미국 육군의 드론 현대화 전략과 혁신 프로그램 분석
(사)한국대드론산업협회 드론센터장 김형석
미국 육군은 현대화 프로그램의 일환으로 새로운 드론(Drone) 모델을 적극적으로 도입하고 있다. 조지아주 포트 무어(Fort Moore)에 설립된 기동혁신실험실(Maneuver Innovation Lab)은 첨단 드론 기술 개발과 통합을 위한 핵심 시설로 자리잡고 있다. 이 시설은 병사들이 최신 드론 시스템을 직접 운용하며 실전 경험을 쌓고, 향후 무기체계 개발에 중요한 피드백을 제공하는 플랫폼 역할을 한다. 특히 다양한 무인 시스템과의 연동성을 강화함으로써 미 육군은 전장에서의 혁신적 운용 개념을 발전시키고 있다.
기동혁신실험실과 현장변혁여단의 역할
2025년 2월 초, 포트 무어의 기동혁신실험실에서는 병사들과 기술 전문가들이 협력하여 다양한 드론 시스템의 운용 훈련과 실험을 진행하고 있다. 이 실험실은 병사 휴대용 센서(Soldier Borne Sensor, SBS), 단거리 정찰(Short Range Reconnaissance, SRR), 중거리 정찰(Medium Range Reconnaissance, MRR), 저고도 추적 및 타격 무장(Low Altitude Stalking and Striking Ordnance, LASSO) 등 다양한 프로그램을 통합적으로 실험하는 중심지 역할을 담당하고 있다.
현장변혁(Transformation in Contact, TiC)여단은 이러한 혁신 과정에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 제10산악사단 제3여단은 2025년 1월부터 2월까지 독일 호엔펠스에서 ‘연합결의’ 훈련에 참가하여 실제 작전환경에서 신형 드론의 성능을 검증했다. 미 육군 참모총장 랜디 조지(Randy George) 대장은 드론 기술의 급속한 발전 속도를 강조하며, TiC가 2024년 훈련과 비교해 사용하는 드론 시스템에 상당한 발전이 있었음을 언급했다.
병사 휴대용 센서(SBS) 프로그램
블랙호넷(Black Hornet) 시리즈는 SBS 프로그램의 핵심 드론으로, 텔레다인 FLIR사가 2024년 9,200만 달러의 추가 계약을 통해 개발을 지속하고 있다. 이 드론은 블랙호넷 2 초소형 드론을 기반으로 하여 수년간 발전해왔다. 최신 모델인 블랙호넷 4(BH4)는 이전 세대인 블랙호넷 3(BH3)에 비해 여러 가지 중요한 성능 향상을 이루었다. BH4는 최대 25노트(46.3km/h)의 강풍에서도 안정적으로 비행할 수 있으며, 이전 버전보다 10분 더 길어진 비행시간을 제공한다. 또한 저고도 비행 능력과 민감성 비기 (Sensitive But Unclassified, SBU) 암호화 기술을 통해 전파방해가 있는 환경에서도 효과적으로 임무를 수행할 수 있다.
제75레인저연대 소속 병사들은 포트 무어에서 BH4 시험에 참여했으며, 텔레다인 FLIR 방산사업부의 사업개발 이사 롭 라이언(Rob Ryan)에 따르면, 드론 경험이 제한적인 대부분의 병사들도 30분 만에 기본 조종법을 습득하고 1시간 내에 실전 임무를 수행할 수 있게 되었다. 실제 시험에서는 3km 거리에 있는 차량의 번호판을 식별하고 호텔 크기의 건물 내부를 탐색하는 임무가 포함되었다.
미 육군 실험부대(Experimental Force, EXFOR)에 의하면 BH4는 적정 비행고도가 약 300m이지만 500m까지 올릴 수 있으며, 외부 안테나 없이도 900~1,100m까지 비행할 수 있다고 한다. 제조사에 따르면 BH4의 최대 비행 고도는 6,096m에 달한다.
BH4는 개방(Open), 도시(Urban), 제한(Restricted) 등 3가지 비행 모드를 전환할 수 있어 충돌 회피 능력이 크게 향상되었다. FLIR사에 따르면 제한 모드에서는 조종기의 화면이 단순히 픽셀화되어 모든 것을 볼 수 있다고 설명했으며, 위성항법장치(GPS)가 차단된 상황에서도 이동하면서 정보 요구사항을 지속적으로 전송할 수 있다는 점을 강조했다.
