플래시 라이다를 활용한 Army TIGER 전투체계 발전방안

Abstract

본 연구는 Army TIGER 전투체계의 핵심장비인 다목적 무인차량 (MUGV)에 적용된 회전식 스캐닝 라이다의 기술적 한계를 분석하고 플래시 라이다(Flash LiDAR)를 대안으로 제시하여 그 적용 가능성과 발전 방향을 도출하는 데 목적이 있다. 한반도 안보환경은 북한의 핵·미사일 위협 고도화와 저출산에 따른 병역자원 감소로 기존 병력 중심의 전력 구조 유지가 어려워 지고 있다. 이에 국방부는 「국방혁신 4.0 기본계획」을 통해 AI 과학기술 강 군 육성과 유·무인 복합전투체계 구축을 핵심과제로 설정하였으며 육군의 Army TIGER 전투체계는 지능화·기동화·네트워크화를 특징으로 2040년까지 전군 확대를 목표로 추진되고 있다. 본 연구는 라이다 기술의 기본원리와 발전 추세를 검토하여 회전식 스캐닝 라이다와 플래시 라이다의 구조적 특성을 비교 분석하였다. 회전식 스캐닝 라이다는 360도 전방위 환경 인식과 장거리 탐지 능력을 제공하지만 기계식 회전 부품 으로 인한 내구성 취약과 레이저의 지속 발산으로 인한 피탐 위험 증가, 핵심 부품의 높은 해외 의존도로 인한 유지보수 제약 등의 한계가 군 운용성 시험과 시범부대 운용 과정에서 확인되었다. 반면 플래시 라이다는 VCSEL 어레이와 SPAD 기반 검출기를 활용하여 기계적 회전 부품 없이 마이크로초 단위의 고속 측정과 높은 내구성을 구현할 수 있으며 소형화 및 경량화로 선택적으로 레이저 펄스의 순간적 발산이 가능하여 피탐 위험을 현저히 낮출 수 있다. 또한 연구 결과 플래시 라이다는 순간적 3차원 정보 취득 능력, 고속 데이터 처리 구조, 극한 환경에서의 안정성, GPS 거부 환경에서의 항법 보조 성능 등에서 기존 라이다 대비 유의미한 우위를 보였다. 특히 인공지능 기반 판독 알고리즘과 결합할 경우 표적 인식 정확도 향상, 자율주행 안전성 제고, 플랫폼 생존성 증대 등 Army TIGER 체계의 핵심 임무에 직결되는 효과를 제공할 수 있음을 확인하였다. 그리고 에스오에스랩, LG이노텍 등 국내 업체들이 핵심 부품 제작 기술을 보유하고 있어 국산화를 통한 공급망 안정성 확보가 가능함도 확인하였다. 본 연구는 플래시 라이다 적용을 위해 단기(2027년), 중기(2027~2035년), 장기(2035~2040년)의 3단계 전력화 로드맵을 제시하였다. 단기에는 전투실험을 통한 야지 환경 적합성 검증, 중기에는 정찰·감시 임무부터 우선 적용 및 양산 체제 전환, 장기에는 전군 확대 적용과 차세대 기술 도입 방안을 제시하였다. 또한 NATO STANAG 4586 등 국제표준에 부합하는 표준화 및 상호운용성 확보와 함께 핵심부품의 국방전략부품 지정, 복수경쟁형 연구개발 제도 활용, 군·산·학·연 협력체계 구축 등 정책적 제언을 제시하였다. 본 연구는 플래시 라이다의 기술적 특성과 임무수행 활용 가능성을 동시 검토하고 Army TIGER 체계 발전과 연계하여 기술·운용·정책 측면에서 통합적 발전 방향을 제시하였다는 점에서 학술적, 실무적 의의를 가진다. 다만 플래시 라이다가 아직 우리 군에서 실제로 운용된 사례가 없어 상당 부분을 문헌에 의존하였다. 이에 향후에는 시범운용을 통한 정량적 성능 검증과 비용·효과 분석 등 후속 연구가 요구된다. 【주요어】 : 플래시 라이다, 회전식 스캐닝 라이다, Army TIGER, 다목적 무인차량