국방 무기체계개발의 표준으로 확대되는 DDS 통신 미들웨어

[서울경제] 국방 무기체계개발의 핵심이 소프트웨어 위주의 무기체계개발로 급격한 변화를 시도하고 있다. 자율(Autonomy), 인공지능(A I ), 무인화(Unmanned) 등의 기술은 모두 소프트웨어에 관련된 것으로 기존에 국방에서 무기체계를 하드웨어 중심으로 획득하던 절차와 방법 그리고 프로세스등에 많은 변화를 가져오고 있다.

소프트웨어의 개방형 아키텍처와 확장성 그리고 실시간 통신과 분산구조 모듈형의 상호운용성을 보장하는 시스템은 데이터 중심으로 통신 네트워크를 구성하는 것이 기본이 되고 있다.

데이터 중심의 통신 미들웨어 중에서 OMG(Object Management Group) 국제표준의 DDS(Data Distribution Service) 통신 미들웨어가 국방 무기체계의 핵심 SW 기술로 다양한 무기체계에 표준으로 자리를 잡아가고 있어 국내 많은 관심과 이목을 집중하고 있다.

DDS는 1990년대 미해군이 함정전투체계가 복잡해지고 장비가 많아지면서 데이터 중심의 분산 통신이 필요해서 개발한 것으로, 국방 무기체계에서 검증된 통신 미들웨어이다.

아래와 같이 DDS는 무기체계 개발에 있어서 가장 중요한 통신 미들웨어로 유무인복합전투체계(MUM-T), 지상무기 개발형 아키텍처(GVA) 그리고 로봇운영체제(ROS2) 등에서 데이터 중심의 실시간 통신과 상호운용성 그리고 모듈기반의 분산구조로 뛰어난 확장성을 제공함으로써 현재 개발되는 무기체계의 통신에 필수 불가결인 SW로 자리매김하고 있다.

미국과 호주 그리고 영국과 나토 등에서 개발, 사용되는 지상무기체계는 GVA의 표준을 따르게 되어 있다.따라서 지상무기체계 개발하고 수출을 하려면 반드시 GVA 표준에 맞추어서 개발을 해야 하는 상황이다.

GVA는 군인, 차량 및 기지가 더 잘 협력할 수 있도록 하여 운영 효율성을 높이고 수명 비용을 통해 시스템 시스템을 줄이는 것을 목표로 하는 LOSA(Land Open System Architecture)의 필수적인 부분이다.

LOSA 및 GVA의 필수적인 부분은 MDA(Model Driven Architecture)라는 OMG(Object Management Group) 표준을 기반으로 하는 DDS 데이터 표준이다. 데이터 표준은 LDM(Land Data Model)이라고 하며 모듈식 아키텍처의 구성 요소 간의 데이터 인터페이스와 동작을 정의하고, 이를 통해 분산 시스템에서 사용하기 위해 서로 다른 공급업체에서 구축한 모듈 간의 상호 운용성이 가능하다.

유무인 복합전투체계인 MUM-T는 소형 공격 헬기 조종사가 임무 수행 중 위험 지역 정찰을 위해 다수의 무인기를 호출하고 조종사가 헬기와 함께 무인기를 동시에 조종, 통제하여 입수한 정보를 지상 부대와 공유하는 체계로 시작을 하였고, 궁극적으로는 무기체계의 무인화를 가는데 있어서 중간적인 단계라고 할 수 있다.

MUM-T는 유무인 항공과 지상차량, 센서 등의 무기체계 자체 및 현장 운영의 복잡도가 증가하여 비용 및 기술개발의 어려움이 있어서 오픈 아키텍처 기반으로 무인항공체계인 Apach 헬기부터 시작하여 영상/통신 데이터 및 명령과 제어 정보를 교환하는데 실시간성과 효율성 그리고 데이터의 QoS(Quality of Service)를 제공하는 DDS로 개발이 되고 있다.

특히 이스라엘의 무기개발업체인 Rafael의 HYPERCORE 프로젝트는 장갑차의 ‘AI 기반 전투차량 관리시스템’을 의미하며, 기계 조작 단위 인원을 축소하여 전시 상황속에서 빠른 의사결정을 하는 것으로 MUM-T로 개발이 되어 전세계 사용자들로 검증되었고, 다양한 시나리오에 대한 MUM-T 및 지상 플랫폼들의 연결로 Combat AI (의사 결정)로 다양한 상황에 대한 대응 및 해당 시스템 제어 그리고 상황 인지 뿐 아니라, 드론과의 연동을통한 시야 바깥의 상황까지 실시간 영상 제공을 통해서 시스템 유지관리 및 전투 외적인 사용자 이점 제공이 가능하여 가장 대표적인 MUM-T 무기체계로 개발되었다.

그리고 로봇운영체제인 ROS2는 로봇 응용 프로그램 개발에 필요한 도구와 기능을 제공하는 플랫폼으로 2007년에 Willow Garage사와 Stanford 대학교에 의해 처음 시작되었고 2015년 ROS2가 나오면서 상용플랫폼으로 로봇과 드론은 물론 국방무기체계와 자율주행 등에 널리 사용이 되고 있다.

ROS2의 기본은 OMG 국제표준의 DDS 통신 미들웨어를 채택한 것이 기술적 차별성을 제공하는데 가장 큰 역할을 수행하였다. DDS는 ROS2 에 적용되면서 Near Real-Time을 제공하면서 다수의 로봇이 포함된 시스템 지원과 자원이 한정된 임베디드 플랫폼 지원하고 Wi-Fi 통신과 같은 불안정한 네트워크에 대한 대응이 가능하게 되었다. 당연히 ROS1 대비 더 적어진 어플리케이션 개발 비용은 물론 C++/Python3 언어 지원하면서 ROS2가 세계적으로 확장되는 데 큰 기여를 하고 있다.

이렇게 국방무기체계 뿐만 아니라 다양한 산업에서 적용되는 OMG 국제표준의 DDS 통신 미들웨어를 제공하는 Vendor는 전세계 10개 업체가 있는데 한국에서는 구름네트웍스가 유일한 Vendor도 등록이 되어 있다. 그리고 ROS2를 지원하는 DDS Vendor는 10개 DDS 제품 중에 4개 밖에 없는데 그중에 한개가 구름네트웍스의 GurumDDS라는 DDS 통신 미들웨어이다.

ROS2, GVA, MUM-T 등이 국방 무기체계 표준으로 큰 이슈가 되면서 국내 방산기업과 연구기관 등에서 집중적인 논의와 선진 사례 분석 등이 진행되고 있는데 해당 기술의 중심에는 OMG 국제표준의 DDS 통신 미들웨어를 고려할 수 밖에 없는 상황이다.

현재 구름네트웍스의 GurumDDS는 ROS2, GVA, MUM-T를 적용하는 국방 무기체계 적용사례를 확보하면서 국내 방산 대기업 및 연구기관에 최적의 DDS 통신 미들웨어 제공을 위한 노력을 아끼지 않고 있다.

김동호 기자 dongho@sedaily.com