기술적으로 BH3와 비교해, BH4는 3개의 충돌 회피용 항법 카메라와 새로운 열감지 시스템을 탑재하여 실내 작전 능력이 크게 향상되었다. 운용 시 조종기는 충전에 약 1시간이 소요되며, 드론 자체는 약 20분이 필요하다.
훈련 중에는 라이언이 텔레다인 FLIR사가 새로 공개한 체공형 무기인 로그(Rogue) 1과 SBS를 안보군지원여단(Security Force Assistance Brigade, SFAB)에 시연하여 정찰 용도로 활용할 수 있음을 보여주었다. SFAB가 부대 방어(force protection) 기능에 관심을 보인 반면, 제75레인저연대는 ‘사냥꾼-킬러'(Hunter-Killer) 구성에서 ‘사냥꾼’ 역할을 담당할 드론을 찾고 있었다. 이 체계에서는 하나의 드론이 목표물을 찾아내고(사냥꾼 역할), 다른 무기 체계가 그 목표물을 공격하는(킬러 역할) 협동 전투 방식으로 운용된다.
단거리 정찰(SRR) 프로그램 SRR 체계는 초기에 스카이디오(Skydio)의 RQ-28 X2D와 에어로바이론먼트(AeroVironment)의 레이븐 RQ-11이 선정되었다.
그러나 이후 레드캣(Red Cat)의 자회사인 틸 드론즈(Teal Drones)가 설계한 블랙 위도(Black widow) 드론이 차세대 SRR 체계 2차 사업에 채택되었다.
실험부대의 새로운 SRR 체계 선정 과정에 참여한 한 병사는 새 모델이 이전 버전보다 조종이 용이하다고 평가했다. 그녀는 드론의 비행 제어 민감도를 조절할 수 있어 다양한 작전 환경에 적응이 가능하다는 점을 높이 평가했다.
실험실 개소식에서는 BH3와 스카이디오 드론이 장애물 코스를 통과하는 시연이 진행되었으며, 시연 중 스카이디오 드론이 추락하는 사고가 있었으나 드론에는 큰 손상이 없었다. 드론을 조종한 병사에 따르면 기존 SRR 체계를 사용하는 경험이 유사 시스템에 대한 숙달도를 향상시키는 데 도움이 된다고 했다.
로봇공학 요구사항 개발 항공분과장 마이클 브래브너(Michael Brabner) 중령은 1월에 진행된 인터뷰에서 육군이 1차 사업을 통해 모듈형 개방 시스템의 중요성을 깨달았다고 말했다. 그는 특히 드론 시스템에서 저비용의 소프트웨어 업데이트와 성능 개선이 제품 수명주기 전반에 걸쳐 지속적으로 이루어져야 한다고 강조했다.
중거리 정찰(MRR) 프로그램
안두릴(Anduril)의 고스트-X(Ghost-X)와 PDW의 C100은 현재 MRR 프로그램의 다음 단계를 위한 경쟁 중에 있으며, 두 시스템 모두 독일에서 진행된 TiC 훈련에서 실전 테스트를 거쳤다. 조지 대장은 이들 시스템이 “이전 훈련에서 사용된 소형 드론보다 사거리가 더 길고, 조작이 좀 더 쉬우며, 더 저렴하다”며 “우리가 찾고 있는 것이 바로 그것”이라고 평가했다.
한편, 스카이디오의 X2D도 SRR 체계로 훈련에서 운용되었으나, 배터리 성능에 관한 문제가 발견되었다. 육군 참모총장실 수석 과학기술 자문관인 알렉스 밀러(Alex Miller)에 따르면, 예상 배터리 수명은 최대 20분이었으나 추운 기상 조건으로 인해 4~5분으로 감소했다. 이러한 문제에 대응하여 밀러 자문관은 2월 12일 언론 간담회에서 “때로는 다른 전술, 기법, 절차(Tactics, Techniques, and Procedures, TTPs)가 해결책이 된다”고 설명했다. 그는 “배터리가 5분밖에 못 간다면, 그 드론의 5분을 최대한 활용하는 것”이라고 강조했으며, 또한 얼어붙은 로터에 대한 대응책으로 “부동액 스프레이를 코팅하고 약간의 위험을 감수할 수도 있다”는 기술적 접근 방식을 제안했다.
