[4차 산업혁명과 스마트 강군③] "국방과학기술, 결국 운용은 사람...다양한 교육프로그램 발전 절실"

정찰 위성과 드론이 찍은 적 지형과 건물 등 공격 표적 영상이 군 통합 지휘통제실로 전송되는 시대. 저격 조준경과 관측 쌍안경 장비에는 가상현실(VR) 시스템을, K-14 저격총에는 각종 분석 센서를 달아 좁은 실내에서도 400m 가상 전장을 구현하는 시대. 전장에 파고드는 4차 산업혁명 기술. 군사력의 첨단 과학화와 국방행정 효율화로 요약되는 스마트 국방혁신이 가속화되고 있다.

북한은 핵 및 생화학 등 대량살상무기를 탑재하는 지대지미사일(탄도탄)과 잠대지미사일 위협을 날로 강화하고 있다. 특히, 작전범위와 기습 속도가 크게 향상돼 수 분내 우리 군의 대응능력을 순식간에 무력화 시킬 수 있을 정도다.

미래 전장에서 스스로를 책임지는 국방은 '4차 산업혁명을 통한 디지털 강군과 스마트 국방'에 달렸다는 것이 전문가들의 분석이다.

한국이 비교우위를 가진 정보통신기술(ICT) 분야를 토대로 민·관·군 협력을 강화하고 있는 사례와 디지털 강군과 스마트 국방을 위해 매진하는 국방과학기술의 현주소, 4차 산업혁명 기술을 접목하는 자주국방의 방향을 짚어본다. <편집자주>

-육군의 첨단과학기술군은 무엇인가.

관련기사

• "내일이라도 전쟁이 날 것이라 생각하고 기술을 개발하라"
• 北, 덩치 커진 신형 ICBM·SLBM 과시...다음은 '극초음속비행체' 개발 전망

‘첨단과학기술군’은 4차 산업혁명시대에 육군이 추구하는 목표다. 첨단과학기술군 개념은 2018년 10월 계룡대에서 열린 육군본부 국정감사에서 당시 육군 참모총장인 김용우 대장이 구상하여 발표했다. 근본적으로 병역자원이 감소하고 군복무기간이 단축되는 상태에서 앞으로 대한민국 국방은 병력위주가 아닌 장비 및 무기체계 위주의 국방이 필요하다고 본 것이다. 그리고 미래 전장 환경에서는 지금의 노후화된 육군 전력으로 목표하는 전략과 전술을 효과적으로 발휘할 수 없다고 인식한데 있다. 게다가 4차 산업혁명 시대에 급속한 과학기술의 발달이 첨단무기체계 발달로 이어지면서 이러한 개념 구상을 더욱 촉진했다고 볼 수 있다.

-첨단과학기술군의 요체는 무엇인가.

결국 첨단과학기술군은 국방 과학기술 혁신을 통해 기존의 ‘몸으로 때우는 알보병 육군’의 모습을 벗어나 첨단 무기체계와 장비를 장착하고 최고의 전투력을 발휘하는 군, ‘한계를 넘어서는 초일류 육군’을 건설하는 것이다. 육군에서는 4차 산업혁명의 첨단기술을 육군의 모든 전투플랫폼에 적용하고 자동화, 기동화, 네트워크화해 전투원의 생존성과 전투체계의 효율성을 극대화시키는데 노력을 쏟고 있다.

주요 내용은 ‘5대 게임체인저’ 및 ‘아미타이거 4.0’(Army TIGER System 4.0)을 구상하고 이를 실현하기 위해 ‘히말라야 프로젝트’를 계획해 추진 중이다. 5대 게임체인저는 미래 전장에서 승패의 판도를 바꿀 만한 전투체계로서 초정밀·고위력의 미사일 전력, 적 중심을 단기간에 석권할 수 있는 기동군단, 적 지휘부 참수작전을 포함한 특수전을 수행하는 특수전 전력, 드론과 로봇 전투력이 주축인 드론봇 전투단, 각개 전투원의 전투능력을 대폭 강화해 주는 워리어플랫폼 등을 말한다. 아미타이거 4.0은 인공지능(AI)을 활용해 센서와 기동부대, 타격수단을 유기적으로 연결한 지상전투체계다. 히말라야 프로젝트는 육군의 미래와 도약적 변혁을 위해 추진하는 연구개발(R&D) 프로그램을 뜻한다. 최초에는 히말라야 14좌와 같이 R&D 분야를 핵·WMD, 드론봇, 워리어플랫폼, 사이버, AI·양자 등 14개 분야로 나누었는데 지금은 장사정포 분야가 추가되어 15개 분야가 됐다.

