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작성일 : 09-07-06 22:15
[22] 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기
 글쓴이 : 로보맨
조회 : 6,365   추천 : 0  




 
 
2004-09-21 07:15:00  
- 새로운 전쟁 시대 여는 국방 과학 기술
- 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기  

1. 요약

최근 주한미군은 향후 주한미군 전력증강 내용을 발표하고 2006년에 최신예 무인 정찰기 「글로벌 호크」등의 첨단 무기를 주한미군에 배치할 것이라고 밝혔다. 미 국방부 측의 이런 결정은 미군이 무기 체계의 첨단화에 상당한 노력을 하고 있는 동시에 적지 않은 기대를 하고 있다는 것을 드러내고 있다.

현대의 전쟁이 과거의 병력 중심의 전쟁 구조에서 첨단 기술 중심의 전쟁 구조로 전환되고 있다는 사실이 근래 있었던 전쟁에서 판명되자 주한미군의 첨단화 혁신처럼 전 세계 군은 기술집약형 군대로 전환하기 위한 움직임을 활발히 보이고 있다.

이런 과정에서 각 국의 군대는 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기 기술에 높은 관심을 보이고 있다. 전쟁용 로봇은 이름 그대로 전쟁 중 활용하는 로봇으로 전투·정찰·수송·폭발물 처리 등 인간이 하기 힘들거나 혹은 위험한 업무에 집중적으로 투입되며 무인 정찰기는 역시 이름 그대로 인간이 탑승하지 않는 정찰기로 유인 정찰기보다 그 크기가 작아서 적의 감시망에 탐지될 우려가 적으며 설령 격추되더라도 인명 피해가 발생하지 않는 등의 장점이 있어 각 국의 군에서는 이미 보유하고 있거나 기존의 기종보다 성능이 뛰어난 기종을 도입할 움직임을 보이고 있다.

한편 한국의 경우 산업자원부에서 차세대 10대 동력 산업으로 지능형 로봇 산업을 지정했고 국내 유명 전자기업들과 기타 벤처기업에서 다투어 로봇 상품을 내놓고 있지만 아직 핵심기술이나 부품산업의 기반은 취약하다는 평을 듣고 있다. 또한 아직 선진국의 그것에 비해 한국의 전쟁용 로봇 개발 수준은 일반 민간용 로봇보다 더 뒤쳐져 있다.

한국의 로봇산업은 세계 6위 수준으로 평가되며 세계 최고 수준의 「로봇 연구 국가」는 일본과 미국이다. 일본은 지난 2001년 4천 63억엔 상당의 로봇을 생산, 로봇산업 세계 2위 미국의 3.7배에 달하는 양을 생산해 낼 정도로 로봇산업에서 독보적인 위치를 차지하고 있다.

전쟁용 로봇을 포함한 각종 로봇들은 그 이용의 범위가 매우 넓어서 앞으로 상당한 크기의 산업으로 발전할 전망이다. 한국 정부 역시 이런 로봇산업의 가치를 높이 평가하고 2012년까지 세계 3위의 로봇 강국으로 도약한다는 장기 계획을 세워놓고 있다.


2. 기술개요

로봇은 흔히 사람의 손발과 같은 동작을 하는 기계를 말한다. 인조인간(人造人間)이라고도 한다.

로봇의 응용분야는 대체로, 산업용 ·의료용 ·우주용 ·해저용· 전쟁용으로 분류된다. 가령, 자동차 생산 등의 기계가공 공업에서는 사람의 팔이 하는 작업을 한 번만 입력해 주면 몇 시간이든 같은 동작을 반복하는 산업로봇이 이미 상당수 활용되고 있다.

의료용 분야에서는 팔이 없는 사람의 운동신경으로부터 보내 오는 명령을 근전위(筋電位)로 꺼내 모터를 구동시키는 의수(義手)가 실용화되어 있다. 우주개발에 있어서도 과거 구 소련 시대 있었던 자동 월면차(自動月面車) 루노호트(Lunokhod)와 같은 원격조종형 로봇이 개발되어 있다.

최근에는 로봇을 조종형 ·자동형 및 자율형으로 크게 나누며, 조종형은 사람의 손이나 발에 해당하는 기능을 가진 기계를 원격 조종하는 방식을 말하고, 텔레오퍼레이터 시스템(teleoperator system)이라고도 부른다.

