥한나선형개발방식적용 단계별로핵심기술개발하지못한채체계통합위주로추진할경우전력화 시기충족을위해외국으로부터핵심부품을통채로구입하는경우발생 나선형개발방식 : 개발단계별위험관리를통한개발방식으로사전에체계의요 구조건 ( Rα ) 을확정하지않고개발단계별목표결정후위험레벨을평가한디음위, 험분야별해결방법을찾아시제품을개발히며 다음단계의 목표를설정히는망식의 개발샘임 조기전력화및개발위험감소룹위한국제협력연구개발 - 한국내미군주둔전략의변경으로한국군의독자적인정보전력조기획득 이요망되나, - 국내독자개발시장기간의개발기간 ( ~ 2 O l 5 년 ) 및높은개발위험으로 조기획득이 곤란하므로 - 조기전력화및개발위험감소룹위해무인호핑기개발선진국과의국제협력연구개 발을통해조기 ( 2 0 1 0 년까지 ) 에중 무인항공기를개발하는국제협력연 구개발 ( 국제공동 / 기술협력개발 ) 전략구상필요 - x -
는이口 국내개발능력분석 A 국내개발능력분석 군단급무인항공기개발로후속무인항공기개발사업을추진할수 정찰용무언항공기체계관련기술은비행체의동체구조, 공기 중사 기반마련 역학, 기계류및생산기술의경우개발목표기술의 7 0 ~ 8 0 % 수준임에비해핵심기술분야인 E O / I R, S A R 영상장비, 항공전자, 무정제어및비행제어 분야는 4 0 ~ 5 0 % 수준으로 현단계에서중고도급이상의고성능무인항공기연구개발에는제한이따 르나군요구기간 ( 2 0 1 5 ) 까지는개발이가능할것으로사료됨 = ; E O / I R, S A R 빛데이타링크등필요한핵섬기술을우선선정하여응용 연구 / 시험개발등을통해관련기술을선확보해야함 A 핵섬기술분야설정 0 무인비행체 : 고공 ( 4 5, O O O f t ) 이상, 장시간 ( 2 4 시간 ) 체공을위한무인비행체 고신뢰다중화비행조종계통및항공전자장비 엔진 : 고효율고공장시간체공용터보팬엔진 영상장비센서 : 원거리, 전천후정찰용 E O / I R d u a l b a n d 영상감지기및 S A R 가시젠위성데이터링크 : 고해상도영상정보전송데이터링크 o x 1 상통제체계 : 임무계획, 비행통제및영상처리체계 처 l 계통합및실물 / 모의시험평가 A 국내기술수준및개발가능성검토 개발목표대상인중 무인항공기개발에필요한개발목표기술수 준을 1 0 0 % 라고가정함 체계통합및비행체기술수준은 T - 많호핑기및군단급무인형공기체계개발과정에 서주요기술을호뾰하여 g % 수준임 0 엄무똥제장비는군단급무인항공기와중 무인항공기의공통부분이가 장많은장비로서 8 0 % 의 기술수준엄 - X l -
데이터렁크는 6 h n P S 를 l o o n & p s 로전송속도룹올리는굉 - 대역적용기술이부족하 여 7 0 % 수준임. 스마트무인기사업을통해확보된데이터링크기술 ( 1 O M b p s 급 ) 을활용하며응용연구룹통해 2 0 1 5 년이전까지개발이가능할것으로판 단됨 영상장비는고도의기술을요구허는핵섬기술로서 S A R 의경우선호처리기술및 핵심기술인 S l m t n 뼈 e 기술이부족하여 % % 수준임. 일부품목의해외협력과함 께현재진행중인신호처리기술응용연구 ( 0 4 ) 및시험개발 ( 0 5-2 O l 0 년끼지개발이가능한것으로판단됨 0 9 ) 룹통해 전체적으로핵심기술별개발은개발계획기간 ( E ~ 1 5 ) 내에개발이가능할것으로판, 딘-되나추진장비 ( 엔진 ) 의 해외구매 및 탑재장비 일부의 해외기술협력이 원활히 진행 될것을 전제로 하여야 하므로 현재 우리의 기술수준으로는 목표수준기술과 개발가능 기술과의 기술차이 ( T e c h n o l o g y G a p ) 가 상당부분 상존하고 있어 독자개발에는 어려윤이 있는 것으로판단됨 일부핵섬기술은이를보유한선진국 ( 미국, 이스라엘 ) 의업체로부터기술지 원이나국제협력연구개발을추진한다면개발기간 ( 1 0 년간 ) 내에개발이가능 할것으로 판단됨 l O O 기 A - 7 5 걷 ε ι 0 - : Z L Ä r ( % ) 5 0 2 5 체계통합 / 4 - Ç»4Ç ¾D ( S A R, E O / I R ) 2 O O 3 2 O O 5 2 O l O 2 0 1 5 도년 - X l l -
무인항공기체계의 상호운용성 A 획득영상정보의공유 중무인항공기와군단급무인항공기의영상정보공유망안으로 o 중무인항공기체제의데이터다운렁크를 1 O M b p s 와 l o o n / 1 b p s 두가지 로구성하는 l 상안과 또는차기군단급및사단급지상수신기를 l O h f b p s 와 l C O M b p s 두가지로구성 하는방안이 있음 정찰체계 D a t a 전송속도 ( 가시선 ) 바고 군단급정찰용무인항공기 5. 8 M b p s 개발완료 중 정찰용무인항공기 l O O K I b p s 0 5 1 5 개발예정 차기군단급정찰용무인항공기 l O h I b p s 0 6-1 2 개발예정 사단급정찰용무인항공기 l O h f b p s l 2 - l 5 개발예정 스마프무인기개발예정데이타전송속도 : l 0. 7 M b p s 개발의용이성, 상호운용성및경제성측면에서볼때, 중 공기체계의데이터다운링크를 l O h m b p s 와 l m M b p s 두가지로구성하는보다적절할것으로판단됨 인항 방안이 A 지상통제장비의상호운용성 지상통제장비체계의공통화룹통히여지휘정, 군수지원체계를공통화 디 ] 7 ; 통신 체계의 표준체계를 설 통신링크는 C 좌체계와의연꽁끼지를고려하여한국형표준결정 - X l l l -
V. 국제공됨기술협력개발펼요성및가능성분석 口국제공꽁 / 기술협력개발의필요성 A 중 무인항공기의조기획득필요 주한미군의주둔전략변경 ( 이꽁및칠수 ) 에대비한대응전략으로서띠군의존도룹최소화하기위한자주적정보전력개발 f 운영필요 이스라엘국영항공사 ( I A I ) 가제시한공꽁연구개발기간은 3 년정도로써 국내연구개발계획 ( 1 0 년간 ) 과비교시상딩한격차가있으므로국제협력개발을통 해조기획득이가능함 A 무인항공기기술확보의용이성 탑재장비및데이터링크, 그리고엔진등은해외업체와의협력이불가피한분님T 해외업체와의협력개발을똥해관련기술확보용이 A 개발비용의경제성 공동개발시참가국의개발비용분담으로개발비용의경제성달성 구분개발가간개발 Hl 개발비분담바융설부담개발바 국제공동 3 년 4, 2 0 0 5 0 : 5 0 2 1 0 0 연구개발 국내개발 l 0±D 4, 9 6 5 4 9 6 5 A 개발위험 ( R i s k ) 감소 0 개발의위험을공동부담하는국제공동연구개발방식의필요성증대 취약한우리군사기술력김언 - 시국제공풍기술협력개발적극침여요밍 - A 수출시장개척의용이 무인항공기시장을선점한공동개발참가국 ( 이스라엘 ) 의브랜드활용 국내소요외에아시아지역및일부유럽시장진출이용이함 - X l V -
口국제공동 / 기술협력개발의 가능성 A 미국과의 국제공동 / 기술협력개발가능성 A 미국은미인사해급일이상무인항공기의해외판매및중 기술이전기술통제이스라엘과의조국제공동 / 기술협력개발가능성 이스라엘은 약( M T C R ) 으로 이스라엘국영항공 λ } ( I A I ) 방문토의 우리의결과 획득대상장비인가 H 몰무인항공기 판매 또 는공꽁개발 / 기술협력개발가능 국제공꽁 / 기술협력개발가국비고가능여부 이스라엘가 ; 중고도갑무인기 : E a g 1 e - 2 띠국불가능 P r e d a t o r, G I o b a 1 H a w k 현재이스라엘은프랑스 ( 사업명 : S I D M ) 등의 추진중 유럽국가플과공동개발 국제공꽁 / 기술협력개발전략 A 곡도 7 U 박모 i i 적처 U J / t : - 1 - L 4 - t = 공풍개발이가능한나라는이스라엘로서우리의요구조건 ( R O C ) 과가장유사한 기종은이글 2 ( 헤론 2 ) 임 획득목표체계와이글 2 의운용고도및 체공시간은 동일하나 임무장비 및데이터링크성능은이글 2 가보다낮음 - X V -
구분확특목표체계야글 2 비행체 운용고도 (ft) O OO 4 5, O O O 체공시 ( h r ) O O 2 4 E O 해상도 O m @ 1 l O k m 0. 5 m @ 3 O k m E O / I R 이π I R 해상도 0 m @ 5 O k m 0. 5 m @ 2 O k m n 7 - 장비 s p o t m o d e 해상도. O m @ l l O k m l m @ 5 O k m S A R / l f I T I s t r i p m o dµ 해상도 m @ 1 l O k m 3 m @ 7 O k m 데이터가시선데이터전송률에 ps) O O O 9 렁크위성데이터 ÈÁ ¹` ( F V E0 p s ) 0. O 3 따라서공동개발목표는이글 2 룹기본모델로히 - 여일부장비 ( 임무장비및 데이터링크풍 ) 를성능개량한 이글 2 성능개량형 개념으로우리의획득목표체계에 부합시키는 것이바란직함 A 국제공꽁 / 기술협력개발추진계획 국내확보가필요한기술, 국내연구기관 / 엽체의개발 f 생산참여범위에관한최 소한의필수요건사전설정후해외업체와의국제공동개발협상 공동개발시개발비용분팀은동등한분덤으로써 E U 대밍을기본원칙으로함 O 작엽분담은주요핵섬기술인임무장비와데이터링크등은국내개발퓨목으로 설정하여협상하며, 이스라엘은우리가부족한기술분야와국내개발하기어려 운핵심기술전담개발 - X V l -
구분 비용분덤 - 균등분담원칙 : 5 0 대 세부내용 5 0 국내 개발 주요핵섬기술 : 탑재장비, 데이터링크등 ( 필요시부족기술은이스라엘과의기술협력 ) 작업 亡 l 1 L r 그 논 1 - 체계통합 : 국내공장설치 이스라엘 개발 국내개발불가능기술 : 엔진등 국내부족기술기술협력 다만, 비용및작업분담등에대한공동개발시의필수요구사항 ( 핵심기술 / 부 품국내전담개발풍 ) 이이스라엘과의협상시수용될수없을경우 ( 비행기체와 같이비핵심기술위주의국내전담개발등 ) 에는공동개발보다는기술협력개발 로추진하여부족한기술만선진국으로부터지원받은뒤핵심기술 / 부품을국 내개발하는것이타당함 W. 획득방병벌 경제성 분석 디분석 개요 A 분석중점 중 정찰용 U A V 사업예산의 적정성 검토 획득방법별 수명주기비용비교룹통한경제성판단 A 분석방법 q 1 ; ζ 절차 무기체계획득을위한의사결정에 지비를포함한수명주기비용까지가획득방법별수명주기비용추정은발연구이전단계 ) 를고려히-여미래 - 있어비용추정은획득비외에도운영유 챔빽고려해야용생가을함 부개촉, 랴 료예측하여추정현저 : 二사업진행단계 ( 개념 X V l l -
