軍, 北 핵·미사일 대응 인공지능 무기체계 등...30개 국방전략기술 선정

정부 '2023∼2027 국방과학기술혁신 기본계획' 확정

[파이낸셜뉴스]

KF-21과 국산 무인 스텔스전투기들의 편대비행 모습을 구현한 컴퓨터그래픽. 사진=방위사업청 영상 캡처

19일 국방부는 국가과학기술자문회의 심의·의결을 거쳐 '2023∼2037 국방과학기술혁신 기본계획'을 확정하고, 인공지능(AI) 등 10대 분야 30개 국방전략기술을 선정했다고 밝혔다.

'국방과학기술혁신 기본계획'은 향후 15년간 국방 목표를 과학기술의 관점에서 뒷받침하는 기본서로, 국방과학기술에 관한 최상위 문서다.

이 기본계획은 국방부가 수립하는 '국방전략서'와 과학기술정보통신부가 수립하는 '과학기술 기본계획'을 상위지침으로 하며, 방위사업청이 작성하는 '국방과학기술혁신 시행계획' 및 '국방기술기획서' 작성에 기준을 제공한다.

방위사업청은 '국방과학기술혁신 기본계획'에 따라 매년 전략 기술별 개발 로드맵을 담은 '국방기술기획서'를 작성하며, '국방기술기획서'는 국방부의 '국방중기계획서'에 반영된다.

이번 기본계획엔 2019년 7월 수립한 '2019~33 국방과학기술진흥 정책서' 이후 기술발전 추세와 주요정책, 안보환경 등 국내외 정책여건 변화가 반영됐다고 국방부가 전했다.

정부는 이번 기본계획을 확정하면서 국가 안보와 미래 전장 선도를 위해 레이저 무기·극초음속 추진·미사일 방어체계 등 핵심 국방전략기술을 선정하고 집중 투자와 육성에 나서기로 했다.

국방부에 따르면 이번 기본계획엔 미래전장을 주도할 '과학기술 강군 건설'이란 비전 아래 △AI·첨단과학기술 기반 구축 및 △국가적 차원의 국방 연구개발(R&D) 역량 확보를 목표로 하는 중·장기 정책방향과 추진전략이 담겼다.

지난해 10월 1일 윤석열 정부의 첫 번째 국군의 날 기념행사가 6년 만에 '국군의 심장부' 계룡대에서 거행됐다. 북한 핵무기에 버금가는 위력을 지녀 핵 사용 시 응징·대응의 역할을 맡을 '괴물 미사일' 현무-Ⅴ의 비행 영상을 처음 공개했다. 군 당국은 올 상반기 내 현무-Ⅴ 개발을 완료한다는 목표를 세워둔 것으로 알려져 있다. 사진은 국군의날 영상에 등장한 고위력 현무 계열 '괴물 미사일' 모습. 사진=국군의날 방송 영상 캡처

국방부는 10대 전략기술 분야로 △인공지능(AI)과 함께 △유무인 복합 △양자 △우주 △에너지 △첨단소재 △사이버·네트워크 △센서·전자기전 △추진 △북한의 핵·미사일 등 대량살상무기(WMD) 대응이 선정됐다고 설명했다.

또 과학기술 강군 건설을 위한 5대 추진전략으론 △첨단 무기체계 R&D △AI·빅데이터 및 유무인 복합전투체계 등 경쟁우위 확보 시급 분야 역량 집중 △국방 R&D 예산 확대 등 현존 위협과 미래전장에 대비한 첨단기술 분야 집중 투자가 제시됐다.

10대 분야별로 2∼4개씩 총 30개 국방전략기술이 선정됐는데, 미사일 방어·고위력 정밀타격·극초음속 추진·지향성 에너지·유무인 협업·전자기전 대응 등이 포함됐다.

미사일 방어 기술에는 '한국형 사드'로 불리는 장거리 지대공미사일(L-SAM), 북한 장사정포를 무력화하는 장사정포요격체계(한국형 아이언돔), 중거리 지대공미사일(M-SAM) 개량형(블록Ⅲ) 개발 등이 포함된다.

군 관계자는 "핵심 미사일 방어 기술 개발로 다층 미사일 방어체계 구축과 극초음속 미사일 요격 기술 개발 등을 목표로 하고 있다"고 전했다.

특히 탄두 중량 8∼9t으로 '괴물 미사일'로 불리는 현무-5 개발은 고위력 정밀타격 기술의 핵심 과제로 꼽히며, 극초음속 추진 기술과 관련해서는 극초음속 비행체 추진 기술과 형상 설계 등이 진행 중이다.

군은 고위력 정밀타격 기술과 관련해 적 무기체계·시설을 효과적으로 파괴하기 위한 초장거리·고위력 포와 탄도미사일 기술 확보를 목표로 하고 있다.