우주개발과 관련해 미국에서는 우주왕복선(컬럼비아호 등)에 매니퓰레이터를 설치하여 우주공간에서 활용하는 것을 실험하고 있으며, 또 루노호트와 같은 이동 차에 매니퓰레이터나 텔레비전 카메라의 눈을 탑재한 다음 연락선에서 원격 조정하는 것 등을 계획하고 있다고 한다.

이들 기술을 미국은 해양개발에서도 응용하려 하고 있고, 또 화재의 소화, 불발탄의 제거 등 위험작업에도 응용될 것이다.

◇ 화성탐사선에 탑재된 로봇 소저너, 지능로봇 ⓒ두산 엔사이버

의료 분야에도 조종형 로봇은 진단 ·치료 ·수술 등 모든 장면에서 이용되리라 보고 있다. 자동형으로는 현재 산업계에서 사용되고 있는 산업 로봇이 있다. 미리 순서를 가르쳐 주면 그것을 기억하고 반복하는 형의 것이다.

자율형이란 로봇 스스로 현재 자기 자신의 상태와 환경 상태를 항상 파악하고 명령에 따라 자율적으로 행동하는 것을 말한다.

인간은 자신의 손과 발의 상태를 눈을 감아도 알 수 있다. 그 이유는 피부감각이나 관절감각, 근(筋)이나 건(腱)으로부터의 감각 등이 중추로 되돌아오기 때문이다. 기타 상황은 눈이나 귀를 통하여 알 수 있다.

그러므로 자율형 로봇에는 이런 것과 같은 감각장치가 필요하다. 최근 제작된 로봇 가운데는 인간형 손발과 함께 텔레비전 카메라의 눈, 인공의 귀 ·입, 촉각, 관절감각 등을 갖추고, 2~3세 유아 정도의 지능을 가진 것도 있다.

이렇게 기계가 스스로 판단하여 행동한다는 것은 기계가 지능을 가지게 된다고 할 수 있으므로 이런 로봇을 지능로봇이라고 한다.

산업용으로서는 조립로봇이나 검사 로봇 등의 개발이 추진되고 있다. 물건을 조립할 경우 치수나 모양 등이 고르지 않은 수많은 대상물 가운데서 필요한 2개의 물건을 인식하고 선택해 그것을 원래 요구된 형태로 제작한다는 것은 상당히 고급 지능에 속한다는 설명이다.

그러나 이런 지능 로봇 연구를 쌓아간다고 해도 이상적인 로봇의 실현은 아직 장담하기 어렵다고 한다. 인간의 뇌의 기능이나 구조가 아직 생리학적으로 완전히 해명되어 있지 않고, 사용되고 있는 컴퓨터가 원리상 인간의 뇌와 다르기 때문인 것이 그 이유이다.

한편 한 대의 로봇을 만들기 위해서는 센서와 모터 기술 등의 전자·전기 기술 뿐 만 아니라 로봇을 자유롭게 이동시키기 위한 기계 기술, 로봇의 두뇌 역할을 하는 컴퓨터와 그 컴퓨터를 움직이는데 쓰는 소프트웨어 등의 기술이 모두 필요한 경우가 많아 고도의 종합적 산업기술력이 필요한 것이 로봇산업의 특징이다.

또한 특히 전쟁용 로봇의 경우 그 특수한 조건 때문에 또 다른 기술의 도움을 필요로 한다. 전장의 충격을 견디기 위한 특별한 소재를 사용해야 하므로 신소재공학 기술이 필요하고 무인 정찰기의 경우 카메라와 레이더, 통신장비를 갖춰야 하므로 광학기술 및 전자통신 기술 등이 추가로 필요하다.


3. 한국의 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기 기술

한국의 로봇기술은 세계 6위 수준으로 알려져 있지만 아직 한국의 전쟁용 로봇 기술은 전체적인 한국의 로봇기술력에 미치지는 못하고 있다. 로봇기술 연구가 민수용 상품 위주로 진행되고 있는 데다 다른 무기 체계를 도입하는데 국방의 우선 순위가 매겨져 있어 전쟁용 로봇 도입 및 연구에 한국 국방당국이 그렇게 적극적이지 않기 때문이다.

