다음은 유럽에서 개발에 집중하고 있는 원격 캐리어 개발과 유무인 복합 운영 개념등에 대한 내용입니다.
개 요
원격 캐리어(remote carriers) 또는 협동 전투 항공기(collaborative combat aircraft), 자동 협동 항공기(autonomous collaborative aircraft), 또한 loyal wingmen까지 다양한 이름들이 있다.
그러나 이름이 어찌 되었든, 미래에는 이러한 무인의 반자동 장치들은 4세대와 5세대 그리고 6세대 플랫폼들을 지원하면서 전자전 기능에 있어서 또 다른 차원의 게임 체인져를 제공할 것이다.
이러한 것들이 재사용이 가능하거나 아니면 소모성이든 상관없이 원격 캐리어는 유인의 4세대/5세대/6세대 항공기들을 매우 복잡한 위협 환경으로부터 stand-off 거리에 있을 수 있게 만들 것이다.
원격 캐리어의 설계는 유럽에서 많이 진행하고 있으며 유럽의 정부와 산업계 파트너들은 공중 전투 플랫폼에 대한 광범위한 지원을 위한 여러 가지 옵션을 모색하고 있다.
실제로 유럽의 몇몇 국가들은 원격 캐리어 기술이 현재 운영되고 있는 Eurofighter와 Rafale, 그리고 Gripen과 같은 4세대 전투기들에도 적용될 수 있을 것으로 보고 있다.
그러나 더 미래를 생각하면 원격 캐리어 기술은 프랑스-독일-스페인의 FCAS(Future Combat Air System)와 영국-이탈리아-일본의 GCAP(Global Combat Air Program)를 포함한 6세대 프로그램에 더욱 중요한 역할을 할 것이다.
MBDA
MBDA사는 원격 캐리어 기술이 전투 환경에서 유인 전투 공중 플랫폼의 기능을 증가 및 강화시킬 수 있을 것이라고 믿는다.
이 회사의 대변인은 원격 캐리어들이 유인 항공기와 함께 작전을 수행하면서 작전 반경과 탑재량 그리고 상황인지 능력을 확장시켜줄 것이라고 말한다.
“이들의 핵심 기능은 다양한 역할을 수행할 수 있다는 것이며, 정찰 및 감시부터 디코이 역할과 운동학적/비운동학적 효과체의 역할, 그리고 추가적인 무장을 운반할 수도 있다.
기술이 진화하면서 이러한 플랫폼들에 대한 자동화 수준이 높아지고 있으며 적의 상황 감시를 파괴하는 것을 포함한 더욱 복잡하고 협력적인 임무 수행이 가능해진다.”
미래의 복잡하고 다중 도메인 시나리오의 조건을 만족시키기 위해서 MBDA사는 새로운 네트워크와 협력적인 시스템의 시스템(system of system) 접근을 모색하고 있으며 이는 유인과 무인 원격 캐리어 플랫폼들의 복합으로 구성된다.
원격 캐리어의 운영 스펙트럼은 EW부터 정찰과 효과까지 넓다.
“그렇기 때문에 유인 플랫폼의 스펙트럼 능력을 확장시키고 stand-off 기능을 통해 생존성을 보장할 수 있다.”
MBDA사는 FCAS 프로그램의 일부인 NGWS(Next Generation Weapon System)을 위한 원격 캐리어 시스템 개발에 핵심적인 역할을 수행하고 있다.
NGWS는 원격 캐리어들과 유인 차세대 전투기를 개발하는 것으로 구성된다.
“FCAS를 넘어서 원격 캐리어들의 광범위한 기능 스펙트럼을 통해 공중과 지상, 해상, 그리고 사이버와 정보 분야까지 활용될 수 있다.
MBDA사는 국가적인 차원에서 그리고 세 개 국가의 NGWS/FCAS 프로그램의 일환으로 새로운 알고리즘과 임무 전술 기반의 임무 계획, 감시와 명령, 제어 기술을 개발하고 있다.”
[ 원격 캐리어 설계에서 중요한 부분 ]
MBDA사의 대변인에 따르면 EW 역할을 지원하는 원격 캐리어를 설계하는 것에 있어서 가장 중요한 특징은 방어와 공격 시스템을 포함하고 있는 복잡한 EW Suite을 통합하는 것이며 이는 플랫폼의 저피탐 특성에 영향을 주지 않아야 하는 것이라고 말한다.”
