전문가 코너 안승범의_군사자료실

E-Lynx system

안승범의_군사자료실 작성자: 안승범
조회: 5394 추천: 0 글자크기
2 0

작성일: 2019-05-14 02:09:37

 (출처 - 월간 디펜스 타임즈 )

 

인터뷰 / TMMR 사업과 E-Lynx


 전술정보통신체계(TICN : Tactical Information Communication Network) 사업은 기존의 음성 위주의 아날로그 방식 통신기반체계(SPIDER) 체계와 무전기를 대체하기 위한 디지털 데이터 통신 체계로서 대용량 무선전송장치(HCTR), 대용량 무전기(TMMR), 망 관리 시스템(NMS), 이동통신장비(M-SAP), 연동장치 등으로 구성되어 있다.


 TICN 블록 1-1의 핵심 구성체계인 HCTR, TMMR, NMS, M-SAP, 연동장치 등은 2016년까지 1차 양산이 완료되었다(2017년 9월에 야전운용시험 완료).


시험평가 결과 방위사업청에서는 개발 실패를 이유로 사업 중단 결정을 내리게 된다.


 사업 중단을 결정하게 된 이유는 TMMR(Tactical Multiband Multirole Radio) 무전기가 군의 요구 성능을 충족하지 못했기 때문이다.


 TMMR 무전기의 핵심은 아날로그 무전기 4종(HF 대역 AM, VHF 대역 AM, UHF 대역 AM, VHF 대역 FM)과 디지털 데이터 통신 3종(VHF 대역 FM, HF 대역 AM, K-WNW 전용)을 각개의 하드웨어(무전기)가 아니라 하나의 TMMR 무전기에 소프트웨어로 통합된다는 점이다.


 이는 DAMA(Demand Assignment Multi-Access)와 WNW(Wide Network Waveform), 그리고 TADIL-J, Have Quick II, SINCGARS(Single Channel Ground and Airborne Radio System) 등을 모두 LRU(Linear Replacement Unit) 카드로 통합하여 사용하는 JTRS(Joint Tactical Radio System)과 같은 소프트웨어 기반 통합형 무전 시스템의 그것과 유사하다.


 개발 중단 결정을 야기한 문제는 이 중 디지털 데이터 통신 기능에서 발생하였다.


디지털 데이터 통신 기능 중 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiflexing) 방식을 사용하는 한국형 WNW은 시험 평가 결과 IP 기반 무선 네트워크 구성과 고속 데이터 전송, 암호 보안성, Ad-hoc 등에서 군의 요구 성능을 충족하였다.


 반면 VHF 대역 FM 데이터 통신 기능과 HF 대역 AM 데이터 통신 기능의 경우에는 군의 요구 사항을 충족하지 못한다는 판정을 받게 된다.


특히 VHF-FM 데이터 통신과 HF-AM 데이터 통신의 경우, 좁은 밴드폭에서 주파수 도약 방식으로 고용량 데이터를 고속 전송할 경우 군이 요구한 데이터 통신 거리에 미치지 못하는 결과가 나왔다고 한다.


 이는 VHF 대역과 HF 대역에서 고용량 데이터 통신을 위해 PRF(Pulse Repetition Frequency)가 큰 채널을 사용하게 되면 도달 거리가 짧아지고, 도달 거리를 확장하기 위해 할당된 주파수 범위 안에서 좀 더 낮은 주파수의 채널을 사용하게 되면 고용량 데이터의 전송 소요 시간이 길어지는 문제가 발생한다는 것을 의미한다.


 주파수 효율 문제 때문에 주어진 주파수 범위 안에서 최대한 많은 채널을 만들기 위해 각 주파수 도약 채널의 대역폭을 좁게 설정하고, TMMR에 세팅된 채널 중 VHF 대역 반송파 채널을 선택하여 주파수 변조(FM)를 위한 기저 밴드를 사용하거나 혹은 HF 대역 반송파 채널을 선택하여 진폭 변조(AM) 기저 밴드를 사용하게 되면 고용량 데이터 전송율 또는 데이터 통신 거리가 군의 요구 사항을 충족하지 않기 때문에 전력화가 불가능한 것이다.


 이에 디지털 데이터 통신 3개 모드(VHF-FM, HF-AM, K-WNW) 중 문제가 된 2개 모드(VHF-FM, HF-AM)를 삭제하고 K-WNW만 남겨두는 절충안이 제시되기도 하였다. 그러나 이는 VHF-FM 통신과 HF-AM 통신에 음성 통신과 데이터 통신 모두를 요구한 군의 요구를 근본적으로 부정하는 것이 된다.


 아울러 데이터 UHF 대역을 사용하는 K-WNW만 남겨두고 VHF-FM 데이터 통신 모드와 HF-AM 데이터 통신 모드를 삭제하게 되면 데이터 통신은 UHF 대역으로만 가능하게 되어 군이 TMMR 무전기에 요구하는 데이터 통신 거리 문제와 함께 지형으로 인한 데이터 통신 문제, 전리층 반사 활용  불가능 등 다양한 문제가 발생할 수 있다.


