국방로봇 기술의 현황과 발전방향

SUMMARY

목적

로봇활용 주요 분야 중 하나인 국방로봇의 기술 동향 파악을 통해 국방력 증가 및 산업 활성화에 대한 로봇기술 역할 조명

국내 국방로봇 기술 발전을 위한 정책적 방안 모색

주요현황

지상, 해양, 항공 로봇에 대한 운용개념과 주요기술 분석, 대상체계 필요성 및 국내외 기술동향 분석

산학연 국방로봇 참여 현황 분석, 연구개발 환경 및 정책방향 제언

국방로봇 연구개발 추진전략을 통해 기술개발 및 수요 창출 방안을 제시

시사점 및 정책제안

로봇은 이제 한 나라의 경쟁력의 주요 기술로 자리잡고 있으며, 국방 분야는 국가안보와 직결되는 중요한 분야임

현 정부의 “무인ㆍ로봇 등을 활용한 신무기체계 투자 확대”라는 국정과제는 국방로봇 연구개발이 창조경제의 한 축으로 자리매김하여, 산업체와 학계 및 국과연(ADD)을 포함한 정부출연연구기관이 참여하는 범부처적 협력이 필요함

국방로봇 기술의 현황과 발전방향

ｌ저자ｌ 박현섭 PD / KEIT 로봇PD실

박용운 박사 / 국방과학연구소

계중읍 박사 / 한국전자통신연구원 김진오 교수 / 광운대학교

PD ISSUE REPORT FEBRUARY 2014 VOL 14-2KEIT PD Issue Report

038 한국산업기술평가관리원 039Korea Evaluation Institute of Industrial Technology

1. 개요

대상체계 정의

국방로봇의 정의

- 군사적 목적의 임무 수행 및 지원에 원격제어, 자율기술 등 로봇의 이동성(Mobility&Manipulation)과 지능 (Intelligence)을 포함하는 “군사용 무인체계 장비 및 시스템”을 통칭1) (이하 세부내용은 무인체계로 표현)

국방로봇의 역할

- 병사를 대신해 위험하거나 단조로운 임무 수행, 유인체계와 협력ㆍ지원임무 수행 및 비용절감과 소요인력에 대처함

지상, 해양, 항공 무인체계로 분류

2. 운용개념 및 필요성

대상체계 및 운용개념

무인체계는 특정 전장상황에서 기존 유인전투체계와 무인장비를 통합 운용함으로써 전투 효율성의 극대화 및 인명피해를 최소화하고, 유인전투체계를 보완하기 위한 복합체계의 ‘군사용 로봇’을 의미

| 그림 2-1 지상, 해양, 항공 무인전투체계 운용개념 |

1) 국방로봇은 무인장비를 운용하여 전투의 효율성을 증대시키고 인력을 절감함으로써 기존 인간위주의 전투체계를 보완하기 위한 무인체계(UGS, UMS, UAS)로 정의, 합동무인전투, 합동개념요구능력서 – 합동참모본부, 2009. 09.

ISSUE 2국방로봇 기술의 현황과 발전방향


대상체계의 필요성

무인체계는 미래전장의 다양한 전쟁 양상이나 임무 목적에 부합하기 위하여 직간접적으로 그 필요성이 대두되고 있음

- 무인체계는 고령화, 저출산 등 병력 감축을 대체하고, 군장비 현대화ㆍ자동화로 전력을 극대화하며, 실시간 감시ㆍ정찰, 공격으로 전쟁의 불확실성을 해소

- 적의 영해 및 영공 내 작전 투입으로 적의 공격징후 포착 또는 공격 시 즉각 대응공격과 3D(Dangerous, Dirty, Dull) 전장 임무 수행이 가능

- 적재적소에 투입이 용이해 유인체계보다 효과적으로 임무를 수행할 수 있으며, 유인체계의 운영 유지비용 절감 및 운용인력의 감소 가능

3. 국내ㆍ외 개발 동향

국외 개발 동향

지상무인체계의 최고 선진국은 미국으로 2003년부터 미 육군 망(LandWarNet) 환경 하에서 전투원에게 효율적인 전투수행 능력을 위해 미래전투체계(FCS, Future Combat System) 구축을 추진

