전쟁의 방식을 바꾼 군사용 드론

군사용 드론은 1930년대부터 해군의 대공포 사격훈련을 위한 가상타깃 드론이 사용되기 시작했습니다.

드론의 페이로드 종류가 군사용이면 군사용 드론이 되며 민수용이면 민수용 드론이 됩니다.

군사용 드론의 비행 목적은 적의 상공에 진입하여 ISR(Intelligence, Surveillance and Reconnaissance)

즉 정보 수집, 정찰 및 수색 임무를 수행하는 것입니다.

정찰과 수색의 의미는 다릅니다. 정찰은 몰래 적 진영에 잠입해 정보를 수집하는 것입니다.

수색은 교전수칙을 갖고 특정 지역에 들어가서 적 혹은 적의 시설물등을 색출하고 필요시 공격까지 가하는 것입니다.

1970년대부터는 카메라가 장착된 정찰용 드론이 운용되기 시작하였으며,

1980년대부터는 관성항법장치(Inertial Navigation System)

GPS 수신기 및 정밀유도탄 등이 장착된 공격용 드론이 전쟁에서 사용되기 시작되었습니다.
1973년 이스라엘과 이집트 간의 욤키푸어(Yom Kippur) 전쟁으로

군사용 드론이 최조 현대 전쟁에 참여 하였습니다.

이스라엘 군이 미국의 리안 화이어비(Ryan Firebee)라는 대공포 사격훈련용 가상타깃 드론들을

이집트군 상공으로 띄워 이스라엘 전투기로 오인한 이집트 군의 대공포 사격을 유도하였습니다.

이집트 군의 대공포 탄약이 완전히 소진된 후 이스라엘 전투기들이 이집트 군을 공격했다고 합니다.

1984년 이란 군이 자체 개발한 모헤절(Mohajer)이라는 드론에 여섯 문의 RPG-7 대전차 로켓포를 장착해 이라크 군을 공격한 것으로

공격용 드론이 현대전쟁에 최초로 사용 되었습니다.

미국이 공격용 드론을 전쟁에서 최초로 사용한 것은 2002년 4월 아프가니스탄에서 CIA가 헬파이어(Hellfire)

공대지미사일을 장착한 RQ-1 프레데터(Predator) 드론을 사용해

빈라덴 휘하 911 테러작전의 총책임자인 모하메드 아티크(Mohamed Atiq)와 그의 부하 백 여명을 사살한 것이라고 합니다.

군사용 드론은 저고도 국지 정찰용 드론, 고고도 장거리 정찰용 드론 및 공격용 드론 등 다양한 형태로 개발되고 있습니다.

미국 국방부는 군사용 드론의 명칭을 ‘Q’는 무인기, ‘R’은 정찰용(Reconnaissance)

그리고 ‘M’은 다목적용(Multi-role 즉, 정찰 및 공격)으로 구분합니다.

정찰용 및 공격용 드론의 개발과 별도로, 연식이 오래된 퇴역 전투기들은 타깃 드론으로 변형돼 사용되기도 합니다.

예를 들어, 1940년대에 생산된 F-100(세이버), F-102(델타대거), F-104(스타파이터) 및 F-106(델타다트) 등의

2세대 전투기들은 각각 QF-100, QF-102, QF-104, QF-106로 명명돼 대공포 사격 훈련용 가상타깃 드론으로 활용됐습니다.

1950년대에 생산된 3세대 전투기인 F-4 II 팬텀기는 QF-4로 명명돼 최근까지 미사일 훈련용 가상타깃 드론으로 사용됐습니다.

최근에는 1960~1970년대에 생산된 블록-15 F-16 A/B 전투기 및 블록-25/30 F-16 C/D 전투기들이

QF-16으로 명명돼 지대공/공대공 미사일 및 EW(Electronic Warfare)

시스템 훈련용(소련의 4세대 전투기들인 MIG-29 및 Sukhoi SU-30 전투기 대용)

가상타깃 드론으로 사용되기 시작했습니다.

