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<유용원의 Defenomics> 방위산업에 몰아치는 4차 산업혁명

  작성자: 유용원
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작성일: 2018-09-17 13:55:39

한국 4차산업 기술, 9점 만점에 제조업이 4.5점이라면 방산 분야는 1.9점



"현재 시스템에선 AI 등 도입 어려워… 미국처럼 진화적 개발 개념 받아들여야"






우리나라 방위산업 분야에서 4차 산업혁명은 무인기·로봇 등을 제외하곤 아직 생소한 개념이다. 4차 산업혁명이란 개념이 본격적으로 국내에 소개된 게 2~3년 전이고, 관련 사업은 주로 민간 분야를 중심으로 추진되고 있기 때문이다.


한국산업연구원(KIET)이 지난해 4차 산업혁명 핵심 기술이 방위산업과 제조업에 얼마나 활용되고 있는가를 비교한 결과, 방산은 평균 1.9에 머물러 제조업 평균 4.5에 크게 못 미치는 것으로 나타났다. 9점 척도를 기준으로 1점은 미실행, 3점은 조사 검토 단계, 5점은 계획 수립 단계를 의미한다. 방산은 미실행과 조사 검토 단계 중간 수준에 있다는 얘기다. 장원준 KIET 방위산업연구부 연구위원은 "지금과 같은 방산 시스템 아래선 AI(인공지능) 등 4차 산업혁명 기술의 적극적인 도입이 어렵다"며 "미국처럼 무기 체계의 점진적 개발을 허용하는 진화적 개발 개념 등을 받아들여야 한다"고 말했다.


우리나라 방산에서 현재까지 4차 산업혁명 기술을 대표적으로 적용하는 분야는 로봇, 무인기, 사이버 보안 분야다. 국산 무기 개발 총본산인 국방과학연구소(ADD)는 무인 수색 차량, 소형 정찰 로봇, 구난 로봇, 착용형 근력 증강 로봇 등을 개발하고 있다. 무인 수색 차량은 현재 원격·자율주행, 기관총 원격 사격 등이 가능한 상태까지 와있다.


한국항공우주산업(KAI)은 수직이착륙 무인기, 정찰과 타격이 가능한 즉각 타격형 무인기, 대규모 병력 감축에 대비한 유·무인기 복합 전투 체계를 개발하고 있다. 한화지상방산은 다목적 무인 차량, 소형 감시 경계 로봇인 초견로봇, 급조 폭발물 제거 로봇을, LIG넥스원은 무인 수상정과 근력 증강 로봇, 휴대용 감시 정찰 로봇 등을 각각 개발 중이다. 한화시스템은 광주과학기술원과 공동으로 고출력 레이저를 활용해 드론이나 무인기에 무선으로 전력을 전송하는 드론 무선 충전 시스템을 개발하고 있다.


사이버 보안 분야는 2015년 12월부터 미래부, 국방부, 국정원, 경찰 등이 참여하는 '국가 사이버보안 R&D 추진계획'을 수립해 연구·개발에 착수했다. 지난해에는 약 1000억원의 예산을 학습 기반 자가 방어 기술, 지능형 탐지·예측 기술, 차세대 암호 기술, 블록체인, 자율 주차, 사물인터넷(IoT), 바이오 인증 기술 등에 투자했다. 빅데이터 분야는 국방부에서 국방 빅데이터 시범 체계 구축 사업을 통해 빅데이터 기반 전장 관리 정보 체계 수립 등 8개 과제를 완료하고, 사이버 위협 빅데이터 분석 체계 수립 등 4개 과제를 수행할 계획이다.




FA-18 3대 날아와 소형 무인기 103대를 날려보내더니…



<유용원의 Defenomics> 방위산업에 몰아치는 4차 산업혁명



2016년 10월 미 캘리포니아주 차이나레이크 시험 비행장 상공. FA-18 수퍼 호넷 전투기 3대가 비행하다 소형 무인기 103대를 투하했다. '퍼딕스(Perdix)'라 불리는 길이 16.5㎝에 날개 길이 30㎝, 무게 290g에 불과한 초소형 무인기였다. 미 MIT대 링컨 연구실에서 개발한 제품이다. 퍼딕스는 지상 통제소 조작 없이도 알아서 편대 비행을 제어하는 등 첨단 기술을 선보였다. 이 정도 대규모 무인기들이 자율 군집 비행을 한 건 처음이었다. 이들은 '두뇌'로 불리는 중앙처리장치 명령 체계를 공유하면서 그룹별로 무인기 수를 변경하고 다른 무인기들과 상황에 따라 비행 상태를 조절하는 능력을 지닌 것으로 알려졌다. 본격적인 AI(인공지능) 무인기 시대를 알린 셈이다.