통신 분야에 있어서 발전된 기능과 특화된 페이로드 모듈들은 먼 거리에서 강건하고 보안이 강화된 통신을 가능하게 할 뿐만 아니라 통신 중계국과 같은 특화된 기능도 가능하게 한다.
“통신 구조는 고위험 전자전 환경하에서 재밍과 차단에 대한 신뢰성을 보장할 수 있어야 한다.
게다가 탑재된 AI 기반의 알고리즘을 통한 자동 운영은 반드시 필요하다.
이를 통해 실시간 위협의 분석과 적응형 전자 대응책 전개가 가능하다.
끝으로, 발전된 우선순위 전력 관리 시스템의 설계가 필요하며 고용량의 에너지 저장 기술을 통해 탑재되는 전자전 시스템의 지속적인 전력 요구량을 만족시키면서 임무를 확장시킬 수 있어야 한다.”
MBDA사의 대변인은 실시간 데이터 처리와 자동화 결정을 위한 발전된 시스템의 통합 측면에서 상당한 기술 격차가 남아 있다고 말한다.
2023년 6월 파리 에어쇼에서 MBDA는 소모적인 원격 캐리어 ERC(Expendable Remote Carriers) 개념을 선보였다.
여기에는 길이 4m와 무게 350 kg 수준의 중간형 ERC도 전시되었다.
이 중간 크기의 ERC는 최대 300 km의 임무 거리와 30분의 운용 시간, 그리고 ESM 시스템, RF Jammer, EO/IR 카메라와 같은 다양한 페이로드를 탑재할 수 있다.
원격 캐리어의 또 다른 중요한 측면은 하나 보다는 다량의 캐리어들이 전개될 수 있다는 것이다.
“우크라이나 전쟁에서도 봤듯이 다량의 공격은 매우 중요하기 때문에 중, 장기간에 걸쳐 시연기 설계와 운영 개념을 모색하고 있다.”
ERC를 운영하는 데 있어서 핵심이 되는 기술적 과제는 원격 캐리어들이 항법과 유도, 인공지능에 있어서 새로운 협력 기능을 특징으로 해야 한다는 것이다.
또한 ERC는 모듈화 되어 다양한 페이로드를 탑재할 수 있어야 한다.
“첫 비행시험은 2029년으로 예정되어 있으며 ERC 전투기로부터 분리되어 항공기와 같이 비행하며 전투기를 따라 마하 속도를 넘나들며 고고도와 저고도로 비행할 것이다.
센서와 페이로드 또한 탑재되어 비행시험이 이뤄질 것이다.”
MBDA사 대변인에 따르면 원격 캐리어에 재임무를 위한 프로그램은 기존의 기술을 활용할 것이라고 한다.
예로는 독일 MBDA사의 Taurus 유도 순항 미사일은 이미 임무 계획과 센서, 항법 그리고 효과의 측면에서 원격 캐리어의 모든 중요한 특성을 보여주고 있다.
“다른 무기 시스템이나 Meteor, Brimstone, 또는 Spear와 같은 유도 미사일 프로그램으로부터의 기술과 절차들 또한 원격 캐리어를 위한 길을 열어줄 것이다.”
Spear 제품군인 Spear-EW는 EW 페이로드를 탑재하여 stand-in 재밍과 디코이 기능을 수행할 수 있다.
MBDA사는 또한 ERC 기술을 위한 테스트 베드 제품군으로서 SHARCS(Small Highly Adaptable Remote Carrier System)을 개발하였다.
무게는 약 150 kg인 SHARCS는 30 kg의 페이로드를 탑재할 수 있으며 MBDA사의 기술 시연기의 역할을 한다.
“SHARCS는 센서등을 위한 테스트 베드이다.
왜냐하면 Taurus 기체가 원격 캐리어로 사용될 가능성이 있기 때문이다.”
[ SWARMS ]
MBDA사 대변인은 “전투 집단”을 임무에 투입하기 위해 여러 대의 플랫폼을 무리로 전개하는 것을 제안했다.
“원격 캐리어는 단독으로 또는 두 개나 네 개의 묶음으로 발사될 수 있도록 소형화되는 것이 핵심이다.