- 자율제어기술 개발 완성도 부족 및 SW(소스코드)의 대규모 Line 증대로 2009년 FCS 사업을 중단(미국 예산회계국(GAO) 감사)

| 그림 2-2 FCS 구성요소 및 주요 선진국 무인체계 |



국내 개발 동향

“무인ㆍ로봇 등을 활용한 신무기 체계 투자 확대”가 국정과제로 포함되면서 국방 로봇 기술개발에 대한 관심이 증대

- 방위사업청은 『국방 무인ㆍ로봇 기술개발 전략』을 수립(’13. 6월)하고, 국방 로봇 기술개발을 본격적으로 추진

- 로봇을 미래 전장 및 시장 선도의 대표적 창조경제 신산업으로 정의하고, 민ㆍ군 기술 융합 및 협력을 통한 기술개발 추진

항공ㆍ지상ㆍ해양 분야로 분류하여, 항공 분야는 소요 결정된 무기체계 개발 중심, 지상 및 해양 분야는 기술개발 중심의 2원화 전략

- (항공 분야) 차기 군단 정찰용 UAV, 사단 정찰용 UAV, 성층권 장기체공 무인기 등 정찰용 무인기를 중심으로 기술개발 추진

* UAV : Unmanned Aerial Vehicle, 무인정찰기

- (지상 분야) 하지근력 증강로봇, 야지자율주행 로봇, 120kg급 구난로봇, 감시정찰 로봇, 견마로봇 등에 대한 기술개발 추진

- (해양 분야) 무인 잠수정 및 무인 수상정 개발 추진

야지주행 로봇 하지근력 증강 로봇 무인잠수정 무인항공기

| 그림 2-3 국방분야 로봇 개발 사례 |

4. 시사점 및 정책 제안

시사점

국방로봇 환경은 국내 연구개발을 통한 주요 무기체계의 획득, 업체주도에 의한 연구개발 활성화, 상호운용성 등 SW의 중요성 증가, 인명존중 현상에 의한 무인체계의 확대 등 국방 획득 패러다임의 변화에 따라 향후 무인체계 시장 확대 예상

미국은 우주, 국방 분야의 원천기술이 산업에 연결되어 새로운 제품과 시장이 형성된 많은 사례가 있으며 로봇도 예외는 아님



- 제조업용 이후에 사업화에 성공한 주요로봇으로 수술로봇, 청소로봇 등이 있으며, 상용화가 임박한 무인차는 사회ㆍ경제적으로 큰 변화를 가져올 것으로 예상되는데, 이들은 모두 DARPA R&D의 성과에 뿌리를 두고 있음

| 그림 2-4 로봇제품과 DARPA R&D |

이와같은 DARPA의 R&D 성공 비결은 우리나라도 배울 점이 많을 것 같음

- 선정 단계에서 과제내용을 비전문가라도 알 수 있도록 7가지 항목(Heilmiere Catechism)으로 정리하는데, 과제에 대한 정확한 이해가 가능하여 우수한 과제를 거를 수 있는 좋은 방법이라 생각됨

| 표 2-1 Heilmiere Catechism |

• What are you trying to do? Articulate your objectives using absolutely no jargon.• How is it done today, and what are the limits of current practice?• What's new in your approach and why do you think it will be successful?• Who cares? If you're successful, what difference will it make?• What are the risks and the payoffs?• How much will it cost? How long will it take?• What are the midterm and final "exams" to check for success?



- 또한 과제 도출 주체가 수요자라는 점이다. 개발자 위주로 기획되고 추진되는 R&D 과제는 기술의 일부만 개발되기 쉬우며, 최소법칙과 같이 사업화의 완성도가 줄어 들 수 있음

| 그림 2-5 최소 법칙 |

한편, DARPA에서 로봇기술의 현황에 대한 개념을 정리하여 발표하였는데, 많은 시사점을 내포하고 있음

- 휴머노이드 로봇은 아직 실용화 단계가 아니며, 제조용 로봇, 원격제어 로봇 및 정해진 임무수준의 자율성 기술 등을 사용가능한 로봇 기술로 정리하고 있음



