주의 ) 이 글은 두서없이 마구잡이로 작성한 글 입니다.
국방에 관련된 기술 연구를 이제 막 시작한 사람으로서, 우크라이나 전쟁에 대한 이야기는 절대 떼어 놓을 수 없게 된다.
이 분야에 대해 공부하기 전에는 우크라이나 전쟁에 관심도 없었고, 사람이 죽는 잔인한 뉴스를 보며 눈살을 찌푸렸지만, 방산과 국방 발전을 업으로 삼겠다고 결정하게 되니 우크라이나 전쟁에 대한 이야기에 귀를 기울이게 되며 자연스레 전쟁 및 전투 양상을 알게 되었다.
공부를 시작한 지 몇 개월 간 국방에 필요한 인공지능 기술이 무엇인지, 또한 인공지능 활용 연구에 대해 '글자'로만 공부하였다. 하지만 막상 실제 전장에 대해 알지 못하고, 실제 전투시 전투원들이 직접적으로 필요로 하는 것이 무엇인지 고민해보지 않았음을 알게 되었다.
많은 우크라이나 전투 영상 자료들이 유튜브에 올라와 있었고. 심지어 우크라이나 군인들이 고프로 카메라로 4K 영상을 편집하여 업로드 하기도 하였다. 그 중 Andriivka 지역의 전투 영상을 감명 깊게 보게 되었다.
본 영상은 다음 2개이다.
Darwin’s War | Inside the secret bunker of Ukraine’s ace FPV drone pilot
(영상링크 : https://www.youtube.com/watch?v=WipqeFgzdTc&ab_channel=ScrippsNews)
- 자폭 드론을 운용하는 우크라이나 병사와의 인터뷰 및 실제 작전 영상을 담았다.
Остання фаза наступу 2023: жорсткі бої 3 ОШБр на шляху до звільнення Андріївки ( The last phase of the 2023 offensive: fierce battles of the 3rd OShBr on the way to the liberation of Andriyivka )
- Andriivka 지역에서의 전투 장면들을 모은 영상들이다.
두 영상은 안드리브카 (Adriivka)는 지역에서 발생한 전투를 촬영한 영상들이다. 안드리브카느 우크라이나 동부에 위치한 도네츠크의 마을 이름으로 동부 격전지 중 한 곳이다. 이 지역은 아래 사진에서 보다시피 긴 도로와 몇몇 저택을 제외하고는 거대한 평야로 이루어져 있는 지역이다.
약 50분짜리 영상은 글과 그림으로 보는 전쟁이 아닌, 피와 흙이 튀기며 화약냄새가 진하게 풍기는 격렬한 전쟁이었다. 영상을 보기만 해도 마치 실제 전장에 있는 듯한 느낌이 들며 아드레날린이 돌 정도였으니.
이곳에서는 주로 격렬한 참호전을 치르고 있으며, 코 앞 거리의 적을 누가 먼저 발견하고 누가 먼저 쏘냐에 따라 삶과 죽음이 결정되는 전장임을 영상을 보면 알 수 있었다.
이 두 동영상에서 가장 인상 깊었던 상황은 3개가 있었다.
드론을 활용한 선견(先見) 및 적 위치 브리핑을 통한 병력 지휘.
장갑차로 병력 후송 시, 도어 램프를 열자마자 피격을 당하고, 작전 지역 탈출을 위한 장갑차 호출 시 아군 위치 파악에 어려움을 겪은 상황.
1 인칭 FPV (First Person View) 드론 조종 시 전파방해로 인한 화면 노이즈 및 피아식별 구분에 발생하는 애로사항
영상을 보며 이런 생각이 들었다.
저 상황을 어떻게 개선할 수 있을까. 한국 국방에 어떻게 적용할 수 있는가.
드론 활용
일단 두번째 링크의 영상을 보면 굉장히 특이하게 [항공 드론 뷰 -> 우크라이나 군인의 1인칭 시점]으로 전환됨을 알 수 있다. 게다가 전투 중에 무선으로 적 위치를 브리핑 받는다는 것을 알 수 있었다. 드론을 활용한 정찰 전력이 굉장히 활발하게 이루어지고 있으며, 지휘소에서 드론을 통해 적을 식별하고 이에 대한 위치를 알려주는 거나 자폭 드론으로 타격함을 알 수 있었다.
드론 카메라로 적 식별 -> 지휘소 -> 전장의 군인에게 위치 브리핑
전투원의 현장 식별 -> 지휘소 -> 드론을 활용한 타격.
개인적으로 이 과정에서 문제점과 개선점을 명시하자면, 통신 과정이 복잡하며 전파 방해로 인해 지휘소에서 전장 인식이 불가능하게 될 가능성이 있다. 통신이 이루어지는 과정을 간략화하거나 전파 발생으로 인해 지휘소에서 드론 카메라로 상황 인식이 불가능해도, 전장의 군인은 상황 인식이 가능하도록 하는 방안을 생각하게 되었다. 또한 배터리 문제로 인해 당장 적의 위치를 확인해야 하는 때에 드론이 철수하여 적을 확인하지 못하는 애로사항이 발생하기도 했다.
가용 가능한 드론이 없더라도, 전투원이 직접 드론을 날려 적을 확인하는 방법이 있다. 과학화 훈련 혹은 방산 기업 소개 영상을 보면 작전중 잠자리만한 '미니 드론' 을 날려 적의 위치를 파악하는 영상을 찾아 볼 수 있다. 하지만 이는 본격적인 전투 시작 전에 적의 위치를 확인하는 용도에 그치며, 격렬한 전투가 시작되면 다시 몸을 엄폐하고 드론을 꺼내 날려 적을 확인하는 등 이러한 과정을 맨정신에 할 수 있을지는 의문이다.