또한 근본적으로 전쟁용 로봇은 대개 지상전에 투입되는 보병을 대신해 전투를 벌이거나 지뢰를 제거하는 등의 역할을 하게 되는 경우가 많은데 현실적으로 산악지형이 많고 인구밀집지역에서 전투를 벌여야 하는 경우가 많은 한국에서는 지상전용으로 전쟁용 로봇을 집중적으로 개발해 배치한다는 것은 아직까지 비용 대 효과라는 측면에서 어렵다는 평가다.

그러나 장기적으로 볼 때 단순한 지상전용 전쟁 로봇 외에 무인 잠수정이나 무인 정찰기·전투기, 땅굴 탐지 및 땅굴 전투용 로봇 등 한국형 전쟁용 로봇의 개발은 앞으로 꾸준히 이어질 수 있을 것으로 보인다.

특히 무인 정찰기의 경우, 무인정찰기 ‘비조(飛鳥,나이트 인트루더-300)´를 생산해 전방의 주요 육군 군단에 배치하고 있다.

비조는 국방과학연구소가 개발하고 한국우주항공이 생산해 실전 배치한 국내 유일의 무인정찰기다. 국방과학연구소는 현재 프레데터급 무인정찰기를 개발을 준비하고 있다.


◇ KAIST개발 로봇 ‘아미’ ⓒ경향 뉴스메이커, 비조 무인정찰기ⓒ주간동아
한편 육군여단(혹은 연대)이나 대대는 작전 종심이 짧고 이동성이 훨씬 강하므로 사람이 힘껏 던져주는 것만으로도 비행할 수 있는 작은 무인정찰기를 갖는다. 이 무인기는 모형항공기 경연대회에 나오는 것보다 약간 더 크다. 이 무인기가 적진을 카메라로 찍어 중계해준다면 지휘관은 보다 정확하고 편리하게 작전을 만들 수 있다.

또한 한국은 심해용 무인잠수정의 제작에 착수한 상태다. 해양부가 지난 2001년부터 모두 120억 원을 들여 개발중인 이 심해 무인잠수정은 8천500m 길이의 광케이블을 통해 바다 위 해양 조사선과 연결돼 실시간 원격 조정이 가능하도록 설계됐다.

국내에서는 지난 96년 대우중공업이 러시아와 기술 제휴해 잠수정 `옥포 6000´을 개발했으나, 작업용 로봇 팔이 없고 수중 체류시간도 10시간에 불과해 심해 탐사에 한계가 있었다.

이에 비해 이번에 제작되어 2007년에 완성될 것으로 예상되는 한국산 무인잠수정은 로봇팔과 수중카메라 등 첨단장비를 갖추고 있어 심해 탐사연구에 크게 기여할 것으로 기대된다.

한편 산자부는 지능형 로봇에 앞으로 2003년부터 5년 간 모두 3천1백억 원을 지원할 계획이다. 산자부는 특히 가정용 로봇과 재난관리-건설지원용 극한작업 로봇 개발에 집중할 방침이다.

특히 지능형 감시-경계용 로봇 개발에 올해 말부터 5년 간 1백억 원을 투입키로 했다. 이는 군부대 초소병력 1만여 명을 대체하기 위한 것이다.

이 경계용 로봇 개발은 본격적인 한국산 전쟁용 로봇 개발의 중요한 계기가 되는 것으로 앞으로 한국 군수산업 분야에 있어 로봇 부문의 위치를 다지는 계기가 될 것으로 예상된다.


4. 선진국 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기 기술 동향

군사선진국의 전쟁용 로봇 연구는 세계 로봇 기술 2위이자 세계 최고 군사강대국인 미국이 가장 앞서가고 있다. MIT(매사추세츠 공대) 인공지능연구소 등이 지능형 로봇 연구를 주도하고 있으며 NASA(미국우주항공국)도 우주개발과 관련해 지능로봇을 활용하는 방안을 연구 중이다. 미국은 또 가사보조용 로봇-전투용 로봇 등을 개발할 지능기계협력위원회(RIMMC)를 구축해놓고 있다.