미 해군도 군집 무인기 외에 무인 군집 함정을 연구하고 있다. 위험도가 높은 해협 등을 통과할 때는 무인 보트를 대량으로 운용한다는 발상이다. 미 해군은 2014년 8월 미국 버지니아주에서 무인 보트 13척을 동원해 함정 호위 시험을 했다. 미 해병대는 상륙전에 사용할 무인 군집 상륙돌격장갑차, 미 육군은 자율주행 차량 여러 대로 이뤄지는 지상 군집 로봇을 시험하고 있다.


중국도 미국 다음으로 가장 활발하게 군집 드론·로봇 기술을 연구하고 있다. 지난 5월에는 무인 보트 56척을 군집으로 운용하는 시험에 성공했다. 미국보다 큰 규모의 무인 보트 운용 능력을 보여준 것이다. 대형 스텔스 무인기 '리젠(利劍)'도 개발을 마치고 시험 비행에 성공한 상태다.





FA-18 수퍼 호넷 전투기에서 나와 함께 비행하는 소형 무인기 ‘퍼딕스’(왼쪽 위·아래). 퍼딕스가 군집 비행을 통해 방향을 바꿔가며 임무를 수행하는 모습을 레이더가 촬영한 장면(오른쪽). /미 공군·유튜브



이처럼 AI 군집 드론과 로봇 등은 미래 전장 승패를 좌우하는 '게임 체인저(game changer)' 중 하나로 꼽히고 있다. 세계 국방 방산 분야에도 드론, 로봇, AI 등 4차 산업혁명 기술 바람이 몰아치고 있는 것이다. 3D 프린터로 전투기 엔진 부품, 권총 등을 만들었다는 것은 더 이상 뉴스가 아니다. 조병완 한양대 교수는 "인공지능은 DMZ(비무장지대) 철책선이나 해안 감시 무인화, 머신러닝을 바탕으로 전투 장비 재고품과 부속품 관리, 맞춤형 진료·질병 예방, 복잡한 전투 상황에서 신속 정확한 전술 전개 등 국방 분야에서 다양하게 활용할 수 있다"고 말했다. 한국산업연구원이 지난해 말 펴낸 '4차 산업혁명에 대응한 방위산업의 경쟁력 강화 전략'에 따르면 4차 산업혁명 시대 도래에 따라 세계 방산 제품에서는 기존 무기 체계의 스마트(Smart)화, 스핀온(Spin-on)화, 디지털 플랫폼(Platform)화, 서비스화 등 특징이 나타나고 있다. 이런 변화는 특히 미국과 이스라엘이 선도하고 있다.



① 기존 무기 체계 스마트화


미국은 여러 해 전부터 다양한 정찰 활동, 지뢰 제거, 공격과 타격 등 역할을 인간 대신 무인 무기들이 수행하는 연구를 진행하고 실전 시험도 해왔다. 미국은 오는 2025년쯤 전장에서 인간 대신 로봇이 전투를 수행하는 걸 목표로 하고 있다. 이미 미 사이버네틱스사가 개발한 인공지능 무인 전투기 '알파(ALPHA)'는 미 공군 베테랑 교관과 모의 공중전에서 완승을 거둬 화제가 됐다. 알파는 인간보다 250배나 빠르게 계산하고 분석하는 인공지능을 갖고 있다. 인간보다 훨씬 신속하게 반응하고 정확하게 타격할 수 있다.


세계 4위 방산 기업 미 레이시온은 인공지능 탑재형 무인기 '코요테'를 시험하고 있다. 미 해군이 2020년대 중반쯤 도입할 코요테 무인기는 대당 1만5000달러로, 여느 군용 무인기보다 싸다. 미군은 코요테 무인기 30대 이상을 동시에 발사해 적군의 미사일 등을 유도, 소진시키는 '벌떼형 공격'을 구상하고 있다. 미국과 이스라엘은 무기 개발 때 AI, 센서 등 급속도로 발전하는 4차 산업혁명 기술을 활용하기 위해 '진화적 개발 방식'도 확대하고 있다. 개발 목표를 고정해 놓은 게 아니라 기술 변화 등에 따라 융통성 있게 바꿀 수 있도록 하는 내용이다.