-지- g -여 회베미서 서 체계口 전산모덜 4 개발에중 정찰용무인항공기획득경제성분석 연구개말 ( 국내 / 국제공동개발 ) 시 해외구매 ( 이글 2 / 글로멀호크 ) 시 수영주기비용추정 -수영주기비용추정 획득 ( 개발 / 앙산 ) 비 분석유사체계분석 운영유지비 유사체계 전산모델브 부) 제안가유격사f - 비 브 닙논 유사체계분석서서 -으υ} J J 획득방법별수명주기비용냥-비교 호 드디 } 벼벼짧경제성판단 - - 1 - - 1 ζ 느닐 E 므처획득국비내용-주 정따O 전산모델 ( S E E R - H ) 추정 모델개요 귀머돼용-른회 흐추} S E E R - H 모델은 1 9 8 0 년대미국 G a l o r a t h 사가사업관리와프로젝트비용 추정을목적으로개발한비용추정모델임. 타비용추정상용전산모델과는달리획 룹동시에추정할수있는것이특정임 비 ( 개발 / 양산비 ) 및운영유지비 - X V l l l -
모델분석기준 - 비용추정세부구조인 E B S 는미국땅성의 W B S 핸드북과국과연등관 련전문가의견을참고하여레벨 6 까지총 l 9 2 개항목으로구성 - 경제기준년도, 환율, 물가상승률등공통입력자료는한국적여건에맞는 값으로수정적용. - E B S 별시제수량, 중량등개별입력자료는 A D D 제시자료룹기초로개발관련담당자와의토의블통해결정. - 기타자료수집이곤란한입력자료는모델내기본내장값사용 0 전산모텔에의한국내개발비추정결과 중 정찰용 U A V 개발비는 4, 8 8 7. 8 l 억원으로추정되었으며, 이는 개발예산 ( 4 9 5 1. 8 4 억원 ) 주 1 ) 대비 6 4 0 3 억원 ( 1. 3 % ) 정도낮은수준임. 주 l ) 개발예산은 0 4-0 8 중기계획에반영된예산임 O 희귀분석을통한유사장비추정 추정망볍 - 본연구에서는상용모델인 S P S S l 0. 0 을활용한회귀분석을똥해중 고 고도정찰용 U A V 의국내개발비용을추정 희귀분석을위한표본집단은미국에서개발된정찰용 U A V 콸대상으로 선정 O 유사장비추정법에의한국내개발비추정결과 중 정찰용 U A V 개발비는 4 5 5 0 7 1 억원으로개발예산 ( 4, 9 5 1. 8 4 억 원 ) 대비 4 0 1. l 3 억원 ( 8. 1 % ) 낮게추정됨 O 국내개발비종합분석 추정방법별개발비추정결과비교 - 전산모델및유사장비추정을통한개발비추정결과공히개발예산대 비 1 3 % ~ 8. l % 정도낮게추정됨. - x i x -
구 개발예산분석결과즈감해비고 t 3 τr ( 억원 ) ( 억원 ) ( 억원 ) ( ± 5 % 오차범위 ) 전산모델추정 4, 8 8 7. 8 1 6 4. O 3 ( 1. 3 % ) 4, 6 9 7 7 5 ~ 5, l 9 2 2 5 4 9 5 l. 8 4 유사장비추정 4 5 5 0. 7 1 4 0 1. 1 3 ( 8. 1 % ) 4 3 2 3. l 7 ~ 4, 7 7 8 2 5 구체적으로 ± 5 % 오차범위활고려할때개발예산은전산모델결과의 오차범위내에있으나유사장비추정결과의오차범위밖에있음. - 유사장비추정은미국에서개발된 U A V 룹표본집단으로하여추정된 것으로국가간기술수준개발여건등의요소가고려되지않은점을고 려할때현재계획된중것으로추정됨. 정찰용 U A V 사업예산은적정수준인 O 국내개발시양산비용추정 0 중 정찰용 U A V 양산비용은 S E E R - H 전산모델을통해추정 0 양산수량은현재계획된소요량 ( 체계 l 식 ) 을기준으로시제일부의전력 화가가능한비행체일부는양산수량에서제외 전산모델추정결과국내개발시양산비는체계 1 식기준 9 l 0. 6 6 억원 수준으로 추정되었음 A 해외구매에따른획득비용추정 O 이글 - 2 획득비용추정 이달 2 개요 - 이글 - 2 는이스라엘 I A I 사에서개발한중고도급무인정찰기로최고 4 5, O O O f t 고도에서최대 2 4 시간꽁안정찰임무수행 - 획득목표체계와비교할때비행체성능은유사하나핵심장비 ( 탑재임무장비, 데이터렁크 ) 성능은떨아지는것으로분석됨. 추정방법 - x x -
가H E 꽤% 강을이가그E 겨 으 켜 기서 해즈 } 부족으로업체수있는가용자료의이 이스라엘 제작업체 ( I A I 사 ) 가직접제시한제안 업체제안가격의신뢰성을 ] t j 으 E E L E 3 가정 제안내용은합리적제안인것으로 추정결과 이글 - 2 체계 l 식 1 2 0 0 원기준 ) 수준으로추정됨. 획득비는 8 l 백만달러, 원화 9 7 2 억원 ( 미화 l 달러딩 - O 달로벌호크획득비용추정 달로벌호크개요 글로벌호크는 로최고 미국노스홉그루먼사에서개발한급무인정찰기 6 5, O O O f t 고도에서최대 3 6 시간동안정찰임무수행 획득목표체계와비교할때 적인체계성능이우수한 비행체, 기종으로 탑재임무장비, 데이터렁크등전반 논 λ4 도 1 1 L D 추정땅볍. - 글로벌호크는 M T C R 규정 ( 탑재중량 5 0 0 K g 초과푼목의 수출제한 ) 에 의해 해외구매에 따른 신뢰성 있는 가격지 -료 상불가능함 기술이전및 확보가사실 따라서자료확보가가능한달로벌 양산가 ( 체계 러 ) * 에 양산가 대비 해외 판매가 비율을 적용하여 비용을 추정 l 식기준 l l 7 백만달 개략적인해외구매 양산가대비해외판매가비율은글로벌호크거래실례가없어중고도 무인정찰기인 R Q - l P r e d a t o r 의양산가 ( 체계 l 식기준 3 0 백만달러 ) * 대 비해외판매가비율 * ι 적용 * - O f f i c e o f t h e S e c r e t a r y o f D e f e n s e, R o a d m a p 2 0 0 2-2 0 0 7, 2 0 0 3. 3. 1 1, P 3 2 참조 U n m a n n e d A e r i a l V e h i d e s * * - 2 0 0 1. 8 월미국 G e n e r a l A t o m i c s 사가이탈리아에판매한체계 l - X X l -
식판매가격 ( 5 5 백만달러 ) 을 참고하여 양산가대비판매가 비 율 ( 5 5 3 0 = 1. 8 3 ) 을산출함. 추정결과 글로벌호크처 l 계 l 식획득비는 2 1 4. l 1 백만달러, 원화 2 5 6 9 3 2 억원 ( 1 달 러당 1 2 0 0 원기준 ) 수준으로추정됨 O 해외구매에따른획득비용종합분석 기종별획득비용 비교 구 f j 도r 이글-2 ( 억원 ) 글로별호크 ( 억원 } 호 l 비용 (1 식기준 ) 9 7 2 0 0 2 5 6 9 3 2-1 기종밸획득비편차가심한것은이글 - 2 와달로벌호크의성능차이에 기인하나체계구성요소별성능차이에따른획득비차이분석은곤란. 획득목표체계와이글 - 2 및글로벌호크의성능을고려할때중 정찰용 U A V 체겨 l l 식획득비는약 9 7 2 ~ 2, 5 6 9 억원범위내수준이것으로추정됨. 될 A 국제공동연구개발에따른획득비추정 j i 처바버 - R - 국제공꽁개발시개발비는국제공동개발에 대한이스라엘업체 ( I A I 사 ) 제안가룹기준으로추정 - 국제공꽁개발시양산비는국내개발시양산비추정에 적용한전산모 델추정치 ( 9 1 0 억원 ) 룹적용 국제공동연구개발에 대한업체제안내용 - x x i i -
개발가간개발비 ( 억원 ) ½ ²ô - H l 윷실부덤 - 개발비 ( 억원 ) 3 년 4 2 0 0 5 0 3 0 2 1 0 0 추정결과 국제공꽁개발시중 U A V 체계 l 식 획득비는약 3, l O 0 억원 ( 개 발비 2, 1 0 0 억원, 양신 - 비 9 1 0 억원 ) 수준임 口운영유지비용 추정 A 국내개발에 따른운영유지비 ; - ζ τz 4 / δ 추정땅법 국내개발시운영유지비는전산모델 ( S E E R H ) 을사용하여추정함 모델주요입력변수는획득목표체계운영개념및유사체계운영개념을 근거로다음과같이입력 구분압력내용적용근거 운영 / 정비기지수 3 7 1 } 무인호핑기중장기계획, @ 3 ( A D D ) 운영개시년도 2 O l 6±D / / 운용요원수약 3 6º 이글 -2 체계운영요원기준 분석결과 - 국내개발시체계 비 4, 8 8 7 억원대비 l 식에대한 1 0 5 7 % ) 으로 수명주기운영유지비 ( 2 0 년 ) 는 5, 1 6 3 억원 ( 개발 추정됨 A 해외구매에 따른운영유지비 ; ζ 깃 - / 6 추정방법 - 해외구매시 운영유지비용은후속군수지원에 대한업체제안자료미확보 - X X l l l -
로해외구매망식으로도입한군단급무인정찰기 S e a r c h e r 체계의획득비 대비평균연간운영유지비비율 ( 1 3. 8 % ) 을적용하여추정. 추정결과. 해외구매시수명주기운영유지비는 2 6 8 2 7 2 억원 ( 이글 - 2 ) 및 7, 0 9 1 2 8 억원 ( 글로벌호크기준 ) 수준으로추정됨 4 국제공꽁개발에따른운영유지비추정 추정방법 국제공동개발 시운영유지비는 국산화비율등구체적인 개발범위기- 결 정되지 않은 현단계에서 정확한 추정이 어려우나 국내개발 및해외구 매시운영유지비 범위 내 있을 것으로 가정하여 이룹 개략적으로 추정 함 - 구체적으로국내개발및해외구매시획득비대비평균연간운영유지비 율 ( 각각 5. 0 % 및 1 3 8 % ) 의 평균을 적용하여 국제공동개발 시 획득비 대비평균연간운영유지비율 ( 9 4 % ) 산출히 - 고이룹국제공동개발시획 득비 ( 4, l O 0 억원 ) 에적용하여 2 0 년간운영유지비룹추정 0 추정결과 - 국제공동개발시수명주기운영유지비는 5, 8. 8 억원수준임 口획득방법별경제성비교분석 4 획득 1 상볍별획득비용비교 o U A V 획득방법별획득비용비교 연구개발 1 식거준구분 H l 고계발비양챙획득퍼 l 획듀 Hl 국내개발 4 8 8 8 9 1 0 5, 7 9 8 전산모델분석기준 국제공동개발 2, 1 O O 9 l O 3 0 1 0 업체제안가기준이글 -2 9 7 2 9 7 2 업체제안가기준해외구매글로벌호크 2 5 6 9 2 5 6 9 양산가분석기준 - X X l V -
- 획득방법별획득비용은해외구매시획득비가기종에관계없이가장낮으며 국내개발시획득비가가장높은것으로분석됨. A 획득방법별운영유지비용비교 U A V 획득방법별운영유지비용비교 구분운영유지벼 ( 억원 ) H l 고 연구개발 해외구매 국내개발 5 1 6 3 전산모델분석 국제공똥개발 5 6 5 8 유사체계운영유지비율적용이글 -2 2 6 8 2 글로벌호크 7 0 9 l / / - 획득망볍별운영유지비는이달 - 2 해외구매시운영유지비가가장낮으나, 이는이글 - 2 성능이연구개발대상체계와긍로벌호크에비해낮기때문임 - 획득목표체계 R O C 룹고려하여이글 - 2 룹비교대상에서제외할경우국내 개발시운영유지비가가장낮은것으로분석됨 A 획득방법별수명주기비용비교 U A V 획득땅볍별수명주기비용비교 연구개발 구분 양산운영유지버수명주기비용깨발l괴혁듀벼 / 확듀벼 ( 2 0±D ) ( 2 0±D ) 국내개발 4, 8 8 8 9 l O 5, 7 9 8 5, 1 6 3 1 0, 9 6 1 국제공동개발 2, 1 0 0 9 l O 3, O l O 5, 6 5 8 8, 6 6 8 이글 2 9 7 2 9 7 2 2, 6 8 2 3, 6 5 4 해외구매글로벌호크 2 5 6 9 2, 5 6 9 7, 0 9 1 9, 6 6 0 - 획득방법별수명주기비용은획득목표체계의 R O C 를충족하는획득방법 ( 국내개발, 국제공동개발, 글로별호크해외구매 ) 딴을고려할경우국제공동 개발시수명주기비용이가장낮은것으로분석됨. - x x v -
