[미리보는 미래무기] 수중 무인탐색·정찰기

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[미리보는 미래무기] 수중 무인탐색·정찰기 트랜스포머 뺨치는 `수중글라이더\' 오광운 국방기술품질원 선임연구원

독일이 개발한 수중글라이더.필자 제공

미 해군의 수중글라이더.

슬로쿰(Slocum) 수중글라이더.

　영화 트랜스포머를 보면 사막을 누비며 정찰하는 무인정찰기 프레데터의 활약상을 볼 수 있다. 그러면 드넓은 대양의 물속 미지의 정보를 탐색하고, 정찰할 수 있는 무인기는 없을까? 바로 수중글라이더(Underwater Glider)가 있다.

　수중글라이더의 개념은 1989년 미 국방부 DARPA에서 슬로쿰(Slocum)이라는 수중글라이더의 개발을 제안하면서부터 시작됐다. 후에 범선형태로 지구를 순환하는 조슈아 슬로쿰(Joshua Slocum)이 소개됐고, 최근에는 수심의 깊이에 따른 바닷물의 온도차를 이용해 동력을 얻는 글라이더로 발전하고 있다.

이는 바다 표면의 따뜻한 물에 의해 수중글라이더의 튜브 안에 있는 왁스가 팽창하면 펌프가 작동해 수중글라이더를 작동 전진시키고, 그와 동시에 옆 날개를 이용해 수심이 깊은 곳으로 내려간다. 그러면 깊은 곳의 차가운 물로 인해 왁스가 수축하며 펌프가 작동하고 옆 날개의 각도를 조정해 상승하며 전진한다. 이때 탑재된 각종 센서들을 활용해 3차원 정보를 수집한다.

　수중글라이더는 GPS·압력센서·기울기 센서·마그네틱 콤파스 등을 탑재하고 특정위치 및 수심으로 항해하며, 수온·전도율(염도)·해류·엽록소 농도·혼탁도·수심·음파산란도 등의 다양한 정보를 수집한다. 입력된 시간 간격으로 수면으로 부상해 내장된 위성전화를 통해 정보를 송신하고 새로운 코스를 업로드받는다.

　수심의 깊이에 따른 온도차에 의해 구동되는 수중글라이더는 별도의 동력 없이 장기간 운행할 수 있어 장기간의 해양정보를 관측하는 데 활용된다. 그러나 이는 동력의 크기에 한계가 있기 때문에 최근에는 고효율로 오랜 기간 운항할 수 있는 전기추진의 글라이더에 대한 연구도 병행해 진행되고 있다.

　2009년에는 미국 러트거스 대학이 만든 RU-27이라는 온도차 구동방식의 수중글라이더가 뉴저지에서 스페인의 해안까지 221일 동안 대서양을 횡단하며 해수온도·염분·해류 등의 수중데이터를 수집하는 데 성공했다.

　독일의 라이프니츠 해양연구소(IFM-GEOMAR)는 자전거 라이트 수준의 에너지로 수심 1000m까지 탐사가 가능한 작은 어뢰와 같은 형상을 가진 수중글라이더들을 확보해 다양한 해양 관측에 투입할 예정이다.

　미 해군은 2004년 잠수함에서 다이버들의 지원을 받아 수중글라이더를 발사해 바다의 3차원 정보를 획득, 소나성능을 향상시켜 전술적 결정에 사용하고 대잠작전에서도 전술적 정보로 사용하기 시작했다. 이후 림팩훈련에서 지속적으로 사용하고 있으며, DARPA를 중심으로 지속적인 연구를 수행하고 있다.

　앞으로 수중글라이더는 플랫폼에서의 배치와 회수가 가능하고, 상대적으로 경제적이고, 다양한 임무를 위해 개조가 간편하다. 또 최소한의 유지보수로 장기간 사용이 가능하고, 배터리를 쉽게 교체한 후 다시 수중으로 배치될 수 있도록 발전할 것이다. 이를 통해 수중글라이더에 다양한 장비를 장착해 수중조사관측, 수중작업, 심해탐사 등의 산업 및 해양과학 분야에서 활용과 기뢰탐색·제거, 전략적인 해양데이터 수집, 무인항만감시, 수중정찰, 원격 은밀 타격과 같은 군 작전지원에 활용될 것으로 기대된다.