 그러므로 사업 추진 중단 결정 이후 TMMR을 대체할 새로운 소프트웨어 기반 통합형 무전기를 찾는 것이 절실한 시점이다.


모든 군용 장비가 그러하듯 TICN 체계의 전력화도 전력화 스케쥴이 존재하며, 구형 스파이더 체계를 대체하는 사업은 신속하게 추진되어야 하기 때문에 업체에서 문제를 해결할 때까지 군이 기다려줄 수 없는 실정이다.


 사실 TICN 체계 개발 사업은 이미 2015년에 무려 19개 항목의 요구 사항에 미달된다는 평가를 받은 바 있다. 이 중 앞서 이야기한 통달 거리를 포함한 4개 항목의 문제점은 그 당시에 이미 보완이 어렵다는 점이 밝혀지기도 하였다.


 따라서 해외에서 이미 전력화되어 있는 통합형  SDR(Software Defined Radio) 시스템 중 우리 군의 요구에 부합하는 장비를 선택하여 전력화하고 , TMMR 개발은 중기 또는 장기 프로그램으로 전환하여 대안으로 선택된 장비를 납품하는 업체의 기술 협력을 받아서 문제를 해결하는 방안을 선택하는 것이 대두되고 있다.


 현재 대안 장비로 조사된 것중에는 E-Lynx 시스템이라는 TMMR이 있다.


E-Lynx는 이스라엘 국방군에서 전력화된 장비로 TMMR이 사용하는 CSMA(Carrier Sense Multi-Access) 방식은 지연이 발생할 수 있으며, 복잡한 지형에 따른 hoc 배치의 복잡한 토폴로지와 작전 진행 상황에 따른 hoc 등의 재배치에 유연하게 대응하기 어려운 반면, E-Lynx 시스템은 네트워크에 침여하는 데이터 통신 단말기들에 time slot 순서대로 데이터를 전송하기에 적합한 TDMA(Time Division Multi-Access) 방식을 사용하는 시스템이다.


 이는 네트워크 구성 요소를 복잡한 지형에 맞추어 배치해야 하는 한국군의 상황에 적합하며, 해외에서 전력화되어 검증된 것중 하나로 문제를 벗어나 전력화가 가능하고 기술 이전이 우선시 되고 있어 현재 기술적인 어려움에 봉착한 요소들을 해결하는 데에도 보탬이 될 것이다.


아울러 SDR 무전기로서 개방형 구조로 설계된 시스템이기 때문에 K-WNW과 같이 한국에서 개발되는 데이터 통신 체계를 수용할 수 있다는 점도 간과할 수 없다.


 E-Lynx와 관련된 엘빗 시스템즈의 제안을 구체적으로 확인하기 위해 시행한 인터뷰 내용은 다음과 같다.


1. E-Lynx로 대한민국의 TMMR (다대역다기능무전기) 요구사항을 충족시키나?


대한민국의 요구사항은 더욱 다양해 지고 특수한 주파수 영역에서 더 좋은 성능과 네트워크서비스를 요하는 현재의 세계적인 군용통신의 추세를 말해준다.


E-Lynx 시스템은 이런 일반적인 요구사항을 현재 5세대 E-LynX 전략 이동통신인 SDR (소프트웨어기반무선통신) 계열에서 사용할 수 있는 하드웨어와 파형(waveform) 모두를 설계에 반영하였다.


E-LynX 무전기 솔루션은 작전과 전투에서 증명된것으로 이스라엘과 많은 선진국군대에서 운용하고 있다.



현대 군대는 각기 소요군에 맞는 구체적인 요구사항을 가지고 있다는 점을 우리는 잘알고 있다.


우리는 군용 통신 매출의 70% 이상을 해외수출에서 얻고 있으며, SDR 솔루션 설계의 전문기술을 개방형 구조에 기반하여 개발함으로써, 그 플랫폼이 다양한 세계의 고객 각자의 독특한 요구사항을 충족하도록 노력하고 있다.


한국국방연구원의 우리 회사 방문시 우리의 엔지니어들은 일련의 실험실 및 현장 테스트에서 E-LynX의 성능과 실제 E-LynX 무전기의 성능을 증명해 보였다.


이런 성능은 대한민국의 요구조건을 충족 시킬수 있을것으로 판단하고 있으며,이 전문가들이 입증한것처럼 몇가지 분야에서는 오히려 요구성능을 초과하고 있다.


2. E-Lynx 제작사는 TMMR 프로그램에서 어떤 종류의 기술을 한국에 이전하겠다는건가?


 TMMR 사업에 한국 방위산업체와 당연히 협력할것이며 기술협력생산을 통해 이런 개발계획의 위험을 줄일 수 있다. 대한민국에서의 제품생산으로 소요군에 신속하게 납품할 수 있다.


E-LynX 솔루션은 개방형,모듈구조로 제조되어 있어,기술 및 요구되는 관련 서브시스템을 신속하고 위험없이 이전 할 수있으며,이를 통해 TMMR 프로그램의 기존 어려운점과 해결해야 할과제를 극복 할 수 있다.


