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<육군비전 2050 기획연재> ③ 미래 게임체인저 지능형 전투로봇

첨단과학기술군_육군 작성자: 운영자
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작성일: 2020-05-14 15:03:00

* 8대 게임체인저 : ① 슈퍼 솔져, ② 자율 전투로봇, ③ 에너지 무기, ④ 극초음속 무기, ⑤ 비살상 무기,

⑥ 무인 자율 이동체, ⑦ 초연결 네트워크 체계, ⑧ 지속 가능한 에너지 지원 체계


미래는 로봇과 인공지능이 결합한 지능형 로봇의 출현으로 인류의 생활방식이 혁신적으로 변할 것이다. 지능형 로봇은 미래의 산업, 의료, 서비스, 가정 등 어디서나 폭넓게 활용되면서 사람과 대화하고 사람처럼 행동하며 인간의 단순 노동을 대체할 것이다. 미래 전장은 우주, 사이버 등 다영역으로 확장되고, 과학기술의 발전으로 무기체계가 초연결 · 초지능화 되며, 인구절벽에 따른 병력 감소가 불가피하다. 이러한 환경에서 지능형 로봇이 사람과 함께 전투하는 것은 자연스러운 현상이다.

특히, 미래에는 생명존중 문화가 더욱 중요시됨에 따라 전쟁에서 4D로 일컫는 Dirty(더럽고), Difficult(힘들고), Dangerous(위험한), Dull(지루한) 임무는 로봇이 전담할 것으로 예상된다. 따라서 미래 육군은 인간 전투원과 협력하여 전투가 가능한 지능형 전투로봇을 미래 육군의  '게임 체인저'로 선정하고 개발해야 한다.




2050년 미래전장 인간이 지능형 로봇과 함께 전투하는 유무인 복합전투 장면.  출처: http://blog.naver.com/kkumi17/cs1013221097859043




- 지능형 전투로봇은 미래 전장에서 어떻게 진화할 것인가?


지능형 전투로봇은 ①인간을 닮은 '휴머노이드' 로봇, ②동물의 형태나 움직임을 모방한 '생체 모방형' 로봇, ③벌떼처럼 집단을 이루어 활동하는 '군집드론'으로 구분 할 수 있다. 이들은 인간이 활동하기 위험한 협소한 공간이나 방사능 위험지역, 전위 및 전초 등에 투입할 수 있다.




휴머노이드 로봇 (Humanoid Robots) 』


미래 전장에서 활용될 지능형 전투로봇의 첫 번째 형태는 사람이 느끼고 판단하는 것처럼 센서를 통해 주변정보를 수집하고, 인공지능을 통해 스스로 결정하며, 행동할 수 있는 휴머노이드 로봇이다. 휴머노이드 로봇은 기본적으로 사람의 명령을 따라 임무형으로 활동한다. 이러한 휴머노이드 로봇은 크게 3가지 형태로 구분할 수 있다.

첫째 형태는 독립적으로 상황을 판단하고 조치하는 등 완전 자율임무 수행이 가능한 형태로, 인간의 직접적인 통제 없이 인간과 협업하면서 한명의 전투원으로서 임무를 수행할 수 있다.

두 번째 형태는 내부에 탑승한 인간과 교감하면서 인간의 능력을 보조하고 강화시키는 반자율형 거대 로봇이다. 여기에는 각종 대형 무기체계를 탑재하여 강력한 화력과 방호능력을 통해 현재 전차의 화력을 대체할 수 있을 것이다.

세 번째 형태는 BMI(Brain-Machine Interface) 기술을 통해 인간의 뇌파로 조종하는 아바타 로봇으로, 로봇과 사람이 일체화되는 형태이다.