게다가 대부분 산악 지형인 한국에서 일반 카메라로 적의 위치를 식별한다는 것은 쉽지 않다는 것을 알 수 있고, 추운 겨울이 될 경우 배터리 효율성으로 인해 드론이 필요할 때 드론을 사용하지 못할 가능성이 크다. (드론 항공 뷰를 활용한 전투지역은 수풀이 없는 평야지대였다.)
한국의 드론 생산력이나, 규격 통일등의 여러가지 문제점이 있겠지만, 이런 것들을 차치하고 우크라이나 전투에서 얻을 수 있는 한국 국방에 맞는 응용과 개선점에 집중하고자 한다.
FPV (1인칭) 드론의 화면을 보면 러시아 군의 전파 방해로 인해 거의 식별이 불가능할 정도로 노이즈가 발생한다. 비행 중에 전파방해로 인해 신호가 끊겨 조종이 불가능할 정도였다. 노이즈가 가득한 화면으로 적의 위치를 파악해야 하다 보니, VR 글래스로 드론을 조종하는 사람 1명, 화면 모니터를 보며 적군의 위치를 알려주는 1명이 호흡을 맞춰 자폭 드론을 조종한다.
이 영상에서, 이 날 자폭 드론의 성공률은 절반에 달한다고 했다.
한국 지형에서의 드론 활용 및 개선을 위해서는 다음과 같은 조건을 만족해야한다 생각한다.
1. 배터리 효율성이 높아야 하며
2. 일반 카메라로도 산악, 수풀에서도 적을 구분 가능 해야하며 (EO/IR 카메라의 경우 일반카메라와 10배 이상의 가격 차이가 발생.)
3. 격렬한 전투중에서도 전투원이 곧장 드론을 통해 즉각적인 전장 인식이 이루어져야 하며
4. 통신 전파 방해에도 작동 가능하며 맡은 임무를 끝까지 실행할 수 있는 강건한 통신체계가 있어야하며
5. 나아가 시가지에서도 적극적으로 활용할 수 있는 방안에 대해 연구해야한다.
기술의 발전이 이러한 조건들을 만족시킬 수 있을 것이며, 기술 발전과 더불어 다양한 기술 융합을 통한 새로운 전술 아이디어의 실현과 이에 대한 검증이 활발히 이루어져야 한다 생각한다.
기술 발전
- 이미 배터리 효율성을 높이기 위한 연구가 많이 진행되고 있으며 차근차근 드론의 운용시간을 늘릴 수 있을 것다.
- 카메라의 경우 EO/IR 카메라를 통해 적을 식별해낼 수 있겠지만 이러한 카메라는 값이 비쌀 뿐 아니라 자폭 드론에 사용하기엔 부담이 있으며 주로 정찰용으로 사용할 수 있을 것이다. 적의 전파 방해로 인해 카메라 화면으로는 식별이 어려울 수 있으며 전파 방해 제거 기술들이 이를 해결할 기술이 적용되어야 한다. 카메라로도 적을 식별해내기 위한 방법으로 딥러닝 이미지 분류 기술이 적용될 수 있겠지만, 이는 가려져 있는 적을 탐지할 때 애로사항이 있으며, 노이즈 낀 화면을 복원하여 빠르게 식별할 수 있는 기술이 접목되어야 한다. 이를 통해 값 싼 드론으로도 높은 정확도의 피아 식별을 통해 임무를 수행할 수 있을 것이라 판단한다.
- 만약 전투원이 전투 중 직접 드론을 운용해야 할 경우, 교전시에도 드론을 통한 전장 인식이 이루어져야 하며 빠른 인식을 위해서는 통신 과정이 드론과 전투원 사이의 직접적으로 이루어져야 한다. 이는 드론이 스스로 판단하여 전투원의 주위를 맴돌고 챗봇처럼 직접 브리핑하는 등의 기술 활용이 필요하다.
- 이는 분대 별, 혹은 개인별로 가용 가능한 드론이 있어야 함을 시사한다. 이를 통해 전투원-드론 협업이 가능하며 전장 인식이 원활 할 수 있다.
- 전파 방해와 관련하여 사용하는 대역폭의 증가 및 여러가지 방법이 있겠지만, 이 분야에 대해선 공부가 필요하다.
- 전파 방해에도 불구하고 임무를 완수할 수 있는 드론이 필요할 것이다.
- 시가지에서 활용할 수 있는 드론의 경우 좁은 건물 내에서도 활용가능하도록 해야하는데 이는 물리적으로 쉽지 않을 뿐더러 전술적으로도 활용 가치가 있는지 고민해봐야할 문제인 것 같다.
이번 글은생각의 흐름대로 마구잡이식으로 써서 죄송할 따름입니다. 글을 쓰고 영상을 보다보니 드론 전술 운용에 어떤 기술을 연구하고 검증해야 할지 대략적인 갈피를 잡을 수 있었던 것 같습니다.
글이 길어진 관계로 이번 글은 드론에 관해서만 이야기하고 다음 글에서는 장갑차 병력 후송 및 호위에 관한 글을 작성해보자 합니다.
두서 없는 글 읽어주셔서 감사합니다.
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