ADD 방사청, 미래 전장 이끌 핵심 과학기술 담은 ‘미래 도전기술이 제안하는 무기체계 소요연감’ 첫 발간
핵추진무인잠수모함도 개발...정찰용 드론 탑재, 잠수함 수상함 무인공격, 미사일 육상 타격 가능
호버 바이크는 2명의 특수임무여단 병사가 탑승 고속기동전 펼치는 유·무인 수직이착륙 신무기

방위사업청과 국방과학연구소(ADD)는 20일 미래 전장 승패를 좌우할 첨단 국방기술 적용이 가능한 신개념 무기체계 청사진을 담은 ‘미래도전기술이 제안하는 무기체계 소요연감’을 발간해 일반에 처음 공개했다. 이번 책자는 ADD가 2018년부터 추진하고 있는 미래도전국방기술개발사업을 통해 발굴해 온 첨단 국방기술과 이를 적용 가능한 신개념 무기체계 개념을 소개해 눈길을 끈다. 미래도전국방기술개발사업은 ‘미래를 선도하는 국방기술 개발에 도전한다’는 의미를 담은 사업 명칭처럼 게임체인저 발굴을 목표로 ADD와 방사청이 공동으로 추진하고 있는 사업이다.

이 중 가장 눈길을 끄는 첨단 무기체계는 ‘하늘을 나는 오토바이 기동대’로 불리는 ‘호버 바이크(Hover Bike)’를 비롯, 북한이 개발 중인 핵추진잠수함(핵잠) 타격이 가능하도록 설계된 드론 탑재 ‘핵(원자력)추진무인잠수모함’ 등이다. 게임체인저(game changer)급 신개념 무기들의 기술 개발이 확보되면 소요결정 과정을 거쳐 장기적으로 전력화가 추진된다.

◆미래 전장 누빌 특수임무여단의 ‘호버 바이크’

2019년에 이어 2020년 개발과제로 연속 선정된 ‘다목적 고신뢰성 호버 바이크’는 유·무인으로 운용 가능한 수직이착륙 기동수단이다. 2명의 특수임무여단 병사가 탑승, 산악이나 호수 등을 건널 수 있고, 산악 지형 등에 침투해 공세적 고속 종심기동작전을 수행하도록 개발된다. 무인비행을 통해 화물 등 100kg에 이르는 물자도 수송할 수 있는 수직이착륙 드론으로 설계된다. 특히 접근이 어려운 지역에서의 임무 수행을 가능하게 하고, 무인 운용의 경우 수송·정찰 및 감시 임무를 수행하고, 유인의 경우 고속기동전의 침투 및 수색 작전을 수행함으로써 전차·장갑차 차량 등과 같은 기존 기동수단과 상호보완적 임무 달성을 가능하도록 개발된다.

호버 바이크는 다양한 작전에 투입된다. 각종 훈련 또는 작전 상황 시 전방의 일반전초(GOP) 부대나 고지대에 위치한 레이더 부대, 전략도서지역, 천재지변으로 차량 혹은 헬기 운용이 어려운 곳에 군수품을 이동할 소요가 발생할 경우에 무인 운용을 통해 호버 바이크별로 할당된 군수품을 수송하는 임무를 수행하고, 접근성이 낮은 지역에서 현장 치료가 불가한 부상병을 의무부대로 수송하는 임무가 가능하다.

특히 특수임무여단에서 운용되도록 개발된다. 산지 지형 침투 및 제압 임무 수행을 주목적으로 하고, 두 명의 병사가 탑승해 목표 지역 도착 시 전투 수행을 위해 한 명은 공중강습 및 투하하고 나머지 한 명은 공중지원을 수행함으로써 최단 시간 최소 희생으로 목표 지역을 제압하는 것을 목표로 하는 공세적 종심기동작전과 고속기동작전의 일원으로 유사시 적의 주요 시설을 단시간 내 석권하는 임무를 지원하는 체계로 운용이 가능하다.

◆‘수중 킬체인’의 핵심 핵추진무인잠수함

‘핵추진무인잠수모함’ 기술 연구개발은, 2019년 ‘장(長)주기 다목적 무인 잠수모함 핵심기술 개발’ 사업 선정에 이어 2020년 ‘핵추진 무인잠수모함’ 사업으로 2년 연속 선정됐다. 20년간 사용이 가능한 저농축 핵연료를 사용한다. 시속 60㎞ 속도와 수심 1000m까지 운행이 가능하다. 유사시 적 잠수함·수상함을 어뢰로 선제타격하며, 탐사·정찰 목적의 수중 드론을 모함에서 전개하고, 육상에 탄도미사일을 발사하도록 설계된다. 적 잠수함이 잠수함발사탄도탄(SLBM)이나 육상에서 대륙간탄도미사일(ICBM) 등 미사일 공격 움직임이 포착되면 선제 타격하는 수중 킬체인(Kill Chain)의 핵심 전력으로 기대를 모은다.

