지·해·공 유무인복합체계(MUM-T) : 한 걸음 더 나아간 방위사업청의 연구 성과

2024년 5월, 방위사업청(방사청)은 지·해·공 유·무인복합체계(MUM-T·멈티) 공통 아키텍처 개념설계 연구를 완료했습니다. 이 연구는 국방무인체계의 계열화·모듈화(K-MOSA) 실행전략을 수립하는 것을 궁극적인 목표로 삼고 있습니다. 이는 국방부가 지난해 국방과학기술조정협의회에서 올해부터 K-MOSA 정책을 적극 추진하기로 결정한 후에 이루어진 중요한 단계입니다.

 

 

K-MOSA란 무엇인가?

 

K-MOSA는 국방무인체계의 계열화와 모듈화를 통한 효율적인 시스템 구축을 목표로 합니다. 계열화는 대형, 중형, 소형 등 대표 플랫폼을 지정하여 다양한 무인체계를 개발하는 것을 의미합니다. 모듈화는 이 플랫폼에 다양한 임무를 수행할 수 있는 장비를 선택적으로 탑재하는 것을 뜻합니다. 이러한 접근은 개방형 표준을 적용하여 기술 개발 경쟁과 협력을 활성화하고, 개발 기간과 비용을 절감하며 유지관리비용을 줄이는 데 큰 효과가 있습니다.

 

K-MOSA는 "Korea Modular Open Systems Approach"의 약자로, 대한민국 국방무인체계의 계열화와 모듈화를 통해 효율적이고 유연한 시스템 구축을 목표로 하는 전략입니다. K-MOSA는 다음과 같은 주요 개념과 목표를 포함하고 있습니다.

 

1. 계열화 (System Family)

계열화는 다양한 무인체계를 하나의 공통된 플랫폼 기반으로 개발하는 것을 의미합니다. 이를 통해 대형, 중형, 소형 등 다양한 크기와 유형의 무인체계를 효율적으로 통합할 수 있습니다. 예를 들어, 지상, 해상, 공중 무인체계를 각각 독립적으로 개발하는 대신, 공통된 플랫폼을 활용하여 다양한 임무에 맞게 변형하고 확장할 수 있습니다.

장점:

• 효율성: 공통된 플랫폼을 사용함으로써 개발 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.
• 유지보수 용이성: 계열화된 시스템은 유지보수와 업그레이드를 쉽게 할 수 있습니다.
• 호환성: 다양한 무인체계 간의 상호 운용성과 호환성을 높일 수 있습니다.

2. 모듈화 (Modularity)

모듈화는 계열화된 플랫폼에 다양한 임무를 수행할 수 있는 모듈을 선택적으로 탑재하는 방식을 의미합니다. 감시정찰, 타격, 통신 중계 등의 다양한 임무를 수행할 수 있는 모듈을 개발하여 필요에 따라 플랫폼에 장착할 수 있습니다.

장점:

• 유연성: 다양한 임무 요구사항에 따라 모듈을 교체하고 조합할 수 있어 다목적 활용이 가능합니다.
• 확장성: 새로운 기술이나 임무 요구사항이 생길 때 모듈만 교체하여 시스템을 업그레이드할 수 있습니다.
• 경제성: 하나의 플랫폼에 다양한 임무 모듈을 활용함으로써 비용 효율성을 높일 수 있습니다.

3. 개방형 표준 (Open Standards)

K-MOSA는 개방형 표준을 적용하여 기술 개발 경쟁과 협력을 촉진합니다. 개방형 표준을 사용하면 여러 업체가 동일한 표준을 기반으로 제품을 개발할 수 있어 경쟁력 있는 가격으로 우수한 품질의 제품을 공급받을 수 있습니다.

장점:

• 기술 혁신: 다양한 업체가 경쟁하여 기술 혁신을 촉진할 수 있습니다.
• 호환성 및 상호운용성: 개방형 표준을 적용함으로써 다양한 시스템 간의 호환성과 상호운용성을 보장할 수 있습니다.
• 협력 증진: 국방 관련 다양한 기관과 업체 간의 협력을 증진시킬 수 있습니다.