<김경용 국방기술품질원 선임연구원>


지도에 영상·음성 서비스 `지오엑스레이' 2단계 눈앞

미 국방고등기술연구소(DARPA)는 지난해 10월 위성과 항공 이미지를 합성해 관심 있는 지역에 대한 수많은 정보를 모니터상에서 제공해주는 기술인 지오엑스레이(GeoXRay)의 2단계 개발계약을 체결했다. 이 기술을 활용하면 테러리스트를 추적하거나 무인항공기 공격목표의 식별을 용이하게 해주는 등 군사 및 정보 분야 기술발전에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

　개발은 기존에 개발 중인 텍스트로 이뤄진 정보 외에 영상과 음성정보까지 서비스 범위가 확장된 사용자 친화적 인터페이스 구현에 초점을 맞춘 통합정보 어플리케이션 개념으로 진행할 계획이다.

　현재 개발 중인 상업용 버전은 전자지도에 나타난 특정 건물을 클릭하면 건물과 관련된 상세정보, 즉 전화번호·재산상황·과세자료 등 개인적인 정보뿐만 아니라 관련 뉴스·블로그 등과 같이 시시각각 변하는 동적인 정보까지도 팝업창에서 확인이 가능하기 때문에 도시계획 수립, 부동산 거래 등 다양한 민간 분야에서의 적용이 추진되고 있다.

　이 같은 기술을 군사적으로 적용하기 위해서는 광범위하고 엄청난 양의 정보를 얼마나 빨리 융합시키느냐가 극복해야 할 기술적 난제다.

이 기술개발이 원활히 추진되면 올해 안에 국가보안, 치안, 교통·수송 및 시 재개발과 관련된 정부 수요자들에게 맞춤형 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

<오광운>


사업축소에도 예산 늘고 기술장벽 탓 실패가능성 커-美육군 `미래전투체계' 재설계 검토

　2009년 4월 6일 미 국방장관인 게이트는 미 육군 현대화 사업의 일환으로 추진되고 있는 미래전투체계(FCS·Future Combat Systems) 프로그램의 전면 재설계를 고려하고 있다고 발표했다.

　미래전투체계는 1999년 10월 당시 미 육군참모총장이던 에릭 신세키 장군이 제안한 사업으로 미 육군의 주력인 에이브람스 탱크, 브래들리 전투장갑차 등 중장갑 위주의 기존 전력구성을 탈피해 기동성·치명성·생존성을 갖춘 네트워크화한 유·무인 전투체계의 기능통합으로 어떤 전장 환경에서도 신속한 전략적 대응이 가능한 체계를 목표로 추진된 여단급 전투팀(BCT) 개발 프로그램이라 할 수 있다.

　미래전투체계는 8종의 유인 지상차량과 6종의 무인 정찰기·지상차량 등 총 14개 체계와 네트워크 및 병사체계가 하나의 시스템으로 통합돼 총 16개의 체계로 구성된다. 감시정찰 수단과 강력한 화력, 그리고 상황인식 능력 제공을 위해 네트워크화함으로써 전투효율을 극대화시킬 수 있는 진정한 복합시스템으로 미 육군의 현대화 사업을 상징했다.

　이같이 미 육군이 미래전장을 대비해 의욕적으로 추진했던 미래전투체계 사업의 재설계 배경에는 다음과 같이 많은 문제점이 노출됐기 때문이다.

　전략적 측면에서 미래전투체계는 원래 기계화 병력을 대상으로 한 재래식 분쟁에 맞게 설계된 체계로서 비대칭전 수행 시 얻었던 교훈들을 반영하지 못하는 등 개발전략에 의문이 제기됐다. 예산 측면에서는 사업 축소에도 불구하고 개발비가 최초 계획 900억 달러에서 1600억 달러로 증가됐을 뿐만 아니라 앞으로도 추가적인 예산지출 요소가 많아질 것이라는 우려가 제기됐다. 기술적 측면에서는 차량의 크기 및 중량 감소, 새로운 탄약의 개발, 첨단 능동방호 능력의 창출, 네트워크로 정보를 전송할 충분한 대역의 개발 및 네트워크 취약성 등과 같은 기술적인 장벽 때문에 사업 실패의 가능성이 제기됐다. 사업관리 측면에서는 미래전투체계의 효율성은 타군과의 합동작전을 통해 얻어지는 시너지 효과에 크게 의존하나 이들 사업의 상당 부분에 문제점이 도출됐거나 이미 사업이 취소됐다.

　그러나 일부 전문가들은 미 육군의 새로운 현대화 계획에 대해 기존 미래전투체계와의 차별성, 사업 기간 내 적용 가능성 및 공중 수송 가능성 등에 의문을 제기하고 있다. 이 때문에 미 육군의 현대화 사업이 원만하게 추진되기는 어려울 것으로 전망된다.

<오광운 국방기술품질원 선임연구원>

2010-03-04 10:07