정책 제안

로봇은 이제 한 나라의 경쟁력의 주요 기술로 자리잡고 있으며, 국방 분야는 국가안보와 직결되는 중요한 분야임

또한, 현 정부의 “무인ㆍ로봇 등을 활용한 신무기체계 투자 확대”라는 국정과제는 국방로봇 연구개발이 창조경제의 한 축으로 자리매김하여, 산업체와 학계 및 국과연(ADD)을 포함한 정부출연 연구기관이 참여하는 범부처적 협력이 필요함

상기 국정과제의 전략은 시장수요가 있는 고성능 고신뢰도의 무인로봇 기술을 국방에서 선개발후 민간에 기술이전하는 전략임

- 미래전의 핵심인 무인ㆍ로봇체계의 국방분야 先 투자를 통한 기술개발 및 초기시장 창출로 국내 무인ㆍ로봇산업 활성화

◈ 국방과학기술 발전을 통해 방위산업의 창조경제 산업화 달성

산업 선순환 구조 마련

국방 무인ㆍ로봇 R&D 투자 국방과학기술 수준 향상 국방분야 초기 산업화 일자리 창출 성과확산 창조경제 핵심동력

성공적인 사업 수행을 위한 마케팅 능력 및 사업 추진력 확보를 위해 사전기획을 통한 로드맵 수립 및 마케팅 전략 수립 필요

- 방위사업청, 국방부, 각 군, 국방과학연구소 및 방위산업체와의 협력관계 수립을 위한 마케팅 환경 구축을 용이하게 하기 위해서 사전기획을 통해 전략적 로드맵 수립과 함께 국내 및 국외(수출) 마케팅 전략을 수립

무인체계 분야 사업을 극대화하기 위해서는 무인체계(로봇) 분야의 광범위한 인적 및 사업적 협력 네트워킹 필요

- 기존 무기체계분야 협력체계 네트워크와 함께 민간분야(로봇)에 대한 협력체계를 강화하여 산업부(로봇시범사업 등), 국토부(연구개발장비 및 인프라사업)와 방위사업청(민군기술협력, 국방핵심기술개발) 등 많은 무인체계 사업에 협력적 네트워킹이 필요

- 대학, 연구소 등을 포함한 국내 로봇기술의 저변 확대를 위한 협력 네트워크 구축을 위하여 관련기관 간의 정기적인 워크샵 실시 등 협력체계 강화 필요(예 : 국방무인화특화연구센터(KAIST) 등)

국방기술

개발

국방R&D예산

무기

시제품

개발

무기체계적용을 통한신뢰성 검증

미래창조산업을 뒷받침하는 국방기술

야전배치/실용화

무기양산초기수요형성

방산수출/미래창조

산업 견인

기술 성숙,민간 활용

(미래창조기술)



6. 결론

국방로봇의 국내외 기술 동향 정리 및 정책제안을 제시하였음

로봇기술이 국방력에 미치는 영향이 점차 커지고 있으며, 관련 R&D 과제의 성과는 일반산업에도 영향을 주게 됨으로 국방로봇기술 개발을 비용이 아닌 수익창출로 접근해야 하며, 관련 산학연 및 범부처 차원의 협력이 필요

[참고문헌]

1. “한국군 미래전투체계 발전방향 연구”, 2009. 12, 합동참모본부

2. “합동개념요구능력서, 합동무인전투”, 2008. 10, 합동참모본부

3. 국방과학기술조사서, 2013. 12. 국방기술품질원

4. 민군기술협력 전략기술 로드맵, 2012. 6. 산업연구원

5. ’13~’27 국방과학기술진흥실행계획(일반본), 2012. 10. 방위사업청

6. 2011~2036 미국 무인체계 로드맵, DARPA

7. “국방무인로봇기술”, 2013.6, 방위사업청, 국방과학연구소

(Endnotes)

1. 국방로봇은 무인장비를 운용하여 전투의 효율성을 증대시키고 인력을 절감함으로써 기존 인간위주의 전투체계를 보완하기 위한 무인체계(UGS, UMS, UAS)로 정의, 합동무인전투, 합동개념요구능력서 – 합동참모본부, 2009. 09.

국방로봇 기술의 현황과 발전방향

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