F-16 전투기를 가상타깃 드론으로 바꾸는 과정은

1) F-16 전투기에 장착된 25㎜ 벌컨포 및 ADG-66/68 레이더 시스템을 제거하고

2) F-16 전투기의 비행제어 시스템에 원격조정 기능을 추가하고

3) 원격조정 오류 발생 시 공중에서 기체를 폭파 시키는 비행종료 기능을 추가하고

4) 미사일이 기체에 명중되었을 때 점수 (Hit Rate)를 책정하는 Scoring 시스템을 장착하고

5) 기체에 페인트 Job을 새로 하는 것입니다.

물론 QF-16 가상타깃 드론을 재사용하기 위해 QF-16으로 발사되는 미사일 들은 탄두(Warhead)가 제거된 상태로 발사됩니다.

EW(Electronic Warfare) 시스템은 Phased-Array 안테나를 이용한 RF 혹은 Laser Light을 이용해

적의 레이더 혹은 접근하는 적의 미사일을 무력화시키는 방법입니다.

소형 정찰용 드론의 예로는 미국 AeroVironment사의 RQ-11 레이번(Raven)과 미국 AAI사 RQ-7 쉐도우(Shadow)가 있습니다.

전기 모터를 사용하는 RQ-11 레이번은 병사가 한 손으로 날릴 수 있고,

약 10㎞의 작전반경에서 150m 고도로 최대 80분 동안 GPS 경로비행(GPS Waypoints Navigation)을 할 수 있으며

드론에 장착된 EO(Electronic Optical) 센서 및 IR(Infrared) 센서를 이용해

사진, 동영상 및 적외선 이미지를 실시간 지상통제소로 전송을 해 줄 수 있다(EO 센서 및 IR 센서를 합쳐서 EO/IR 센서)

로터리 엔진을 사용하는 RQ-7 쉐도우는 소형 발사대를 이용하여 이륙시키며 약 100㎞의 작전반경에서

2.5㎞ 고도로 최대 6시간 비행하면서 EO/IR 센서 이외에 레이저를 이용해 타격 목표물의 위치 좌표를 지상에 전송해줍니다.

Northrop-Grumman사의 RQ-4 글로벌호크(Global Hawk)는 고고도 정찰용 드론으로 영국 롤스로이스사의 터보팬 제트엔진을 사용

SAR(Synthetic Aperture Radar), GMTI(Ground Moving Target Indicator) 레이더 및 EO/IR 센서 포함 최대 1360㎏의 페이로드를 적재

2만2800㎞의 작전반경에서 18㎞ 고도로 최대 34시간 비행이 가능하다고 합니다.

SAR과 GMTI 레이더는 두 기능을 합쳐서 하나의 레이더로 만드는 추세이고 SAR/GMTI 라고 부릅니다.

현재 아프가니스탄, 중동, 예멘 등지의 국지전에서 많이 사용되고 있는 공격용 드론은 미국 General Atomics사가 개발한 MQ-1 프레데터(Predator)와 MQ-9 리퍼(Reaper)입니다.

대당 가격이 천만 달러에서 이천만 달러 정도이고, 370KPH의 비행속도로 2000㎞의 작전반경이 가능합니다.

AGM-114 헬파이어 공대지미사일, GBU(Guided Bomb Unit)-12 Paveway II 레이저 유도탄 및 GBU-32/38 JDAM(Joint Direct Attack Munition) Inertial/GPS 유도탄을 장착할 수 있습니다.

MQ-1 프레데터는 로텍스(Rotax) 프로펠러엔진을 사용하고 MQ-9 리퍼는 터보프롭(Turboprop) 엔진을 사용합니다.

중국은 재래식 피스톤 엔진을 사용하는 CH-4 공격용 드론을 생산 중입니다.

CH-4 드론의 모양이 엔진 공기 흡입구의 위치만 제외하고 MQ-9 리퍼와 흡사하여 중국이 사이버 공격으로 리퍼 설계기술을 도용한 것으로 의심하는 시각도 있다고 합니다.

중국은 현재 CH-4 공격용 드론을 이집트, 사우디아라비아, 이라크 등에 수출하고 있는 것으로 추정

아직 밝혀진 것은 없는 건가요?