-육군이 한국과학기술원(카이스트)과 함께 2019년 12월 카이스트의 안보융합연구원 산하에 ‘미래육군과학기술연구소’를 설립했는데.

4차 산업혁명의 핵심기술 도입을 통한 첨단과학기술군 건설에 박차를 가하기 위함이다. 연구소 개원과 함께 기념 콘퍼런스를 개최해 국방과학연구소(ADD)를 포함한 국방관련 연구기관과 학계 전문가들이 연구소의 비전과 상호 협업 방안도 논의했다. 이를 토대로 미래육군과학기술연구소는 장차 지상작전 기본개념 발전과 전력소요창출에 필요한 과학기술을 연구하고, 각종 교육과 연구 프로그램을 운영하면서 첨단과학기술 교류의 장 역할도 수행한다.

연구소는 6개실로 구성돼있다. △정책기획·인재양성실 △리더십연구실 △AI연구실 △뇌과학연구실 △무인화연구실 △첨단부품소재연구실 등 미래기술발전에 꼭 필요한 분야를 특화해 편성했다. 각 실에는 과학기술분야 최고의 전문가인 카이스트 교수진이 대거 참여하고 있다. 그 중에서도 첨단부품소재연구실에서는 차세대 첨단국방소재로 주목받고 있는 초경량·고강도 재료, 초내열 재료, 단열재료, 스텔스 재료, 정보전달 에너지 재료 등을 집중 연구개발하고 있다. 그리고 연구소장은 카이스트 교수와 예비역 육군 전문가가 공동으로 맡아 육군과 연구소가 긴밀하게 협조 중이다.

-일부에서는 국방관련 기술이나 무기체계 개발 등을 이미 ADD에서 하고 있는데 또 무슨 연구소가 필요하냐는 부정적인 시각도 있다.

내 생각은 다르다. 육군의 첨단과학기술군 육성에는 기존의 무기체계뿐 아니라 대단히 많은 장비 및 물자 등이 소요된다. 기존의 무기체계나 장비도 4차 산업혁명기술이 복잡하게 적용되어 개발되지만, 특히 워리어플랫폼은 전투원에게 직접 입혀지고 무장되기 때문에 매우 민감하고 정밀한 소재와 부품들이 연구개발 돼야 한다. 따라서 앞으로 ADD만으론 국방기술 개발에 한계가 있고, 민간 부문과도 기술을 협력해 상호 기술을 이전하고 공동 개발하는 스핀온‧오프‧업(Spin-on‧off‧up)체계가 절실하다. 카이스트의 우수한 연구능력이 육군과 협업해 군 소요에 맞춤식으로 발휘된다면 큰 효과를 발휘하리라 생각한다. ADD와도 긴밀하게 접촉한다면 기술개발 중복을 피하면서 협업과 업무분장이 이루어지는 시너지 효과도 기대할 수 있다.

-육군이 추진 중인 ‘차세대 게임체인저’ 개발 방향성에 대한 의견을 묻고 싶다.

현재 육군에서는 ‘10대 차세대 게임체인저’로 세분화하고 히말라야 프로젝트에 포함해 연구개발에 매진하고 있다. 차세대 게임체인저로는 △레이저 △초장사정 무기 △유무인 복합전투체계 △스텔스 지상무기 △고기동 지상무기 △양자기술 △생체모방로봇 △사이버 및 전자전 △AI △워리어플랫폼 등이다.
육군의 추진 방향에 반대하지 않는다. 첨단과학기술군이 되기 위해서는 모두 중요하고 게임체인저로 개발하고 싶을 것이기 때문이다. 그러나 진정한 게임체인저는 ‘결정적인 한 방’이 돼야한다. 적이 도저히 대응할 수 없는 방법으로 공격하고 무력화 시켜 조기에 전쟁을 종결할 수 있는 무기체계여야 한다. 화약이 처음 나왔을 때처럼, 핵무기가 일본을 항복시킬 때처럼 말이다. 나는 그게 AI라고 생각한다. 앞으로 AI는 화력은 물론, 상대의 정보통신 인프라와 무기가동 소프트웨어의 약점을 발견해 교란할 수 있으며 AI 수준이 높을수록 상대의 최첨단 무기를 무력화시킬 수 있는 전형적인 비대칭 무기가 될 수 있다. 2018년 4월 제네바에 모인 80여 나라 AI·군사 전문가들은 ‘AI 킬러로봇’을 화약과 핵무기에 이은 ‘전쟁의 제3혁명’이라는데 동의했다. 우리가 AI기술 연구개발에 더 전력투구하고 결정적인 무기로 보유해야 하는 이유가 여기에 있다.