뼈뼈A 획득방법별경제성비교분석결과 0 중 정찰용 U A V 획득방법별경제성비교 1 2 I D 1α m E 부 : 억원 g u o Z U D 0 크추뻐 3 휴 { 발표해밍용괜 { 발 5 맑 R 꽤이멸 5 뻐 R 꽤글렬호크 혹득용법 획득방법별 U l 래발생비용을개략적으로예측추정 비교한 결파획득 비만고려할경우해외구매방법의경제성이가장높으나획득후 2 0 년 간운영한다는가정하에운영유지비를포함한수명주기비용까지고려할경우국제공꽁개발망법의경제성이가장높은것으로분석되었음. 이상획득대안별경제성분석결과룹종합하면국제공동개발방볍의경제성이가장높을것으로예측됨. - X X V l -
V R. 획득방법별파급효과분석 파급효과비교분석 A 군사적효과 ( 군요구충족성 ) 국내연구개발 : 성능개량보장및군요구성능충족이가능하나전력화시 기가늦고개발위험이높음 해외구매 해 상 I 二 0 L - h nçtõx 구글로벌호크이그 @ E -? 0Ô\ n 목표정-비 S A R 0. 3 mçtõx @ 2 m S n. Om이하 @1lORn ( E i x n g t ) 데이터링크 ( 가시선통신 ) : 획득목표의요구성능과일치하는대상이존재하지않으며상위급인 로벌호크는해외구매가곤란히 - 여 군요구성능충족및획득기능성이명확하지않음 E O 0. % m @ l l O f i n 0. 5 mçt ˆ @ 3 O K n 0 mçtõx @ l l O S n m 0. 5 7 m @ 5 O f & n 0. 5 mçtõx @ 2 K n 0 mçtõx @µ U K n l ½ l f b låé 9 A I b p S 0 nÿá p s 0 국제공동연구개발 : 선진국과의공꽁개발을통해군요구성능을충족하며, 공동투자로개발비용이반감되며, 함 개발위험도가낮고조기전력화도가능 구분 국내연구개발 국제공풍연구개발 해외구매 전력화 기간 l 0±D 3년 3년 A 운영유지 효용성 국내연구개발시군수지원및타정보전력과의상호운용성이보장되므로운영유 지효용성이가장높음 국제공동연구개발은해외업체에서 개발한 부분에 대해기술을공유하지못할 경우군수지원및타전력과의상호운용성이제한됨 0 해외구매시에는군수지원및상호운용성측띤에서 운용유지효용성이매우낮 r 그 - x x v i i -
A 경제성 0 경제성 ( 수명주기비용 ) 은연구개발과해외구매가비슷한수준임 ( 국내연구개발의수명주기비용이글로벌호크와비교시 1 0 % 정도높으나수출및고용효과풍의기타요소고려시동등한수준으로판단됨 ) 구분 회드비 - 1-1 운영유지비수명주기 ( 개발비포함 ) ( 2 0±D ) 바용국내연구개발 5 7 9 8 5, 1 6 3 l O, g 6 1 해외구 E a g l e - 2 9 7 2 2 6 8 2 3, 6 5 4 매글로벌호크 2, 5 6 9 7, 0 9 l 9, 6 6 0 국제공동연구개발이국내연구개발에비해비용이낮으므로경제성측면에 서는국제공동연구개발이가장경제성이높음 구분대상채발예산부담비용 국내연구개발시그니니표중약 4, 9 0 0ŵ 원약 4, g O 0ŵ 원 국제공꽁 E a g 1 e 2 3 5 0 I V I $ 50 대 5O 투자가능 연구개발시 ( 약 42m 억원 ) ( 약 2, l måµæð ) A 기술축적및파급 중 무언항공기를연구개발할경우개발기술은정찰위성및민수용 ( 스마 트무인기등 ) 으로도활용성이높은기술임 국제공동개발시에는작엽이분담되므로기술이젠공유가이루어지지않을경우 기술축적이어려우며파급효과도낮음 해외구매시는기술축적 / 파급의효과가매우낮음 A 사업리스크 O M T C R 관계로목표체계는해외구매가불가능한상황이고, 중 무인항공기는고도의기술집약형무기체계로서국내개발시개발위험 성이 매우높으므로 개발위험성을낮추기위해서는국제공동 / 기술협력개발을추진해야함 - X X V l l l -
A 국가정책기여 국가안보정책상전략비익체계는국내의독자적인기술로개발 / 운영하는것이필수적이므로국가정책기여측면에서는해외구매보다는연구개발이바땀직한방안이며, o 해외구매시에는국가정책에부응할수없음 4 사엽추진대안비교 중 - 1 L 1 f 3ºt r 국제공풍채발 거술협력개발 높은경제성 ( 개발비용밍 : 밍분됨 ) 0 데이터렁크, 임무징비, 헝꽁전자 g 장 개발위험감소부족한기술력보강 3 년정도의개발기간으로최전력화 7 1² ( 개발위험김쇠 X } n 0 수출시장개척용이 0 개발이후지적재 ty 기술전용 ( 7! }¼ 침여갱국인이 : 뢰엘브랜三활웹 협략 7} 술공유시쩔 P} 술습득 단 정찰용무인항공기는개발비용및개발위험을분담함으로써 개발위험을줄이고전력화시기를앞당길수있는국제공동개발이가장 적절한방안으로판단됨 공동개발추진시개발비용 / 작업분팀 -, 연구개발비의회수방식, 지적재산 및형상판리등에대한권리문제, 수출시장의배분문제풍에대한전략구 상이필수적 1 ) 이며, 이후대 εl 국가와구체적인검토및협상이추진되어야함 다만사전에설정된고려요소에대한협상결과가국내요구사항 ( 핵섬기술 / 부품국내전담개발등 ) 을수용할수없는조건의국제공동개발시는무인 항공기국내기술축적이라는개발목표달성이어려우므로공동개발보다는기술협력개발을추진하는것이타딩 - 함 선잔국과공동맴할경우핵심가윌부푼 0 비용상승가능 ( 기술료지불 ) 보다는비핵심기술 / 부품개발을맡 가출 l 전미홉시개발및운명해 ; 셔게되는경헝껴많음애로디 이스라엘개발부분에대한기술공 W 수출브랜드가 g 꽤어려움싱존 이전곤란 l ) 획득관리규정에는공동개발시의주요사항은정책회의를거쳐추진함을원칙으포하고있음 - x x, x -
W. 결론 口 중 무인항공기는미래전의핵심무기체계로서금강체계, 나아가 U - 2 등 유인정찰기의임무대체가능한전략무기로서, 정보전력의대미의존도룹최소화 하기위해연구개발방법으로조기획득이절실히요구되는전력체계이펴, 口개발가능성측면에서는현재핵섬기술분야인항공전자, 임무장비, 비행제어및데이터링크분야는개발목표기술의 6 0 ~ 7 0 % 수준이나핵심기술의응용 / 특화연구와함께일부핵심기술의해외협력및엔진등의해외구매룹통해개발계획기간 ( Q 5-1 5 : l 0 년간 ) 내에개발이가능할것으로판단되며 口경제성분석은비용추정을위한가용자료가부족한현사업진행단계 ( 개념연구 이전단계 ) 룹고려하여미래발생비용을개략적으로예측하여분석할수밖에 없으며, 연구개발 t 국니 V 국제공동개발 ) 및해외구매에따른경제성 ( 수명주기비용 ) 분석 결과국내중 무인호굉기의소요가 l 식에불과해획득비용 ( 개발비 / 양산비 ) 이 해외구매에비해 2 배정도높은편이나 2 0 년간의운영유지비를포함한수명주기비용을 비교한결과국제공동개발시의수명주기비용이가장낮고 ( 약 8, % 8 억원 ) 국내연구개 발 ( 약 1 조구백억원 ) 과해외구매 ( 약 9 천 6 0 0 억원 ) 의수명주기비용은비슷한수준으로 분석되어, 연구개발과해외구매의경제성은똥등한수준이며 口한 미연합체제에서미군의해외주둔전략변경과군사력재배치에대비해우리의 자주적 감시 정찰능력확보룹위해연구개발 ( 국나 V 국제공꽁개발 ) 이조기 ( 2 O l 0 년 이전개발, 2 O l 0 년이후운영 ) 에착수되어야할것으로사료되며 口군단급개발경험을연결시켜소요군의요구조건에부합하는우리의개발전략은연구개발전략으로핵심기술? 부품의지속적인응용연구를기반으로단계적으로개발하 여중 무인항공기를국제공동 / 기술협력개발하는것이개발기간단축, 비 용절감, 개발위험감소수출가능측면에서더적절한방법이며 - x x x -
口국과연과 K A I, 엠텍등연구기관과관련땅산업체틀의적극적인개발참여 가요구되며, 무인항공기개발선진국 ( 이스라엘 ) 과공동개발추진시비용및 작업분담등의사전고려요소를첼저히검토하여, 이러한고려요소에대한 협상결과가국내요구사항을수용할수없는경우에는공동개발보다는기술협력개발을추진하는것이타딩 - 한것으로사료띈다. - X X X l -
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서 료 E 1. 연구배경 n l ; R 목적 가. 연구배경 미국과이스라엘을중심으로한일부국가뜰은현재무인항공기 ( U A V : U n m a n n e d A c r i a l V e h i d e ) 를 이용해서 정찰 감시임무룹 수행함은 불폰 최근에는 공격용 무인항공기도 활발히개발하고있는추세이다 이러한 무인항공기의 효용성은 최근의전쟁형태 ( 코소보전, 이라크전 ) 에서 확실히검증되고있다 다만, 코소보전의경우당시 N A T O 군 ( 독일, 프랑스 ) 이작전에투입했던저고도 무인정찰기 ( C L - 2 8 9 ) 는저고도비행 ( 6 0 0 m ), 짧은체공시간 ( 3 0 분 ) 및저성능센 서 ( E o α R : S A R 미장착 ) 로인해작전기여도가낮았으며또한대부분이격추되 었다. 즉코소보전의사례는동일한무기체계 ( 무인항공기 ) 일지라도첨단화된성 능을보유하지않은경우에는작전에대한기여도가매우낮고무기체계의 생 존성도취약하게된다는것을보여주는것으로첨단무기의경우발전추세에따 라첨단화된체계를개발해야함을시사하고있다. 이러한무인항공기의성능과관련하여현재전세계적으로무인항공기시스템 과관련기술에대한관심은급속히 고조되고있으며우리나라를포함해서약 3 2 개 국가에서 l 5 0 개 이상의 무인항공기 모델을 생산하였고, 현재 5 5 개국가에 서 약 8 0 종류의 용되고있다. 1 ) 전쟁으로서 무인항공기가운영되고 이와같이 앞으로의 전쟁에서의정보우위를 지원하는무기체계 ( 무인항공기 거 - 1 1 걷 L / E 즈 있으며, 전쟁양상은 달성하고 것으로많은전문가들은전망하고있다. 이것들은주로정찰임무에활 정보전과침단무기체계에의한 이룹지휘네프원에 적용가능토록 확보하는나라만이자국의안전을보장할 l ) O f f i c e o f t h e s e c r e t a r y o f D e f e n s e, U n m a n n e d A e r i a 1 V e h i d e s R o a d m a p 2 0 0 0-2 0 2 5, 2 0 0 1. 4. p. l 2.
