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명현 교수 (KAIST 전기및전자공학부)

  2022년 2월에 러시아·우크라이나 전운이 고조되었을 때 언론에서는 러시아의 로봇 탱크에 주목하였다. 2000년대 초반부터 개발했다고 추측되는 로봇 탱크는 전자 광학장비를 탑재하여 원격 운용을 할 수 있다고 알려졌다.  ¹이후 마침내 러시아·우크라이나 전쟁이 발발하였고, 최근에 서방이 우크라이나에 탱크 100여 대를 지원하기로 결정하자, 러시아는 2018년부터 개발한 마르케르라는 무인 로봇 탱크 4대를 돈바스 지역에 배치했다고 주장하였다. 군용 드론을 비롯한 다양한 무기를 장착한 로봇 탱크는 인공지능 기반 조종 시스템의 도움으로 자동으로 적의 전차를 식별해 공격할 수 있다는 것이다. 마르케르는 전쟁 개시 이후 시스템 개량 작업을 거쳐서, 5km 거리에서도 원격 조종이 가능하다고 알려졌다. 실제 도입된다면 군사 체계에 있어서 본격적인 유무인 복합체계 즉, ‘MUM-T (Man-Unmanned Teaming)’로의 변화를 의미한다.

  이보다 전인 2020년 9월에는 아르메니아와 아제르바이잔의 국경 분쟁이 있었는데, 그곳에서는 드론이 주역으로 떠올랐다. 아제르바이잔이 사용한 터키산 바이락타르 드론은 대전차미사일, 정밀유도무기 등 최대 150㎏까지 적재가 가능하며, 개전 첫날에 아르메니아의 탱크와 보병 전투차량을 공습으로 파괴했다. ²이로 인해 ‘탱크 무용론’이 대두되는 등 전혀 다른 양상의 전투 전개 가능성을 보여주었다. 그때부터 전문가들은 북한이 많이 개발하고 있는 드론에 대한 우려를 나타내었다.

  2022년 12월 26일 오전 10시경부터 북한에서 날아온 5개의 무인기가 우리나라 영공을 침범, 이후 우리 국군이 격추 및 추적에 실패한 사건이 벌어졌다. 바로 2020년의 아-아 분쟁을 통해 우려했던 것이 현실로 나타난 것이다.

  국방 무인 로봇 운용체계에서는 통신망과 위성 항법 시스템을 통해 실제 무인 로봇 플랫폼을 제어하게 된다. 하지만, GPS 등의 GNSS (범지구 위성 항법 시스템)는 전시에는 무용지물이 될 수밖에 없기에, 이에 의존하지 않는 자율 주행/운항/비행 기술이 반드시 필요하다.

  실제로, 2011년 일본 후쿠시마 원전 사건 때, 반자율 주행 로봇을 이용한 대처 및 점검을 시도했으나 모두 실패하였고, 이를 교훈 삼아 2013년에서 2015년에 걸쳐 미국방부에서는 DARPA 로보틱스 챌린지를 개최하였다. 방사능 노출에 의한 불완전한 통신 환경을 모사하였고, 간헐적으로 수신되는 센서 데이터를 바탕으로 사람이 명령을 내리는 방식의 반자율 휴머노이드 로봇을 통해 원격으로 밸브를 잠그는 등의 8개 미션을 수행하였다. 대회는 성공적으로 끝났지만, 현재까지도 완전한 자율화는 요원하고, 실제로 2017년에는 원격조작을 위한 통신 불능으로 인해 후쿠시마 원전 2호기 조사 로봇의 회수를 포기하기에 이르렀다. 이에 비추어 봤을 때, 통신이 불가능한 재난 상황에서는 특히 완전자율화가 반드시 필요하다는 것을 알 수 있다. 미래 산업으로 주목받고 있는 우주 환경 같은 경우에도 큰 통신 지연으로 인해 실시간 원격 조작이 불가능하므로, 반드시 완전 자율화가 필요하다. 완전 자율화를 위해서는 자율 주행 기술뿐 아니라, 지능형 메커니즘, 보행 및 모션 제어, 매니퓰레이션, 비전, 인공지능 기술 등의 고도화 및 통합이 필요하기에 앞으로도 상당한 기간이 필요할 것으로 예측된다.