(사진 왼쪽)미 해군이 시험 중인 무인 군집 함정. 위험도가 높은 해협 등을 통과할 때 전함 호위용으로 활용한다는 구상이다. (오른쪽)미래 병사 전투복과 무기./미 해군·미 육군



② 4차 산업혁명 기술 전 부문 적용


상용화된 민간 기술을 국방 분야에 활용하는 것을 '스핀 온(Spin-on)'이라 한다. 반대로 국방 기술을 민간 부문에 활용하는 것은 '스핀 오프(Spin-off)'라 불린다. 민간 부문의 4차 산업혁명 기술들이 국방 분야에 적용되는 스핀 온 현상이 가속화하고 있다. 미 DARPA(방위고등연구계획국)는 매년 기술경진대회 '챌린지(Challenge)'를 열고, 국방 기술에 대한 민간 관심을 촉진해 기술 개발을 유도하고 있다. DARPA는 2004~2007년 자율주행 자동차 기술, 2015년엔 로봇, 2016년엔 인공지능을 활용한 사이버 해킹 및 보안 기술 분야에 대한 대회를 각각 열었다. 자체 기술로 '메시웜(Meshworm)'이라 불리는 벌레형 정찰 로봇을 개발 중이며, 미 육군은 국립로봇공학연구센터 도움을 받아 '크루셔'라 불리는 전투 로봇을 연구하고 있다.


F-35 등 현재 5세대 스텔스 전투기를 뛰어넘는 6세대 전투기들도 4차 산업혁명과 관련해 주목을 받는 무기다. 6세대 전투기는 스텔스 성능 외에 인공지능, 레이저·마이크로웨이브와 같은 지향성(指向性) 에너지 무기 등을 탑재한 게 특징이다. 미 정부는 2015년 8월 실리콘밸리 내 4차 산업혁명 관련 업체 수백 곳에서 보유한 기술을 국방 분야에 접목하기 위해 '국방혁신실험사업단'을 설립하기도 했다.


이스라엘은 국경 방호 로봇 '가디엄'을 이미 실전에 투입하고 있고, IAI, 엘빗 시스템즈 등 방산 업체들이 군용 무인기 수출 시장에서 강자로 군림하고 있다.



③ 방산 시스템의 디지털 플랫폼화


빅데이터 기반의 '방산 디지털 플랫폼' 구축이 초기 단계에 접어든 것도 주목을 받고 있다. GE는 군용기를 비롯, 항공기 분야 디지털 플랫폼인 '프레딕스(Predix)' 시스템을 구축하고 있다. 각종 센서, 정찰 장비 등을 활용, 적 동태 정보를 수집·분석함으로써 지휘관이 신속하고 정확하게 결단을 내릴 수 있게 돕는 역할이다.



④ 방산 서비스 분야 신시장 창출


디지털 플랫폼을 통한 딥 러닝과 빅데이터 분석을 기반으로 하는 성과기반군수(Performance Based Logistics·PBL), MRO(Maintenance, Repair and Operation·정비유지) 사업 등 방산 분야 서비스 시장도 커질 전망이다. 전에는 정비용 부품을 미리 사고 남으면 재고로 관리했다. 하지만 수요 예측이 곧잘 틀려 예산을 낭비하는 사례가 많았다. 하지만 앞으론 인공지능과 빅데이터 도움으로 부품이 언제, 얼마 정도 필요한지 예측할 수 있어 필요 없는 부품을 잔뜩 사들여 남는 바람에 허비하던 예산을 다른 분야에 쓸 수 있게 된다. 효율적인 예산 운용이 가능해지는 것이다.






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댓글 2

  • best 맨발 2018-09-18 추천 1

    세금을 물쓰듯 쓰는 것에 맛들려 모든걸 돈으로 해결하려 하고있고, 그 돈이 어디로 가는지 끝까지 책임도 안지고, 국부창출의 비전도 없고, 지들 입맛에 안맞으면 온갖 규제로 해결하려하고, 불확실성을 증폭시켜 기업들 민간투자조차 주저하게 만들고.. 도대체 이 정부가 이런 고도의 국방추세를 따라가리라 봅니까?

  • 오덕 2018-10-11 추천 0

    전 정권에서는 창조국방이랍시고 연구자금 자알 나눠먹더니, 뭔가 이름만 바꾼 느낌이네요.

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  • 맨발 2018-09-18 추천 1

    세금을 물쓰듯 쓰는 것에 맛들려 모든걸 돈으로 해결하려 하고있고, 그 돈이 어디로 가는지 끝까지 책임도 안지고, 국부창출의 비전도 없고, 지들 입맛에 안맞으면 온갖 규제로 해결하려하고, 불확실성을 증폭시켜 기업들 민간투자조차 주저하게 만들고.. 도대체 이 정부가 이런 고도의 국방추세를 따라가리라 봅니까?

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