Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 19, No. 4 pp. 551-556, 2018 https://doi.org/10.5762/kais.2018.19.4.551 ISSN 1975-4701 / eissn 2288-4688 4 차산업혁명대응을위한국방기술기획분석및개선방안연구 노상우 *, 송유하, 최종민국방기술품질원 A Study on the Analysis and Improvement of Defense Technology Planning in Response to the Fourth Industrial Revolution Sang-Woo Noh *, Yu Ha Song, Jong-Min Choi Defense Agency for Technology and Quality 요약 4차산업혁명이시대적이슈로떠오르며, 우리나라가기술후발주자의위치에서 4차산업혁명을선도하는 퍼스트무버 가되기위해, 빅데이터, 인공지능, 로봇, 사물인터넷, 3D 프린팅등의 ICT 기술을향후어떻게발전시켜나아갈지연구개발전략수립의중요성이강조되고있다. 본논문에서는 4차산업혁명이우리사회에미칠파급효과와현국방기술기획체계의현황을분석하고, 국방의 R&D 관점에서 4차산업혁명기술의국방분야활용을위한개선방안을제시하였다. 현국방 R&D 전략은군에서요구하는무기체계의연구개발을통한적시전력화를위해각무기체계의핵심기술들을사전에확보하는방향으로초점을맞추고있다. 현제도하에선 4차산업혁명기술의역할이군에서요구하는무기체계의일부기능구현으로국한되게된다. 이와같은제약의개선방안으로써소요무기체계가결정되지않았지만, 미래전장을선도하게될것으로예상되는기술개발을가능하게하는선도형핵심기술사업의활성화와 4차산업혁명기술의국방 R&D 체계내의역할확대를위해무기체계선도형핵심기술로드맵의수립을제안하였다. Abstract With the rise of the fourth industrial revolution, the importance of establishing R&D strategies to develop ICT technologies such as Big Data, Artificial Intelligence, Robots, the Internet of Objects, and 3D Printing is increasing. In this study, we analyzed the effects of the fourth industrial revolution on society and the present state of the national defense technology planning system, and proposed improvement measures for the utilization of the fourth industrial revolution in the defense industry from the perspective of defense R&D. The current defense R&D strategy focuses on securing the core technologies of each weapon system required by the military through research and development. Under the current system, the role of fourth industrial revolution technology will be confined to some of the weapons systems required by the military. In order to overcome this limitation, we propose a technology roadmap for the future weapons systems. Keywords : Artificial Intelligence, Big Data, Defense Technology Planning, Fourth Industrial Revolution, IoT, Robot 1. 