팀으로서 운영하면서 여러 새로운 기능들을 개발할 수 있다.
큰 변화는 다른 자산들과 통신하고 조화롭게 행동하게 하기 위해서 적절한 수준의 상호운영능력을 확보해야 한다.
우리는 구조와 임무에 따라 적절한 센서를 탑재하기 위한 개조를 할 수 있는 능력이 필요하다.
이것이 원격 캐리어를 설계하는 어려운 점이기도 하다.”
배치의 측면에서, MBDA사는 원격 캐리어가 수상 선박, 잠수함, 지상 차량, 전투기, 해상 경비 항공기와 심지어는 UAV를 포함한 모든 플랫폼의 타입에서 발사할 수 있는 모든 크기가 될 수 있다고 예상하고 있다.
AIRBUS
범 유럽 FCAS 프로그램을 지원하고 있는 또 다른 기업인 Airbus사는 스페인 기업인 JMV, Technobit, 그리고 Sener와 협력하여 복구가 가능한 원격 캐리어를 개발하고 있다.
이러한 더 크고 재사용 가능한 공중 프레임은 자탄을 발사할 수 있는 능력을 갖고 있으며 이 회사의 대변인은 어떻게 복구 가능한 원격 캐리어가 FCAS 6세대 전투 공중 프로그램에서 중요한 구성품이 될 수 있는지 설명하였다.
“이들은 유인 항공기와 밀접한 협조를 하며 비행할 것이고 조종사의 임무 수행을 지원할 것이다.
Airbus사의 A400M과 같은 군용 수송기는 중요한 역할을 수행할 수 있다.
모선으로서 이들은 작거나 큰 원격 캐리어를 발사하기 이전에 그들의 작전 지역에서 가능한 가까이까지 원격 캐리어를 수송할 것이다.
이후 조종사의 제어하에 있지만 상당한 자동화로 동작하는 유인 항공기와 합류할 것이다.”
Airbus사에 따르면 원격 캐리어들은 다양한 EW 역할을 수행한다.
“이들은 스푸핑, 재밍, 공격, 감시 및 정찰등의 다양한 임무를 수행할 수 있다.
현재는 개념 정의 중에 있으며 더욱 상세한 내용은 제공할 수 없다.
우리는 현재 FCAS 1B 단계를 수행하고 있으며 여기서는 원격 캐리어 설계의 정의를 할 것이며 2단계에서 제조를 할 것이고 첫 비행시연은 2028년과 2029년에 수행될 것이다.”
DEIHL DEFENCE
비록 FCAS를 위한 공식적인 계약을 하지 않았지만 원격 캐리어 기술 측면에서 독일 회사인 Diehl Defence 또한 그들만의 반자동 개념을 잠재적인 고객을 위해 개발하고 있다.
그들의 LARC(Light Attack Remote Carrier)는 250 kg의 중량과 최대 400 km까지의 운영 거리를 만족한다.
이 소모성 LARC는 주로 공대지 임무를 지원하기 위해 설계되었다.
LARC는 고객의 요구에 따라 운동학적 탄두 또는 EW 페이로드를 탑재할 수 있으며 4세대와 5세대 항공기를 지원할 수 있을 만큼 기술이 성숙되었다고 말한다.
또한, Deihl사는 FCAS 프로그램을 지원할 수 있는 “고중량”의 원격 캐리어 제품군을 설계하고 있다.
이 고중량의 원격 캐리어는 페이로드의 탑재 중량을 1,300 kg까지 늘릴 수 있으며 더 많은 센서와 laser designator 그리고 투하형 폭탄을 탑재할 수 있다.
Stand-off 거리에서 운영하는 유인 항공기로부터 발사되는 원격 캐리어의 CONOPs를 논의하면서 이 원격 캐리어를 성공적으로 운영하는 데 있어서 가장 어려운 점은 연결성이라고 말한다.
BAE SYSTEMS
영국 BAE Systems사는 25년 이상 이 분야에서의 개발 경험을 바탕으로 “Autonomous Collaborative Platform(ACP)” 의 자체 기술을 계속해서 개발하고 있다.
2022년에 이 회사에서 선보인 UAS Concept 2는 2023년 7월에 목업이 전시되었다.
첨부된 설명서에는 최대 이륙 중량이 3,500 kg이고 최대 500 kg의 페이로드를 탑재할 수 있으며 마하 0.75까지 비행할 수 있다고 한다.
