2014년엔 프레데터급 정찰기 자체 개발-UAV

 

2014년엔 프레데터급 정찰기 자체 개발

미 글로벌 호크 도입 땐 반경 4000㎞ 정보 수집

‘건군 60돌’ 대한민국 국방력

육군 ○군단 직속 공중정찰 중대에서는 매주 세 차례 4.5㎞ 창공으로 ‘송골매’가 날아오른다. 최고시속 185㎞로 최대 6시간까지 공중을 날며 매서운 눈초리로 지상을 살핀다. 송골매는 RQ-101이란 이름의 국산 무인항공기(UAV·Unmanned Aerial Vehicle)다. 평시에는 휴전선 및 해안선, 군단 경계지역 정찰이 주임무다. 전시가 되면 적진으로 날아 실시간 영상정보를 제공한다. 작전반경은 110km. 길이가 4.6m에 불과해 쉽게 노출되지 않는다. 군단장은 송골매가 보내온 정보를 이용해 K-9 자주포 부대에 포격을 요청한다. 포격 후엔 송골매가 적진 피해상황까지 실시간 영상으로 보내온다.

2003년 이라크 전쟁은 UAV를 현대전의 총아로 부상시켰다. 당시 미군 무인항공기 프레데터(Predator)는 모래폭풍 아래서 몰래 이동하던 이라크 최정예 기갑부대를 발견해 공습을 유도했다. 하룻밤의 공습으로 부대 전체 전력의 3분의 1이 궤멸됐다. 한국도 UAV를 수입해 운용 노하우를 쌓고, 자체 개발에 나서는 등 발걸음이 빨라지고 있다.

송골매는 이스라엘에서 들여온 UAV 서처Ⅱ(SearcherⅡ)를 기초로 자체 개발에 성공해 군단별로 실전 운용 중이다. 2000년에는 순수 공격용 무인기 하피(Harpy) 120기를 이스라엘에서 들여왔다. 하피는 32㎏의 폭탄을 싣고 적 레이더 기지에 최고시속 185㎞로 날아가 들이받는 ‘자살 공격 무인기’다. 4∼6시간 동안 공중을 선회하다 적의 레이더를 감지한 뒤 파장을 따라 들어가 자폭하는 식이다.

이와 함께 한국군은 지난해 12월 이스라엘의 UAV 스카이라크Ⅱ(SkyLarkⅡ) 도입을 결정한 것으로 알려졌다. 소형 차량에서 발사되는 스카이라크Ⅱ는 작전반경이 50~60km로 여단급 부대에서 활용될 것으로 알려졌다.

정부가 미측에 구입을 타진 중인 글로벌 호크가 들어오면 우리 군내 UAV의 비중과 활용도는 크게 늘어난다. 글로벌 호크는 최고시속 650㎞로 30시간 넘게 날아다니며 정보를 수집한다. 작전반경이 4000km에 달해 북한 외에 동북아 일대에 대한 자체 정보수집이 가능해진다. 특히 30㎝ 크기의 물체를 식별하는 고해상도 특수레이더(SAR)를 탑재해 적 기지를 손바닥 보듯 내려본다. 글로벌 호크 도입과는 별도로 2014년 개발을 목표로 4500억원을 투입하는 프레데터급 중고도 UAV 자체 개발에도 박차를 가하고 있다.

권호·이현택 기자

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IAI Harpy (이스라엘)

 

 

하피는 이스라엘의 IAI가 생산하는 무인항공기(UAV)이다. 하피는 레이다 시스템을 공격하기 위해 설계되었다. IAI는 대한민국, 터키, 인도, 중국 등의 국가에 하피를 수출하였다. 대한민국은 이스라엘에 이어 2번째로 실전배치를 하였다.

1995년에, 대한민국은 1997년부터 2000년까지 2백50여억원 규모의 이스라엘제 공격용 무인항공기(RPV) 「하피」를 도입하기로 했다가 규모를 두 배 늘려서 500억원을 들여 「하피」 100여대를 구입했다.국방부의 설명에 따르면, 하피는 시속 1백20㎞,사거리 5백㎞로 한번에 반경 20㎞내에 있는 목표물 15개를 차례로 폭파시킬 수 있는 성능을 보유하고 있다.