서론 2016년 1월스위스다보스에서개최된세계경제포럼에서클라우스슈밥회장이물리학, 생물학, 디지털영역의융합기술들이산업과사회의패러다임을바꾸며 4차산업혁명으로발전해나갈것이라고주장하였다 [1]. 이 후, 4차산업혁명이우리사회의화두로떠오르며각분야별로급격한변화를가져오고있다. 정부에서는 4차산업혁명에대응한지능정보사회중장기종합대책 을수립하며, 경제정책방향추진주요과제를제시하였고, AI HW ICBM 분야의기초과학및핵심 응용기술개발을위한 4차산업혁명핵심기술 R&D 로드맵을작성하 * Corresponding Author : Sang-Woo Noh(Defense Agency for Technology and Quality) Tel: +82-55-751-5564 email: swnoh@dtaq.re.kr Received January 24, 2018 Revised (1st February 7, 2018, 2nd February 23, 2018) Accepted April 6, 2018 Published April 30, 2018 551
한국산학기술학회논문지제 19 권제 4 호, 2018 였다. 국방분야에서도인공지능, 빅데이터등디지털기술로촉발되는초연결기반의 4차산업혁명에대응하기위해 4차산업혁명시대에걸맞은방위산업육성 을국정과제로채택하였다. 이에따라국방 R&D 관점에서레이더, SAR, 전자광학, 레이저등의감시정찰센서분야와인공지능및무인플랫폼분야의 4차산업혁명기술활용을통한고도화를위해새로운국방기술기획프레임워크의제시가요구되고있다. 본논문에서는현국방기술기획프레임워크의현황을분석하고, 4차산업혁명에대응하기위한국방기술기획프레임워크개선을위한방향성을제시하고자한다. 2. 제4차산업혁명개요 2.1 정의다보스포럼에서슈밥회장이 4차산업혁명이라는개념을제시한이후많은사람들이 4차산업혁명에대해재해석하며새로운정의를제시하였다. 이와같은 4차산업혁명에대한정의로는 물리학, 생물학, 디지털영역의융합기술의산업혁명, 초지능과초연결의융합혁명, 사물인터넷기반의모든사물이연결되며데이터수집, 분석및처리가고도화되며기계스스로학습하면서새로운가치를창출하는혁명, 5G를기반으로스마트에너지와스마트보안, 인공지능을접목한미디어, 스마트시티, 핀테크, 스마트가등융합기술을활용한산업활성화 [2] 등이있다. 본논문에서는 4차산업혁명위원회의정의를인용하여 인공지능, 빅데이터등디지털기술로촉발되는초연결기반의지능화혁명 으로바라보았다. 기반이되는데이터를수집하고, 실시간으로전달하며, 효율적으로저장하고분석하는 ICBM 기술, 인간정보처리활동을모사하여 ICT를통해구현해내는인공지능기술, 4차산업혁명을실현하는하드웨어기술로손꼽히는로봇과 3D프린팅기술, 현실과단절된가상세계몰입을위한 VR기술및현실을확장해주는 AR 기술에이르기까지이러한 ICT 기술들의융합을기반으로드론, 자율주행차, 스마트시티, 디지털헬스캐어와같은어플리케이션이등장하며, 무인화가빠르게진행되고있다 [3]. 무인화의가속으로인공지능과로봇이사람이할수있는일을대체하며, 수많은일자리가사라지고있다. 다보스포럼에서발표된 The Future of Jobs 보고서는미래일자리에대해매우비관적인전망을제시하였다 [4]. Table. 1과같이 2020년까지 710만개의일자리가사라지고, 200만개의일자리가창출되어총 510만개의일자리가감소될것으로추정하였다. 