한편 미국은 무인정찰기 부문에서 중고도 무인정찰기 ‘프레데터’와 고고도 무인정찰기 ‘글로벌 호크’를 운용하고 있다. 본래 무인 정찰기 부문은 이스라엘이 가장 앞서가던 분야였지만 미국은 이 분야의 중요성을 깨닫고 끊임없는 노력을 통해 이스라엘을 제치고 지금은 무인 전투기 분야의 연구에도 집중하고 있는 것으로 알려졌다.

프레데터는 약 12킬로미터 상공에서 정찰 및 표적 제거 임무를 수행하며 대전차 미사일까지 장착하고 지상 목표물을 공격할 수 있는 기능까지 갖추고 있다.

글로벌 호크는 20킬로미터 상공에서 특수카메라와 레이더를 통해 지상의 농구공 크기 물체까지 식별해 낼 수 있는 능력을 갖고 있으며 한번에 42시간 동안 작전을 수행할 수 있다. 글로벌 호크와 프레데터는 최근 미군의 이라크 전쟁에서 확실한 공을 세우기도 했다.

무인 정찰기를 포함한 무인기 분야에서 앞서 가고 있는 또 다른 나라는 로봇기술 세계 1위 일본이다. 무인비행기 분야에서는 미국과 이스라엘이 최고지만 무인헬기 분야에서는 일본이 세계 최선두다.

일본의 야마하 회사는 기체 앞부분부터 꼬리까지의 길이가 2.75m밖에 되지 않는 무인헬기를 개발했다. 이 무인헬기는 지상에 있는 조종사가 리모컨을 이용해 자유자재로 조종한다. 이 농업용 무인헬기는 농약을 뿌리거나 씨를 뿌리는 등 농업 분야에 널리 활용되고 있다.

일본에는 이 무인헬기로 농약을 뿌려주는 회사가 따로 있는데 그 비용이 자동차에 실은 광역살포기로 농약을 뿌리는 것보다 훨씬 저렴하다고 한다. 광역살포기는 논이나 밭으로 들어가지 못해 맞바람이 불면 농약을 제대로 살포하지 못한다. 그러나 무인헬기는 논과 밭 상공을 날아다니며 골고루 살포할 수 있는 장점이 있다. 그리고 농사철이 끝나면 무인헬기는 영화나 드라마 촬영현장이나 각종 항공사진을 찍는 데 활용된다.

드라마나 영화의 PD들은 높은 데서 내려다보는 장면을 촬영하기 위해 주로 크레인을 활용하는데, 무인헬기에 카메라를 달아 촬영할 경우 훨씬 더 다양한 사진을 얻을 수 있다는 장점이 있다.

야마하의 성공은 조건이 비슷한 한국에 자극제가 되고 있다. 경쟁력이 약한 농업도 살리고 무인기 시장을 개척하기 위해서라도 무인헬기부터 도전해야 한다는 지적이 많다.

◇ 무인 정찰기 글로벌 호크ⓒ네이버 포토앨범, 야마하 무인헬기ⓒ주간동아

한편 일본 방위청은 주변국 시설을 고공에서 촬영할 수 있는 무인 정찰기 개발을 위해 2003년도 예산에 2억6천만 엔의 연구비를 책정했다.

지구를 선회하는 정찰 위성이 1일 1회 목표 물 촬영이 가능한데 비해 무인정찰기는 36시간 연속 장기 관측이 가능하다.

이 체공형(滯空型) 무인기는 타국의 군사 시설을 계속해서 관측하거나 해상의 공작선을 추적하기 위한 것으로, 20㎞ 이상의 고공을 비행하기 때문에 지대공 미사일을 피할 수 있다.

미국의 경우 이 같은 목적으로 개발된 `글로벌 호크´를 아프가니스탄 공격 때 투입한 바 있다. 일본은 미국의 글로벌 호크보다 성능이 우수한 무인 정찰기를 독자 개발한다는 계획이다.

이를 위해 2007년도까지 일본 방위청은 총 19억 엔을 투입, 무인 정찰기 개발 및 배치에 필요한 기술 데이터를 수집할 예정이라고 한다.