이스라엘이 최근 중화인민공화국에 판매한 무인공격기 ‘하피(HARPY)’는 적의 대공레이더에 접근해 4∼6시간 동안 공중을 선회하다가 레이더가 작동하면 곧바로 레이더 파장을 따라 들어가 자폭해 적의 방공망을 무력화시키는 신형무기다.

항속시간 10시간 미만에 작전반경 300km의 하피는 ‘1회용 무인공격기’로 16kg의 폭탄을 싣고 적 레이더 기지 등에 ‘자살 공격’을 하는 특성이 있으며 가격이 싼 장점이 있다. 2000년, 대한민국 국방부는 하피 100여기 도입에 600억원을 사용하기로 하였다.

대한민국 공군은 1999년에 운영대대를 대한민국 8 전투비행단에 창설해서 2001년 1월까지 120대 도입을 완료했다.

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휴대용 정찰기와 가미가제식 무인 폭격기

[중앙일보] 2008년 05월 28일(수) 오후 02:18

작다. 실전에 강하다. 경제적이다. ‘메이드 인 이스라엘’ 무기의 특징이다. 이스라엘의 현대사는 전쟁의 역사다. 1948년 건국 이후 무려 다섯 차례의 중동전쟁을 치렀고 크고 작은 전투와 테러가 매일같이 벌어진다. 작고, 강하고, 경제적인 무기는 이스라엘이 거대한 이슬람권과의 전쟁에서 살아남을 수 있었던 비결이기도 하다.

이스라엘은 무인항공기(UAVㆍ Unmanned Air Vehicle) 분야에서 세계적인 강국으로 손꼽힌다. 1973년 시리아ㆍ이집트와의 10월 전쟁부터 정찰용 무인 항공기를 실전에서 활용해 왔다. 이스라엘의 UAV는 손으로 날리는 휴대용 정찰기에서 ‘가미가제’ 식 전폭기까지 용도와 방식에 따라 매우 다양하다. 카스퍼250, 스패로우, 파이어니어, 서처, 헤론,아이뷰마크,헌터, 하피 등 정찰기에서 폭격기까지 다양한 무인 항공기를 보유하고 있다.

가장 눈에 띄는 것은 적 레이더 기지로 돌진해 자폭하는 전폭기 하피(Harpy)다. 하피는 무게 35㎏의 고폭약을 장착하고 발사대에서 이륙한다. 적의 대공 레이더와 미사일 기지 근처로 날아가 4~6시간 동안 공중에 떠 있다가 레이더가 작동하는 순간 레이더파(波)를 추적하고 돌진해 자폭하는 현대판 무인 ‘가미가제’다. 실제로 이스라엘은 가자 지구 공습에 무인 폭격기 하피를 사용한 것으로 알려져 있다. 팔레스타인 무장 세력들은 쌍안경으로 공중을 경계하다 무인 항공기를 발견하면 무전기 전원을 끈다고 한다.

 

 

‘카스퍼 250’과 ‘스카이락1’은 손으로 날리는 휴대용 정찰기다. 특수부대가 등에 매고 다니다가 상황이 발생할 경우 조립해 손으로 날려 보내는 방식이다. 이른바 HMI(Human Machine Interface)로 조작이 간편하다. 초소형 카메라가 장착돼 적진을 탐색하고 영상을 전송한다. 작전 반경이 10㎞에 이르고, 비행시간은 1시간30분이나 된다. 밤낮을 가리지 않고 정찰활동에 투입할 수 있다.