나. 연구목적 0 0 년 1 2 월합참은무인기종수φ체공형무인항공합림중기룹개발키로하였으며, 이후발2 0 0 2 년 3 월합참에서하고전여계무인항공기체계를표I 1 Z } 약 4, 4 0 0 억원의예산규모로소요를획결정하였다. 이에사업이결정된 - 을인항공기의사업추진에대한타당성을분석하고획득방법 ( 국내개발또는외구매 ) 을비교분석하여적절한사업추진 1 상볍을검토하고자한다. 이러한무인항공기의개발추세는일부선진국만으로국한되는것은도고주무인항공기는 유인항공기에 비하여 획득비용과 - 여 1 : - L J 유지비용이 매우 아니다. 낮아모 든국가플이활발히개발하고있다. 국방비규모가제한적인 우리나라 역시차 세대 따라서 전분석 λ 4 q 1 ; ζ 무기체계획득시경제성을고려하지않을수없는형편이다 견 3-1 - - 연구로 연구의목적은중정찰용무인항공기 회즈三 l l L H J R 적절성을분석하는것이다. 결정을위한경제성 사업추진을 분석과함께국내개발 / 한위진-주l 1 샤, 필요 2. 연구 범위 - -0 방법미가. 연구범위 냉 - 1 - - 연구는 중 정찰용무인항공기의국내연구개발필요성과개발비 용에대한비용의 적절성판단및분석 을그범위로하며, 이를위해국내 무인항공기개발꽁향과사례분석을통히 - 여 수준을검토하고 다. 또한 과분석을통해 따라서 개발비용의 국내개발 q 1 ; ; 적절성을 국제공꽁 분석하고 적절한사업추진방법을도출 무인항공기의기술발전추세와기술 연구개발의 연구개발및 본연구의세부연구범위는다음과같다. 개발필요성 디 ] ; 가능성 제시한다. 외 필요성과가능성을검토한 해외구매에따른파급효 개발에 필요한핵섬기술확보및 타무기체계 적용여부등 국내연구개발에따른수명주기 비용분석 n 4
해외구매에 따른수명주기 비용분석 개발대상 목표정 - 비와해외개발 유사정 -비와의운영개념 n 1 ; 경제성 검토 군요구조건파의 연계성 및우리의 개발전략 나. 연구방법 본연구에서는내 외개발및 무인항공기관련다양한자료수집 디 ] ; 운영사폐분석, 기술수준분석과경제성 문헌조사분석과 논 3 - λ4 1 L - 7 등을통한 함께국 비교분 λ4-7 1 I L 냥 1 F 므 r 1 - - -0]å - 연구하며, 세부연구방법으로개발필요성은한국적 무인항공기 영개념과개발전략도출로, 개발가능성은기술수준분석을통하여, 경제성 ; r 날서 A i L S E E R 전산모델을활용한수명주기비용분석방법을똥하여연구한다. 연구수행 방법의세부절차는 < 그림 1 - l > 과같다. 자료수집 및문헌조사 기술수준분석 분석 햄햄적떠까며승-뜰빠H 얘햄내뼈개발가능성 수명주기비용분석기전산모댈활용 ( S E E R - H ) 사업추진대안별비교분석 ( 관련기관의견수렴 ) < 그림 1 - l > 연구수행방법세부절차 - 3 -
H 무언항공기의 인반적 고찰 1. 무인항공기개요 가. 무언항공기의임무 연 커찔 정보의중요성이커짐에따라, 인명이는샤미래전에서는 냐 적으로비디오및레이더영상을보낼수 역할이더욱 것으로 전망된다. 대대장 n 1 ; ; 여단장뜰은 무인항공기 찰할수있게되었으며, 무인항공기는첩보위성이제공하지못하는다른이점, : z - 1.,. 한지역을 장기간 감시할 수 있는능력도 제공한다 더구나무인전투기의 : 조 : 까 1 개발이끝나면인명의 i - - E 크 없이 적의 1 상공망을파괴할 수도 있을것이다 피무해ζ없고 이기닥분에 고퍼간시시E 이 적지역을 정 무인항공기는 이미 현대전에서 실전에투입되기시작했으며, 실제로프레데 터 ( P r e d a t o r ) 무인항공기는 코스보 전쟁과아프가니스탄전쟁에서정보수집 뿐만아니라전망항공 통제역할을맡아전투기를표적으로인도할뿐만아니 라유도무기로표적을파괴하기위해레이저지시기로 수행하였다. 표적을지정하는임무도 이외에도 무인항공기는 흔히 노고은 하다. 무인항공기는 고도와 정찰할 까 기 있다 ( D 띠 1 ). 또한 말하는 3 D ( D u 1 l, D i r t y, D a n g e r o u s ) 임무에 장거리 무인항공기는 센서룹 핵 C E l : - - L -1 - - 이용하여 넓은 지역을 적합 장시간 생화학전시에, 인명손실의 위험 없이 오염된 지역에서 임무를 수행할 / i 기 - 있다 ( D i r t y ). 마지막으로 전쟁을 수행하는데있어가장위험한임무중의하나인방공멍 - 제압은현재 E A 6 전 자교란기와유인전투기를이용하고있는데무인전투기가개발되면 이위험 한역할을대행할수 있을것이다 ( D a n g e r o u s ). 이러한무인항공기의 임무를세 부적으로살펴보고자한다. - 4 -
( 1 ) 정찰 ( R e c o n n a i s s a n c e ) 및감시 ( S u r v e i H a n c e ) 정찰은적의동태또는자원과관련된정보및특정지역의기상, 지정학적특징을얻어내는것을말한다. 무인항공기는이러한임무활효율적으로수행할 수있으며, 정찰할수있는지역의범위는무인항공기의종류에달려있다. 가령글로벌호크 ( G l o b a l H a w k ) 무인항공기는작은전술무인항공기보다넓은,. 지역을정찰할수있지만 적군을색출할수있는능력은 두무인항공기모두 가지고있다 반면, 감시란뜸정지역또는표적을장시간관찰하는것을말한다. 가령다 른정보원으로부터어느건물이이꽁식탄도미사일무기격답고일수도있다는정보가제공되면, 장기체공능력을가진무인항공기가이정보를확인할수 있다. 실제로보스니아전쟁에서 u l 공군의프레데터무인항공기가적의군사 프럭을장시간감시함으로써처음에는무기격납고인지알지못했던건불안으로트럭이틀아가는것을확인하여영상을전송함으로써이러한시설이있음을확인한후폭파시켰던일도있다. 무인항공기는또한평화유지작전에활용될수도있다. 가령넓은중립지역을평화유지군이감시하지못할경우, 무인항공기가대신위반행위가있는지여부룹확인할수있다. 실제로프레데터무언항공기는보스니아에서비슷한평화유지임무룹수행한바있다. ( 2 ) 표적획득 ( T a r g e t A c q u i s i t i o n ) 인항공기의주요임무중하나는표적을탐지및확인하는표적획득임무이다. 합동감시표적공격레이더시스템 ( J o i n t S u r v c i H a n c e T a r g e t A t t a c k R a d a r S y s t e m, J S T A R S ) 과같은광역탐색비행기가특정지역에서이동하는여러개의물체를발견하면무인항공기를그지역에보내그물체들이탱크와같은군사표적인지의여부를확인할수있다. 또한표적의정확한위치를다 른전투기에송신히 - 여표적을쉽게공격할수있도록도와준다. 프레데터무인 항공기는아프가니스탄전쟁에서이러한임무흘수행하였다. - 5 -
( 3 ) 표적지시 ( T a r g e t D e s i g n a t i o n ) 일부무인항공기는레이저표적지시기를탑재할수있는동력원과탑재능력을가지고있다. 이지시기는탱크와같은표적에레이저룹쏘아다른공격기가발사한정밀무기가표적을공격하도록해준다. 미육군은헌터 ( H u n t e r ) 무인항공기에레이저표적지시기를이미탑재했으며이지시기룹탑재한프레데터무인항공기는아프가니스탄전쟁에서큰활약을했다. ( 4 ) 통신중계 ( C o m m u n i c a t i o n s R c l a y ) 무인항공기는통신중계시스템으로사용될수도있다. 걸프전쟁에서실제로일어년- 것과같이전투중에부대가신속하게이동할경우가지고있는통신장비의통신범위밖으로나갈수있는데, 이런경우에는무인항공기룹통신중계시스템으로이용, 전선에있는부대와후방에있는지휘부룹연결할 수있다. 인공위성도이러한능력을가지고있지만, 인공위성이흔자처리하기 에는정보량이너무많으며, 인공위성이임무불가시 ( 고장또는파괴 ) 무인항공기는홀륭한대체시스템이될수있다. ( 5 ) 전투손상판단 ( B D A : B a t t l e - D a m a g e A s s e s s m e n t ) 1 9 8 0 년대에미해군이무인항공기룹획득한목적은전투중해군이사용한 무기가적에게입힌손상정도룹판단하기위함이었다. 특히파이오니어 ( P i o n e c r ) 무인항공기가표적지역을감시하게됨으로써전함의장거리포화능력이더욱 정확하고효율적이되게되었다. 즉, 전함이발사한포탄이표적에얼마나가깝 게떨어졌는가를무인항공기가확인하여보내주는실시간영상을보며, 전함은 보다정획 - 한조준을할수있게되는것이다. 이러한무인항공기의전투손상판 단임무는전함말고도표적을공격하는전투기또는미사일을위해서도비슷한임무를수행할수있다. ( 6 ) 통신및전자정보 ( C o m m u n i c a t i o n s a n d E 1 e c i I o n i c s I n t e l u g e n c e ) 미국방부는 1 9 9 6 년부터헌터무인항공기에통신 / 정보분석기를탑재하기시 작했다. 이분석기의목적은라디오송신기와같은적의지상통신소위치를찾 - 6 -
아내고식별하는것이다. 어떤경우에는이러한통신정보활이용, 전망부대와 똥신하는적군의수뇌부를색출해내기도한다. 꽁시에헌터무인항공기에적의 지상레이더를찾아내고식별하는전자 / 정보분석기륜탑재하기도했다. 이전 자 / 정보분석기는적의레이더위치를식별함으로써전쟁초기에적의땅공망에큰타격을입힐수있게되었다. ( 7 ) 전파방해 ( J a m m i n g ) 무인항공기는적군의통신밍 - 및레이더룹발견하는것 J 이외에도전파를방해 및교란시킬수도있다. 헌터무인항공기는레이더및통신장비룹땅해할수있는능력을보유한기종중의하나이다. ( 8 ) 화학및생불학전탐지 ( C h e m i c a l a n d B i o 1 o g i c a l W a r f a r e D e t e c t i o n ) 무인항공기는화학및생불학전에서인명손실의위험없이대기중의공기룹측정하여, 전역의오염여부룹가려낼수있다. 나. 무인항공기체계구성 미국국방부에서는 1 9 8 0 년대말부터무인항공기에대한정의룹다음과같이 하고있다. U A V ( U n m a n n e d A e r i a 1 V e h i c k ) 는회수여부나조종땅식을떠나 모든무인항공기룹통칭한다. R P V ( R e m o t e 1 3 7 P i l o t e d V e h i c l e ) 는통신링크룰 통하여원격조종되고회수가능하나자율적으로비행이불가능한무인항공기를 말한다. 그러나초기의개념을정의하던시기와는달리현재는거의모든무인 항공기체계가자율비행이가능하므로 U A V 로정의되고있다. 따라서무인항공 기란조종사가직접탑승하지않고원거리에서무선으로원격조종하거나, 사전 에입력된프로그램에따라자율비행조종이가능한비행체를통칭하고있다 2 ). 이러한무언항공기체계의구성형태에따른운영도는 < 그램 2-1 > 과같다 2 ) 김성배외, 무인항공기시대의도래와개발전략, ( 국방연 ), 2 0 0 0, l L p. l l. - 7 -
