전자전 다중 스펙트럼 운용과 임무 적합형 센서 - 2022.04.29

다중 스펙트럼 운용은 EW와 사이버 분야에 앞선 기술을 가지고 있는 적국에 대한 대응이 될 수 있다.

(Northrop Grumman사의 분산 임무 시스템 개념)

 

JADC2(Joint All Domain Command and Control)는 보통 공격적인 측면에서 설명된다.

방어는 이 JADC2에서 ‘C2’에 해당하나 가장 먼저 떠오르는 것은 아니다.

풋볼을 예로 든다면, 가장 주목을 받는 것은 쿼터백이지만 챔피언쉽에 출전하는 팀은 득점과 패스 모두에서 최고의 수비를 가진 팀이다. 

 

(CH-53E에 장착된 Northrop Grumman사의 LAIRCM(Large Aircraft IR Countermeasure) 시스템)

 

전자전 세계에서 전자기 스펙트럼을 경기장으로 생각하면 타겟팅(targeting) 또는 스푸핑(spoofing)과 같은 전술을 통해 공격이 이루어지고 대응책(countermeasure)으로 알려진 방식을 통해 방어가 이루어진 전쟁을 수행한다고 볼 수 있다.

군대는 전자기 스펙트럼을 이용하여 우군을 보호하면서 적을 탐지하고 기만하며 또는 방해한다.

적의 능력이 높아지고 위협이 더욱 복잡해짐에 따라 스펙트럼을 제어하는 것은 더욱 중요해지고 있다.

 

Northrop Grumman사 임무 시스템 부사장인 Brent Toland는 다음과 같이 말했다.

”지난 수십년 동안 프로세싱 파워는 엄청난 증가가 있었다.

이를 통해 훨씬 빠른 프로세싱과 우수한 상황 감시를 위한 더 넓어진 순신 대역폭을 갖는 센서를 만들 수 있게 되었다.

게다가 JADC2 안에서 이는 더욱 효과적이고 탄력적인 분산형 임무 솔루션을 가능하게 한다. 

(Northrop Grumman사의 CEESIM은 다중의 RF 에미터를 동시에 발생시켜 고정 또는 움직이는 플랫폼에 제공할 수 있다.)

 

프로세싱은 모두 디지털이기 때문에 신호는 실시간으로 조정될 수 있다.

타겟팅 측면에서는 레이다 신호를 더욱 탐지하기 어렵게 조정될 수 있음을 의미하며 대응책 측면에서는 위협에 더욱 잘 적응한 대응이 가능하다.

 

[역동적인 대응책]

전자전의 새로운 현실은 프로세싱 능력을 통해 전장을 더욱 역동적으로 만든다는 것이다.

예를 들면, 미국과 그의 적국들은 무인 항공기 무리를 운용하는 개념을 개발하여 복잡한 EW 능력을 증가시켰다.

이에 대응하기 위해 대응책 역시 동일하게 진보하고 역동적이어야 한다.

이러한 무리들은 일반적으로 EW와 같은 센서 임무를 수행한다.

이러한 다중의 센서들이 우주 플랫폼이나 다른 공중 플랫폼에 실려 비행할 때 우리는 이러한 다중의 기하학적 환경에서 탐지되는 것을 방어할 필요가 있다.

이것은 단지 대공 방어 시스템에만 국한되지 않는다.

우리 주변에는 잠재적인 위협이 있다.

만약 그들이 서로 통신을 하고 있다면 지휘관은 상황을 파악하고 효과적인 솔루션을 결정하기 위해 다중의 플랫폼에 의존해야 한다. 

 

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이러한 시나리오는 공격적인 측면이나 방어적인 측면에서 JADC2의 핵심이 된다.

예를 들어 분산된 EW 임무를 수행하는 분산 시스템은 RF와 IR 대응책 임무를 하는 유인 플랫폼과 RF 대응책 임무를 수행하는 공중 발사 무인 플랫폼이 함께 작동할 수 있다.

이러한 다중의 유-무인 구성은 모든 센서가 단일 플랫폼에 있을 때보다 지휘관에게 탐지와 방어를 할 수 있는 다중의 기하학적 구도를 제공할 수 있다. 

이러한 능력은 육군과 해군, 공군 모두가 다중 스펙트럼 운용과 전자기 스펙트럼 지배를 위한 것이다.