무인 정찰기 스패로우2는 국내에 도입된 서처, 송골매와 마찬가지로 발사 방식이다. 차량에 장착된 발사대에서 마치 석궁을 쏘듯 이륙시키는 정찰기다. 리모콘으로 조종하며 착륙할 때는 낙하산을 펼치고 내려온다. 발사식은 이착륙용 바퀴가 없기 때문에 공중에 그물을 쳐서 착륙하는 기종도 있다. 가솔린 엔진을 장착한 스패로우2는 최장 비행시간이 6시간이나 된다. 작전반경이 20㎞이며 직선으로 120㎞를 날 수 있다. 초경량 소재를 사용해 무게는 45㎏이며 최고 시속 185㎞다. 이착륙 요원 1명을 포함해 3명이 운용한다. 날씨와 관계없이 전천후로 적진을 탐색해 영상을 보낸다. 열적외선 카메라가 장착돼 밤낮을 가리지 않는다. 무인 정찰기는 리모콘으로 작동되는 장난감 같지만 그 결과는 엄청나다. 정찰기에 의해 위치가 파악되면 미사일과 포탄 공격이 뒤따르게 된다.

영국의 군사전문지 ‘제인스 디펜스’의 항공분야 편집자 대미언 켐프는 “이스라엘은 무인 항공기 분야의 선두주자이며 소형에서 대형까지 무엇이든 운용할 수 있다”며 “조종사가 탑승한 F-16 전투기나 아파치 헬리콥터보다 무인항공기가 더 정확하고 경제적이며 안전하다”고 말했다.

우리나라도 군단급 부대에 국산 무인정찰기 송골매를 운용하고 있다. 이스라엘의 서처2를 기반으로 독자 개발한 모델로 최고시속 185㎞, 작전반경이 110㎞에 이른다. 평상시 주임무는 휴전선 및 해안선, 군단 경계지역 정찰이다. 전시가 되면 적진을 날며 실시간 영상정보를 제공한다. 또 여단급에는 이스라엘제 스카이락2를 도입해 배치할 예정이다. 2000년에는 600억원을 들여 무인폭격기 하피 120기를 이스라엘에서 들여와 실전에 배치한 바 있다.

글=주기중 기자, 동영상ㆍ사진 중앙일보

 

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Specifications (Harpy)

General characteristics

Crew: Unmanned

Length: 2.7 m (8 ft 10 in)

Wingspan: 2.1 m (6 ft 10 in)

Height:

Loaded weight: 135 kg (300 lb)

Powerplant: 1× UEL AR731 Wankel engine, 28 kW (37 hp)

Performance

Maximum speed: 185 km/h (100 knots, 115 mph)

Range: 500 km (270 nm, 312 miles)

Armament

1 × 32 kg (70 lb) high-explosive warhead

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윤석철 무기, 전쟁 그리고 인간

[한국일보]2006-03-31 14:40:57

두려움

소리 없이 접근한 UAV가 조용히 기지 상공을 선회한다. 구름 위 10,000 미터 높이, 은빛 날개가 곱다. 레이더에도 잡히지 않는 스텔스 기능을 갖추었다. 표적이 나타나기를 기다리며 선회(Loitering)한다. 미국은 Predator처럼 탑재한 미사일로 표적을 공격한 후 기지로 다시 돌아오는 공격용 UAV에 주력한다. 이 UAV에 무장 대신 ISR 장비를 탑재하기도 한다.  [predatorshot 동영상 보기]

유럽이나 이스라엘은 미국과는 다른 살상용(Lethal) UAV를 운용한다.

 

 

                                                             ▲ 공격용 UAV

이스라엘의 Harpy I과 II는 레이더 파를 역 추적하여 따라 들어가 파괴하는 레이더 기지 공격용 UAV다. 독일에서 개발한 TARES는 성형작약(Shaped Charge) 탄두를 탑재한 것은 Harpy와 같지만 어떠한 표적이든 공격할 수 있다. 기상 상태에 상관 없이 공중에서 4시간 이상 선회하며 표적을 기다린다.

이런 UAV들은 사전에 입력된 표적을 탐지 공격하지만 임무 수행 중에 표적을 변경할 수 있다. UAV와 지상 통제소간의 Data Link는 통상 가시선(Line of Sight) 범위로 제한 받지만 위성 통신을 이용하면 이를 대폭 확대할 수 있다.