핵추진 무인잠수모함은 대잠작전 및 기뢰작전을 포함해 정찰·탐색 및 구조작전에 투입돼 유사시 적 잠수함 또는 수상함을 신속히 타격 가능한 어뢰 발사 및 기뢰부설 임무와 특정 지역에 대한 감시정찰 및 위험 징후 파악 임무를 수행하도록 운용된다. 평시에는 수상·수중·공중으로 감시 가능한 정찰 시스템 운용을 위해 드론을 함께 전개한다. 심해에서 잠수함 구조 등 군사작전 임무에 투입되고, 전시에는 적 함정이 정박한 항만을 봉쇄해 적 함정의 출항을 방해하고 출항 함정을 공격하는 임무와 함께 어뢰 발사관에 미사일을 탑재하고 적 해안에 접근하여 발사해 육상 주요 시설을 타격하는 임무 수행을 위해 투입될 예정이다.

핵추진 무인잠수모함은 저농축 우라늄 장주기 운전 차세대 원자력 시스템 기술을 활용하고, 고유의 안전성을 가진 차세대 원자로 개념을 도입해 무인 운전을 수행하는 잠수모함이다. 무인 운전기술과 연계해 요원 교육 훈련 감소 및 국제 분쟁 소지를 감소시키는 한편, 각종 무인무기 체계와 연계할 수 있게 드론 에너지 공급용 원자로를 탑재한다. 고주파 진동유발 회전기기만을 사용한 저소음 스텔스 운행이 가능하도록 설계된다.

◆ ‘AI 조종사 기반 유·무인 자율 군집무기체계’ ‘초소형 SAR 군집위성’ 개발

책자에 소개된 기술은 4차 산업혁명 흐름에 맞는 총 8개의 첨단 국방기술 부문인 △양자물리 △합성바이오 △극초음속 △무인자율 △미래통신 △에너지 △인공지능(AI) △우주 등 융·복합적 기술 등이다.

‘AI 조종사 기반 유·무인 자율 군집무기체계’는 유·무인 자율 군집 무기체계로, AI 조종사와 군집 무인 운용기술을 활용, 육·해·공군 연합작전을 포함한 여러 공중 작전에서 인간 조종사가 운용하는 비행기와 무인조종 비행기가 하나의 편대를 이뤄 작전을 수행하도록 설계된다.

초소형 고성능 영상레이더(SAR) 군집위성 기술은, 단기간 저비용 대량생산에 최적화된 초소형 SAR 위성군은 100㎏ 이하급 초소형 SAR 위성군을 그룹화해 운용함으로써 그물망처럼 촘촘한 감시정찰을 가능하도록 설계된다. ADD 관계자는 “초소형 SAR 위성군 탄생은 한반도의 방위 대응 능력을 한층 도약시켜줄 새로운 신호탄이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

‘개인 휴대용 공기흡입식 폭발물 탐지기’는 폭발물 탐지를 위해 병사가 사용하던 기존 휴대용 지뢰 지대 탐지 장비에 비해 휴대가 간편한 형태의 폭발물 탐지장비다. ‘고고도 정찰용 무인항공기’는 고에너지 밀도 2차전지를 탑재한 무인항공기를 활용, 24시간 감시정찰 작전을 수행한다. ‘광자 레이더 무기체계’는 광자기반의 고품질 펄스 신호원을 활용한 다기능 레이더 무기체계로 기존 레이더와 향후 초소형 위성이 수행하는 운용능력을 향상시킬 수 있다. ‘수중물체 탐지체계’ ‘차량 탑재용 폭발물 탐지체계’ ‘군집무인 체계 기반 대잠 및 기뢰 탐색체계’ ‘무인체계 기반 방호전투 함정무기체계’ ‘복합 소형 위성군 우주기반 감시정찰 체계’ 등 군집무인 기술과 위성 기술을 활용한 미래 첨단 무기체계들이 미래 전장을 주도할 것으로 예상된다.

남세규 ADD 소장은 “이번 무기체계 소요연감의 발간은 미래도전국방기술개발사업을 널리 알리고 해당 사업에 포함된 기술들이 적용된 미래 첨단 무기체계를 수립하는 데 필요한 방향을 제공할 것”이라며 “미래 전장의 혁신적 변화를 상상해 볼 수 있는 마중물 역할을 담당하길 바란다” 고 말했다.

정충신 선임기자 csjung@munhwa.com