[박희준의 육도삼략]中러 A2AD 뚫을 美의 협동자율 드론

DARPA 협동·자율 드론 개발 2단계 사업체 선정...해군 LOCUST도 있어

러시아와 중국이 S-500과 S-400 등 정교한 지대공 미사일 방어 시스템으로 자국 상공에 밀집 다층 방어망을 구축하는 등 미국의 접근을 막기 위한 반접근지역거부(A2AD) 전략을 강화하고 있다. 특히 러시아가 올해 말이나 내년에 실전배치할 S-500은 항공기는 물론 초음속 탄도미사일도 방어할1 능력을 갖추고 있는 데다 최고 고도 200km, 최장 400km까지 요격이 가능해 미국의 최첨단 스텔스 전투기 F-22 랩터, F-35 합동공격기(JSF), B-2 스피릿 폭격기 조차 뚫기가 어려울 것이라는 평가가 나오고 있다. 그렇지만 미국이 여기에 물러설 것이라면 오산이다. 미국은 최첨단 스텔스 전투기를 개발, 배치하는 것은 물론, 기존 전투기와 드론을 배합하는 전략을 정밀화하고 있다. 특히 드론끼리 협력하면서 표적을 식별, 공격하는 '협동자율작전'(Collaborative Autonomy)라는 새로운 대응전략을 마련, 구체화에 들어가 주목을 받고 있다. 미군은 이미 소형 드론을 벌떼처럼 날려 공격하는 전술을 고안했는데 여기에 더해 드론에 자율기능을 추가한 것이다. 중국과 러시아의 방패가 미국의 드론 창을 막아낼 수 있을 것인가.

미국 방위연구고등계획국(DARPA)가 공개한 협동자율작전 개념도

◆美, '자율협동 작전' 드론으로 중러 A2AD 뚫는다=미국 국방부 산하 방위연구고등계획국(DARPA.이하 다파)은 이달 초 미국 최대 방산업체인 록히드마틴(이하 LM)과 미사일 생산업체 레이시언을 밀집 대공방어지역에 비행하는 다수의 드론들을 통제하는 방안을 개발할 업체로 선정했다.

두 업체는 접근거부 환경 내 협동작전(Collaborative Operations in Denied Environment. 이하 CODE)을 펼 드론 제어 체계를 통합할 주계약자로 선정됐다.

CODE 1단계에 참여한 사이언티픽 시스템스 코, SRI인터내셔널, 벤코어 등 6개 업체는 CODE 2단계에서도 주 계약자인 이들 업체와 협력하면서 지원 플랫폼을 개발한다.

다파는 "CODE 프로그램 목표는 1명의 지휘관이 다수 무인 항공기에 밀집 방어 환경에서 지상 및 해상 표적을 탐지, 추적, 교전하는 개별 및 집단 임무를 수행하는 협동 자율 알고리즘과 오픈 소프트웨어 아키텍쳐를 개발하는 것"이라고 밝혔다.

다파는 CODE 프로그램을 3단계로 진행하고 있다. 1단계는 컴퓨터 모의시험(시뮬레이션)이고 2단계는 드론 2대의 실비행 시험, 3단계는 드론 6대로 구성된 편대 비행 시험이다.

이미 1단계 모의시험에서 미국은 CODE의 잠재력을 확인했다. 모의시험에서 두 팀이 드론에 20가지의 행동을 지정해 시험한 결과 기존의 드론들도 적의 통신방해로 교신이 무력화되는 상황에서도 복잡한 임무를 수행할 수 있다는 결론을 얻었다.

2단계는 록히드마틴과 레이시언이 만든 드론의 실제 비행시험이다. 2단계가 성공적이면 더 복잡한 3단계로 넘어간다. 3단계에서는 한 팀이 최대 6대의 드론에 자율비행과 협동작전을 하는 시험을 벌일 계획이다.

다파는 러시아와 중국의 전자방해에 대응하기 위해 드론들이 주파수 대역 한계와 통신장애와 같은 문제를 극복하도록 CODE 프로그램을 설계할 계획으로 있다.

◆전파방해도 통하지 않는 난공불락의 드론 등장할 듯=CODE 프로그램은 무장 드론이 스스로 단독으로 작전을 펼치거나 합동작전을 펼치도록 하는 것이 목표라고 할 수 있다.

