하늘도 AI 전쟁···“파일럿 없는 공중전 온다”

미 공군이 개발한 XQ-58A 발키리 무인전투기. [사진=미공군]

[이뉴스투데이 김재한 항공·방산 전문기자] 조종석이 없는 무인전투기가 조만간 전장 하늘을 누빌 전망이다. 4차 산업혁명 기술이 무기체계의 변화를 이끄는 가운데 조종사가 탑승하지 않는 무인전투기가 새로운 무기체계로 떠오른 것. 특히 위험지역에서 유인전투기를 대신해 조종사 손실을 줄이고, 값비싼 전투기에 비해 제작비도 상대적으로 저렴해 현재 우리나라를 비롯한 세계 군사 강국들이 앞다퉈 무인전투기를 개발하고 있다.

◇ 무인전투기, 방산분야에서 가장 빠른 성장세

19일 관련 업계에 따르면 현재 무인전투기는 세계 방산 시장에서 가장 빠른 성장세를 보이고 있다. 실제로 시장조사기관인 ‘글로벌 인포메이션(GII)’은 세계 전투용 드론 시장 규모가 올해 196억3000만달러(약 27조4000억원)에서 2035년에는 266억9000만달러(약 37조3000억원) 규모로 성장할 것으로 내다봤다.

이러한 성장의 원동력으로는 오늘날 전투 작전에서 무인기의 활용이 확대되는 추세와 인공지능(AI)과 같은 기술혁신을 통해 더욱 높은 정확도와 효율성을 갖추게 되면서 수요가 더욱 증가하고 있기 때문이라고 글로벌 인포메이션은 분석했다.

특히 최근 개발 중인 무인전투기는 레이더 회피 설계, 저탐지 코팅, 적외선 신호 감소 등 적의 레이더에 의해 탐지가 어려운 스텔스 기술이 적용되면서 위험도가 높은 전투 환경에서도 임무를 지속할 수 있어 향후 수요를 더욱 촉진할 것으로 전망된다.

◇ 군사강국, 무인전투기 개발 경쟁…美, 5년 내 실전배치 목표

이러한 무인전투기 개발이 미국을 비롯한 중국, 러시아, 유럽 등 소위 군사강국을 중심으로 추진 중인 가운데 현재 가장 앞서나가고 있는 국가는 단연 미국이다. 유인전투기와 협업해 임무를 수행하는 일명 ‘협업 전투기(Collaborative Combat Aircraft, CCA)’를 5년 내 실전 배치한다는 목표다.

미 공군·우주군협회(AFA)에 따르면 미 공군은 이러한 협업 전투기를 오는 2030년대 중반까지 최소 1000대에서 최대 2000대까지 확보한다는 계획이다. 만약 계획대로 이들 전력이 실전 배치되면 미 공군에서 수적으로 많은 전력 중 하나가 될 전망이다.

특히 미국은 무인전투기인 MQ-20 어벤저를 개발완료하고, 유무인 협업과 AI 조종사를 이용한 실시간 공중전 기동을 수행한 바 있으며, XQ-58A, XQ-67A 등 다양한 무인전투기를 개발하고 있는 등 개발에 많은 투자를 하고 있다.

다양한 무인기를 독자적으로 개발하고 있는 중국은 CH-7 스텔스 무인전투기를 개발한 가운데 지난해 외부 형상이 공개됐다. 미 현지 언론 보도에 따르면 CH-7은 감시정찰 임무를 비롯해 정보수집, 고가치 표적에 대한 정밀타격을 포함한 고고도, 장기 체공 임무를 위해 설계된 것으로 알려져 있다.

이들 국가 외에도 프랑스는 뉴론, 독일은 바라쿠다, 영국은 타라니스와 마그마 무인전투기를 개발 중이고, 러시아는 오리온-E, S-70 아호트니크 무인전투기를 전력화한 데 이어 그롬 무인전투기를 개발 중이다.

프랑스가 개발 중인 뉴런 무인전투기. [사진=다쏘 에비에이션]

◇ KAI·대한항공 개발 경쟁 불꽃

우리나라 역시 국방과학연구소, 대한항공, 한국항공우주산업(KAI) 등이 무인전투기 개발에 참여하고 있다. 관건은 무인전투기 개발에 필요한 기술 확보. 국방기술진흥연구소에 따르면 우리나라는 대대급 무인기 리모아이부터 사단급, 군단급, 중고도 무인기까지 자체적으로 무인기를 개발했고, 스텔스 무인전투기와 군집드론 등 개발하기 위해 많은 투자를 한 덕분에 현재 미국 대비 기술수준이 83%에 이르는 것으로 평가된다.

19일 국과연 관계자는 “미국이나 중국, 튀르키에 등은 우리보다 몇 년 앞서 개발을 시작했지만, 우리도 그렇게 많이 뒤처져 있다고 생각하지는 않는다”면서 “2020년대 후반에서 2030년대 초반에는 엔진을 비롯해 주요 핵심기술과 임무장비에 대한 개발이 완료될 것으로 예상되는 만큼 실제 체계개발 단계에서는 95% 이상 국산화가 가능할 것으로 본다”고 밝혔다.

이러한 가운데 최근 가시적인 성과를 보인 것이 지난 2월 25일 국과연과 대한항공이 공개한 저피탐 무인편대기 기술시범기다. 국과연에 따르면 저피탐 무인편대기는 유인전투기와 한 팀을 이뤄 감시·정찰, 공격, 전자전 등의 임무를 수행하는 차세대 공중 전력이다. 특히 스텔스 성능을 갖춰 적의 레이더에 탐지될 가능성을 최소화하고, 유인기와 다른 무인기들과 네트워크를 통해 전투 효율성을 극대화하는 역할을 수행하게 된다.

지난 2월 25일 국과연과 대한항공이 공개한 저피탐 무인편대기 비행시제 1호기. [사진=국과연]

특히 이번 저피탐 무인편대기 개발에는 고난이도의 기술이 적용됐다. 19일 국과연에 따르면 실제로 저피탐 무인기 개발에는 전파흡수소재, 무인편대기용 AESA(능동전자주사배열) 레이더, 엔진, 편대 데이터링크, 임무 자율화 기술 등이 적용됐다. 이 중 일부는 기술시범기에 적용된 부분도 있지만 별도로 개발 중인 기술들도 있다. 특히 국산 항공용 고강도·고인성 탄소복합소재가 최초로 적용된 것은 항공 소재산업 측면에서 매우 의미 있는 부분 중 하나다.

향후 계획에 대해 국과연 관계자는 “올해는 주로 지상통합시험 위주로 진행할 계획이고, 하반기에는 2호기가 출고될 예정”이라며 “연말에 초도비행을 거쳐 내년부터는 본격적인 단독 비행시험에 착수할 계획으로, 단독 비행시험을 통해 비행체가 검증되면 2027년도에는 유무인 복합 비행시험에 진입할 예정”이라고 밝혔다.

한편, KF-21, FA-50과 유무인 복합체계를 구성할 다목적 무인기를 개발 중인 KAI도 자체 예산을 투입해 무인전투기를 개발하고 있어 향후 무인전투기가 사업화되면 KAI와 대한항공이 무인전투기 개발을 놓고 경쟁을 벌일 것으로 전망된다.