-핵무력을 보유한 북한을 상대로 한 ‘차세대 게임체인저’를 특정한다면.

북핵에 대응할 수 있는 무기를 신속히 개발해야 한다. 핵은 핵으로 대응해야 가장 확실하지만 현실적으로 우리나라가 핵을 보유하기는 힘들다. 미국이 핵우산을 제공한다 하더라도 우리가 마음대로 사용할 수 없다. 적시에 효과적인 대응이 힘들다는 의미다. 킬체인, 미사일 방어체계(KAMD), 대량응징보복(KMPR)계획이 있지만 완벽하지 못하다. 핵폭탄은 100발 중 99발을 막고 1발이라도 허용하면 그것은 실패한 것이다. 지금 북한이 보유하고 있는 수소폭탄은 2차대전시 일본에 투하된 핵폭탄보다 최소 50배 이상의 위력이기 때문에 단 한 발만으로도 대한민국을 초토화시킬 것이다. 그러므로 최근 군에서 구상하고 있는 미사일 상승 단계(Boost Phase)에서 한국형 전투기의 요격미사일로 파괴하거나, 장차 드론과 함께 요격미사일·레이저로 미사일을 파괴하는 방안은 반드시 달성해야 할 과제라고 생각한다. 그게 완성된다면 북한 핵은 우리에게 무용지물이 될 것이다.

-일본 수출규제 사태를 계기로 신소재와 첨단 부품에 대한 관심이 크게 높아졌다. 육군은 어떤가.

지난해 일본이 반도체 생산에 사용되는 불산액(액화 불화수소), 포토레지스트, 불화폴리이미드와 같은 특수소재 수출을 규제하면서 우리 경제는 위기를 맞았다. 그러나 덕분에 특정 국가에 의존적인 공급망을 되돌아 보는 등 공급망 다변화와 소부장(소재·부품·장비) 자급능력의 필요성을 느끼고 이에 집중하게 됐다. 1년 쯤 지난 지금은 문제점들이 거의 안정되었고, 오히려 최근 산자부에서 소부장 2.0전략을 발표해 ‘글로벌 차원의 338개 품목’ 이상으로 공급망 관리품목을 대폭 확대했다. 코로나19 사태와 미·중 무역분쟁 등으로 글로벌 공급망 리스크가 확대되면서 소부장 기술자립 속도를 높이겠다는 정부의 구상이다.

육군에서도 미래 국방소재·기술을 연구하고 있다. 예를 들면 대면적 합성기술 기반 나노소재, 초고감도·고선택성 가스센서, 형상제어 가능한 2차전지, 초박막 메타물질, 화생방 작용제 검출과 차세대 군복용 센서, 5감 극대화 스마트군복 등 많은 소재와 기술이 연구개발되고 있다.

이 중 메타물질은 전자기파장보다 작은 수준의 미세구조가 반복적으로 내포돼 있는 복합물질로서 기존의 100배 이상 유전률을 만들어내는 등 기존소재의 한계를 크게 뛰어넘을 수 있기 때문에 이 성질을 이용해 초박막 메타물질이 개발되면 전투원 생존성 향상에 크게 기여할 수 있다. 또한 최근 웨어러블 일렉트로닉스 기술이 발전하면서 이런 기술이 군복과 통합되면 인간의 5감을 극대화하는 스마트 군복이 된다. 아울러 다양한 센서들이 내장되어 사람의 5감을 증대시켜 주고 필요한 전기를 자체생산하여 군인의 근력 보조역할을 하는 파워슈트는 스마트군복의 핵심기술인데, 여기에 워리어플랫폼의 전투장비와 물자들이 결합되면 육군이 강조하는 게임 체인저로서의 미래용사가 완성될 수 있다.

-육군이 인공지능연구발전처를 창설했다. 사실상 육군의 인공지능 컨트롤 타워를 세운 것인데.