이를 위해 인공지능(AI)을 활용한다. 인공지능은 드론들에게 표적, 장애물, 위험을 식별하고 대응하는 방법을 가르치고 표적을 분석하고 최우선 과제를 바꾸는 법을 가르친다.

이에 따라 CODE가 갖춰진 똑똑한 드론들은 편대를 이뤄 비행하다가 인간 지휘관의 명령을 받으면 단독으로 혹은 다수가 합동으로 표적을 탐지, 추적, 공격한다. 적의 전파 방해, 전자기파(EMP) 등으로 교신이 불가능한 상황이 되더라도 모든 단계의 임무를 수행할 수 있게 된다. 이는 전자전 대응 기능도 갖추고 있는 데 따른 것이다.

드론들이 서로 교신할 수 있게 되면 GPS 기반 위치 추적을 놓치더라도 다른 드론으로부터 정보를 제공받을 수 있다. 이렇게 되면 드론들은 굳이 GPS 위성에 자기 위치 정보를 계속 알릴 필요가 없이 비행할 수 있게 된다.

여기서 주목할 점은 CODE 사업은 인간 개입을 최소화하는 것이다. 현재 드론을 날리려면 조종사(파일럿)를 비롯해 최소 30여명이 필요한 것으로 알려져 있는데 이를 단 1명으로 줄이는 것이다. 미 국방부가 관심을 갖는 이유가 여기에 있다.

다파가 스타크래프트 부대를 공격하게 하는 것처럼 자율 헌터 킬러 로봇 드론을 밀집 방어, 접근 거부되는 전장으로 날려보낼 날도 머지 않아 보인다.

미해군이 개발중인 저비용 벌떼공격기술(LOCUST) 발사차량과 소형 드론 코요테

◆CODE 초기단계 벌떼 드론 LOCUST=다파와 별도로 미 해군은 다수의 드론을 한꺼번에 날려 보내 벌떼 작전을 펼치는 드론 체계를 시험 중이다. 이 드론들은 자율 헌터 킬러 기능은 없지만 대형을 지어 비행하고 상호 교신과 정보 송신이 가능하다. 미 해군측은 '자율작전'을 완벽하게 수행하는 것으로 평가하고 있다.

주인공은 미 해군연구소(ONR)가 지난달 공개한 로커스트(LOCUST) 드론 체계다. 저비용 무인항공기벌떼기술(LOw-Cost Unmanned aerial vehicle Swarming Technology)의 영문 머릿 글자를 딴 것이다.

로커스트 드론 체계는 발사관과 소형 드론,조종체계 등으로구성돼 있다. ONR이 공개한 영상에 따르면, 차량 탑재 발사관 3기(기당 6개로 구성)발사관에서 짧은 간격으로 연속해서 발사된 소형 드론은 발사 후 대형을 지어 날면서 감시와 정찰임무를 수행한다. 이들 드론은 적의 함대공 지대공 미사일을 소진시키고 일부는 미사일로 전환해 카미카제식으로 적 표적을 공격한다고 한다.

로커스트용 드론 코요테. 방산업체 레이시언이 생산하는 이 드론은 무게 12~14파운드로 90분간 비행한다

이들 드론은 떼를 짓는 것 뿐 아니라 상호교신과 정보 송신도 가능해 완벽한 협동전술을 수행할 수 있다고 한다. 그러나 미 국방부의 교리에 따라 여전히 드론을 조종하는 인간 조종사가 필요하다.

이것에 비하면 다파가 구상 중인 협동자율 드론은 진일보한 체계다. 스스로 생각하고 정보를 주고 받다가 협동작전을 펼치는 CODE는 인간 개입을 최소화한다. 로커스트가 소형 드론을 대상으로 하는 것이지만 CODE는 대형 무장 드론을 대상으로 하고 있다는 것도 큰 차이점이다.

미국의 안보매체 더내셔얼인터레스트(TNI) 지적대로 새로운 권력경쟁 시대에 돌입한 미국이 러시아와 중국의 최첨단 미사일 방어망과 같은 A2AD와 같은 위협을 제거하는 것은 최우선 과제인 만큼 미국은 CODE 프로그램 추진에 박차를 가할 것 같다. 물론 성공여부는 별개다.

박희준 논설위원 jacklondon@asiae.co.kr