반복적작업이많은사무직, 생산직일자리의감소가가장많으며, 전문직일자리도많이감소할것으로예상하였다. Table 1. The employment outlook Office and Administrative Manufacturing and Production Construction and Extraction Arts, Design, Entertainment, Sports and Media Employees(thousands, all focus countries) -4,759 Business and Financial Operations +492-1,609 Management +416-497 -151 Computer and Mathematical Architecture and Engineering +405 +339 Legal -109 Sales and Related +303 Installation and Maintenance -40 Education and Training +66 2.2 특징및영향 4차산업혁명의특징은사람과사물, 사물과사물간의연결을통해원하는정보를어디에서든찾을수있는초연결성과기존인간의능력을뛰어넘는판단을의미하는초지능성으로대표된다. 초연결성과초지능성을기반으로급속도로전개되며사회전체시스템에큰변화를줄것으로예상된다. 4차산업혁명의주요기술분야는 ICBM, 인공지능, 로봇, 3D프린팅, 드론, 자율주행차, 스마트시티, VR, AR, 디지털헬스캐어등이있다. 인공지능보급 확산의 알파고가이세돌과의대국에서승리한이후, 인공지능이어떤분야에서인간을넘어서며대체할수있을지이슈가되었다. 인공지능의지속적인발전에따라알파고와같이슈퍼컴퓨터를사용하지않고, 경제적인비용으로구현한인공지능이인간을대체하는산업분야가점점늘어날것으로예상되며, 4차산업혁명으로정보와기술을소유한집단에의한승자독식이심화될것이다. 우리나라가기술후발주자의위치에서 4차산업혁명을선도하는 퍼스트무버 가되기위해선국가적차원의노력이필요하며, 이에따라정부는과학기술R&D와 552
4 차산업혁명대응을위한국방기술기획분석및개선방안연구 관련된각부처와기관에 4차산업혁명선도를위한기술발전전략수립을요구하였다. 3. 현황 3.1 핵심기술로드맵수립국방분야의기술개발방향을제시하고, 핵심기술로드맵을포함하는 17-31 핵심기술기획서 [5] 에따르면, 국방의 R&D 전략은군에서요구하는무기체계의연구개발을위해각무기체계의핵심기술들을사전에확보하는방향으로초점을맞추고있다. 군에서요구하는무기체계를연구개발하여필요로하는시점에전력화하기위해서핵심기술로드맵은무기체계의연구개발을위한핵심기술들을파악하고적기에확보할수있도록관리하는역할을하고있다. 17-31 핵심기술기획서의핵심기술로드맵수립절차에따르면소요결정및예상소요무기체계를대상으로기술기획대상의무기체계를선정하고, 무기체계의요구능력기반의핵심기술을식별하여소요핵심기술을분석하는순으로기술기획이진행된다. 핵심기술로식별이된기술중연구가필요한기술은핵심기술과제화를통해기술을개발하고확보한다. 3.2 핵심기술과제소요공모방위사업청과국방기술품질원은첨단무기쳬계의국내개발에필요한핵심기술개발소요발굴을위해서산학연을대상으로핵심기술과제소요공모를추진한다. 대상사업은사업목적에따라서기초연구, 응용연구, 시험개발, 선도형핵심기술, 핵심SW, 선행핵심기술, 국제공동연구로나뉘게되며, 사업별로예산과기간이달라진다. 이중응용연구와시험개발사업은주로위에서명시되었던핵심기술로드맵의연구가필요한기술을확보하는목적을가지고있으며, 선도형핵심기술과선행핵심기술사업을제외한대부분의사업이군에서요구하는무기체계에적용또는활용이되어야한다. 3.3 선도형핵심기술사업의설립배경 2011년 12월 국방기술연구개발개선방안 포럼을통해서국방선도형핵심기술의필요성에대한논의가이루어졌다 [6]. 당시, 핵심기술소요공모를통해선정되 는대부분의과제가무기체계에직접적으로적용되거나적용이예상되는무기체계소요위주의추격형기술이므로, 미래전장을선도해야할선도형기술이선정되기에한계가있다는의견이주를이루었다. 그리고이를개선하기위해 국방핵심기술개발제도개선계획 을통해소요무기체계가결정되지않았지만미래전장을선도하게될것으로예상되는기술을선도형핵심기술사업으로구분하여기존의무기체계연계형핵심기술개발과이원화하였다. 선도형핵심기술과선행핵심기술사업은국방분야에서다른사업과달리군에서요구하는무기체계와직접적인연계가없이도기술개발이가능한제도이다. 선행핵심기술의경우국과연주관으로기획과연구개발이진행되기때문에, 산학연이참여할수있는미래전장선도개념의핵심기술은선도형핵심기술사업을통하는것이유일한연구개발방안이다. 