최근 군사용 드론은 스텔스(Stealth) 기능 및 첨단 레이더 탐지 기능을 갖추고 있습니다.

2010년부터 (시험) 운용 중인 미국의 프레데터-C 어벤져(Avenger)

공격용 드론의 경우 MQ-9 리퍼와 동일한 무장 탑재 능력을 갖추고 있으며 추가로 적의 적외선 및 레이더 탐지에 대한 스텔스 기능

연속적인 도플러 Correlation을 이용하여 탐색 정밀도를 향상 시켜주는 SAR

전자광학타깃시스템(EOTS: Electro-Optics Target System)

수백 개의 목표물을 동시에 추적할 수 있는 IRST(Infrared Search and Tracker) 등을 장착하고 있습니다.

기존의 RQ-4B 글로벌호크 고고도 무인정찰기를 대체하기 위하여 미국 Northrop-Grumman사가 개발하여

현재 시험비행 중인 RQ-180 드론은 최첨단 스텔스 기능과 함께

능동주상배열 안테나(Active Phased Array Antenna)를 이용해 특정 방향으로 원격탐지범위를 늘려주는 AESA 레이더(Active Electronically Scanned Array)

강력한 전자기파를 발사해 전자장비들을 교란시킬 수 있는 EMP(Electromagnetic Pulse)

장비를 탑재하고 약 18㎞의 고도에서 24시간 비행이 가능하다고 합니다.

고고도 장거리 군사용 드론들은 군사위성과 GPS를 이용해 비행을 제어합니다.

공격용 드론의 경우, 드론이 가시 거리 내에 있을 경우에는 지상통제소가 비행을 조정하지만

드론이 거시 거리에서 벗어나는 지점부터는 군사위성 및 GPS 위성을 통해 비행을 제어하고

드론과 위성들간에 통신 링크가 끊어질 경우 드론은 통신 링크가 다시 접속 될 때까지 선회 비행을 하거나 이륙 지점으로 되돌아옵니다.(Return Home).

현재 미국, 이스라엘, 캐나다, 중국, 이란, 프랑스, 오스트리아, 이탈리아, 독일 등이 공격용 드론을 생산해 수출하고 있는 나라로 기록되고 있습니다.

약 1500만 달러의 프레데터 공격용 드론 가격은 5000만 달러 정도의 최신형 F-16 전투기 대당 가격과 비교할 때 저렴하지만

F-16 전투기 한대가 작전하는데 약 100명의 지상요원이 필요한 반면, 프레데터 공격용 드론 한대가 작전을 하기 위해서는 원격조정

각종 센서 조작 및 데이터 분석 등을 위해 약 168명 지상요원이 필요합니다.

공격용 드론의 잦은 추락 등을 감안할 때 아직까지는

역시 공격용 드론의 운용 비용이 유인 전투기와 비교해 저렴하다고는 말할 수 없는 상황입니다.

하지만 차세대 전쟁의 방식이 바뀌는 것은 변함이 없어 보입니다.

최근 핫한 10cm 미군 초소형 군용드론 보급에 관심들이 많아 보입니다.

초소형 드론 “블랙 호넷(PD-100)

블랙 호넷은 날개길이 10cm에 중량 18g밖에 안대지만 3대의 카메라가 장착돼어 있습니다.

특히 야간 운용을 위한 열화상 카메라도 달려있습니다.

날씨에 따라 시속 27~38km의 속도로 1km의 면적을 정찰 할 수 있으며

비행시간은 25분 가량으로 접이식 콘트롤러 운용으로 소형 박스에 넣어 개인 병사의 유틸리티 벨트(탄띠 개념)에 부착 할 수 있습니다.

정찰 등 임무 시 소지하여 쉽게 꺼내 운용할수 있습니다.

블랙 호넷은 아프가니스탄에 둔하고 있는 영국 정찰 여단에서도 운용 됐습니다.

드론의 대당 가격은 4만달러(약 4,500만원) 입니다.

비행 추락등 얼마나 보완이 될지~

최첨단 시대에 드론이 민간뿐만 아니라 군사용에서 나날이 발전 하여 기대 가치는 충분해 보입니다.

어떻게 전술 운영을 할지~