또한 아직 무인 정찰기 분야에서 세계 상위권의 위치를 고수하고 있는 이스라엘은 최근 정찰용 무인 헬기를 개발했다. 이스라엘의 한 중소업체가 정찰용 무인 헬리콥터를 연구에 착수한 지 5년 만에 개발, 곧 시판에 들어갈 예정이라고 한다.

이 최신 헬기는 몸체 길이가 1.5m, 무게는 14kg에 불과하며 첨단 항법기술을 채택해 조종사나 원격조종장치를 사용하지 않고도 작동한다. 무인 헬기에는 13km 떨어진 지역까지 관측할 수 있는 다양한 종류의 카메라를 장착할 수 있다고 회사측은 밝혔다. 무인 헬기 1대 가격은 기종에 따라 1만~10만달러에 이른다.

그러나 각 국의 전투용 로봇 개발에는 반대 움직임도 있다. 특히 미국의 경우 로봇 개발에 나서고 있는 몇몇 학자들은 그들이 제작하는 로봇이 전쟁에 투입되어 인명 살상용으로 사용되는 것을 반대해 국방부와 국방관련 기관의 지원을 거부하고 있다. 하지만 이런 반대에 나서는 학자들은 아직 소수에 불과하다.


5. 세계 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기 시장 전망

한편 미국 국방성은 2020년까지 공군 전투기 3분의 1을 무인기로 재편할 예정이며, 해군도 로봇 잠수함 연구에 박차를 가하는 등 상당한 양의 연구와 투자를 이 분야에 쏟고 있다. 사람은 전략을 설계하고 작전을 짜는데 동원될 뿐, 실제 전투는 로봇 병사 및 기타 무기들에 의해 수행될 날이 그리 멀지 않았다는 이야기이다.

세계 군사분야 조류를 선도하고 있는 미국이 이런 식으로 전쟁용 로봇 및 무인 정찰기 등의 첨단 지능형 로봇을 적극적으로 국방에 응용하게 된다면 앞으로 각 국은 다투어 미국의 뒤를 따를 것이 자명하다.

따라서 이런 이유로 무인 정찰기 산업을 포함한 전쟁용 로봇 산업은 앞으로 꾸준히 발전하게 될 것으로 보인다.

물론 대규모 전쟁이 발생해야 군수물자의 엄청난 수요가 발생하는 것이 사실이긴 하지만 기존의 낡은 무기 체계에서 새로운 첨단 무기 체계로 변화시키는 국방 체계 개선 사업은 전 세계 군에서 꾸준히 진행되는 것이기 때문에 일정 수준의 수요는 항상 꾸준하다고 볼 수 있다.

현재 한국군 역시 주한미군의 감축과 변화하는 동북아 안보환경, 과학기술의 눈부신 변화에 따라 빠르게 변해 가는 국방시스템에 발맞추기 위해 2007년까지 병력을 4만 명 가량 감축하고 첨단무기를 도입하는 등의 움직임을 보이고 있다.

이런 상황이라면 조만간 한국군에서도 전쟁용 로봇 무기 체계 대규모 도입 문제가 공론화 될 수 있을 것으로 보인다. 선진국의 국방체계가 날로 첨단화·자동화되어 가는 상황을 4대 군사강국에 둘러싸여 있는 상황에서 그냥 지나쳐 버릴 수 없기 때문이다.

그러나 이런 첨단 무기 체계 도입과 연구를 위해서는 먼저 병력 중심으로 운영되고 있는 현재 한국군의 낡은 시스템이 작고 효율적인 시스템으로 대대적으로 혁신되어야 할 것으로 보인다. 병력 중심의 비대한 구조를 그대로 유지하고 있는 상황에서는 기술 중심 군 체제로의 전환이 사실상 매우 어렵기 때문이다.


<참고문헌>

http://news.naver.com/news/read.php?
http://100.naver.com/100.php?id=55562
http://seaworld.busan.kr/
http://news.naver.com/news/read.php?http://www.hackersnews.org/data/2003/01/0103_16.html
http://www.donga.com/
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http://blog.naver.com/
http://www.midas.co.kr/docs/magazine/weekly/
2003/11/06/200311060500035/200311060500035_1.html
http://news.naver.com/news/read.php?
http://www.smart-uav.re.kr/Open/photo_movie_view.htm?
uid=53&page=3&selected_key=&key_field=


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