무기의 탄생;견마로봇

전투로봇 핵심기술 개발 ‘가속도’ “2020년대 초엔 ‘국방지상로봇’ 뜬다”

견마로봇(상)

2015. 01. 27   18:05 입력 | 2015. 01. 27   18:59 수정

기사사진과 설명

지난 2013년 10월 1일 국군의 날 행사에서 첫선을 보인 견마로봇. 국방일보 DB

민군기술, 통일된 매뉴얼 필요

2005년 국방부-정통부 MOU

2006년 민군 개발 계획 확정

 

 

 

●견마로봇의 과거-현재-미래

ADD，방로봇 분야 선도적 추진

3종 모델  견마로봇 군 평가 수렴

　국방과학연구소(ADD)는 2006년 11월부터 6년간 네트워크 기반의 견마로봇을 개발하는 주관기관으로 불모지와 다름없던 국방로봇 분야의 연구개발을 선도적으로 추진했다.

　2005년 ADD는 이미 국방로봇 기술시범과제를 통해 자율주행기술을 일부 확보한 상태였고 이를 기반으로 견마로봇의 시스템 및 자율주행기술 개발을 담당했다.

　당시 정보통신부를 대표하는 한국전자통신연구원(ETRI)은 와이브로 통신 기반의 원격제어기술을 개발하는 임무를 담당했으며 그 외의 3개 국가출연연구소와 5개 방산 대기업, 12개 로봇 중소기업이 ADD와 협력해 가용한 모든 기술을 동원해 연구개발을 도왔다.

　ADD는 2005년 11월부터 3년간의 응용연구, 2009년 12월부터 다시 3년간의 시험개발을 통해 핵심 기술의 실용성을 확인했다.

　시험개발 단계에서는 3종의 견마로봇 시제품을 제작해 군의 평가와 의견을 수렴했다.

첫 번째는 야지 주행성이 뛰어난 군수용으로 운용자가 탑승하지 않는 모델, 두 번째는 저가 민수용으로 1명의 운용자가 탑승해 유인 운용이 가능하고 필요 시 무인으로도 운용할 수 있는 반무인형 모델, 마지막은 민·군 겸용으로 사용 가능하며 2명의 운용자가 탑승하거나 무인으로도 운용 가능한 중저가형 모델이었다.

　이 시제품을 기반으로 2012년 10월부터 약 2개월간 사용 군이 처음으로 로봇을 활용해 전방에서 전투실험을 했고 문제점을 확인하고 추후 활용 방안에 대한 공감대를 형성했다.

　2013년 육군은 처음으로 감시정찰 또는 수색용으로 활용할 수 있는 무인로봇의 소요를 제기했다. 또 2014년 말부터는 공군이 기지 방호에 활용이 가능한지를 확인하는 일종의 실용화 시범사업을 추진하고 있다.

　ADD 관계자는 “견마로봇 개발 경험과 축적된 기술을 기반으로 미래 전투로봇 제작 가속화를 위한 핵심기술 개발에 박차를 가하고 있다”며 “2020년대 초반에는 우리나라에서도 본격적으로 국방지상로봇이 활용되는 시대가 올 것으로 예상된다”고 말했다.

 

 

 

 

●개발 당시 기술 수준 및 상황

2003년 국가 10대 성장 동력에 ‘지능형 로봇’이 선정되면서 국가 차원의 연구개발(R&D)이 본격적으로 추진됐지만 당시 기술 수준으로 실용화를 확보하고 시장까지 개척한다는 것은 쉬운 일이 아니었다.

　미국 등 선진국에서는 국방로봇 연구개발이 국가 지능형 로봇 기술을 선도하는 정책으로 추진되고 있었다.

　특히 미국은 2003년 중동전에 로봇을 투입해 효과적인 전투를 수행한 경험이 있고, 1995년도부터 시설용 감시정찰로봇 기술을 개발해 실용화 단계에 진입하고 있었다. 또 미 육군은 ‘미래전투체계의 3분의 1에 해당하는 플랫폼을 무인화한다’는 법에 따라 2002년부터 본격적인 국방로봇 연구개발을 진행하고 있었다.

　이런 상황에서 지능형 로봇이 국가 성장 동력이라는 사실과 이제는 지상무기 개발을 선진국 모방형으로 추진할 수는 없다는 명분, 선진국과 경쟁 중인 ICT 기술 및 상대적으로 앞선 지상전투차량 기술을 접목해 국방지상로봇을 개발할 경우 우리가 이 분야를 선도할 수 있다는 자신감 등이 대두되면서 더 이상 미래를 위한 새로운 선택을 늦출 수 없었다.