<평범과 상식>

이불처럼 덮을 수 있고, 요처럼 깔기도 하고, 작고, 가볍고, 질기고, 때도 안타는 것. 우리는 언뜻 캠핑용 침낭을 떠 올린다. 그런데 안락하고, 고급스럽고, 추울 때는 따뜻하고 더울 때는 시원하고, 3~4명이 함께 동시에 잘 수 있어야 한다면, 그리고 접으면 호주머니에 들어가고, 천연 재질로 만들어야 한다면 그것이 도대체 무엇일지 깜깜해진다. 아마 각계의 전문가로 특수 팀을 조직해서 천문학적 연구비를 쓰며 10년 이상 연구하면 비슷한 무엇이 나올 수 있을 것인가?

통상, UAV를 전략적으로 운용하기 위해서는 다음의 4가지 기능을 강화해야 한다고 말한다.

첫째, 레이더의 탐지를 회피할 수 있는 스텔스 기능의 강화다.

둘째, 전략적으로 의미 있는 비행거리, 최소한 200~300 킬로미터를 비행할 수 있어야 한다. 미래의 잠재적 위협을 고려한다면 비행거리가 길면 길수록 좋다.

셋째, 탑재물(Payloads)의 중량을 증가 시켜야 한다. UAV가 수행해야 할 ‘임무(Mission)’ 가 ‘날아 다닌다(Flying)’는 사실보다 더 의미 있기 때문이다.

넷째, 탑재 탐지 센서 및 데이터 링크 장비의 성능을 대폭 향상해야 한다. 그리고 그 전자 장비들의 구조와 재질이 UAV의 운용 환경에 적합하도록 비행고도, 온도, 그리고 발사, 운용, 회수의 충격을 견딜 수(Hardening) 있어야 한다.

<만능 UAV와 플랫폼 사고(思考)>

군은 위에서 말한 모든 요구를 한꺼번에 충족할 수 있는 UAV를 기대한다. 장기적으로 운용할 Platform으로 UAV를 생각한다. 그 만큼 돈을 들였으니 20~30년은 써야 한다고 생각하기 때문이다.

길어야 10년쯤 쓰고 그 이후에는 새로 나오는 것을 쓰겠다고 생각한다면 성능에 대한 요구가 많이 달라질 것이다. UAV의 ‘사용가치’와 ‘운용비용’을 고려한다면 분명 다른 방향을 잡을 것이다. 그런 면에서 미국 국방부의 정책 방향이 옳다. UAV는 소모품이라는 것이다. 지금 가능한 것은 지금 쓰고 내일 가능한 것은 내일 쓴다.

‘오늘의 50% 만족이 3년 후의 70%, 5년 후의 90% 만족보다 훨씬 더 좋다’는 격언이 생각난다. UAV에는 백년대계(百年大計)가 없다.

미국이나 이스라엘 독일의 뒤를 죽자 사자 쫓아 가지 않아도 지금 우리가 가진 것만으로도 가능한 방법들이 있다. 현재 쓸 수 있는 기술들을 죽 둘러보면 참으로 재미 있는 것을 만들어 낼 수 있다. 우리가 자랑스럽게 여기는 전자 통신기술이 그것을 가능하도록 할 것이다.

군사용 UAV라고 하여 특별하게 구상할 것이 없다. 기본은 현재 사용 가능한 기술과 장비들을 가장 효과적으로 조합하는 방법에서 찾아야 한다. 바둑판에서 포석을 할 때 바둑판에 하얀 돌 검정 돌을 쓱쓱 늘어 놓듯, 발 빠르게 운용하자.

어깨와 목의 힘을 빼면 프로 골퍼처럼 장타를 날릴 수 있다 하지 않는가? 우리는 신명이 나면 덜컥 큰 일을 곧 잘 저지른다. 그 것이 어디 운동 경기뿐일까? 세계 최고 UAV를 만들어야 한다는 중압감만 털어 버리면 우리는 곧 세계에서 하나 밖에 없는 특별한 성능의 UAV를 만들어 낼 수 있다.

<문제는 비용 대 효과>

현재 UAV에 이용하는 센서로는 UAV 임무에 따라 다르기는 하지만 주로

Video/Electro-Optic/Infrared(EO/IR) 센서, 합성 개구면 복합레이더 (SAR. Synthetic Apeture Radar), Signals Intelligence (SIGINT), 그리고 아직 U-2기에 사용하고 있는 Wet Film 등 여러 가지가 있다.