K-MOSA의 구현 사례

K-MOSA의 개념은 이미 다양한 무인체계 개발에서 적용되고 있습니다. 예를 들어, 현대로템의 HR-Sherpa와 같은 다목적 무인차량은 계열화된 플랫폼을 기반으로 다양한 임무 모듈을 탑재하여 감시정찰, 전투, 부상병 및 물자 이송 등의 임무를 수행할 수 있습니다. 또한, LIG 넥스원의 무인수상정(USV) 개발 역시 플랫폼과 임무자산을 선택적으로 탑재할 수 있는 형태로 발전하고 있습니다.

 

 

세미나에서 공개된 연구 결과

 

곽기호 국방과학연구소(ADD) 국방인공지능(AI)센터장은 지난 23일, 국회 국방위원회 주관으로 열린 ‘국방무인체계 현재와 미래, 육·해·공 무인체계 발전방향 세미나’에서 이 같은 내용을 공개했습니다. 곽 센터장은 미 육군의 AI 기반 무인체계 연구개발 획득 프로세스와 차세대전투차량(NGCV) 프로그램을 언급하며 K-MOSA의 중요성을 강조했습니다.

 

1. 지상 무인체계

김석환 현대로템 유·무인복합체계실장은 ‘미래 전장을 위한 지상무인체계 개발사례 및 발전방향’을 발표하였습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• HR-Sherpa: 현대로템이 군·산·학·연 협력으로 개발 중인 4세대 다목적무인차량(HR-Sherpa)는 감시정찰, 전투, 부상병 및 물자 이송 등 다양한 작전과 임무를 수행할 수 있는 확장성을 갖추고 있습니다. 이 차량은 다양한 임무 모듈을 탑재할 수 있어, 특정 작전에 맞게 장비를 변경할 수 있는 유연성을 제공합니다.
• 개발 사례: HR-Sherpa의 개발 사례를 통해 협력의 중요성과 기술적 도전 과제, 그리고 향후 발전 방향에 대한 논의가 이루어졌습니다.

2. 해양 무인체계

유재관 LIG 넥스원 무인체계연구소장은 ‘해양무인체계 개발현황 및 지휘통제방안’을 주제로 발표하였습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• 무인수상정(USV) 해검3·5: 해검3·5는 현재 성분작전에 종속된 개별 제작 형태에서 플랫폼과 임무자산을 선택적으로 탑재할 수 있는 형태로 발전시키고자 하는 목표를 가지고 있습니다.
• M헌터: 또 다른 무인수상정인 M헌터의 개발 현황과 앞으로의 발전 계획에 대해서도 논의되었습니다.
• 지휘통제방안: 해양무인체계의 효과적인 운영을 위한 지휘통제 시스템의 중요성도 강조되었습니다.

3. 공중 무인체계

조해영 한국항공우주산업 미래비행체연구실장은 ‘미래전 대응을 위한 차세대 공중전투체계 개발방안’을 발표하였습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• AI 파일럿: 조해영 실장은 AI 파일럿이 가져다줄 이점에 대해 설명하며, 독자 개발 중인 다목적무인기에 AI 파일럿을 탑재한 항공기 제어 시스템을 소개했습니다. 이 시스템은 지난해 개발에 착수하여 현재 실증 비행을 준비 중입니다.
• 다목적무인기: 다양한 임무를 수행할 수 있는 다목적무인기의 개발 현황과 향후 계획에 대해 설명하였습니다.

4. 시험평가 및 신뢰성 강화

하성철 국방기술품질원 신뢰성시험분석팀장은 무인체계 시험평가 및 신뢰성 강화방안에 대해 발표하였습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• 시험평가의 패러다임 전환: 기존의 시험평가 방식에서 벗어나 새로운 접근 방식을 도입하여 무인체계의 신뢰성을 높이는 방안을 제시하였습니다.
• AI 및 네트워크 보안: AI와 네트워크 보안의 신뢰성을 강화하는 방법을 논의하였습니다.
• 사용자 안전: 무인체계의 안전한 운용을 위한 사용자 안전 방안도 강조되었습니다.

5. 종합 토론

세미나의 마지막 부분에서는 양병희 KAIST 교수가 좌장을 맡아 종합 토론이 이루어졌습니다. 주요 토론 내용은 다음과 같습니다:

• 드론사업팀장의 의견: 마성빈 방사청 드론사업팀장은 드론 개발 및 운영의 최신 동향과 향후 발전 방향에 대해 논의하였습니다.
• 업계 전문가 의견: 나호영 니어스랩 이사와 김현철 토리스 전무는 무인체계 개발의 실질적인 도전과제와 해결 방안에 대해 의견을 교환하였습니다.