　특히 국방로봇을 도입하게 되면 장기적으로 효과적인 전투가 가능해 인명 손실을 절감할 수 있고 전투력 유지 측면에서 많은 장점이 예측됐기 때문에 국방로봇의 필요성은 더욱 확고해졌다.　

 

 

   ●개발 배경

　견마로봇은 당시 국방부와 정보통신부가 부처 우위 기술을 기반으로 협력해 추진한 ‘국내 최대 규모의 지능형 로봇 개발 과제’로 기록되고 있다.

　2004년 말 당시 진대제 정통부 장관은 ADD에서 IT-839 관련 세미나를 열었다. 부처 장관이 구체적인 내용을 가지고 ADD 강당에서 세미나를 한 것은 이것이 처음이었다.

　세미나는 미래를 예견한 내용으로 희망의 메시지를 담고 있었다. 당시 상황은 국가적인 관점에서 정보통신을 선도하는 정통부와 첨단국방기술을 리드하는 국방부가 어떤 형태로라도 협력해서 첨단 기술을 개발하고 경쟁력을 확보하는 것이 필요한 때였다.

　이에 ADD 연구원들은 통신 분야의 민수기술과 국방기술의 공동 사용을 목적으로 통일된 표준을 개발하는 게 필요하다는 의견을 진 장관에게 제시했다. 진 장관은 좋은 아이디어라면서 국방부 장관을 만나게 되면 이야기를 하겠다고 답했다.

　얼마 후 두 장관은 국무회의 자리에서 만나 의견을 교환한 것으로 알려졌고, 마침내 2005년 2월 24일 국방부와 정통부는 양해각서(MOU)를 체결했다. 이어 국방부는 ADD에 협력연구를 위한 과제를 제출해달라고 요청했고 정통부도 과제를 제안했다. 　당시 미래로봇 관련 과제를 준비해 국방중기계획에 반영해두고 있던 ADD는 미래로봇의 가장 근간이 되는 기술 중 하나가 ‘무선기반의 원격제어 기술’이라고 판단, 정통부와 협력이 가능한 대표적인 과제로 제안했다.

　정통부는 ‘사각로봇’을 제안했다.

　2005년 4월부터 7월까지 4차에 걸쳐 진행된 실무회의 결과, 7월 19일 국방부와 정통부가 제안한 내용을 결합해 견마로봇의 연구개발을 부처 간 협력으로 추진하는 것으로 결정됐다. 9월 21일에는 과학기술 관계장관회의에서 공동연구개발 계획이 확정됐다.

　2005년 11월에는 중복성 검토가 진행됐고 그 결과를 기반으로 각 부처 내부의 의견수렴을 거쳐 2006년 4월 민군겸용사업 총괄위원회에서 최종 민군 겸용 개발 계획이 확정됐다.  <계속>

 

 

 

국방과학기술지식대백과사전 - 견마로봇

 

　견마로봇은 군사용 로봇의 일종으로 인간을 대신하여 보조하고 군사작전을 수행하는 지능형 로봇이다. 주로 물품의 수송을 맡는다.

　국방과학연구소(ADD)와 전자통신연구소(ETRI) 주관으로 개발된 민군겸용과제인 네트워크 기반 견마로봇의 시스템 구성 예를 보면 다수의 로봇을 원격 통제하는 다중제어 구조로 여러 대의 로봇으로부터 동시에 많은 영상 및 데이터를 수신해야 한다.

원격통제장치(RCS)는 3~4대의 로봇을 제어하며 기지국당 원격통제장치는 2대가 탑재된다. 로봇 단말 내에는 전후방 영상 감시카메라가 실장되는 영상획득장치와 CCD 및 IR 카메라가 장착되는 안정화 장치, 그리고 지형감지장치가 있다.

이곳으로부터 출력되는 영상을 JPEG2000 또는 H.264로 압축하는 영상압축모듈과 영상획득분배장치가 탑재되며 통합처리 장치의 통제를 받는다. 무선통신장치는 로봇에 단말장치가, 지휘통제차량에 기지국이 탑재된다.