육군은 2018년 1월 드론봇군사연구센터를 설립한 후 4차 산업혁명 시대 범용기술로 진화하는 인공지능을 미래 군사혁신의 동력으로 활용할 필요성을 인식하게 됐다. AI기술은 4차 산업혁명의 핵심기술로서 초연결·초지능 세계를 가능케 하는 원천이라 할 수 있다. 육군이 추구하는 첨단과학기술군도 이러한 초연결·초지능 구현이 필요하다. 즉 유·무인 복합전투체계 일환으로 추진하고 있는 드론봇 전투체계, 미래용사가 구비할 워리어플랫폼, 미래 전투수행체계인 아미 타이거 4.0 등 모두가 인공지능 기술이 없다면 실현 불가능한 것이다.

그리고 인공지능 기술은 국방분야에서 무기체계 뿐만 아니라 전력지원체계, 운영유지 분야에도 반드시 필요하다. 기존의 C4I체계, 화력운용체계, 사이버방호시스템, 물자관리체계는 물론 환자진료체계까지 AI기술 없이는 더 이상 발전을 기대하기 힘들다. 이런 복잡다난하게 적용해야 하는 AI기술 분야를 종합통제하는 것은 당연한 일이다. 향후 육군 인공지능연구발전처의 큰 역할을 기대한다.

-육군 교육사령부에 창설된 드론봇 군사연구센터에 대해서도 설명해 달라.

많은 과학자나 미래학자들이 4차 산업혁명의 기술발전은 앞으로 10~20년 안에 인류의 삶 자체를 근본적으로 바꿀 것으로 예측하고 있다. 특히 군사 분야에서는 변화 속도를 따라잡지 못하면 완전히 뒤처지게 된다. 이미 미국, 중국, 러시아 등은 기술력 우위를 기반으로 드론과 로봇, 무인 전투차량·함정·항공기, 극초음속 미사일 등 첨단 무기체계 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 중국은 글로벌 드론 시장의 약 80%를 장악하고 있는 기술력과 생산력을 바탕으로 다양한 드론을 개발하고 있다.

이에 위기의식을 느낀 육군은 ‘한계를 넘어서는 초일류 육군 건설’을 목표로 4차 산업혁명기술을 적용한 군사력 건설을 추진하게 됐다. 그 중 핵심사업 중 하나가 바로 드론봇 전투체계다. 드론봇은 게임체인저 중에서도 4차 산업혁명기술의 핵심이라 할 수 있는 무인·지능화 기술이 적용된 대표적인 분야다.

드론봇 군사연구센터는 기존의 드론봇 운용개념을 기초로 새로운 전투수행개념을 연구해 △초지능전(hyper-smart war) △초기동전(hyper-maneuver war) △스워밍전(swarming war) 등 초(超, hyper) 가치를 구현하는 방향으로 발전시킬 계획이다. 이를 위해 추진하고 있는 여러 활동 중 현재의 드론봇 챌린지 대회를 단기트랙과 중장기트랙으로 구분해 단기트랙은 1년단위로 개최해 군에 적용 가능한 드론봇 기술을 식별·활용하는 방안을 모색하고, 중장기트랙은 2~3년 단위로 군집기술, 생체모방 등 난이도가 높은 기술을 획득하는 미국의 ‘DARPA 챌린지’ 개념을 적용해 개최할 예정이다.

-드론봇 군사연구센터가 설립된 지 2년여 기간이 흘렀는데 그동안 센터가 수행한 업무를 평가한다면.

크게 3가지로 요약할 수 있다. 첫째는 드론봇 전투체계 운용개념을 정립해 드론봇의 전력화 방향을 제시해 왔다. 미래전쟁 양상을 고려해 드론봇 전투체계의 비전과 운용개념이 정립돼야 전력화 방향이 설정되는 것이다. 둘째는 이러한 운용개념에 기초해 드론봇 전투체계 소요를 발굴하고 군의 여러 학교기관, ADD 등 전문기관과 토의를 거쳐 완성도 높은 소요제안을 하고 있다. 셋째는 산학연과 협력해 커뮤니티를 활성화함으로써 드론봇 전투체계에 대한 붐을 조성하고 있다. 대표적인 것이 ‘드론봇 전투발전 콘퍼런스’와 ‘드론봇 챌린지 대회‘다.