 

방산업체의 참여와 협력

 

이날 행사에서는 다양한 방산업체 관계자들이 참석해 무인체계 개발 현황을 발표했습니다. 김석환 현대로템 유·무인복합체계실장은 ‘미래 전장을 위한 지상무인체계 개발사례 및 발전방향’을 발표하며, 군·산·학·연 협력으로 개발 중인 4세대 다목적무인차량(HR-Sherpa)을 소개했습니다. 이는 감시정찰, 전투, 부상병·물자 이송 등 다양한 작전과 임무를 수행할 수 있는 다목적무인차량입니다.

 

LIG 넥스원의 유재관 무인체계연구소장은 ‘해양무인체계 개발현황 및 지휘통제방안’을 주제로 발표하며, 무인수상정(USV) 해검3·5와 M헌터의 개발 현황을 설명했습니다. 그는 현재 성분작전에 종속된 USV 개별 제작형태를 플랫폼·임무자산을 선택 탑재할 수 있는 형태로 발전시킬 계획을 밝혔습니다.

 

또한, 한화시스템의 최병웅 해양무인체계센터장은 저궤도 위성통신 기술을 활용한 초연결·다계층 네트워크 구축 방안을 제시하며 미래 다영역 동시 통합작전을 위한 방향을 제안했습니다.

 

현대로템: 지상무인체계

김석환 현대로템 유·무인복합체계실장은 ‘미래 전장을 위한 지상무인체계 개발사례 및 발전방향’을 주제로 발표했습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• 4세대 다목적무인차량(HR-Sherpa): 현대로템은 군·산·학·연 협력으로 HR-Sherpa를 개발 중입니다. 이 차량은 감시정찰, 전투, 부상병 및 물자 이송 등 다양한 임무를 수행할 수 있는 확장성을 갖추고 있습니다. HR-Sherpa는 다양한 임무 모듈을 탑재할 수 있어, 특정 작전에 맞게 장비를 변경할 수 있는 유연성을 제공합니다.
• 협력 사례: HR-Sherpa의 개발 과정에서 현대로템은 다양한 군사 및 민간 기관과 협력하여 기술적 도전 과제를 해결하고, 혁신적인 솔루션을 도입하였습니다.

LIG 넥스원: 해양무인체계

유재관 LIG 넥스원 무인체계연구소장은 ‘해양무인체계 개발현황 및 지휘통제방안’을 주제로 발표했습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• 무인수상정(USV) 해검3·5: LIG 넥스원은 해검3·5를 개발 중이며, 이 무인수상정은 현재 성분작전에 종속된 개별 제작 형태에서 플랫폼과 임무자산을 선택적으로 탑재할 수 있는 형태로 발전시키고자 합니다.
• M헌터: 또 다른 무인수상정인 M헌터의 개발 현황과 앞으로의 발전 계획에 대해서도 논의되었습니다. LIG 넥스원은 이 시스템을 통해 해양작전에서의 효율성을 높이고자 합니다.
• 지휘통제방안: LIG 넥스원은 해양무인체계의 효과적인 운영을 위한 지휘통제 시스템의 중요성을 강조하며, 다양한 협력 방안을 모색하고 있습니다.

한화시스템: 해양무인체계 및 통신기술

최병웅 한화시스템 해양무인체계센터장은 ‘해양무인체계 미래 발전방향’을 주제로 발표하였습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• 저궤도 위성통신 기술: 한화시스템은 저궤도 위성통신 기술을 활용하여 미래 다영역 동시 통합작전을 위한 초연결·다계층 네트워크 구축 방안을 제시하였습니다. 이는 해양무인체계의 통신과 지휘통제를 더욱 효율적으로 만들 수 있는 기술입니다.
• 협력 방안: 한화시스템은 다양한 연구 기관 및 방산업체와의 협력을 통해 혁신적인 통신 기술을 개발하고, 이를 무인체계에 적용하고자 합니다.

한국항공우주산업(KAI): 공중 무인체계

조해영 한국항공우주산업 미래비행체연구실장은 ‘미래전 대응을 위한 차세대 공중전투체계 개발방안’을 발표했습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• AI 파일럿: KAI는 AI 파일럿을 탑재한 다목적무인기를 개발 중입니다. 이 시스템은 다양한 공중 작전에 활용될 수 있으며, AI 기술을 통해 임무 수행의 효율성을 극대화할 수 있습니다.
• 협력과 도전: KAI는 국내외 다양한 연구 기관과 협력하여 AI 파일럿 기술을 개발하고, 이를 공중 무인체계에 적용하고자 합니다. 또한, 개발 과정에서 직면하는 기술적 도전 과제를 해결하기 위해 다양한 협력 방안을 모색하고 있습니다.