 



인간전투원이 소형 경전차 로봇을 통제하여 시가지 전투를 지휘하는 모습. 출처: www.irobotnews.com





미일 거대로봇 결투 동영상. 출처: https://www.youtube.com/watch?v=jtQeB0z7oVQ



『 생체모방형 로봇 (Biomimetics Robots) 』


생체 모방형 로봇은 동·식물 등이 가지고 있는 특성을 이용하여 만든 로봇으로, 여기에 인공지능을 탑재하여 자율임무를 수행한다. 주로 곤충이나 새, 벌, 지렁이, 거미, 뱀 등의 형태로서 적의 눈에 띄지 않고 도시나 건물, 지하로 은밀히 침투하여 감시 및 탐지, 타격 등의 임무를 수행한다.





생체모방 곤충로봇. 출처:https://www.dailysecu.com/news/articleView.html?idxno=37386


예를 들어 건물지역 작전시 거미 로봇은 건물 외벽으로 이동하여 작전위치에서 실제 거미처럼 거미줄을 치고 임무를 수행한다. 벌새 로봇은 초민감 광학센서로 생화학물질을 탐지하고 농도를 측정하며, 건물투시용 레이더와 적외선 레이더로 은폐 및 엄폐된 적을 식별한다. 이러한 생체모방형 로봇은 단독작전을 수행하기 보다는 인간전투원이 휴대하며 사용한다.




자연을 닮은 생체모방 로봇소개.  출처: https://www.post.naver.com.viewerpostniew,nhn?



『 군집드론 (Swam Drones) 』


군집드론은 세떼, 벌떼, 메뚜기떼, 물고기떼 등과 같이 무리지어 활동하는 드론 군(群)으로서, 대형 또는 다량의 특정 목표물에 대해 집단으로 동시다발적인 공격을 할 수 있다. 군집드론은 드론들끼리 서로 교신하고 환경에 따라 능동적으로 군집대형을 바꿀수 있으며 임무 종결시에는 기지로 복귀한다. 군집드론은 차량 또는 비행형 모(母)드론이나 유인플랫폼에 탑재되며, 원거리 작전시 플랫폼을 통해 목표지역까지 이동한다.




초소형 벌떼드론을 작전지역에 투입하여 원격조종하는 모습.  출처: 국방과학기술품질원


군집드론의 일종으로 나노기술을 활용한 초소형 스마트 먼지(Smart Dusts)도 있다. 스마트 먼지는 공중에 떠다니는 아주 작고 가벼운 입자에 센서와 송수신기, 에너지원 등을 넣어서 네트워크를 형성한다. 크기는 곤충 로봇보다 훨씬 작은 2mm 이하로 사람 눈에 잘 보이지 않는다.




먼지처럼 뿌려서 온도나 습도, 또는 압력 같은 물리적 정보들을 수집 할 수 있다.  출처: https://www.sciencetimes.co.kr/


만일 스프레이로 스마트 먼지를 환풍구에 분사하여 적 지휘소나 건물 내부로 살포하면 건물에 흩어진 수백만 개의 센서가 각종 정보를 수집하여 전송할 수 있으며, 주요 장비에 스며들어 기능고장이나 화재, 해킹도구로 사용할 수 있을 것이다. 한편 스마트 먼지는 재해 재난 시에도 매우 유용하게 활용 될 수 있다. 원자력 발전소 등 위험지역이나 건물 봉괴시 내부 확인 등에 이용할 수 있다.



- 지능형 전투로봇을 전장에 구현하기 위한 인력 확보가 시급하다.


로봇 기술이 아무리 발전하더라도 이를 운용하는 것은 인간이며, 전투수행의 주체는 사람이기 때문에 인재양성은 아주 중요한 문제이다. 육군이 기술 집약형 정예군으로 발돋움하여 모든 전투체계가 첨단화되어도 이것들을 운용할 능력이 없다면 기술의 복잡성 때문에 전투력 발휘가 더 어려워진다.

즉, 기술은 군사적으로 이용할 줄 아는 인재를 양성하지 못한다면 최첨단 기술이 무용지물(無用之物)이 될 수 있다는 의미이다. 따라서 미래전에서 첨단무기체계를 통합적으로 지휘·통제·개발할 수 있는 인재발굴과 육성이 필요하다. 미래 지능형 자율 전투로봇을 자유자재로 운용하기 위해 필요한 미래 인재는 다음과 같다.