-보완할 사항이 있다면.

신기술을 적용한 장비를 얼마나 신속히 전력화시키느냐 하는 것이다. 현재의 국방획득 시스템은 투명성을 강조하다 보니 다단계 검증과정을 거치므로 전력화하는데 대략 7~15년까지 걸린다. 보완책으로 민간의 신기술 제품을 신속히 시범운용 및 평가하고 전력화 하는 ‘신속시범획득 제도’를 검토하고 있는데 이 또한 제한적일 수 밖에 없다. 그래서 아예 전투실험단계에 실험과 운용을 동시에 병행하면서 업그레이드 시켜 전력화하는 ‘전투실험과 연계한 기술혁신형 전력화 모델’까지 제시되고 있다. 아울러 기술적 난이도를 구분해 난이도가 높은 전투체계는 현행 국방획득시스템을 적용하고, 난이도가 낮은 전투체계는 패스트 트랙(Fast-track)으로 전력화하는 방안도 고려하고 있다.

-지금까지 육군의 첨단과학기술군과 관련해 많은 이야기를 나눴는데 추가할 말씀은 없는지.

4차산업혁명 시대를 맞아 기술적으로 급변하는 국방환경에 대응하기 위해 우리 군이 ‘국방개혁 2.0’을 추진하고, 육군이 이와 함께 ‘첨단과학기술군’을 천명하여 집중해 온 것은 정말 시의적절하고 잘 한 일이다.

그러나 시작도 중요하지만 과정과 결과가 더 중요하다. 그동안 야심차게 추진해 온 드론봇 전투단, 워리어플랫폼, 아미타이거 4.0과 이들 개발을 위해 수고하는 드론봇 군사연구센터, 인공지능 연구발전처, 미래육군과학기술연구소 등이 추동력을 잃지 않고 성공해야 한다. 용두사미가 돼서는 안 된다. 시작이 비록 미약했더라도 끝은 창대해야 한다. 그러기 위해서는 우선 군 수뇌부의 지속적인 지휘관심이 필요하고 실무진과 함께 예측불가 속도로 변화하는 국방기술 발전을 전쟁같은 위기의식으로 추진해야 한다. 초심과 같이 ‘발전 속도에 밀리거나 뒤처지면 죽는다’는 생각을 해야 한다.

또한 국방기술 개발과 함께 중요한 것은 인재개발 및 양성이다. 미래 국방기술은 복잡다양하다. 그러나 인공지능 기술이 아무리 뛰어나더라도 결심하고 운용하는 것은 사람이다. 그러기 위해서는 앞에서 언급한 내용들을 지휘관 및 참모, 전투원이 잘 알고 응용할 수 있어야 첨단과학기술군이 완성된다. 그런데 마땅한 교육 프로그램이 보이지 않는다. 장비 운용자의 단순한 기술조작 수준이 아니라, 미래 국방기술을 총괄적으로 이해하고 응용할 수 있는 간부교육이 필요하다. 전문가 수준의 석·박사 과정, 제대별 지휘관·참모 과정, 장비조종사 및 용사 교육과정 등 다양한 교육프로그램을 발전시켜야 한다. 그래서 고급 지휘관 및 참모는 창출된 미래전력을 자신 있게 지휘할 수 있어야 하고, 각개 전투원은 자신에게 지급된 전투장비 및 물자를 능수능란하게 다룰 줄 알아야 한다. 이러한 내용들을 잘 정리하고 산·학·연과 협력하여 언택트 시대에 맞는 인터넷 교육프로그램 등을 개발하여 지속적으로 적용하면 좋을 것이다.

아울러 4차산업혁명시대 기술개발은 철저한 보안이 필요하다. 홍보 및 공감대 형성을 위해 어느 정도의 정보공개는 필요하겠지만 결정적인 기술이나 아이디어는 시작단계부터 철저히 비밀을 유지해야 우리가 바라는 게임 체인저로서 역할이 가능할 것이다. 남들도 알고 있는 기술이나 갖고 있는 무기체계는 이미 게임 체인저가 아니다.

◆주요 경력

2017.11~현재 고려사이버대학교 창의공학부 국방융합기술학과 석좌교수
2015.11~2017.11 육군사관학교장
2014.04~2015.11 육군수도군단장

 

최병로 창의 공학부/국방융합기술학과 석좌교수(전 육군 중장)[유대길 기자, [e-mail]]