  4차 산업혁명의 핵심인 인공지능, 로봇, 드론 기술은 현재 학계와 산업 현장을 중심으로 급격히 발전하고 있으며, 미래 국방, 안보 및 우주와 같은 미래 산업에 미치는 파급효과가 대단히 크다. 우리나라에서도 국방/안보를 위한 미래 기술 분야로 생체모방로봇, 근력증강로봇, 초소형 군집로봇 등을 선정하여 연구 개발이 진행되고 있다. 민간에서 개발한 첨단 인공지능 로봇 기술을 군에 접목하기 위한 공동 과제 발굴이 적극 필요한 시점이고, 민군 협력에 의해 기술 경쟁력을 강화함으로써, 국방/안보를 강화하는 것은 물론 미래 산업 발전도 견인하게 될 것이다.

¹) https://news.v.daum.net/v/20220202165357329 

²) https://www.joongang.co.kr/article/23914558#home 

4차 산업혁명 기술 발전에 따른 변화된 전쟁 양상이 반영된 러시아와 우크라이나의 전쟁에서 무인기가 전쟁의 승패를 결정하는 데 큰 역할을 하고 있다. 무인기의 대수와 이용은 해가 갈수록 기하급수적으로 증가하고 있으며, 무인기에 대한 위협은 미래에 점점 더 증가할 것으로 예상한다. 

이에 보고서에서는 정책적으로 해결해야 할 것들을 제시하고 있다. 우선 무인기 대응에 대한 전담부서가 필요하다 강조한다. 미국은 무인기 대응에 관한 합동원 차원에서 교리, 표준 및 능력개발 등 대응체계 개발을 추진 중이다. 

이어 방위사업청에서 추진하고 있는 무기체계의 핵심기술관리체계에 무인기 대응체계를 포함해야 한다고 말한다. 방위사업청은 핵심전력 무기체계에 대한 작업분할 구조도를 기반을 둔 기술기획으로 4차 산업혁명 스마트 국방 혁신을 위한 소요기획을 추진하면서 합동참모본부의 의견을 수렴해 WBS 분석 대상으로 30개의 핵심전력을 선정했는데 무인기 대응체계는 핵심전력에 포함돼 있지 않다. 

또 4차 산업혁명 기술 등을 빨리 무기체계로 적용할 수 있도록 국방획득체계를 보안하는 것이 필요하다고 밝혔으며, 산·학·연·군의 유기적인 협력관계 구축도 필요함을 강조했다. 

○ 보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/trend/GTB_0000000000176417

무인 항공기는 사람이 원격으로 조정하거나 온보드 컴퓨터에 의해 자율적으로 조종되는 항공기 또는 공중 시스템이다. 현재 다양한 회사에서 상업용 및 군사용 무인 항공기 사용을 모색하고 있다. 

이 보고서에 따르면 드론은 네트워크로 연결됨에 따라 드론, 지상 제어장치뿐만 아니라 정보제공장치에 보안 위협이 노출될 경우 드론 탈취, 서비스 장애 등의 위협이 발생할 수 있다. 

특히 드론은 와이파이(WiFi) 등 무선통신망을 이용해 원격조정되는 무인항공시스템(UAS)으로 PC와 서버의 통신망보다 해킹이 수월하기 때문에 해킹에 더욱 취약하다. 

드론 해킹의 종류는 크게 스푸핑 해킹이 수월해 해킹에 더욱 취약하다고 볼 수 있다. 드론 해킹의 종류는 크게 스푸핑(spoofing), 재밍(Jamming), 하이재킹(Hijacking) 등이 있으며 연결 접점에 따라 다양한 해킹이 존재한다. 

또 드론에서 가장 많이 사용되는 통신 프로토콜인 MAVLink(Micro Air Vehicle Link)은 드론 환경에 최적화된 경량화 프로토콜이지만 단순한 패킷 구조로 인해 알고리즘 강도가 약하다는 단점이 있다. 이런 프로토콜의 약점은 단순한 패킷 구조를 가로채거나 변조할 수 있는 중간자 공격이 발생할 수 있다. 

이정률 연구자는 "시민들의 편리를 제공하는 착한 드론이 존재하는 한편 무기나 범죄의 도구로 활용되는 나쁜 드론의 위협도 다양해질 전망"이라며 "향후 드론이 다양하게 활용되기 위해서는 드론 비행 안전성과 신뢰성이 보장되어야 하고, 드론이 수집하는 데이터의 보안성이 제공돼야 한다"고 밝혔다. 

이어 "드론에 대한 다양한 사이버 공격을 효과적으로 차단하기 위한 진보된 보안 기술들이 개발돼야 한다"고 강조했다. 

○ 보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000002013

 자율주행·인공지능·웨어러블 로봇 등 4차 산업혁명 기술의 국방분야 도입이 가속화되고 있다.

