유·무인 복합전투체계 화력운용 발전방안

Abstract

This study analyzes the operational cases of AI-based drones and robots in recent wars and conflicts, and proposes development strategies for the firepower operation and combat system of mixed manned-unmanned combat forces of the army to prepare for current and future threats. Future warfare is predicted to be an intelligent form of warfare based on cross-integrated domains, manned-unmanned combined combat, and hyper-connectivity and hyper-convergence. The battlefield of the future is expected to be more complex, uncertain, and characterized by a gray zone where the boundary between wartime and peacetime becomes blurred. In such a warfare environment, minimizing casualties and ensuring survival while improving combat effectiveness through efficient operational management will be required. To address this, countries around the world have recognized unmanned weapon systems, integrated with advanced technologies, as game-changers on the battlefield and are developing manned-unmanned combined combat systems tailored to their respective battlefield characteristics. In past wars, firepower operations were primarily focused on large-scale artillery, rockets, and missiles, characterized by high costs for logistics support, maintenance, and repairs. Particularly, the large-scale firepower operations resulted in unnecessary recovery costs and civilian casualties, leading to public dissatisfaction. As a result, there has been an increasing need for precision firepower operations based on the concept of pinpointing the destruction of enemy centers. To overcome these challenges, drone-robot combat systems, equipped with AI and advanced technologies for miniaturization, autonomy, precision, and long-range capabilities, have emerged, developing into more cost-effective and efficient firepower operations while ensuring survivability. The South Korean military is also promoting defense innovation 4.0, with the goal of building an AI-powered strong military by utilizing Fourth Industrial Revolution technologies. The Navy is advancing the 'Navy Sea GHOST,' the Air Force is developing the 'Killweb Manned-Unmanned Combat System,' and the Marine Corps is advancing the 'IRON Marine,' all of which incorporate AI-based manned-unmanned combined combat systems. The Army is working toward fully equipping all units of the future ground forces, called Army TIGER, with 4th generation or higher ground combat systems by 2040. Recent conflicts, such as the Ukraine-Russia war and Israel-Hamas war, demonstrate the changing nature of modern and future warfare, with AI-driven drones and robots being employed more extensively. The use of unmanned weapon systems with enhanced precision and autonomy has increased dramatically, changing the paradigm of warfare. In Ukraine, the military initially neutralized Russian forces with reconnaissance and attack missions using military drones. As the war dragged on, both sides began using low-cost commercial drones for suicide drone operations. In the Middle East, the Israeli military utilized drones to carry out large-scale firepower operations with manned and unmanned aircraft based on reconnaissance data collected before deploying ground forces. However, due to civilian casualties and widespread destruction in urban areas, there was a demand for changes in firepower operations. To address these issues, drones and robots were used to monitor and scout inside buildings and underground facilities in Gaza, collecting information from complex operational areas and conducting precise strikes on Hamas leadership and military facilities using AI-based target processing systems (Habsora). The future war environment on the Korean Peninsula is expected to unfold differently from previous combat scenarios. Given North Korea's asymmetric threats, including missiles, nuclear weapons, and WMDs, as well as the lessons learned from recent wars and changes driven by advanced science and technology, this study proposes five firepower operation development strategies to address current challenges. First, new countermeasures, such as suicide drones, are required to address time-sensitive and emergency targets in