3.4 선도형핵심기술사업의현황 17-31 핵심기술기획서에따르면, 선도형핵심기술의 16년신규기획과제로 초협대역전투무선망을위한영상압축및전솔기술개발, 어뢰추진용초고속전동기기술개발, 대잠정찰용무인잠수정코어기술개발, 무인복합형전투회전인기형상통합및동력시스템기술개발 이선정되었다. 선정된기획과제들은대부분새로운무기체계개념을선도하는기술보다는소요무기체계가결정된무기체계소요기술에가깝다고볼수있다. 선도형핵심기술사업설립취지와는달리대부분의선정과제가무기체계연계형응용연구, 시험개발을통해개발하는기술들과같은목적성을가지고있는것이다. 비록 국방핵심기술개발제도개선계획 을통해소요무기체계가결정되지않았지만, 미래전장을선도하게될것으로예상되는기술을선도형핵심기술사업으로구분하기로하였으나, 국방예산을활용한연구개발의결과물이무기체계획득이연관되지않는방향으로개발되는것에대해기획기관에서는부담을느낄수밖에없기때문이다. 이와관련 4차산업혁명등최근의이슈등을고려하여미래전장선도또는무기체계소요를선도하기위해선정된기술들이선도형핵심기술사업의설립배경과취지에부합될수있도록노력이필요하다. 553
한국산학기술학회논문지제 19 권제 4 호, 2018 4. 개선방안 4.1 4차산업혁명시대의국방기술기획방향성인공지능, 빅데이터, 사물인터넷등 4차산업혁명관련기술에대한민간의관심이지대하다. 아마존, 알리바바, 구글과같은거대플랫폼사업자들을중심으로많은투자와연구개발이이루어지고있으며, 이미어느정도의성과를거둘정도로기술수준이올라온분야도존재한다. 국방R&D기획측면에서는이러한 4차산업혁명과관련된기술들에대해서기반이되는 ICT기술및융합기술에대해직접적인투자및연구개발을진행하기보다는민간기술수준이높은 4차산업혁명기술들을적극도입하여국방의특성및수요에맞추어특화하고개선시켜나가는방안이주효할것으로판단된다. 4.2 핵심기술로드맵의수립목적과역할현재의핵심기술로드맵은군에서요구하는무기체계의적기전력화를위해소요와직접적인연계가있는핵심기술의개발에초점을맞추고있다. Fig. 1의수립절차와같이합참의기획문서를참고하여군에서필요로하는무기체계중기술기획대상무기체계를선정하고, 무기체계별개략적요구능력을분석하여개발이필요한핵심기술을식별한다. 이후, 무기체계의전력화시기와기술별국내기술수준을분석하여, 적기전력화가가능하도록핵심기술개발일정을로드맵으로수립하여관리한다. Fig. 1. Procedure for establishing core technology road map 핵심기술로드맵은기술기획대상무기체계별요구능력, 핵심기술, 개발일정이연계되어있다. 응용연구와시험개발을위해공모하는대부분의과제들이핵심기술로드맵에서식별된핵심기술을대상으로기획되며, 소요무기체계의적기전력화를위한핵심기술로드맵은선정된연구개발과제의수행근거가된다. 4.3 핵심기술로드맵개선방안위에서기술한바와같이, 현재의핵심기술로드맵은군에서요구하는무기체계소요와직접적인연계가있는핵심기술의개발에초점을맞추고있으므로, 4차산업혁명관련기술이국방에적용및개발되기위해선무기체계의성능및일부기능을구현하는형태로무기체계와연계되어야한다. 이러한형태의사업은군활용성측면에서연구개발한 4차산업혁명기술이무기체계에적용및활용될가능성을높여주고, 무기체계의성능을개선한다는면에서긍정적이다. 하지만, 4차산업혁명의파급효과및사회에끼치는영향력을고려해보았을때, 미래전장을선도할수있는무기체계및개념이도출될수있는가능성이높으므로국방R&D 측면에서 4차산업혁명기술의역할이무기체계의일부기능구현에국한되지않도록민간기술의진입장벽을낮추고개방해야할필요가있다. 현재의기획체계내에선선도형핵심기술사업을통해 4차산업혁명대응기술로부터새로운무기체계가도출될수있지만, 선도형핵심기술사업을통해무기체계의소요창출까지이어지는사례가극히드물었고, 이로인해선도형핵심기술개발보다는무기체계핵심기술기획관리측면에서긴급히개발이요구되는핵심기술이우선시되는경향이존재한다. 또한, 인공지능, 빅데이터등의 4차산업혁명기술전문가들이국방의기술수요와특성을파악하여신개념의무기체계를제안하기에는보안성으로인한국방분야의정보부재및수요파악에대한한계등의원인으로무리가따른다. 그러므로선도형핵심기술사업에선정되는과제가미래전장을선도하는기술로써, 무기체계의소요를창출하기위해선핵심기술기획서가근간이되어무기체계소요창출을적극적으로지원해야한다. 본논문에서는위와같은문제들의해결방안으로핵심기술기획서작성시수립하는기존의무기체계연계형로드맵외의무기체계선도형핵심기술로드맵을 Fig. 2 554