E O / F L l R / S A R 임무무인항공기 탑재 융쫓 { A 흥풀늦 군사위성?ι? 청 * 공중중계기 정찰목 i i < 그림 2 - l > 무인항공기체계의구성형태및운영도 < 그림 2-1 > 과같이무인항공기를구성하는체계는운영하는목적에따라약 간씩다룹수있으나일반적으로무인항공기비행체, 탑재장비, 자료송 수신 장비, 지상통제장비, 이 착륙통제장비등으로구성되어있다. 다. 무언항공기의 f i 도프 1 E T 무인항공기는다양한방법에의해구분가능하며, 현재사용되고있는구분법 으로는무인작꽁기체계에따른구분, 작전반경에따른구분, 비행고도에따른 구분, 군사적운영목적에따른구분, 이착륙밥식에따른구분등이있다. 무인,, 류,,, 체계에대한광범위한 정의는육해공군의 무기체계를 막폰하고 무인화된 무기 된다. 3 ) 세부적구분은 < 표 2-1 > 과같다 체계룹말하며무인항공기무인지상차량 무인잠수정 ( 수중무기체계 ) 분으로 3 ) 김성배 무인항공기 현황과 발전전망, ( 국방연 ), 2 0 0 0, p. 1. - 8 -
< 표 2 - l > 육 해 공군 작꽁기체계에따른무인무기체계 구분내 4 a -0 므인항공기 ( U A V : U n m a n n e d A e r i a l V e h i c l e ) 무인지상 차량 ( U G V : U n m a n n e d G r o u n d Vµ h i d e ) 무인잠수정 ( U U V : U n m a n n e d U n d e r s e a V c h i d e ) 조종사가직접탑승하지않고조종되는모든항공기 ( 표적기, 정찰기, 기만용, 공격기, 전투기, 기타민수용 ) 우주행성탐사, 화생방오염지역탐지 / ȳÅ, t = 화재지역진화 / 구조, 지뢰지대통로게척 τ 심해수중탐사, 적잠수함색출 / 파괴, 수중지형 / 장애물파악등 줍처 : 인터넷 / C A V c e n t e r - c o n 따 J A V 개판 작전반경및작전운영가능시간에따라근거리무인항공기, 단거리무인항공기, 중거리무인항공기, 장기체공형무인항공기로구분하며세부구분은 < 표 2-2 > 와같다. 비행빈 경구분내용 ( 작전시간 ) 근거리 무인항공기 ( C L : C 1 o s e R a n g e ) Å} 5 O l m 사단급이하 이내부대룹지원하는 (3시간이상 ) 전AÕD E r디인하고 -0 7 l 단거리무인항공기 5 O ~ 2 0 0 k m 군단급이하 ( S R : S h o r t R a n g e ) ( 8 ~ 1 2ÂÜ ) 부대릎지원 중거리무인항공기 2 0 0 ~ 6 5 0 k m 미군 E F-4 ( M R : M e d i u m R a n g e ) ( 1 2ÂÜ 이상 ) 대체예정 정찰기럴 < 표 2-2 > 작전반경에따른무인항공기 H g 면 r T r H l 고 M a r k M K I I, S h m c 1 U A O S P i o n e e r, H u n t e r, I m p a c t, S k y E y e R 4 E - 5 0 P r e d a t o r, H e r o n. 장거리체공형 g } 3 - - - - - - 3± m k m 국가급정보지원. C o n d o r G 1 o b a l ( L R : L o n g R a n g e ) ( 2 4ÂÜ 간 ) 미군의경우 S R 7 lçd 대체예정 H a w k, D a r k S t a r - 9 -
< 표 2-2 > 에는명시하지않았지만초장기무인항공기도연구중에있다. 초장 기비행 이라는명칭은기존의무인항공기둡보다훨씬더긴시간을비행한다 는뜻이며미국의보잉사는수소연료에의한운영을연구중에았다. 이러한무 인항공기의연료는태양열이될가능성도있는데, 예릅뜰어 A e r o V i r O I n n e r l t 사의 F l y i n g W r i n g 은 l l O ~ 2 3 0 k g 의감지기룹탑재한상태에서고도에따라 2 주 ~ 3 달간비행을지속할수있다. 4 ) 운영고도에따라분류시는잔술용무인항공기 ( 저고도급 ), 전략용무인항공기 ( 중고도체공형, 체공형 ) 로분류하며세부구분은 < 표 2 3 > 과같다. < 표 2-3 > 비행고도별무인항공기분류 구 : 님 nnœ 비행고도 영상정보 탑재장바 기 드죠 H u n t e r, 저고도무인항공기 2 0, O O O f t 이하 전자굉-학 차메라, A e r o s o n d e, ( L o w A l t i t u d e U A V ) 저고도비행 적외선감지기등 O u t r i d e r, 중고도체공형 S h a d o w 인항공기 전자굉-학카메라, G n a t 7 5 0 ( F V I A L E : M e d i u m 2 0, O O O ~ 4 5, O O O f t 레이더 합성 I L I o d c l O O O, A 1 t h u d e L o n g 대류권비행 카매라등 P r e d a t o r, H e r o n E n d u r a n c e 체공형 D a r k S t a r, G l o b a 1 무인항공기 4 5, O O O f t 이상레이더합성 H a w k, ( H A L E : H i g h 상증권비행카메라등 T h e s e u s, B Q M - 3 4, A l t i t u d e L o n g A l t o s E n d u r a n c e ) 군사적운영목적에따라분류시에는정찰용, 전자전용, 기만용, 공격용, 전투 용, 표적용등으로분츄된다. 이중에서실용화단계인것은정찰용, 기반용과표적용, 공격용정도이며, 다른용도의무인항공기는개발이진행중인상태에 있으며. 현재무인항공기개발선진국의대부분의무인항공기는정찰용으로운영되고있다세부구분은 < 표 2-4 > 와같다. 4 ) 국방과기술. 무인항공기개발풍향과전망, ( 한국방위산업진흥회 ), 2 m 3. 3 월호, p. l 7. - 1 0 -
Eπ< 표 2-4 > 군사적운영목적에따른무인항공기 구분내요 H I 고 정찰기 사전에프로그램된비행쿄를따라 1 3 1Õ /Í,Æ 후녹화된 V C R 테입을회수하여분석 D r o n c 5 ) 적레이더방공망파괴에많이 % 이는형태의공격기무인공격기, 일정상공에서비행중적페이더가 H a r p y, E x d r o n c 작동하떤레이더신호활따라가서자폭. 분5 정찰기 실시간에표적정보를수집하기위한현재대부분의 무인항공기. 시 λ 템. 무인항공기 폭격기탑재장비보폭탄을탑재하여표적지역에투하 U T A U A V 전투기 현재의유인전투기를대신하기위해개발 중인전술무인항공기 U C A V 표적기 r 상공포나전투기의 사용되는 훈련을위해표적으로 무인항공기 V T O L 무인헬기이착륙장소의제약응해소하기위한수직 K a - 3 7, C y p h c r, 이착륙무인기 SŹ I I n s, S e n t i n e l M A V 혀 5 i -- A0 소형비행체토서휴대용정찰수단 비행체 ) D r o n 은초기의무인정찰기형태로서직접프로그램을입력하여그명령에따라 기설정된경포를비행함으로써별도의조종이필요없는무인기를발한다. - 1 1 -
전방감시주관야측라. 탑재장비 무인항공기에는영상정보획득을위해광학카머 l 려 - 및적외선감지기, 그러고 합성개구레이더와같은영상감지기가탑재되는데이러한임무장비현황은 < 표 2-5 > 와같다. < 표 2-5 > 무인항공기탑재장비현황 구분종 E a 7 형상 주간 카매라 관측용 전자광학 ( E O ) 카메라간용T V 카매라, 적외선s y s t e m ), 감지기( F L I R : F o r w a r d L o o k i n g I n f r a - r e d 감지기 적외선감지기 ( I R : I n f r a - r e d s y s t e m ) 3 1 처후 합성개구레이더 레이저관측 1 시스템 ( S A R : S y n t h e t i c A p e r t u r e R a d a r ) 공중중계장비 ( A i r b o r n e D a t a R e l a y s y s t e m ) 기타 - 각종통신중계장비공중이꽁표적지시기 ( M T I ) - 지뢰탐지장비, 각종전자전장비 ( E S M, E C M ) 줍처 : U A V C e n t e r 홈페이지, h t t p : / / w w w. u a v c e n t e r - C O I r ν i n d e x - k. a s p?. m e n u = 0 3 & s u b = 0 7. - 1 2 -
2. 무언항공기운영개념 무인항공기는이착륙통제소 ( L R S : L a u n c h e r a n d R e c o v e n 7 S t a t i o n ) L + 지상통 제소 ( G C S : G r o u n d C o n t r o l S t a t i o n ) 내에있는내부조종사의조력을받는외부 조종사가무선조종기 ( F B X : F l i g h t C o n t r o l B o x ) 로무인항공기룹활주로나발사 대에서이륙시킨다. 이륙후통제소의내부조종사가통제권을이양받아무인항 공기를조종하며, 지상송수신기 ( G D T : G r o u n d D a t a T e m l i n a l ) 의가시션이확 보되지않을시는통제소와가시선반경에있는지역내에지상중계기를배치하 거나공중중계기룹운영하여가시션을확보하여임무반경을연장하게된다. 지 상통제소와이착륙똥제소가분리운영될경우에는이릅후이착륙통제소로부터 지상통제소가통제권을이양받아임무를수행하고임무가종료되면이착룹통 제소가다시통제권을인수하여착륙지역으로유도한후외부조종사가활주착 품을실시하거나, 활주로가없는야지에서는파라포일 ( 낙하산 ) 에의한비상착 푹을실시한다. 함상인경우그불을이용하여희수한다. 무인항공기체계에서임무계획및비행체를통제하는최우선장비는지상통제 소로써차량에탑재되어있어신속한이동및배치가가능하며발전기로필요 전력을공급하므로야전운영이가능하다. 또한전파룹발생함으로써적미사 일공격의위협이존재하는지상송수신기와일정거리를이격시켜운영함으로써운영자의안전을확보할수있다. 이 착륙통제소는 무인항공기룹이륙및착륙시키는장비로써자체로근거리 내에서임무비행을하거나지상중계기를똥하여원거리운영을할수있는정 - 비이다. 무인기는이 착륙시위험성이높으므로계기또는육안에의한이,.,., 착륙 비행조종을 실시하며 임무비행전에 다양한 축척의 디지털 지도상에서 지형고도자료를이용한가시선분석을수행함으로써 안전한비행경로블설정 한다 발사대 ( L a u n c h e r ) 는 야지에서 차량 발사대로 비행체룹 이륙시키는 장비로 원리는전기적인신호룹 받은유압이발사조건에 맞는 유압력을땅출하여 운반 차조립체룹 발사시키는 장비이다 발사전에 비행체는 운반차조립체 위에 탑 재되어 있으며 발사시 운반차 조힘체가 브레이크 테이프에 의해멈춰지면 비 행체만날아가게된다. - 1 3 -
지상중계기는지상추적장비또는발사통제장비로부터업링크신호활받아비행체에중계하며, 비행체로부터다운렁크된신호룹지상추적장비또는발사통제장비로송신한다. 비행체와지상추적장비또는발사통제장비간의가시선 확보가불가능할경우룹대비히 - 여가시선확보및통신가능거리콸연장하는 역할을한다. 공중중제기는지상중계기와같은역할을수행히- 는데, 공중중계정- 비를무 -인항 공기에탑재히 - 여지상송수신기와임무무인항공기간의중계임무를수행하게 된다. 장거리체공형무인항공기의경우에는장거리임무콸위해공중중계장비보다는인공위성이중계장비의역할을한다. 6 ) 6 ) 한국로붓항공기경연대회홈페이지, h t t p : / / w w w. K o r e a u a v. c o m h t m h a v / u a v - 0 4. h t m 1. - 1 4 -