주목할 만한 혁신으로는 포트 무어의 한 병사가 제안한 MRR 체계용 가시선 초월(Beyond Line Of Sight, BLOS) 무선통신 페이로드가 있다. 이 병사는 민군혁신연구소를 통해 시제품을 개발하고 요구사항 작성자들과 함께 이 기술이 프로그램 요구사항에 어떻게 부합할 수 있는지 논의했다. 육군연구소(Army Research Laboratory)는 이 시스템의 운용 개념에 대해 상세히 설명했다. 이론적으로 중대급 부대가 집결지로 이동한 후 페이로드를 장착한 MRR 드론을 비행시키고, 일단 위치에 도달하면 페이로드에서 안테나 ‘팔(Arm)’을 펼치게 된다. 또 다른 드론이 광섬유 케이블을 통해 데이터를 전송하며 부대 후방에 배치되는 방식으로 운용된다. 육군연구소는 이 개념이 아직 MRR 체계와 직접 시험되지는 않았지만, MRR 체계 페이로드의 중량 제한 내에서 충분히 구현 가능한 것으로 평가하고 있다.
향후 전망과 기술적 과제
미 육군은 현재 운용 중인 드론 체계를 넘어 장거리 정찰과 미래 전술 무인항공체계(Future Tactical Unmanned Aircraft System) 프로그램을 통해 더욱 진화된 무인 플랫폼 개발에 박차를 가하고 있다. 장거리 정찰(Long Range Reconnaissance) 프로그램의 경쟁업체들은 아직 공식적으로 발표되지 않았으나, 미래 전술 무인항공체계 프로그램에서는 그리폰(Griffon)과 텍스트론이 치열한 선별 과정을 진행 중이다. 이들 프로그램은 실험부대를 통한 현장 검증을 거쳐 실전 요구사항을 지속적으로 발전시키고 있다.
미 육군 정예 특수부대인 제75레인저연대는 병사 성능 향상 프로그램을 활용해 최첨단 드론 기술을 선제적으로 도입하고 있다. 최근 틸 드론즈(Teal Drones)사가 개발한 ‘팡(Fang)’ 모델 27대를 50만 달러에 구매하기로 결정했다. 이 드론은 1인칭 시점 기술을 적용하여 조종사가 마치 드론에 탑승한 것과 같은 실시간 영상을 통해 정밀 조종이 가능한 것이 특징이다. 이러한 투자는 레인저연대의 정찰 및 정밀 타격 능력을 획기적으로 향상시키기 위한 전략적 결정으로 평가받고 있다.
미 육군이 현재 직면한 가장 시급한 기술적 과제는 극한의 기상 조건, 특히 혹한기 환경에서의 드론 운용 능력 향상이다. 북극권 지역에서의 군사적 주둔을 확대하는 전략에 따라, 영하의 기온에서도 안정적으로 작동하는 드론 기술 개발이 필수적이다. 제11공정사단 소속 병사들은 알래스카를 비롯한 북극 지역에서 상시 작전을 수행해야 하지만, 현재 주력으로 운용 중인 텍스트론의 RQ-9 섀도우 드론은 영하 20도 이하에서 심각한 성능 저하를 보이며 많은 작전 상황에서 활용이 제한되는 한계를 드러내고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 미 육군은 드론 로터가 얼어붙는 것을 방지하기 위해 부동액을 스프레이 형태로 코팅하는 등의 기술적 해결책을 연구하고 있다. 동시에 기술적 한계를 인정하고 이를 보완할 수 있는 운용 방식도 개발하고 있다. 예를 들어, 저온에서 배터리 수명이 5분으로 줄어든다면, 그 짧은 시간을 최대한 효율적으로 활용하는 방식으로 임무를 수행하는 것이다. 이처럼 하드웨어 개선과 운용 전략 발전을 동시에 추진함으로써, 미 육군은 어떤 기후 조건에서도 드론을 효과적으로 활용할 수 있는 능력을 갖추고자 한다. 이는 미래 전장에서의 우위 확보를 위한 핵심 요소로서 드론 현대화 프로그램의 중요한 목표가 될 것이다.
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