3. 어떤나라에서 E-Lynx  TMMR 시스템을 채택 하였나?


 우선, 이스라엘 방위군의 모든 지상 SDR의 단독공급업체이며 서유럽과 다른 대륙의 군에공급한바있다.

한국과 마찬가지로 이 나라들은 매우 까다로운 요구 조건과 아주 높은 수준의 기준과 사양을 제시했다.


4. 한국의 암호 시스템을 수용하고 또한 주파수 도약이 이뤄지는 TMMR시스템이 가능한가?


위에 설명한 것처럼 E-LynX 솔루션은 개방구조로 되어 있어 국지적 운영과 적응이 가능하다.


따라서 한국 방산업계와 협력 및 한국의 잘 알려진 공학기술 수준을 바탕으로 개발된 한국형 암호 시스템 장비 및 주파수 도약 시스템 장착운영이 가능하다.


 한국에서 TMMR 생산의 필요성을 알고 있으며 국산화율 65% 이상으로 계약후 2년 이내에 완제품을 생산 할 수있는 TCP (기술협력생산)에 서명 할 수 있다.


30여년동안 군에 전술무전기 솔루션을 공급해 오면서, 세계의 몇개 국가에 현지 장비생산과 장기적으로 기술 유지보수를 위한 기술이전을 했다 .


한국에서 장비의 자체 생산과 이전 기술의 유지보수가 가능하도록 한국의 국내업체가 신속하게능력을 갖출수 있도록 최선을 다 할 수 있다.


5. CSMA (반송파감지다중접속, LIG 넥스원방식)기술이 TDMA (시분할다원접속,Elbit방식) 과 비교,불리한 점은 어떤것인가?


기동부대용 개량된 파형(Waveform)문제는 이런 질문보다 훨씬 광범위 하다. 오늘날 전장통신은 과거의 음성명령, 푸시투토크(push to talk)보다 훨씬 더 많은 것을 요구하고 있다.


최신 무전기와 네트워크 형성 요소는 다른 주파수와 변조, 파형, 프로토콜에서도 복합적 네트워킹지원을 위해 필요하다.


또한 실시간 연결중계, 위치데이터의 동기화에도 필요하다.


이를 통해 기동전투집단내에서 많은 애플리케이션과 데이터 전송 발신기가 유연하게 작동될수있다.


CSMA만을 이용한 네트워킹 연결방식은 너무 단순한 방법으로 다양한 통신홉(hop), 빨리 변동하는 토폴로지(topology), 많은 숨어있는 노드를 가지고 있어 MANET (이동애드혹네트워크)환경에서 작동하지 않는다.


E-lynX가 만들어 내는 네트워크는 다년간의 경험을 바탕으로 설계 되었으며, 특히 군대의 이동네트워크문제를 해결하기 위한것이다. E-LynX는 네트워크 현대 전장에서 전투부대의 기민성 유지에 필수적이다. E-Lynx는 대역폭, 대기시간, 주파수 한계, 험준한 산악지형에서 어려운 요구조건을 충족시키고 있다.


단일 채널에서 동시에 작동되는 E-LynX를 통해 이용자는 자료서비스와 함께 여러 음성 네트워크에서 동시에 통신 할 수 있으며 차량이나 병사가 휴대하는 무전기 숫자를 줄이고 또한 부수적 안테나, 전선, 전력소모도 줄일 수 있다.


또한 여러 무전기가 작동되어 발생하는 동일 위치 전파방해를 제거하고 주파수 대역할당관리를쉽게해준다.


그리고 MANET 프로토콜과 독자적인 동시 유출(concurrent flooding)기술로 미래의 수요에 대비 정교하고 기만한 네트워크를 만들어낸다. 이런 유출(flooding)기술은 중앙통제소나 해당 인프라 없이 여러 링크에 대해 이동 네트워크 클라우드를 만들어 주고있다.


이 링크는 이용자 개입없이 자동으로 형성되어 발송, 전달하는 성능을 가지고 있어 험준한 산악지형이나 광범위한 전파방해를 극복 할 수 있는 네트워크의 범위를 극적으로 넓혀주고있다.


 초기에 CSMA 방식으로 개발후 3년뒤에 발전되는 요구수준을 CSMA 방식으로 충족 할 수 없어 CSMA 방식을 과감히 버리고 TDMA방식으로 다시 개발을 완료하여 소요군의 모든 요구조건을 충족시켰다.

 









댓글 2

  • 어떤이 2019-05-17 추천 0

    TMMR의 표류는 무선데이터통신의 전문기업이 개발하지 않아서 그렇습니다
    삼성전자나 LG전자가 군용통신장비를 개발했다면 TICN은 벌써 날개를 달고 상당한 수출도 했을겁니다

    댓글의 댓글

    등록
  • 2708 2019-05-17 추천 0

    이건 시간이 걸리더라도 국내 독자 개발 해야 될듯.
    이스라엘이 TDMA방식으로 바꿔서 3년 걸렸다면 우리도 3년이면 해결 할 수 있는것 아닐까.

    댓글의 댓글

    등록
등록