　견마로봇에서 요구되는 주요 특징은 ▲다중 영상 접속 ▲통신 환경에 적응적인 가변 모뎀 ▲운용 거리 6㎞ ▲실시간 제어가 가능한 지연 최소화 ▲고속 이동 시 통신 성능 유지 등이다

철책근무도 로봇이…무인전투 꿈이 현실로

견마로봇(하)

2015. 02. 03   16:56 입력 | 2015. 02. 03   17:53 수정

 

기사사진과 설명

ADD가 개발한 견마로봇. ADD 제공

 

 

●성능 및 특장점

　시설감시경계용으로 개발된 견마로봇은 무인 전투 체계를 구성하는 단위 요소로 근접전투 시 감시정찰, 주요 시설 감시 경계, 지뢰 탐지 및 물자수송 등의 임무 수행이 가능하다.

　네트워크 기반의 이동형 무선 통신으로 인접 및 상하급 제대 간에 실시간 정보 공유가 가능하며 정해진 경로나 지도상의 임의 기동점을 기반으로 자율 주행 및 원격 제어를 할 수 있고 정해진 시설에서 시공간 시나리오를 기반으로 자동으로 기동임무를 수행할 수 있다.

　감시정찰을 위한 확장형 감지장치와 기관총, 음성수하방식으로 암구호를 확인하는 음성 송수신장치 등도 탑재했다.

　견마로봇의 가장 큰 특징은 자율감시기능이 구현돼 있다는 것이다. 자율감시기능이란 정해진 기동로나 시설에 대해 자율적으로 감시하는 기능으로 기동 중 철조망을 감시하고 정지 시에는 은닉 상태로 이동표적을 자동 탐지해 원격의 운용자에게 경고하는 등 스스로 많은 기능을 수행할 수 있다.

　플랫폼은 직렬형 하이브리드 엔진으로 제작돼 스텔스 운용이 가능하고 필요 시 엔진을 작동해 장시간 원거리까지 운용할 수 있다.

　원격통제장치에는 탑재된 모든 영상을 임무에 따라 선택적으로 전시하는 반자동 전시 기능이 구현돼있다. 여러 대를 운용할 경우 상황인식을 위해 다양한 지도를 전시하며 서로의 위치나 궤도를 표시하기도 한다. 원격의 운용자는 평소 다른 임무를 수행하면서도 영상을 모니터링할 수 있다. 필요 시 감시장치나 무장을 통해 원격 사격을 실시할 수 있고 경우에 따라서는 원격 기동도 가능하다. 통신장치는 2006년 당시 세계에서 가장 앞선 와이브로를 개선해 탑재했고 원거리 운용을 위한 중계도 가능하도록 설계했다.

 

네트워크 기반으로 실시간 정보 공유

정찰·지뢰탐지·물자수송 등 임무 수행

미국·이스라엘보다 우위의 기능 가져

 

　현재 유사 장비인 미국의 MDARS-E나 이스라엘이 국경지역에서 운용 중인 무인차량 가디엄(Guardium)과 비교해 견마로봇은 상대적으로 우위의 기능을 보유하고 있다.

　이스라엘 장비보다는 자율주행기능 측면에서 우수하다. 이스라엘의 무인차량은 주행로 상에 장애물이 등장하면 일단 주행을 중단하고 원격의 운용자가 원격제어기반으로 장애물을 회피한 후 다시 자율주행하도록 돼있어서 여러 대를 운용할 경우 상대적으로 많은 운용자가 필요한 단점이 있다.

　견마로봇은 장애물을 스스로 회피해 자율주행이 가능한 수준이다. 미국의 MDARS-E보다는 야지기동성 면에서 우위에 있다. 또한 하이브리드 엔진을 탑재해 디젤 엔진을 탑재한 미국의 장비보다 음향 스텔스 역시 우수하다. 또 견마로봇은 1명의 운용자가 최대 8대까지 운용 가능하도록 개방적으로 설계돼 시스템 차원에서도 더욱 효율적인 운용이 가능하다.

　앞으로 견마로봇은 기지방호 등 사용처에 따라서 일부 기능을 가감하거나 임무장비를 선택적으로 탑재하는 등의 실용화가 이뤄질 경우 더욱 다양한 시설의 감시경계장비로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

　아직 종합적인 운용 판단과 지휘통제는 원격의 운용자가 담당하지만 조종간을 움직이는 등의 부하가 높은 제어성 작업은 스스로 수행한다는 관점에서도 효율적이다.

　미래에는 정교한 레이더나 라이다 등을 탑재해 악천후에도 스스로 환경을 인식하고, 최소한의 원격 운용자가 지휘 통제해 운용되는 장비로 발전할 수 있다. 민수용으로 개발할 경우 테러 진압, 재난구조, 공장·건설의 물자수송, 시설감시 등의 다양한 역할도 수행할 수 있을 것이다.