가변형 리플렉터·IFF 신호 융합…소형 기체, 대형 전투기로 위장
정찰부터 기만·양동 작전까지…유무인 복합체계 기반 전술 구사
2만$ 드론 vs 400만$ 미사일…현대전 ‘비대칭 소모전’ 패러다임
역발상 전략, 적군 방패 무력화…글로벌 전자전 시장 게임 체인저
▲'적 기만용 무인 비행체와 운용 방법의 활용 방안'을 설명하기 위한 참고도. 자료=지식재산처 제공, 구글 생성형 AI '제미나이' 재구성
21세기 전장에서 저비용 무인기를 활용한 '비대칭 소모전'이 핵심으로 떠올랐다. 이 가운데 LIG 디펜스 앤 에어로스페이스(LIG D&A, 구 LIG넥스원)가 적의 방공망을 무력화할 수 있는 '전자전 미끼(Decoy)' 무인기 기술을 확보했다. 이 특허는 무인 비행체가 스스로를 거대한 유인 전투기처럼 위장해 적의 레이더를 교란하고, 적군의 고가 지대공 미사일을 낭비하도록 유도하는 첨단 전자전 기술을 구체적으로 명시하고 있다.
◇뼈대는 소형, 레이더상으론 '거대 전투기'…가변형 반사기와 모의 신호의 융합
9일 본지 취재 결과 LIG D&A는 최근 지식재산처로부터 '적 기만용 무인 비행체 및 그 운용 방법(특허등록 번호 10-2936491)'에 대한 특허를 인정받은 것으로 확인됐다.
현대의 레이더는 전파를 발사한 뒤 대상 물체에 부딪혀 되돌아오는 반사파를 수신해 목표물의 거리와 고도, 방위, 그리고 크기를 식별한다. 이때 레이더 전파가 표적에 맞고 레이더 수신기로 되돌아오는 신호의 강도를 나타내는 척도를 레이더 반사 면적(RCS, Radar Cross Section)이라고 한다. 일반적으로 드론과 같은 소형 무인 비행체의 RCS는 새 한 마리와 비슷한 크기로 나타난다.
특허에 명시된 기만용 무인 비행체는 내부 동작을 위한 '전원 공급 장치'와 비행을 위한 '비행 동력 장치'를 기반으로 구동된다. 또한 실제 전투기와 유사한 외형을 지니되 크기는 축소된 형태로 제작된다. 두뇌 역할은 항공 경로 제어를 관장하는 '비행 제어 컴퓨터(FLCC, Flight Control Computer)'와 기만 임무 및 각종 주변 장치를 총괄하는 '임무 장비 컴퓨터(MC, Mission Computer)'로 분산 처리된다.
▲'적 기만용 무인 비행체와 운용 방법의 활용 방안'을 설명하기 위한 참고도. 자료=지식재산처 제공, 구글 생성형 AI '제미나이' 재구성
이 기만용 무인기의 핵심 기술은 적의 RCS를 자유자재로 조작하는 '가변형 레이더 신호 반사기'다. 스텔스 기술은 항공기의 형상을 각지게 만들고 전파 흡수 물질(RAM)을 도포해 RCS를 극한으로 줄임으로써 레이더망을 회피하는 것을 목적으로 한다. 반면 LIG D&A의 가변형 레이더 신호 반사기는 기체에 탑재된 '신호 수집 안테나'를 통해 적 감시 레이더의 주파수와 위치를 산출하면 MC는 RCS 값이 커지도록 변위값을 계산해 리플렉터의 크기와 방향을 조절한다.
액추에이터가 측면을 둘러싼 반사체들을 접으면 크기가 최소화돼 은밀한 비행이 가능하고, 적을 유인할 때는 반사체를 활짝 펼쳐 레이더상에서 전투기와 맞먹는 거대한 표적으로 인식되게 만든다. 여기에 완벽한 기만을 위해 전자적 위장술이 더해진다.
MC 내의 '신호 모의부'는 실제 아군 전투기가 발신하는 것과 동일한 피아 식별(IFF, Identification Friend or Foe) 신호·모의 신호를 생성하고, 이를 '모의 신호 안테나'를 통해 전방위로 방사한다. 적 방공망은 증폭된 레이더 반사 크기와 위조된 피아식별 신호에 속아 이 작은 무인기를 최우선 타격 대상으로 오인하게 된다.
◇정찰부터 양동 작전까지…유·무인 복합체계(MUM-T) 기반 3대 전술 시나리오
해당 무인기는 기체에 탑재된 '데이터 송수신기'와 카메라, 그리고 MC 내의 '데이터 처리부'와 '정보 수집부'를 통해 지상 운용 센터 및 주변 아군기(유·무인기)와 실시간으로 연동된다.
LIG D&A는 이를 바탕으로 한 세 가지 핵심 활용 방안(운용 시나리오)을 특허에 담았다.
