AI·빅데이터 기술 확보 나선 K-방산… 핵심 과제는 '전력'

국방 AI·무인화의 핵심은 안정적인 전력 공급… 기존 전력망은 이동·전력량 한계 있어
이동이 자유롭고 안정적으로 전력 공급 가능한 소형 이동식 원자로가 전력원으로 부상

글로벌 방위산업에서 AI·빅데이터 기술 확보가 중요해짐에 따라 해당 시스템들에 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 전력원의 필요성이 부각된다. 미국은 소형 이동식 원자로 개발을 통해 전력 공급 안정화를 꾀하고 있다. /그래픽=김서연 기자

글로벌 방산업계의 AI 기술 경쟁이 가속화하는 가운데 한국 기업들도 적극적인 기술 확보에 나서고 있다. 무기체계에서 AI 및 고성능 컴퓨팅의 활용이 늘어남에 따라 안정적인 전력원의 필요성이 강조된다. 전력 공급 문제를 해결할 수 있는 차세대 군사 에너지원으로 소형 이동식 원자로가 주목받는다.

11일 방산업계에 따르면 최근 국내 주요 방산기업들은 AI·무인화 기술 확보에 적극적으로 나서고 있다. 지난 7일 KAI는 합성 데이터 플랫폼 전문기업 젠젠AI 지분 투자를 통해 차세대 항공기 자율비행 및 AI 기반 정비 예측 기술을 개발에 나섰다고 밝혔다. 같은 날 한화 방산 3사는 한화에어로스페이스 대전 R&D캠퍼스에서 열린 방위사업청 주관 간담회에서 AI·무인화 기술 개발 로드맵을 제시했다.

방위사업청 주관 사업에서 AI 기술을 적용한 최초의 사례로 주목받고 있는 LIG넥스원은 팔란티어와 협력을 강화하고 있다. 빅데이터 분석을 활용한 지휘통제(C4I) 체계와 정찰·감시 시스템 고도화를 추진 중이다.

무기체계에서 AI 및 고성능 컴퓨팅의 활용이 늘어남에 따라 국내 또한 군 전용 전력 공급 시스템을 도입할 필요성이 제기된다.국방 AI는 피지컬 AI이므로 단순한 데이터 분석을 넘어 실제 물리적인 환경에서 즉각적이고 정확한 판단과 대응이 필요하다. 센서, 액추에이터, 무인 플랫폼까지 물리적인 작동을 위한 안정적인 전력 공급이 필수다.

국방 AI에 활용되는 합성 데이터 플랫폼은 현실적인 조건을 반영한 가상 전장 시뮬레이션을 수행해야 해 3D 렌더링과 물리 엔진이 작동하며 추가적인 연산이 필요하다. 국방 데이터 특성상 보안 시스템이 실시간 작동해야 하기 때문에 더 많은 전력이 필요하다.

기존 전력망을 사용할 경우 다른 전력 공급에 무리를 줄 위험이 매우 높다. 이동의 제한이 있어 심해 작전, 고립된 전초기지 작전, 장거리 무인 작전 역시 수행이 불가능하다.

전력 공급이 중단될 시 무기 체계와 감시·정찰 장비의 무력화와 더불어 지휘 통제 기능까지 마비될 수 있다. 무인체계와 AI 기반 전투 시스템도 작동을 멈추기 때문에 실전에선 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 대용량 전력 공급이 필요한 AI 기반의 국방 시스템을 안정적으로 운영하기 위해서는 소형 이동식 원자로와 같은 차세대 전력원의 개발이 동반돼야 한다.

이재성 중앙대 AI학과 교수는 "현재로서 단독으로 움직이면서 AI가 소모하는 전력을 감당할 수 있는 대안은 원자력 밖에 없다"며 "또 다른 대안으로 제시되는 뉴로모픽 프로세싱 칩이나 양자컴퓨팅 등도 몇년 내로 시행될 가능성은 적어보인다"고 말했다.

미 국방부는 소형 이동식 원자로를 개발하는 '펠레 프로젝트'를 추진 중이다. 기존 전력망에 영향을 주지 않고 AI 및 기타 군사 시스템에 필요한 전력을 안정적으로 공급하기 위함이다. 최소 3년 동안 1~5MW의 전력을 생산할 수 있으며 군사 작전이 이뤄지는 오지 지역에도 전력을 공급할 수 있다.

지난해 9월 아이다호 국립연구소에서 테스트 사이트를 착공했다. 올 상반기 내로 원자로 조립을 시작해 내년부터 실증 테스트가 진행될 계획이다. 소형 원자로는 EMP(전자기 펄스) 공격에도 상대적으로 강하고 외부 환경조건과 무관하게 일정한 출력을 유지할 수 있어 유일한 대안으로 꼽힌다.

정범진 경희대 원자력공학과 교수는 "미국의 경우 USNRC(원자력 규제 위원회)의 규제를 받는 상업용 원자로와 달리 군사용 원자로는 에너지부(DOE), 국방부(DOD)에서 자체적인 규정을 가지고 있을 것"이라며 "환경과 안전에 관한 부분은 일반적인 원자력과 마찬가지로 엄격하게 규제해야하지만 상대적으로 크기가 작아 위험도는 낮을 것으로 보인다"고 말했다.

김서연 기자 ksey@mt.co.kr