이를 위해서는 훨씬 더 넓은 스펙트럼을 제어할 수 있는 발전된 프로세싱 기능을 갖춘 넓은 대역폭의 센서가 필요하다. 

 

[다중 스펙트럼 운용을 위한 다중 EW 센서의 데이터 융합]

다중 스펙트럼 운용을 수행하기 위해서, 임무 적응형 센서로 알려진 것을 적용하는 것이 필수적이다.

다중 스펙트럼은 가시 광선과 적외선, 그리고 전파 대역을 포함하는 전자기 스펙트럼을 말한다. 

 

예를 들면, 타겟팅은 역사적으로 레이다와 전자-광학/적외선(EO/IR) 시스템에 의해 수행되었다.

따라서 다중 스펙트럼의 타겟팅 센서는 광대역의 레이다와 디지털 칼라 카메라나 다중 밴드 IR 카메라와 같은 다중 EO/IR 시스템이 될 수 있다.

다중 스펙트럼의 시스템은 전자기 스펙트럼의 서로 다른 영역을 사용하여 더 많은 데이터를 확보할 수 있도록 센서 간에 서로 스위칭할 수 있는 기능을 가질 수 있다.    

(LITENING 포드는 전자-광학/적외선 타겟팅 포드로서 탐지한 이미지를 양방향 데이터 링크를 통해 데이터를 공유할 수 있다.)

 

다중 스펙트럼은 모든 영역의 스펙트럼을 통합하는 단일 타겟팅 센서를 의미하지 않는다.

이것보다는 스펙트럼의 특정 영역을 탐지하는 두 개 이상 물리적으로 서로 다른 시스템을 사용하고 각각의 센서 데이터가 융합되어 더욱 정확한 표적의 그림을 만들 수 있는 것을 의미한다. 

 

생존성의 측면에서, 우리는 탐지되지 않고 표적화 되지 않도록 노력하고 있다.

우리는 효과적인 대응책을 통해 적외선과 무선 주파수 영역에서의 생존성을 보장해온 긴 역사를 가지고 있다. 

우리는 적에 의해 스펙트럼의 특정 영역에서 탐지되었는지를 알고 싶어 하며 이후 필요하다면 적절한 대응 기법을 사용하려 할 것이다.

다중 스펙트럼은 우리가 RF와 IR 영역에서 모두 놓여있다는 점이 강력한 부분이며 우리는 어느 스펙트럼의 영역을 사용하는 것이 적절하며 공격에 대해 어떤 대응 기법이 적절한지를 선택할 수 있다.

우리는 두 센서에서의 정보를 평가하여 어느 것이 우리를 보호할 가능성이 가장 높은지 결정할 수 있다.

 

인공 지능(AI, Artificial Intelligence)은 다중 스펙트럼 운용에서 두 개 이상의 센서로부터의 데이터를 처리하고 융합하는 데 있어서 중요한 역할을 할 수 있다.

AI는 신호들을 구분하고 관심있는 신호를 선택하여 최선의 조치가 무엇인지 권고를 제공할 수 있다. 

(Northrop Grumman사의 AN/APR-39(V)2 EW Suite)

 

현재, 알려진 EW 위협들은 임무 데이터 파일에 데이터 베이스의 형태로 저장된다.

EW 위협이 탐지되면 데이터 베이스 내에서 매칭 되는 신호의 여부를 탐색한다.

저장된 데이터 베이스에서 매칭되는 것이 식별되면 적절한 대응 기법이 적용된다.

 

그러나 앞으로는 전에 본적 없는 EW 공격을 마주하게 될 것이다.

여기에 AI가 개입하게 될 것이다. 

미래의 위협은 더욱 역동적이고 변화무쌍하며 더 이상 특정 범주로 구분되지 않을 것이다.

AI는 임무 데이터 파일에서 인지하지 못한 위협에 대해 이를 식별하는 데에 도움을 줄 것이다. 

 

[결론]

다중 스펙트럼 운용과 임무 적응형 센서는 EW와 사이버 분야에서 발전된 잠재 적들이 있는 변화하는 세계에 대한 대응이다.

세계는 빠르게 변화하고 있으며 가까이 있는 경쟁자들로의 방어 태세 전환은 분산 시스템을 사용하기 위해 다중 스펙트럼 시스템을 사용해야 하는 긴급성을 더욱 높이고 있다.

이것이 전자전의 가까운 미래이다. 

 

 

 

출처 : Breaking Defense