I H. 국 내외개반및운영사례분석 무인항공기는민간용에서군용까지, 그용도가넓고, 손바닥에올려놓을수 있는초소형기에서부터유인기의개조기에이르기까지다양한크기및용도의 무인항공기개발이진행되고있다. 특히유인기룹대신한군용무인항공기개 발이두드러지고있다. 미국에서는 2 0 0 3 년 1 월에소형함의헬리좁터갑판에 이착륙할수있는정찰공격용수직이착륙무인기 ( V T U A V : V e r t i c a l T a k c o f f U n m a n n e d A c r i a 1 V c h i d e ) 인, 화이어스카웃 ( F i r e S m u t ) 무인헬리좁터 ( 노스룹 그루만사개발 ) 가초기시험비행을실시했다. 또한로장시간체공할수 있는정찰용무인기인글로벌호크 ( 노스룹그루만사개발 ) 가 1 년간에이르는평 가결과, 군용으로서유용성을인정받았다. 또한공군및 D A R E A 의무인전투 기 ( U C A V : U n m a n n e d C o m b a t A c r i a 1 V e h i c l e ) 의최초시제기인 X - 4 5 A ( 보잉사개발 ) 가 2 0 0 2 년 9 월에공개되기도했다. 미국외에도프랑스, 독일, 스웨덴, 이스라엘등도무인전투기와정찰무인기 ( U R A V : U n m a n n e d R e c o n n a i s s a n c e A c r i a l V e h i c l e ) 의연구개발을진행하고있지만, 유럽 에서는미국과의기술차이 ( G a p ) 를메우기위해서, 군용무인항공기를공동으 로개발할것을계획하고있다. 이와같이세계적으로유인항공기를대체하기위한무인항공기개발은경쟁적 으로진행퍼고있는추세이며미국, 이스라엘을제외하고는대부분의국가가 개발초기에있는만큼한국도무언항공기개발에적극적으로나설시투자대비 높은효과를거뜰수있으며, 장차미래무기체계기술력경쟁에서새로운전 기를마련할좋은기회가될수있다. 1. 국내 외무언항공기개발및운영현황 가. 국내무언항공기개발및운영현황 현재북한은체제안정과경제외교의우위달성을목표로미사일개발에빅차를가하고있으며최근에는핵개발을추진함으로써한반도는물륜동북아및서방에까지세계평화를위협하고있어경계시하고있는실정이다. 북한의미사일개발전략은북한의재래식군사력증강에한계를실감하고대량살상무기를보 - 1 5 -
유하겠다는것이며, 경제난에시달리는여건을감안하여한국과의군비경쟁에서우위룹점하기위한마지막수단임과꽁시에대포꽁미사일과같은장거리미사일을개발함으로써미국과일본에게도위협능력을과시할려는의도로분석 되고있다. 따라서대공제압과정보, 전장감시, 정찰의역할이미래북한및 주변국의위협에대응하는데에매우중요한역할을하게될것이다. 다만한 국은미국과달리좁은전구로인해띠사일요격거리가충분하지않아 T M D ( T h e a t c rm i s s i l ed c f c n s e ) 가적합하지않으므로무인정찰기와같이한국의여 건에맞는대응체계룹갖추어야한다. 또한우리군이지향하는침단군사력건 설에는많은예산이소요되나우리나라의국방비는국내총생산 ( G D P ) 의 2 8 % ( 2 0 0 3년기준 ) 수준으로서세계평균수준 ( 3. 8 % ) 에도못미치고있는실정이다. 따 라서국방비의효율적운영과함께첨단핵심전력을획득함으로써주변국과의전력격차를좁혀야할것이다. 이에우리나라의무인항공기개발현황및운영개념에대해살펴보고자한다. ( 1 ) 군사용무언항공기개발현황 1 9 7 7 년당시한국공군은북한망공망을무력화시킬능력이부족하였고미국 으로부터전자전장비지원을기대하기어려운상황이었으므로적 1 강공멍 - 교란 및다 } 공화기의소모를강요할목적으로기만용무인항공기개발을요구하였다. 그러나이듬해인 l 9 7 8 년전자전장비를미국으로부터획득하게됨으로서이사 업은취소되었다. 이후 1 9 9 1 년에군단급무인항공기탐색개발을시작으로 2 0 0 0 년에개발을완료하여실전에배치하고있다. 군단급무인항공기의체계 1 식은임무장비 흘장착한비행체 6 기와지상통제장비, 지상 추적장비, 중계장비, 발사장비등의지상장비 로구성되어있다 - 비행체는활주로이착룹 외에유공압식발사대에서발사할수있으며 < 그팀 3 - l > 군딘 - 급무인항공기방향조종이가능한파라포일을이용하여회 수할수도있다. 비행체에는 T V 차메라와전망관측적외선카메라 ( F L I R ) 룹동시 에탑재하여주야간영상획득이가능하다. 획득된영상은지상으로전송되어 지상통제장비의모니터에시현되며군단지휘소등에서도동시에볼수있다. 영상에는표적좌표, 탄착수정정보등이동시에제공되어표적정보획득, 탄착 - 1 6 -
점수정, 피해평가등에즉시활용이가능하다. 7 ) 군단급무인항공기의군요구 성능 ( R O C ) 은 < 표 3 - l > 과같다. < 표 3 - l > 군단급무인항공기의작전성능 8 ) 구분 최 ³ ÉÉ ( k g ) 최 ³ Á ³Ä ( k n h ) 운영 à³ä ( f t ) ιj L -0 O O0 O O O 0 O,0 O O 작전반경 ( k n ) ( 중계기이용시 ) 체공시 ( h ) O 군단급무인항공기는유인항공기의작전수행이제한되는야간및주간에영상 정보를획득하여실시간전송하는임무를수행하게된다. 이사업에대한기관 별참여부분은 < 표 3-2 > 와같다. < 표 3-2 > 군단급무인항공기기관별개발사업참여현황 기관수행내용사업관리, 기술관리, 규격화및형상관리, 국과연기술시험평가, 영상감지기개발소요군 ( 육군 ) 운영시험평가, 종합군수지원시험평가 업체 대우중공업개발책임, 체계종합, 비행체개발, 종합군수지원개발 ( 현재 K A I ) 대우통신 ι ( 현재엠텍 ) 통신장비 L G 이노텍비행조종컴퓨터 한국화이버복합재부푼제작 사성타레 영상감지기제작 r j E E [ - - - - 줍처 : 김성배외, 전게서, p p 6 8 ~ 7 0. 0 월호 ( 국방과학연구소, 2 0 0 2 ), P. M. 7 ) 김종상 군단급무인항공기, 무내미, 9 1 8 ) 한국헝공우주산업 ( K A I ) 흠페이지, h t t p : / / w w w. k ( ) r e a a e r o c o n ν b u s i n e s s / s u b l / s u b 4. p h p. - 1 7 -
그러나군단급무인항공기개발사업은최초의사업계획에비하여사업기간연장과사업예산의증가로인하여사업의효율성이떨어진상태이다. 그이유로는탐색개발은국과연주도의개발사엽으로추진하였고, 이후실용개발단계에서업체주도개발사업으로변경됨에따라개발비용이계획에비하여상딩히증가하는결과를낳게되었다. 그러나우리나라가무인항공기개발사업을추진 하게됨으로써얻은성과도매우크벼그성과를요약히 - 면다음과같다. 첫째는기술적인측면의개발성과이다. 고도의침단기술종합체계인무인항공기륜국내에서독자적으로체계룹설계 / 조힘하고체계시험평가룹수행할수있게됨으로써무인항공기체계기술의독자적인능력을확보한의미가있다. 둡째는정보전력건설및운영측면의개발성과로서. 현재미군에의존히 - 고있 는우리군의정보전력을일부나마독자적으로확보하게되는성과를달성하였다. 셋째는무인항공기개발사업을추진할수있는핵심기반기술의확보측면이다. 군단곱무인항공기개발에의해우리군이장차요구하는후속무인항공기체계의개발을위한기반기술이일부확보된것으로판단되고있다. ( 2 ) 상용무언항공기개발현황 민간에서의무인항공기에관한연구는 K A I, 서원무인기술 ( 주 ), 스페이스로보 되스, 한국무인항공등의민간업체와세종대 - 록히드마틴우주항공연구소, 한국 항공우주연구소등의연구소및건국대, 서울대, 충남대등대학연구소에서활 발히수행되고있다. 서원무인기술 ( 주 ) 에서는 S c a n n e r - l 시제품에대한시험 을 2 0 0 2 년 3 월에완료하고중콩과꽁남아에수출하기위히 - 여준비중에있다. S c a n n e r l 은날개크기 2 m, 중량 2 k g 으로분해하여소형가땅에넣어운번 - 할 수있으며, 필요시현장에서조랩하여사용할수있다. S c a n n e r - l 은반경 5 k m 의비교적좁은지역에서운영되며, 소형 T V 차매라, G P S 뜰탑재하고있어산 불및환경감시등에유용하게사용될수있다. 또한, 스페이스로보틱스 ( 주 ) 에서 는소형무인헬기 ( S k y - C a m c o p t e r ) 를개발하여 2 0 0 2 년 8 월부터필리핀해양경 찰청과항만관리시스템용으로계약을추진하고있다. 한국무인항공 ( 주 ) 에서개 발한시스템은무선조종항공기및헬리좁터에원격조종이가능한 C C D 카메 라룹장착하고원격조종하여임무지역상공에서일정한고도와안정된상태로 - 1 8 -
비행체룹유지할때지상의카매라맨이고목표를촬영하는시스템이다. 실시간수집된영상을모니터로확인하 과학기술부산하의한국항공우주연구소 ( K A R I ) 에서는 2 1 세기프론티어연구 개발사업의일환으로 2 0 0 2 년 7 월부터 2 0 1 2 년 6 월까지 l 0 년깐총 1, 4 0 0 억원의 개발비룹투자하여차세대첨단기술을적용한수직이 착륙 및인공지능자율 판단비행 ( F l 1 1 1 A u t h o r i t y R i g h t ) 이가능한스마프무인기개발을추진하고있 다. 이무인기는민수, 공공, 국방분야에서인간이직접하기어려운임무, 예룹 뜰어, 산림 / 해안 / 도로감시, 화재감시, 비상구난, 원격 / 기상 / 자원탐사, 송전선검 사, 보안경비, 통신중계, 장기체공지구과학연구등의영역에서활용될것이 다. 개발최종목표는최대중량 3 0 0 k g, 유상하중 4 O k g 이상의제원을가지며, 최고속도 5 0 0 k I ψ h, 항속거리 1 5 0 0 k m, 체공시간은 3 시간의성능을가진수직이 착륙, 지능형자율비행이가능한무인기룹개발하는것이다. 이러한스마프무인기개발은 < 표 3-3 > 과같은 3 단계로구분하여추진하고있다. < 표 3-3 > 스마프무인항공기단계별개발목표 9 ) 단계 ( 자간 ) 개발목표 l 단계 ( 2 0 0 2 7. ~ 2 0 0 5 6. ) 스마프무인기기술기반구축 - 신개념비행체체계개념및핵섬시스템연구 - 스마트기술기초연구 신개념무인기기술시현 2 단계 - 신개념비행체기술과무인시스템기술이접목된 ( 2 0 0 5 7. ~ 2 0 0 9. 6. ) 신개념무인기기술시현 - 스마프기술응용연구 3 단계 0 시제기생산 ( 2 0 0 9. 7. ~ 2 0 1 2 6. ) - 스마트무인기기술실증 9 ) 항공우주연구정보센터흠페이지, h t t p : / / w w v a r i c o l - - k r / f o r e i g n - - t r e n d k r - h i s t o r y / p a g e / 1 rτη ( o ) n m -딩a d d ] m n a p p. h t m. - 1 9 -