 

미래를 대비하는 차세대 공중전투체계

 

한국항공우주산업의 조해영 미래비행체연구실장은 AI 파일럿이 가져다줄 이점을 언급하며, 독자 개발 중인 다목적무인기에 AI 파일럿을 탑재한 항공기 제어 시스템을 소개했습니다. 이는 지난해 개발에 착수하여 실증 비행을 준비 중입니다.

 

AI 파일럿의 이점

AI 파일럿은 인공지능 기술을 활용하여 무인 항공기의 운용을 자동화하는 시스템입니다. 주요 이점은 다음과 같습니다:

• 임무 효율성 증대: AI 파일럿은 실시간으로 데이터를 분석하고 최적의 전술을 선택하여 임무를 수행할 수 있습니다. 이는 인간 조종사보다 빠르고 정확한 의사 결정을 가능하게 합니다.
• 피로 및 스트레스 없음: AI는 인간 조종사와 달리 피로와 스트레스를 느끼지 않으며, 지속적인 고강도 임무 수행이 가능합니다.
• 위험한 임무 수행: AI 파일럿이 탑재된 무인기는 적의 방공망을 무력화하거나 고위험 지역에서 정찰 임무를 수행하는 등 위험한 임무를 수행할 수 있습니다.

다목적무인기 개발

한국항공우주산업은 다목적무인기(Multi-Purpose Unmanned Aerial Vehicle)를 개발 중입니다. 이 무인기는 다양한 공중 임무를 수행할 수 있도록 설계되었습니다. 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 모듈형 설계: 다목적무인기는 다양한 임무 모듈을 탑재할 수 있어, 정찰, 타격, 전자전 등 다양한 임무를 수행할 수 있습니다.
• 유연한 운용: 임무에 따라 신속하게 모듈을 교체할 수 있어, 전장 상황에 빠르게 대응할 수 있습니다.
• 고성능 센서 탑재: 고해상도 카메라, 레이더, 전자 광학 센서 등 다양한 고성능 센서를 탑재하여 정밀한 감시와 정찰을 수행할 수 있습니다.

AI 파일럿 탑재 항공기의 실증 비행

조해영 실장은 AI 파일럿을 탑재한 다목적무인기의 실증 비행을 준비 중이라고 밝혔습니다. 이 항공기는 AI 기술을 통해 다음과 같은 기능을 실증할 예정입니다:

• 자율 비행: AI 파일럿은 이륙, 비행, 임무 수행, 착륙 등 모든 비행 단계를 자율적으로 수행할 수 있습니다.
• 임무 계획 및 실행: AI 파일럿은 실시간으로 임무 계획을 수정하고, 최적의 경로를 선택하여 임무를 수행합니다.
• 상황 인식: AI 파일럿은 다양한 센서를 활용하여 주변 환경을 인식하고, 위협 요소를 실시간으로 탐지하고 회피할 수 있습니다.

협력과 도전

한국항공우주산업은 국내외 다양한 연구 기관과 협력하여 AI 파일럿 기술을 개발하고 있습니다. 이 과정에서 다양한 기술적 도전 과제에 직면하고 있으며, 이를 해결하기 위해 다음과 같은 협력 방안을 모색하고 있습니다:

• 기술 교류: 국내외 연구 기관과의 기술 교류를 통해 최신 AI 기술을 도입하고, 이를 항공기 운용에 적용하고자 합니다.
• 공동 연구개발: 국내 방산업체 및 연구 기관과 공동으로 연구개발을 진행하여 기술적 시너지를 극대화합니다.
• 국제 협력: 해외의 유수한 연구 기관과의 협력을 통해 글로벌 수준의 기술력을 확보하고자 합니다.

 

 

결론

 

이번 세미나는 현대전에서 무인체계의 중요성을 다시 한번 확인하는 자리였습니다. 특히, 유·무인복합체계의 전력화는 아군의 인명 피해를 최소화하고 전투 효율을 극대화하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 방위사업청의 연구와 방산업체의 협력을 통해 대한민국은 무인체계 분야에서 한 걸음 더 나아가고 있습니다.