이 목업은 MBDA사에서 설계한 Spear 3 공대지탄과 Meteor 공대공 미사일과 함께 전시되었다.
BAE사는 계속해서 원격 캐리어 개념을 개발하고 있다.
지난 2월에 Riyadh에서 열린 세계 방산쇼에서 이 회사는 최신의 UAS 개념의 축소 모델이 전시되었다.
기타 영국의 노력
2022년에 영국 공군은 LANCA(Lightweight Affordable Novel Combat Aircraft) 설계를 포함한 그들의 “Project Mosquito” 무인 전투 항공기 기술 시현 프로그램을 취소하였다.
프로젝트 Mosquito는 초기에 운용 중인 F-35B를 위한 “Loyal Wingman”을 고려하여 시작되었으며 프로토타입은 원래 2023년 말에 비행을 하기로 계획되어 있었다.
대신에, 영국 공군은 합리적으로 가능한 한 빨리 무인 능력을 전투에 통합하는 계획을 추구했다.
그밖에 2035년까지 이탈리아와 일본, 그리고 영국에 차세대 전투 공중 플랫폼을 납품하는 3개국의 GCAP(Global Combat Air Programme)에 원격 캐리어 기술이 포함될지는 아직 미지수이다.
또한, 영국의 Qinetiq은 그들만의 저비용, 고성능의 그리고 일회성의 UAS 프로그램인 “Jackdaw”을 지난 9월에 시작하였다.
이 업체에 따르면 Jackdaw 개발은 전자전과 공중 디코이를 포함한 임무를 지원하는 유무인 팀을 포함한 군집과 협조적인 자동 운영을 개발하는 것이다.
이 회사의 Banshee 공중 표적 제품군에서의 기존 기술을 이용한 Jackdaw의 자동화, 목표 기반의 임무 제어 시스템은 NATO 기준의 개방형 구조와 통합되어 기존과 미래의 유인, 무인 플랫폼과의 상호호환성을 가질 것이다.
Qinetiq는 BAE Systems 및 Inzpire와 협업하여 30,000 피트 상공에서 400 kts의 속도로 비행하면서 30 kg의 페이로드를 탑재하고 세 시간의 운용을 할 수 있는 기체 개념을 개발하고 있다.
이 팀은 네 가지의 임무 세트에 집중하여 개발하고 있다.
ISR, EW, 능동/수동 디코이와 복잡한 위협 표현이 그것이다.
처음 세 가지 임무 세트는 운영자에 군집 위협을 제공하며 위협 표현은 미래에 고도로 복잡한 위협 환경을 위해 잘 훈련되고 운영적으로 준비되었는지 확인할 수 있다.
이러한 Jackdaw 일회성 UAS 기능은 2020년대 중반부터 운용될 것으로 기대하고 있다.
유럽 EW를 위한 새로운 벡터
MBDA사에 따르면 원격 캐리어 기능은 새롭게 뜨고 있는 기술에 의해 심도 있게 연구되고 있다고 말한다.
“인공지능과 기계학습 알고리즘의 통합은 자동 위협 대응 메커니즘을 강화할 뿐만 아니라 스텔스 전술과 신호 조작에 대한 혁신을 만들어내고 있다.
게다가 전자전과 사이버전 기술의 융합은 운영의 패러다임을 새롭게 정의할 것이다.
앞으로의 5~10년 안에 국방 예산의 증가와 비대칭 전쟁을 향한 전략적 전환에 힘입어 정교하고 네크워크화된 무인 플랫폼의 개발과 배치는 급증할 것이다.”
출처 : The Journal of Electromagnetic Dominance, April 2024
'Military Information' 카테고리의 다른 글
| 센서 항전 시스템을 위한 SDR 게이트웨이 - 2024.04.22 (2) | 2024.05.01 |
|---|---|
| 이스라엘 전투기는 격추되지 않고 이란을 공격할 수 있을까? - 2024.04.16 (4) | 2024.04.20 |
| MBDA사의 Orchestrike (2) | 2024.04.09 |
| 영국의 Dragonfire (2) | 2024.04.05 |
| NGAD는 어떻게 탐지와 통신, 그리고 재밍을 혁신할 수 있을까? (3) | 2024.03.23 |
댓글