나. 외국의무언항공기개발및운영현황 제 1 차세계대전중인 1 9 l 7 년 l 2 월미해군은 N - 9 훈련기룹개조한무선조종 항공기를뉴욕에서시험비행히 - 였다. 이때부터미국과영국에서는대공화기의 훈련용으로무인표적기나함정공격용무인공격기를개발하였다. 제 2 차세계 대전중인 l 9 3 0 년대중반에는영국에서최초로재사용이가능한무인기인 Q u e e n B c c 룹개발하였으며, 미국은무인항공기 R Q l ( 프레데터 ) 을개발하였다. 2 차세계대전이후 1 9 6 0 년대와 l 9 7 0 년대에걸쳐미공군은월남전을수행하 면서조종사인명손실을졸이고경제적으로다양한엄무룹수행하기위한수단 으로서무인항공기연구개발에많은투자룹하여적목표불에대한공중공격 및땅공망억제임무수행을위한무인항공기시스템개발을매우활발하게진 행하였으나실용화차원에서는뚜렷한성과를얻지못했으며결과적으로미군 의무인항공기캐발은 1 9 7 0 년대말에취소되었다. 그러나 l 9 7 0 ~ 8 0 년대중꽁전쟁에서이스라엘의효율적인무인항공기활용은 미국이무인항공기의가치를재인식하는계기가되었고, 미국은 1 9 8 0 년대중반 부터무인항공기개발에재투자룹시작하였으며, 1 9 9 0 년대의걸프전, 보스니아 내전, 코소보전투, 아프키 - 니스탄전투등에서무인항꽁기의활약은항공기와유 도무기및순항미사일을사용한정밀공격에결정적으로활용되었다. 이와같이무인항공기의가치를인식하고투자를지속한미국은물론미국이 개발을등한시한 7 0 년대부터중점적으로무인항공기를개발한이스라엘은이미 무인항공기분야에있어서는세계적인선두국가가되었다. 따라서미국과이스 라엘을중심으로한외국의무인항공기개발및운영사례를분석함으로써한국의무인항공기개발에대한필요성을인지할수있을것이다. ( 1 ) 미국 2 차세계대전과윌남전당시미국이무인항공기의연구개발을추진한가장큰이유는전쟁에서조종사의손실을땅지하고, 적지에서생포된조종사의구출을위한특수부대의투입및생포된조종사로인한정보의유출을방지하기위함이었다. 그러나당시의과학기술수준은개념적으로가능한무인항공기를이용한전력의발휘를성취하기에불충분하였으며, 당시의최첨단기술은무인 - 2 0 -
훨측4 훨훌활 를S e n s o r / P a t f o r m / C O I n m 성능개량. 싹꺾 * 날특흡νj 항공기의 자동비행및통제가불가능한수준으로서미국의침단무기체계 개발 전략이 ; 그 - - l - - 지E 즈하고 주요하지않았으며월남전이후유인항공기에비하여침단기술을 믹- 대한연구개발비용을투자하였으나전장에서무인항공기에의한 셉적단인하/ 다여샤므8 0 년대와르얻지 못함에 따라 7 0 년대 9 0 년대초이스라엘이 중반미국은무인항공기의연구개발을 가졌턴무인항공기개발의주도권 은중동전쟁이후미국이 무인항공기개발에재착수하고, 유인항공기 필요 까 1 E E 개발에서 확보한첨단기술을무인항공기 L 1 - - 침단무인항공기개발에서 주도권을회복하였다. 연구기 } 발에활용함으로서 미국이이스라엘을앞질러 9 0 년대중반이후부터 무인항공기 연구개발 < 그림 3-2 > 은무인항공기개발의선도국인개발로드댐 ( R o a d M a p ) 을나타낸것이다. 띠국의 무인항공기관련연속적인 7 월홉톱 흉향앓 g 一끊羅옆? l 1 행휩 앓얹합댐 F I r e S c o u t 휠담업톱 킬집 f 합 힐갑 1 쩍S e n s o r / P l a t f o r m / C o r n m 성능개량 g i 수직이착륙전술 U A V & E x t e I ; d e d R a 應 M I l l t l - - P u r p o t F a F # - 겉g 1 S h a d o w 전술 U A V k k g 활풍횡훨훈 P r e d a t o r 짧 G l o b a l W e a p o n i z e / S e n s o r / P a t f o r m / C O I r m 훌 흩 H a w k 성능개량 를 * 단계별 S e n s o r / P a t f o r m / C o r n m 성능개량 a 싫용 빠1 0 ) < 그럼 3-2 > 띠국의무인항공기개발로드맴 l O ) 미국방성 홈페이지, h t t p : / / w w w. d e f e n s e l i n k - m i 1 / s p e c i a l s / u a v 2 0 0 2 / - 2 1 -
< 그림 3-2 > 에서보는바와같이미국의경우전술형무인항공기에서중고도형 프레데터, 형글로벨호크및수직이착륙무언항공기등기존의무인항공 기기술을기반으로꾸준히성능개량을통한개량형무인항공기를개발하고있것을볼수있다. ( 가 ) 전술무언항공기걸프전에서미군은처음으로이스라엘의 I A I 사와면허생산한파이오니아 ( P i o n c c r ) 룹작전에투입하였으며미국의전술무인항공기성능및제원은 < 표 3-4 > 와같다. < 표 3 4 > 미국의전술무인항공기성능및제원 1 1 ) 구 님면r P i o n e c r H u n t e r O u t r i d e r 사업명 임시전술무인기 합동전술무인기 전술무인기 à³ä ( k n ) 4. 6 4. 6 4. 6 i g LÅìÁT 도 L 체공시 ( h r ) 4 l 1. 6 5 작전반경 ( k n ) l 8 5 2 6 7 2 0 0 최 ³ ÉÉ ( k g ) 2 0 5 7 2 6 2 2 7 비행체폭 / 길이 ( m ) 5. 2 / 4. 3 8. 9 / 7. O 3. 4 / 3. O 발사 / 회수 R A T O, RÅÆ 1 / R u n w a y, N e t R A T O R u n w a y R u n w a y 임무장비 E O 또는 I R E O 및 m E O¼ I R 개발업체 P i o n e e r U A V, I n c. T R W r A l 1 i a n t ( P U I ) T e c h y s t e m S l l ) 야후지오시티흠페이지, h t t p : / / w w w. g e o c i t i e s - C ( ) n ν ~ j a s k l 6 / u a v / u a v. h t m 1. - 2 2 -
( 나 ) 전략무언항공기 현재미국은전세계에서발생하는지역분쟁및갚등지역을 미국의전장으로 간주하고미군을투입하고있다. 이것은띠군이이뜰지역에신속하게개업히- 여야함을의미하는것으로커다란의미룹가진다. 즉원거리에서발생한분쟁에미군이신속하게개입하기위해서는전세계륜감시하기위한체계가요구되며, 기존의위성체계의취약부분인동일지역에대한장시간의정보획득을보완하기위하여장거리무인항공기의연구개발을필요로하는것이다. 오늘날미국의무인항공기개발사업은주요국방획득사업, 임시전술무인기사업, 첨단개념기술시연 ( A C T D : A d v a n c e d C o n c e p t T e c h n l o g y D e m o n s t r a t i o n ) 사업및침단기술시연 ( A T D : A d v a n c e d T e c h n o 1 o g y D e m o n s t r a t i o n ) 사업으 로구분하여추진되고있다. 1 2 ) 주요국 l 상획득사업은끈거리형, 단거리형, 중거 리형을대상으로추진하였고, 임시전술무인항공기사업으로는 P i o n e e r 무인항 공기륜이스라엘과협력하여개발하였다. A C T D 사업으로는손으로이륙이가능한무인항공기와저가의센서가 장착되어운영이간편한무인항공기및함상에서운영할수있도록수직 이 착륙이가능한무인항공기룹개발하여시험하였고, 중고도체공형무 인항공기 P r e d a t o r 와무인항공기 제너렬아토믹스사는 l 9 9 5 년부터 R Q - l A 프레데터 ( P r e d a t o r ) 무인항공기를생산해왔 으며, 최근에는 l B 형모델의생산에돌입했 다. 생산된 8 2 대의프레데터중미공군이 6 0 대룹인도했으며 C I A 가나머지 2 2 대흘인 D a r k S t a r 를개발하였다. 수했다. 프레데터는미국외에도이탈리아 < 그림 3-3 > 프레데터형상 에서 6 대를주문해그중 5 대를이탈리아현지에서생산할계획이다. 프레데터 의최신모델인 l B 형은약 1 4 k n ( 4 5, O O O f t ) 고도에서운영하며전투 ( c o m b a t ) 기능이추가된모델로서미공군이 3 대를주문해놓고있다. 개발초기에는별 l 2 ) 국과연, 국방과학기술조사서제 1 권, 1998, p. 770. - 2 3 -
다른호응을얻지못하던프레데터는아프가니스탄에서벌어진테러와의전쟁에투입되어각광을받기시작했으며무인항공기운영의폭을크게넓힌계기가됐다. 프레데터의초기임무는정찰감시였으나아프간전에서목표물지시임무에투입되어커다란성과룹얻었으며최근예멘에서는헬파이어미사일을장착하고테러리스프룹공격살해하는데에도사용되어무인공격기로서의명성을 쌓기도했다. 1 3 ) G 1 o b a 1 H a w k 무인항공기는 N o r t h r o p 철 i G r m m n a n 사에서개발중인체공형정찰무인항공기로서약 2 O k m ( 6 5, O O O f t ) 고도에서하루에한번작전지역상공에체공히- 면서지상의모든상황을탑재장비플이용 < 그림 3 4 > 달로벌호크형상 하여정보활수집하는무인항공기이며 2 0 0 3 년도에초도생산중이다. 글로벨호크무인기계획은미국방성의 D A R P A 가관리하고있으며, 주계약 사는 N o r t h r o p G r u m m a n 사이고하부계약사는지상부분과센서블개발히 - 는 R a y t h e m 1 S y s t e m s 사, 무인기의 A E - 3 O O 7 터보팬엔진을제공하는 A n i s o n E n g i n e 사, c a r b o n f i b e r 날개룹제작하는 B o i n g 사, 통신시스템을개발하는 L 3 C o m 사, R u d e r v a t e r s 룹제공하는 A u r o r a 사, L a n d i n g G e a r 를제작하는 H e r o u x λ F, M i s s i o n M a n a g e m e n t C o m p u t e r s 를개발하고있는 V i s t a C O I l s t r o 1 s, E n v i r o n m e n t a 1 C o n k o 1 이다 D a r k s t a r 는스텔스기능을가진정찰감시무인항공기로서 L o c k h e e d M 암 t i l 1 사에의해개발이추진되었으나, l 9 9 9 년개발프로젝트가취소되었다. 취 소이유는제작된시제기의비행신뢰성이입증되지못했기때문이었다. 이상과 같이서솔한미국의체공형무인항공기의성능및제원은 < 표 3 5 > 와같다. l 3 ) U A V C e n t e r 흠페이지, h t t p : / / w w w. u a v c e n t e r - C O l ψ i n d e x - k. a s p? m e n u = 0 2 & s u b = 0 2. - 2 4 -