인공지능 빅데이터 · 프로그래밍 전문가가 지휘통제 하는 모습.  출처: 국방과학기술품질원


첫째, 빅데이터(Big Data)·인공지능 프로그래밍 전문가이다. 앞으로 인공지는(AI)은 지속적으로 발달할 것이며, 육군의 모든 전투체계, 플랫폼은 초지능화 될 것이다. 따라서 육군은 부대 및 작전 유형, 전장 기능별로 필요한 데이터를 수집하고, 최적화시켜 수시로 인공지능 프로그램을 수정, 보완, 수리할 수 있는 전문가가 필요할 것이다.




인간의 지휘를 받고 임무를 수행하는 인공지능 참모.  출처: 국군인쇄창


둘째, 생명 윤리 및 심리 전문가가 필요하다. 미래 육군의 모든 전투체계는 지능형 유·무인 복합체계로 운용될 것이다. 인간이 잘 통제하지 못하면, 로봇에 의한 민간인이나 우군 피해가 발생할 수 있다. 이 과정에서 발생할 수 있는 인간과 로봇의 책임 한계, 지능형 전투로봇을 이용한 죄의식 없는 살상, BMI(Brain-Machine Interface) 기술 사용으로 인한 극심한 외상 후 스트레스(PTSD) 등에 시달릴 수 있을 것이다. 따라서 미래 육군은 이러한 문제를 체계적으로 다룰 수 있는 생명윤리 전문가, 심리 전문가가 필요할 것이다.



- 지능형 전투로봇이 만들어 낼 미래전장



미래 육군은 지능형 전투로봇을 활용한 새로운 개념의 싸우는 방법을 발전시켜 나갈 것이다. 휴머노이드 로봇, 생체모방형 로봇은 성능이 향상되면서 주요 지상 전투 수단으로 자리잡을 것이다. 그리하여 2050년 육군은 지능형 로봇과 헬기, 장갑차, 전차, 전투차량 등 기존 무기체계를 융복합하여 인간의 희생을 최소화하고, 최소한의 명령으로 로봇과 드론이 전투할 수 있는 체계를 구축할 것이다. 미래전장에서 유·무인 자율전투체게는 실제 전장에서 어떠한 모습으로 작전하게 될까? 임무의 성격과 수준에 따라 사람과 자율 무기체계의 배합을 최적화해야 한다.




부상당한 인간전투원을 후방의 안전한 지역으로 후송해주는 모습.  출처: https://blog.naver.com/PostList.nhn?blogId=dnpqtm_2



적과 접촉하는 전초와 전위부대는 완전 자율무기체계로 구성하여 적의 침투나 접근을 감시 및 경고하고 적이 분명할 경우 자율적인 전투를 한다. 후방의 본대는 인간전투원과 지능형 전투로봇이 함께 편성되어 로봇이 전투원의 전투를 지원할 것이다. 로봇은 전투원에게 각종 전투정보와 탄약, 전력을 공급해주기도 하고, 적의 측후방으로 기동하여 공격하는 등 전투원의 역할을 하기도 한다. 인간전투원이 부상당할 경우 후방의 안전한 지역으로 후송하거나 모체를 이용해 사람을 지키기도 할 것이다.

미래 전장을 대비해 유·무인 복합체계를 선제적으로 구축하고 실험하여 전력화 시키는 것은 육군의 중요한 분야이다. 가용병력자원이 해마다 감소하여 무기와 장비가 있어도 현재의 전투력을 유지할 수 없기 때문이다. 따라서 병 복무기간 연장을 제외하고 최소인원으로 전투력을 발휘할 수 있는 방법은 무기체계를 지능형 전투로봇으로 대체해야 한다. 그리고 이렇게 변화된 유·무인 무기체계와 로봇을 효과적으로 운용할 수 있는 인재를 지금부터 양성하고 교육시켜 미래에 즉각 활용할 수 있도록 준비해야 할 것이다.


<글 : 육군미래혁신연구센터 중령 정민섭>



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