최근 군사기술은 첨단기술 접목을 통해 지능화된 국방체계 구축하고 이를 기반으로 전장 및 전투지원 환경에서 핵심적인 임무를 수행할 것으로 기대하고 있다. 이에 국내 방산기업(현대로템·한화디펜스·LIG넥스원 등)은 감시정찰, 부상자 수송, 물자 운반 등 다양한 임무를 수행할 수 있는 군용로봇 개발을 추진 중이다.

한편, 인공지능 및 첨단기술을 탑재한 무기 개발에 대한 우려가 지속되고 있다. 인간의 간섭 없이 공격이 가능한 완전 자율무기인 ‘킬러로봇(killer robots)’에 대한 논란이 부상되었다. 킬러로봇은 인간을 단순 공격대상으로 판단함에 따라, 인간의 존엄성과 생명권을 경시하게 될 위험성이 커질 것으로 예상한다.

이에 군사용 인공지능 사용에 앞서 윤리적 문제를 보완하고 해결하는 것이 필요해 보인다.

○ 보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/trend/GTB_0000000000177185

이 보고서에서는 신무기 개발현황을 비롯해 주요 쟁점과 전망을 다루고 있다.

디지털 전환 시대 급속도로 발전하는 신기술은 각국의 군사체계·군사작전 및 전쟁 양식의 변화를 초래한다. 특히 AI와 네트워크 기술은 기존의 원격제어 자율형으로 발전되었으며, ‘극초음속 무기’는 향후 핵무기를 대체할 게임체인저로 인식되고 있다. 신무기 관련 국제 규범이 마련되어 있지 않은 현상황에서는 세계 안보환경이 불안정해지고 있다.

본 보고서에서는 신기술의 발전 책임소재가 애매한 사이버 공격, 초음속 정밀무기, 미사일 방어체제의 무력화 가능성, 드론 공격 등 선제공격 유인을 증가시키는 안보환경을 만들어 위기안정성(crisis stability)이 심각히 위협당하고 있다고 말한다.

이에 “신무기 관련 국제규범 수립이 필요할 뿐만 아니라, 신무기 관련하여 국가와 시민사회 간 인식의 차이를 좁히고, 지속적으로 신안보 규범에 대한 논의와 연구가 선행되어야 한다”고 밝혔다.

○ 보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/trend/GTB_0000000000176364

드론은 군사적인 목적으로 처음 개발되었다. 이에 드론을 분류하는 기준도 무게와 군사적인 임무에 따라 구분된다.

군용 드론은 통신 주파수 및 위성통신을 사용하여 운용된다. 하지만 통신망 시스템이 파괴될 경우을 고려해  자율지능을 필요로 한다. 이에 국내에서는 다양한 구조물이 비행할 경우를 대비하여 인공신경망을 활용한 충돌 학습과 비전 시스템을 활용한 경로 중심 학습법이 연구개발 중이다.

인공지능·머신러닝·5G 기술은 군집 드론 비행을 가능케했으며, 현재 군집드론은 완전 자율화 단계 전까지 진행되었다. 이는 드론의 정찰, 탐색, 공격 등의 효율성을 극대화 시켰다.

다만, 드론의 통신시스템과 자율비행을 위해서 외부 해킹이나 바이러스의 보안이 필요하다. 이러한 문제를 해결하는 방법 중 하나로 ‘블록체인’을 드론에 적용하는 방법이 연구되고 있다. 

○ 보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000001291

4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능과 드론 등의 시스템의 군사적 활용에 대한 중요성이 강조된다. 미국을 비롯한 군사 선진국들은 자율주행기술을 적용한 드론 및 군사용 자율무인체계를 개발하고 있다. 

무인체계는 운용인력을 감소시킬 뿐만 아니라 무기체계 게임체인저로써 전장 운영개념을 변화시키고 있다. 군사용 무인체계는 목적에 따라 다양한 형태로 개발되고 있다. 

군사용 무인체계는 지상, 해양 및 공중으로 구분하여 개별 플랫폼에서 자율 군집체계를 추진하고 있다. 개별 무인체계의 수량과 종류가 다양해짐에 따라 군집화 운영을 통해 효과를 높이고 운영인력을 감소하는 방향이다.  미래전장에서는 핵심전력체계의 상당 부분이 무인체계 시스템이 될 것으로 보인다.

이에 본보고서에서는 "세계 각국은 관련 핵심기술 확보를 위해 민군협력을 강화하고 있다" 며 "우리 군 또한 민군협력을 통해 군사용 무인체계 개발에 앞장서야 한다"고 강조했다.

○ 보고서 원문 바로가기 : https://kosen.kr/info/trend/GTB_0000000000165358