0 }Ä E r 6 구판님 r E f e d a t o r f f e d a t o r B G l o b a I f f a w k D a r k S t a r 사엽명 표즈 중 꼬꼬무인항공기무인항공기무인항공기무인항공기 à³ä ( h ) 2 5 O O O 4 5, O O O 6 5 O O O 5 0, O O O 작전반경 (kn) 7 4 0 7 2 0 5¹Î i S 9 2 6 λ 게 체공시 ( h r ) 4 0 3 2 3 8 ημ 비행체 < 표 3-5 > 미국의체공형무인항공기성능및제원 최 ³ ÉÉ ( l i g ) l O 2 2 4, 5 3 6 1 1 6 1 2 3 9 0 1 폭 / 길이 ( m ) l 4. 8 / 8. 2 2 0.½ l 0. 8 3 4 5 / 1 3. 5 2 l / 4. 6 탑재중량 (kg) E O R 및 E O, R¼ E O, m 및임무장비 E O 또는 m S A R S A R S A R 2 0 4 3 6 3 8 8 9 N o r t h r o p I j CÅJ 1ÅJ d 개발업체 G e n e r a l A t o m i c s A S I G r u m m a n M a r t i n R³ a n 줍처 : 개발업체홈페이지, G A. C O I n, N o r t h r o p @ m m m n. C ) m / 개발업체 ( G A ) 제시자료 이와같이앞으로무인항공기에대한관섬이지속된다면 G 1 o b a l H a w k 와프리 l 데터 B 형무인항공기에대한구매요구가매우증가할것으로예상된다. ( 다 ) 무안전투기 무인전투기 ( U C A V : U n m a n n e d C o m b a t A i r V e h i c l e ) 의개발은유인전투기룹초기에개발할때와거의비슷한단계로발전해나가고있다. 무인기는기본적으로정찰및감시목적으로설계된 G e n e r a l A t o m i c 사의 R Q l 프레데터가그동안정찰및감시임무만을수행해오다가처음으로 A G M - l l 4 H e l l f i r e 미사일을장착하여성공적인발사를함으로써새로운능력과함께무인전투기의발전가능성을확인시켜주었다. - 2 5 -
2 0 0 1 년후반아프간전쟁의 E n d u r i n g F r e e d o m 작전 에서미국중앙정보부 에의해처음무장시험이이루어진프레데터는무안전투기로서의가능성을입증한바있으며, 예멘에서다수의알키- 에다지휘관들을수송하던차량을확인 하여한발의 H e l l f i r e 미사일을발사하여폭파시킨작전은무인전투기의개발 가능성을보여준사례라할수있다. 미공군은무인전투기개발과관련하여그분야룹선도하고있다. 그들은 R Q - l 프레데터콸정찰및감시임무에서최초로미사일을발사할수있는무장된무인기로개량할뿐만아니라, 좀더크고강력한형태의, 적재중량도두배 가까이늘인 7 0 0 k g 이상으로, H c 1 1 f i r e 미사일을 l 4 발적재할수있고 J D A M 위성유도스마트폭탄을무장할수있는 M Q 9 B P r e d a t o rb로계속적인성능개량을실시하여 2 0 0 4 년에실전배치가가능하도록앞서나가고있다. < 그림 3-5 > 는프레데터무인항공기의기본형과개량형을비교하여형상으로나타낸것 이다. < 그림 3-5 > 프레데터 A 형 ( 좌측 ) 과프레데터 B 형 ( 우측 ) 1 4 ) 더나아가미공군은무인전투기의최초시도로서 D A R P A 및보잉사와함께 2 0 0 8 년이전에 A - 4 5 무인전투기블야전에배치할수있게 X - 4 5 무인전투기 시범계획을추진하고있으며, 이미첫번째제작한시제가는 2 0 0 2 년 5 월 2 2 일 에, 두번째제작한시제기는 2 0 0 2 년 1 1 월 2 1 일에첫비행을실시한바있다. 2 0 0 2 년 5 월과 l 1 월에시험비행한 X - 4 5 A 는이미무인전투기로서의비행능력 이입증되었으며, 앞으로의시험은두대의 X - 4 5 A 와시험보조용훈련기와함께무인전투기의능력을향후 5 년동안시험할예정이다. 1 4 ) 국과연홈페이지, h t t p : / / w w w. a d d. r e k / i n f o r / i r a q - i n d e x - a s p - - 2 6 -
< 그림 3-6 > X - 4 5 A ( 왼쪽 ) 및 페가수스 ( 오른쪽 ) 무인전투기형상 이후에 x 4-1 l 상공멍 - 에따라해당임무룹 제압임무 수행토록 다 1? ; 할 전자전 예정이다. 배치할 X 4 5 B 형개발을위해개념을설정하고 곡겨이무 ι I 그 등 A - 4 5 에 적절한 또한 X - 4 5 A 의개량형으로 운영개념 야전에 비해 4 0 9 6 더크고개량된항공전자장비와저탐지형상으로운영시스템은거의같은공통 성을갖게될것으로예상하고있다. X - 4 5 B 의최대이륙중량은 개발을 무인항공기 최초 2 l, 4 0 0 파운드에서 있는데 B 형은 A 형에 2 5, O O O 파운드로증가하였다. 추진하고있는 L o c k h e e d M a r t i n S k u n k W o r k s 사의개념은 B o e i n g 사의 모텔에 비하여 순항미사일에 더욱 다무이샤큰접하고 고차 하며, 일부 견 해로서 무인전투기는 F / A - 2 2 또는 F - 3 5 와같은 항공기의 장착대에 장착 이조 : 하여필요위치에서발사하고프랑스가채택하고 / λλ L - 개념인조종석에서조종하수E 있는방법도가능하다고주장하고있다. X - 4 5 인전 외에도미국의 N o r t h r o p G r u m m a r l 사가개발한다이아몬드형의침단에정실을기로페가수스가 2 0 0 1 년 2 월, a % 템과며있. 페가수스는다용착륙유시스채 전배치필것으로예상하고 가지며및저속비행기능을 하고있다 1 5 ) 되플개칙공한어샤고시행뻐탑편있으보유하고, G P S 블 일반에항공스도 이모함E r j - 1 5 ) 합참홈페이지, h t t p : / / w w w. j c s. g o j g / d a t a / w e a p o n / w e a p 2 / w p 2 7 / g u n o l. h t m # 8-2 7 -
( 라 ) 가타 띠해군은잠수함에서운영할수있는정띨타격및감시 / 정찰용다용도무인 비행체 ( h I P A I r : M u l t i P u r p o s e A i r V e h i c l e ) 룹개발중이다. 0 3 년현재개념개 발단계이며 0 4 년시험비행을할것으로예상하고있다. M P A V 는 5. 4 n 길이에 날개가접혀지고, 강력한스텔스기술이적용되며, 작전빈-경은6 0 0 n m ( 1, 0 8 O k m ) 인비행체로, 잠수함잠망경깊이에서 8 8 인치미사일튜브로 부터로켓발사망식으로발사되고, 잠수상태에서희수되며, 감시정찰장비나폭탄을 L o o m b ( 4 < 그림 3-7 > 잠수함발사 M P A V 5 4 k g ) 까지탑재가가능하여기본적인영상및 신호정찰임무외에잠수함특수전부대 - U A V 간에네프원을구축하여특수전부대지원및타격용으로도운영될계획이다. 1 6 ) 또한띠국은비행중인무인정찰기프레데터에서운영할수있는 M i n i - U A V 를개 발중이며, 2 O O 3 년현재프레데터가 M i n i - U A V ( 일명 F i n d e r ) 를자율조 종으로운반및발사할수있는지에대한시험평가를진행중이다. M i n i - U A V ( F i n d e r ) 의운영개념은 정찰용탐지센서가내장된중량 2 6 k g 의 m i n i - U A V 로, 프레데터 < 그림 3-8 > M n i - C A V ( F i n d e r ) 를장착한프레데티 장착대에두개가탑재되어고도 1 만피트상공에서투하된다. 투하된 F R D E R 는전장상황을탐지하여실시간에데이터룹전송하는임무를수행한다. 1 7 ) < 그림 3 8 > 은프레데터에 M i n i - U A V ( F i n d e r ) 를장착한모습의사진이다. l 6 ) 싱 - 게서. l 7 ) 상게서. - 2 8 -
이와같이미국은향후무인항공기개발목표흘무인전투기개발에중점을두 고있으며, 이러한무인전투기개발을위해관련예산도점점증가시키고있다. 미국땅부관계자에의하면미국은무인항공기의개발예산을향후 5 년동안약 3 배로늘릴것이며, 2007 년에는약 2 l 억달러뜰투자할예정이다. 즉미국방부의무인항공기개발예산은 2 0 0 3 년에는 1 6 억달러에이르며 2 0 0 7 년에투자될것으로보이는 2 1 억달러는대부분이연구개발에투자될전망이다. 1 8 ) 이러한미국의무인항공기에대한투자예산의대부분은미공군및해군의무인전투기및미육군의무인전투무장기 ( U C A R : U n m a n n e d C o m b a t A I m e d R o t o r c r a f t ) 와같은전투용무인항공기의개발에사용될계획이다. 미공군의 무인전투기는 2 0 0 8 년에운영에들어갈예정이고육군의무인전투무장기는 2 년뒤인 2 O l 0 년에, 그리고해군의무인전투기는 2 0 1 5 년에운영이시작될계획이다. 이러한미국의무인항공기차기개발계획은내년 1 월중순에발표될예정이며, 새로발표되는개발계획은보다더상세할것으로기대되는것으로서, 비행체, 센서, 통신, 소형 U A V, 무장, 대공작전및표준서에대한내용이침부.. 될예정이다 또한수직이착륙 무인항공기 ( V T O L U A V ) 1 9 ) 는지상지원의 전술적 운영과 해 상임무룹 수행하고자 개발되어 왔다 노스룹그루만사가주계약업체로 개발중 인미해군 - 용 R Q - 8 A I F i r e S c o u t f 수직이착륙무인항공기는아직개발 / 초도 생산단계에있으며, E O / q R 을장착한채 3 시간및 2 O O l m 이내작전이가능하 다. F i r e S c o u t 의운영개념도는 < 그림 3-9 > 와같다. 1 8 ) 한국과학기술정보연구원 ( K I S T I ) 흠페이지, h t t p : / / w w w. a e r o t e c h n e w s - c o r n - l 9 ) V T O L C A V ( V e r t i c a l T a k e O f f a n d L a n d i n g U A V ) : 수직이착륙무인항공기 - 2 9 -
< 그림 3-9 > F i r e S c o u t 운영개념도 2 0 ) ( 2 ) 이스라엘 이스라엘은무인항공기 체계의개발과작전개념의구상을상호의존적인통합 과정으로판단하여인력정책에있어기술적전문가와운영경험보유인력을 합적으로유지하는정책을실천하고있는무인항공기분야의선진국이다. 복 무언항공기뿐만아니라이스라엘은대부분의무기체계를세계최침단의성능 을보장하도록개발 생산하고 있으며, 특히무인항공기는이스라엘이자신하는 최첨단분야이다. 미국과함께공동개발한 H u n t e r 무인항공기는불론이스라엘 의최대민간항공업체인 이스라엘국영항공사 ( I A I : I s r a c l A i r c r a f t I n d u s t r i e s ) 에서개발한각종무인항공기는이미 l 9 8 1 년레바논전투에서성공적으로사용된바있다. 이스라엘의무기체계개발전략은운영의독자성을확보한다는차 원에서연구개발을최우선으로하고, 기존무기의성능개량, 국내생산, 해외구 매의순으로무기체계를획득하고있으며공격무기체제보다는자국을방어히기위한무기체계의개발을우선으로하고있다. 이스라엘은전장을이스라엘영토와주변아랍국의접경지역에국한하고자국의영토 1 상위룹위한무기체계 2 0 ) 미해군홈페이지, http:/yuav.navair-navy-mil/vtuav/ - 3 0 -