North Korea, such as mobile launchers, tunnel bunkers, and other hard-to-hit targets. Second, a High-Low weapon system should be developed, where highperformance systems are crucial in the early stages of war, but cost-effective, low-end systems will be needed in large numbers as the war prolongs. Third, high-speed killer drones are essential, especially in light of the failure to track and neutralize North Korea's drone provocations. To overcome this, high-speed small jet-engine-equipped drones for counter-drone systems, with AI-based target tracking, should be developed. Fourth, small, hybrid unmanned combat systems for surveillance and strikes in urban areas are needed. As megacities expand, effective precision strikes in urban warfare will require small, stealthy drones capable of minimizing collateral damage in complex and confined spaces. Fifth, an integrated firepower operation system connected to AI-based swarm drones for surveillance, reconnaissance, and strikes is needed. A swarm drone system, controlled by a small number of operators and integrated with AI target detection/processing systems, will overcome the limitations of traditional firepower systems and provide a solution to counter enemy swarm drones. This study aims to contribute to the development of efficient firepower operations and force modernization in the future army's combat execution system by studying the firepower operation cases of manned-unmanned combined combat systems in military advanced nations and recent wars, deriving lessons from them, and addressing the operational environment challenges expected in future warfare.| 본 연구는 최근의 전쟁‧분쟁에서 AI를 적용한 드론 및 로봇의 운용사례를분석하여 현재 및 미래 위협에 대비한 육군의 유‧무인 복합전투체계 전투수행을위한 화력운용 전력체계의 발전방안을 제시한 연구이다. 미래전은 전 영역을 교차‧통합하며, 유‧무인 복합전투와 초연결·초융합을 기반으로 하는 지능형 전쟁으로 예측된다. 미래의 전장상황은 보다 복잡하고 불확실하며 전시와 평시의 경계가 모호한 회색지대의 양상을 예견하고 있다. 이러한 전쟁환경에서 인명피해를 최소화하고 생존성을 보장하면서 효율적인 작전운영을 통한 전투력 향상이 요구된다. 이에 세계 각국은 첨단 과학기술을 접목시킨 무인 무기체계를 전장의 주요 게임체인저로 인식하고, 각 나라별 처한전장상황 특성에 맞게 유‧무인 복합전투체계를 발전시키고 있다. 이전의 전쟁에서 화력운용은 주로 화포, 로켓, 미사일 위주의 대량 화력운용, 다량의 군수지원과 정비 및 유지를 위한 고비용의 특성이 있었다. 특히, 대량 화력운용의 결과로 전후 불필요한 복구 비용과 다수 민간인 인명피해에 따른 여론 악화 등의 이유로 적 중심 파괴를 목표로 하는 핀포인트 개념의 초정밀 화력 운용 필요성이 요구되었다. 이를 극복하기 위해 AI 무인 무기체계 기반의소형화, 자율화, 정밀화, 장거리화 기술이 적용된 드론봇 전투체계가 등장하고, 생존성 보장과 함께 저비용으로 효율적‧효과적인 화력운용이 가능한 방향으로 발전하고 있다. 우리 군도 4차 산업혁명 과학기술을 활용한 AI 과학기술 강군 육성을 목표로 국방혁신 4.0을 추진하고 있다. 해군 `네이비 씨 고스트 (Navy Sea GHOST)', 공군 `킬웹 유‧무인 전투체계', 해병대 `아이언 마린 (IRON Marine)' 등 AI가 적용된 유‧무인 복합전투체계를 발전시키고 있다. 육군은 4세대 이상의 지상 전투체계로 무장된 미래 지상군 부대인 아미타이거(Army TIGER)를 2040년까지 全 부대 전력화를 목표로 추진 중이다. 최근의 우크라이나-러시아, 이스라엘-하마스 전쟁 등은 현대 및 미래전의 전쟁양상을 잘 보여주고 있으며, AI를 적용한 드론과 로봇 운용이 본격화 되고있다. 정밀성과 자율성이 고도화된 무인 무기체계의 활용이 획기적으로 증가하면서 전쟁수행이 새로운 패러다임으로 변화하고 있다. 우크라이나군은 전쟁 초기에 군용드론을 활용한 정찰, 공격으로 러시아군을 무력화했으며, 전쟁이 장기화 되자 양측은 저가의 소형 상용드론을 이용한 자폭드론의 활용이 증가되고 있다. 중동전에서, 이스라엘군은 전쟁 초기에 지상군 투입 전, 정찰드론으로 사전 획득한 정보를 기반으로 가자지구 도시지역에 지역폭격 개념으로 유‧무인 항공기로 대량으로 화력을 운용했다. 그러나 다수의 민간인 피해, 도시지역 대량 파괴에 따른 국제여론이 악화되면서 화력운용의 변화가 요구되었다. 이러한 문제점 극복을 위해 드론과 로봇을 활용한 건물내부, 지하시설 감시‧ 정찰로 가자지구의 복잡한 작전지역의 정보를 수집하고, AI 기반 표적처리시스템(Habsora)으로 신뢰가능한 표적을 대량 획득하면서, 하마스의 지도부와군사시설을 정밀타격하여 제거하였다. 미래 한반도의 전쟁환경도 기존의 전투 양상과는 다르게 전개될 것으로 예측된다. 북한의 미사일, 핵, WMD의 비대칭적 위협과 최근의 전쟁에서의 교훈, 그리고 미래 첨단 과학기술이 가져올 변화에 맞추어 다음과 같은 5가지의문제점 극복을 위한 화력운용 발전방안을 제시였다. 첫째, 북한의 시한성 긴급 표적에 대한 자폭형 드론 등 새로운 제압 수단이요구된다. 이동식 발사대, 갱도진지, 벙커 등 기존 화력수단으로 타격이 제한되었던 시한성 표적을 무력화하기 위한 새로운 화력 무기체계 도입이 필요하다. 두 번째, High-Low 무기체계를 병행해서 구축할 필요성이 있다. 전쟁초기, 전략표적에는 고성능 무기체계(High-end)가 주요하나 장기화 되면, 결국 가성비좋은 저렴한 무기체계(Low-end)가 다량으로 필요하게 된다. 세 번째, 고속자폭 킬러드론의 필요성이다. 3차례에 걸친 북한의 무인기 도발과 관련, 추적 및 제압에 실패한 경험이 있는데. 이를 극복하기 위해서는 AI 표적추적 적 침투드론 대비 기반 2∼3배 고속의 소형 제트엔진 장착 등의 킬러드론을 활용한 대드론 체계가 필요하다. 네 번째, 도시지역 전투에서 유용한 소형 복합 감시‧타격 무인전투체계가 필요하다. 미래전에서는 메가시티화 영향으로 전장에서 도시지역이 많아지며, 도시지역에서 효과적인 핀포인트 타격이 가능한 화력체계로서 소형의 은밀한(조류-곤충형 드론 등) 좁고 복합적인 공간에서 부수적 피해를 최소화할 수 있어야 한다. 다섯 번째, AI 기반 군집드론에 감시정찰 및 타격체계가 연계된 복합 화력운용체계가 요구된다. 다량의 표적데이터를 실시간 분석하는 AI 표적탐지/처리체계와 연계된 소수의 조종 인원이 다수의 드론을 조종‧통제하는 개념의 군집드론체계는 기존 화력체계의 제한사항을 극복하고, 적의 군집드론체계에 대응할 수 있는 방안으로써 필요하다. 본 연구는 군사 선진국들과 최근 전쟁‧분쟁의 유‧무인 복합전투체계 화력운용 사례를 연구한 뒤, 육군의 화력운용 전력체계 현주소와 교훈을 도출하여, 미래 육군의 전투수행체계 속에서 예상되는 제반 작전환경의 문제점을 극복 가능한 효율적인 화력운용, 전력화 발전에 기여하고자 한다.