4 차산업혁명대응을위한국방기술기획분석및개선방안연구 와같이추가로수립하는방안을제안한다. 합참의기획문서중군사전략능력기획서와장기무기체계발전방향의분석을통해군에서필요로하는능력과미래전장의요구기능을도출하고, 과학기술예측조사서를기반으로민간의개발이진행중인 4차산업혁명분야별유망기술후보를선정하여, 전문가토론회를통해군에서필요로하는기능과능력이연계되는민간 4차산업기술전문가의의견이반영된무기체계선도형핵심기술후보군을선정한다. 선정된선도형핵심기술후보군을대상으로군은포함한산학연전문가그룹에서기술별필요성을검증하고핵심기술의개발목표성능을구체화한다. 각기술별목표성능과개발시기를고려하여무기체계선도형핵심기술로드맵을수립한다. 5. 결론본논문에서는 4차산업혁명이우리사회에미칠영향과파급효과를분석하고, 국방R&D 관점에서인공지능, 빅데이터등의 4차산업혁명기술들을어떻게국방기술기획에포함시킬것인지연구하였다. 국방과학기술개발의근간이되는핵심기술기획서는군소요무기체계의적시전력화에초점을맞추어핵심기술로드맵을수립하고있어서, 4차산업혁명기술이군소요무기체계의일부기능을구현할수있는경우에만연구개발이가능하다. 4차산업혁명기술의역할이군소요무기체계의일부기능구현에국한되지않고, 미래전장을선도하는새로운개념의무기체계로발전할수있도록하기위해서무기체계선도형핵심기술로드맵의수립을제안하였다. References [1] K. Schwab, The Fourth Industrial Revolution, World Economy Forum, 2016. [2] J. Lee, Korea s Opportunity in the Age of the Fourth Industrial Revolution, World Economy Forum, Medici Media, 2017. [3] KT Economic Research Institute, Korea s Fourth Industrial Revolution, 2017. [4] The Future of Jobs, Report of World Economy Forum, 2016. [5] 2017-2013 Critical Technology Plan, Defense Acquisition Program Administration, 2017. [6] Ministry of National Defense, Study on the Improvement of Defense Technology Research and Development, Defense policy forum, 2011. Fig. 2. Improvement of core technology road map 4.4 기대효과핵심기술기획서작성시미래전장선도무기체계기획의절차를포함하여, 제안한무기체계선도형핵심기술로드맵의수립을통해선도형핵심기술사업의설립배경과취지에부합하는무기체계소요창출이가능한 4차산업혁명국방특화기술이발굴될것으로예상되며, 미래전장을선도할수있는무기체계의소요가창출될수있도록선도형핵심기술이무기체계로구현되는절차를구체화시킬수있을것으로기대한다. 노상우 (Sang-Woo Noh) [ 정회원 ] < 관심분야 > 전자공학, 산업공학 2013 년 12 월 ~ 현재 : 국방기술품질원연구원 555
한국산학기술학회논문지제 19 권제 4 호, 2018 송유하 (Yu Ha Song) [ 정회원 ] 2005 년 1 월 ~ 2007 년 1 월 : 국방대학교 ( 국방과학석사 ) 2011 년 11 월 ~ 2017 년 1 월 : 국방기술품질원기술조사팀선임연구원 2017 년 1 월 ~ 현재 : 국방기술품질원전략기획팀책임연구원 < 관심분야 > 산업공학, 기계공학 최종민 (Jong-Min Choi) [ 정회원 ] 2015 년 9 월 ~ 현재 : 국방기술품질원연구원 < 관심분야 > 금속공학, 산업공학 556