한화는 국방과학연구소(ADD)로부터 '레이저 발진기 시제제작' 사업을 수주했다고 2021년 5월 31일 밝혔다. 사진=한화 제공

지향성 에너지는 '레이저 무기'를 의미한다. 방위사업청은 지난 해 3월 '미래도전 국방기술 사업 추진방향'을 발표하면서 극초음속 미사일 방어용으로 100kW급 고출력 레이저 무기체계의 원천기술 개발에 착수한다고 밝혔다.

유·무인 협업 기술은 미래 전장의 핵심 기술로 다양한 분야에서 사용될 전망이다. 특히, 국산 초음속 전투기 KF-21 보라매가 국산 무인 스텔스 전투기(UCAV)가 합동작전을 수행하는 개념이 연구되고 있다.

전자기전 대응 기술에는 유사시 적 전력 송신망을 무력화하는 '정전탄', '적 상공에서 강력한 전자기파를 방출해 장비를 무력화하는 EMP(전자기펄스탄) 개발 등이 포함된다.

북한 방공망과 무선 지휘통신 체계를 마비시키는 전자전 항공기(전자전기)를 개발하는 사업도 내년에 시작된다. 방위사업청은 지난 13일 제152회 방위사업추진위원회에서 전자전기 사업추진기본전략안 등 4건을 의결했다.

그물망처럼 지휘통제 체계를 구축해 북한의 핵·미사일에 대한 최적 타격 수단을 찾아내도록 인공지능이 실시간으로 의사 변경을 도와주는 '킬웹'(Kill Web)은 인공지능 분야의 핵심기술인 '지능형 통합 지휘결심'에 해당한다.

국방부는 지난 달 발표한 '국방혁신4.0 기본계획'에서 킬웹 개념을 적용해 북한의 핵·미사일 체계를 발사 전·후 교란 및 파괴할 수 있도록 작전개념을 발전시키기로 했다.

지능형 지휘통제 체계 중에서 AI 軍 참모 기술은 핵심 코어 기술로써 전장상황에서 수집되는 다양한 정보를 분석·요약하고 대응방책을 제공, 지휘관이 올바른 상황인식을 통한 적시적인 전투지휘 및 결심을 할 수 있도록 지원하는 인공지능 기술이다. AI 전장 분석관은 전장의 극한·열악한 환경에서 전투자원에 부착된 다양한 웨어러블 센서로부터 정보를 수집하고 교전상황을 실시간 분석·예측하여 지휘관의 의사결정을 지원해 주는 기술로 발전하고 있다. 사진=육군 우주력 홍보 영상·한화시스템 홈페이지 캡처 합성

국방부는 또 혁신·개방·융합의 국방과학기술 발전을 위해 △현행 성과물 중심의 획일적 평가체계를 과정 중심 평가체계로 전환하고, △민간기술의 군 내 유입을 촉진하며, △AI·빅데이터의 고유 특성이 반영될 수 있도록 관련 절차 등을 개선해갈 계획이라고 설명했다.

이외에도 국방부는 △국방과학기술 컨트롤타워 체계 재정립 및 군 참여범위 확대 △국방과학기술 인력양성 및 인프라 강화 △한미 국방과학기술협력 강화 및 국가 R&D 체계와의 협력 강화 등도 추진한다는 방침이다.

한편 국방부는 올해 국방비 중 9.04% 수준인 국방 R&D의 비중도 오는 2027년까지 10% 수준까지 단계적으로 확대하고자 한다고 밝혔다.

국방부는 "이번 기본계획에서 제시된 추진과제를 체계적·실질적으로 이행하기 위해 방사청과 협력해 국방과학기술혁신 시행계획을 수립하고 이행현황을 매년 점검하는 등 기본계획이 설정한 목표·전략을 성공적으로 달성할 수 있도록 노력할 것"이라고 밝혔다.

미 해군 주도로 개발 중인 ‘차세대 전자전체계(NGJ)’ 개념도. 미국은 재머 포드 등 전자전장비를 업그레이드한 첨단 NGJ-MB(Next Generation Jammer-Mid Band)장비 개발에 박가를 가하고 있다. 적 레이더를 선제 무력화해 아군 항공기를 보호할 수 있어 자체 방어능력이 없는 B-2 스피릿과 차세대 장거리타격폭격기와 합동작적을 펼칠 때 큰 효과를 발휘한다. NGJ의 임무 범위는 전투 범위 밖이나 적 SAM(Surface to Air Missile) 방공망 밖의 거리에서 적 레이더를 재밍 하는 것이다. 사진=내

사진은 미 공군 전자전기인 EC-130J. 고주파신호발생부(Exciter)는 재밍 대상의 레이더 고주파 신호를 정확하게 주파수와 위상이 일치하도록 재생할 수 있어야 한다. 최근에는 디지털 고주파기억장치(DRFM, Digital Radio Frequency Memory)가 많이 사용된다. 고주파 신호 증폭기로는 △진행파관 증폭기(TWTA) △마이크로웨이브 전력증폭기(MPM) △반도체 증폭기가 많이 쓰인다. 가장 효과적인 재밍 Exciter 중 하나인 DRFM은 상대방의 고주파 송신 신호를 주파수와 위상 측면에서 정확하게 모의해서 필요