MSI/HIS 센서, 강화된 SAR, LADAR(Laser Detection and Ranging), 방사능 물질을 탐지하는 센서 등의 연구도 한창이다.

센서야 말로 UAV의 비용의 가장 큰 부분이다.

MQ-1 Predator에 장착된 MTS-A EO/IR sensor의 가격이 비행체 자체의 가격만큼 비싸다. 비슷한 예로 Global Hawk RQ-4 Block 10 통합센서장치(ISS)는 비행체의 총 가격의 3분지 1에 해당하고 RQ-4 Block 20에서는 다른 센서 패키지의 가격과 합칠 경우 전체 비행체 가격의 54%에 이른다는 분석이 있다.

정교하고 높은 수준의 임무를 수행하는 UAV일수록 가격은 걷잡을 수 없을 정도로 상승한다. 그래서 UAV의 종류나 무게나 비행거리 등과 상관 없이 가능한 한 같은 센서들을 공통으로 쓰는 방법을 채택한다. 이를 통해 경제성 있는 적정 수량의 센서 구매가 가능하고 UAV 단가를 낮출 수 있게 된다.

그런데, UAV가 다른 나라들의 UAV와 직접 공중 대결하는가?

아니다. UAV끼리 대결하는 것이 아니라 지상의 표적이나 지역을 대상으로 각각 임무를 수행한다. UAV의 임무 방법이 상대국가의 UAV와 직접 대결하는 것이 아니라면 다른 방법을 구상할 수도 있다. 상대방 UAV와 성능을 비교하는 것은 의미가 없을 수 있다.

상대방이 UAV의 접근과 임무 수행을 거부하기 위해 투입하는 비용보다 UAV의 비용이 싸고 효과적이면 충분하다. 그렇게 할 수 있는 다양한 방법이 있다. UAV 구성의 유연성이 중요한 이유다. 바로 비대칭 전략을 구상해야 할 필요성이 보여준다. 상대방의 정규군에 대해 게릴라전을 펼쳐 승리한 역사적 사례는 수도 없이 많이 있다.

공격용, 살상용 UAV는 정밀타격을 할 수 있다. 요격(Intercept)을 회피하고 실시간으로 정보를 수집할 수 있는 능력마저 가졌다. 아프가니스탄과 이라크 전쟁을 통해 무장(武裝)한 UAV가 얼마나 효과적인지 충분히 입증됐다. 이동중인 차량이나 목표물을 따라가며 타격한다. 탑재 탄두나 미사일의 종류에 따라서는 탱크나 장갑차량, 교량, 그리고 레이다 기지, 통신시설, 탄약 저장시설, 유류 저장시설 등을 파괴할 수 있다.

하늘 저 높이 원하는 고도에서 상대방의 중요 미사일 기지 위를 몇 시간이고 선회하며 기다린다. 동굴 속에서 이동식 미사일 발사대가 모습을 드러내면 그것이 수직으로 세워지기 전에 공격하여 파괴한다. 또는 지하 발사대의 입구가 열리기만 하면 즉시 그 입구를 정밀 타격, 미사일을 파괴한다.

농약을 살포할 수 있는 민간용 UAV도 있다. 그 심각한 위험성은 곧잘 무시된다. 대량 살상무기라 하면 곧 핵무기로 받아 들인다. 그러나 화학무기 생물무기 또한 치명적 대량 살상 무기다. 요격 불가능한 UAV가 일정 지역을 천천히 오래 선회하면서 농약 뿌리 듯 소리 없이 화학무기나 세균 등의 생물무기를 살포한다고 상상해보자.

눈을 떠야 한다.

이제 더 이상 UAV는 장난감처럼 귀엽게만 보이지 않는다. 우리의 머리 위에 죽음을 뿌리는 공포의 비행체다. UAV는 잠재적으로 대량살상무기를 운반할 수 있는 수단이다. 순항 미사일(Cruise Missile)도 UAV의 한 종류라는 것을 기억해야 한다.

2002년 6월 11일, 당시 미국 국무부의 비확산 담당 차관보였던 반 반 디이펜 (Vann Van Diepen)이 미 상원 국제 안보 소위원회에서 UAV의 중요성을 증언했다. 즉, UAV는 유인기만 수행하던 임무를 점차 대치할 것이다. 미국과 그 동맹국의 군사력에 중요한 능력을 제공하지만 만일 미국의 적국 수중에 들어간다면 대단한 위협이 될 것임을 강조했다.

이어, 무인전투기(UCAV. Unmanned Combat Air Vehicles)의 개발에 따라 UAV는 대단한 속도로 발전해 나갈 것으로 예측했다. 실제로 미국 해군과 공군이 합동으로 개발하는 J-UCAV 프로그램은 네트워크 중심 전력의 한 핵심이 될 것이다.

미국은 이미 오래 전에 MTCR 외에 Wassenaar 체제를 통해 UAV 확산을 통제하고 있다. 이 체제는 재래식 무기 또는 군사용으로도 사용될 수 있는 민간용 기술이나 장비 등(Dual Purpose Technologies and Equipment)을 통제한다. 이처럼 대량살상무기 운반 수단이 테러조직이나 미국의 적대국가의 손에 들어가지 못하도록 2중 3중으로 철저하게 막고 있다.

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Wassenaar 체제의 규제

Wassenaar 체제의 UAV(카테고리 9. A. 12.) 항목에서 규제하는 내용을 살펴보자.

-자동 비행 조종장치와 항법 능력을 가진 것들(예. 관성항법장치를 가진 자동 조종장치) 또는 인간의 조종에 따라 직접 가시거리 밖에서 비행할 수 있는 능력을 가진 비행체를 의미한다.

-위에 언급된 UAV를 원격 조종하기 위해 특별히 고안된 장비

-UAV에 장착하기 위해 특별히 고안된 유도(Guidance) 또는 통제 장치

-유인기(Manned Aircraft)를 UAV로 개조(Convert)하기 위해 특별히 고안된 장비나 구성품. 이중 특히 유인기를 무인기로 개조하기 위한 장비나 구성품이 중요한 의미를 가진다. 이 부분은 다음 회에 상세히 살펴보겠다.

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<전쟁과 진화>

UAV가 어느 방향으로 얼마나 발전해 나갈지 지금으로써는 가늠할 수가 없다. 군사용으로 개발되는 기술과 민간, 상용으로 개발된 기술들이 앞서거니 뒤서거니 서로 보완, 발전하면서 UAV의 영역을 상상할 수 없는 분야까지 넓혔고 이것은 앞으로 더욱 확대될 것이다.

이 모든 발전의 바탕은 바로 인간이 탑승하지 않는다는 점이다.

인간의 정신적, 신체적, 물리적 한계를 고려하지 않아도 된다.

그런데 인간끼리 싸우는 전쟁의 한 부분이 무인화(無人化) 하기 시작했다. 이런 생각을 하다 보니 ‘전쟁’ 그리고 그 ‘전쟁의 진화’라는 차원으로 관심이 옮겨진다.

그렇다. 전쟁은 진화한다.

인간의 힘으로 그 진화를 멈추게 하거나 그 근원을 제거할 수 있을까?

세계적 식물 생태학자이셨던 필자의 외숙이 생전에 예언처럼 던진 명제가 지금도 깊은 공명과 함께 필자의 머리 속을 맴돈다. ‘자연에서 어떤 일이 우연히 발생할 수 있다. 그런데 그 우연의 결과로 필연의 일들이 발생한다’

그 끝은 무엇일까?

우리 인간은 전쟁을 통해 무엇으로 바뀌어 가는가?

인간은 전쟁을 통해, 그리고 전쟁은 그 전쟁을 통해 바뀌어 간다.

그것이 인류의 진화와 같은 방향인가?

두려움은 여름 하늘의 먹구름처럼 가슴을 누른다.

 

                                                         ▲ UAV 영공 통과

[한국일보]

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