우선 적의 감시 레이더에 전투기로 오인 식별돼 고가의 지대공 미사일 발사를 유도함으로써 적의 방공 무장을 강제로 소모시킨다. 또 카메라로 촬영함으로써 획득한 이미지를 정보 수집부에서 분석해 적 방공체 계의 위치와 환경 정보를 파악하고, 이를 데이터 송수신기를 통해 지상 운용 관제 센터나 주변 아군 유인기에 실시간 전송한다. 유사 시에는 적군의 방공 체계를 혼란에 빠뜨리고 아군 유인기 대신 미사일의 표적 역할을 하는 전자 방패 역할을 수행한다.
▲'적 기만용 무인 비행체와 운용 방법의 활용 방안'을 설명하기 위한 참고도. 자료=지식재산처 제공, 구글 생성형 AI '제미나이' 재구성
마지막으로 무인기 편대가 특정 방향으로 진입해 적의 화력과 레이더 감시를 집중시키는 기만형 양동 작전을 펼치고, 그 사이 아군 유인 전투기가 반대 방향의 사각지대를 통해 기습 공격을 감행한다.
이는 지난달 LIG 디펜스 앤 에어로스페이스(LIG D&A)가 사명을 LIG넥스원에서 변경하며 선언한 글로벌 우주·항공 리더로서의 비전과 맞닿아 있다는 분석이다. K-방산의 주력 수출품인 천궁-II·해궁 등과 같은 요격 미사일이 날아오는 적을 방어하는 '방패'라면 본 특허의 기만 무인기는 적의 방패를 허물어뜨리는 '보이지 않는 창'인 셈이다.
서로 완전히 상반된 역할을 하는 무기 체계의 원천 기술을 동시에 확보함으로써 LIG D&A는 미래 유·무인 복합전 및 전자전 시장에서 어떠한 형태의 전술적 요구에도 부합하는 종합 솔루션을 제공할 수 있는 기술적 포트폴리오를 완성한 것으로 볼 수 있는 대목이다.
◇3000만 원 드론에 60억 미사일 쏘는 '가성비 딜레마'…저가형 방어 체계 급부상
이번 특허의 전략적 가치는 최근 전장의 핵심 트렌드인 '가성비'와 '비대칭 소모전'에서 드러난다.
군사 전략과 전장의 패러다임은 인류 역사상 급격한 변곡점을 지나고 있다. 과거의 전쟁은 거대하고 막강한 화력을 자랑하는 △항공 모함 △고성능 스텔스 전투기 △첨단 지대공 미사일 네트워크 등 최고급 플랫폼 중심의 힘의 대결 구도를 보였다.
반면 21세기의 전장은 작고 저렴하며 지능적으로 군집하는 무인기(UAV)들이 주도하는 '비대칭 소모전(Asymmetric War of Attrition)'으로 급속히 재편됐다. 이러한 흐름은 우크라이나 전쟁과 최근 중동 지역의 여러 분쟁을 통해 입증됐고, 방어자에게는 적의 공격을 막아내는 것 이상으로 방어에 소요되는 경제적 비용을 감당해야 하는 부담을 안겨준다는 게 중론이다.
실제 최근 전장에서는 2만~5만 달러(약 2700만~6700만 원) 수준의 저렴한 이란제 샤헤드(Shahed)-136 자폭 드론이 2000km를 비행하며 대량으로 투입돼 적의 방공망을 무력화하는 무기로 급부상했다.
반면 방어하는 측이 이를 요격하기 위해 쏘는 패트리어트 미사일은 1발당 약 400만 달러(약 60억 원) 내외에 달한다. 결과적으로 드론 1대를 잡기 위해 수백 배 높은 비용의 미사일을 소모하게 만들어 방어 측의 경제·군사적 손실을 유도하는 셈이다.
이에 대응해 글로벌 군사 강국들은 30mm 기관포 등으로 드론을 파괴할 수 있는 가성비 높은 방어 체계로 전환하며 다양한 저가형 요격 무기를 개발 중이다.
미국의 '루카스(Lucas)'는 샤헤드보다 저렴한 약 3만5000달러(약 4600만 원) 수준에 인공 지능(AI) 기반 자율 편대 비행·전파 방해 회피 기능을 갖췄다. 유럽 방산 기업 에어버스는 2kg 미만의 초경량 미사일을 탑재한 제트 추진 요격 드론으로 벌떼 드론을 요격하는 솔루션을 선보였다. 에스토니아 기업 프랑켄부르크(Frankenburg) 또한 약 1500만 원의 저렴한 드론 대응 특화 미사일을 개발 중이고, 국내에서도 니어스랩이 AI를 탑재한 요격 드론 '카이든(KAiDEN)'을 개발해 이란제 드론 대응에 성능을 입증하고 있다.
이처럼 전 세계가 '적의 염가형 공격 무기를 더 값싸게 막아내는 기술'에 집중하는 상황에서 LIG D&A의 특허는 정반대로 '저렴한 기만 무기로 고가의 적군 방어 무기를 강제로 소모시키는 기술'이라는 점에서 현대전의 가성비를 극대화할 역발상 전략 자산으로 평가받는다.
LIG D&A 관계자는 “빠르게 변화하는 전장 상황에 맞게 대응한 것"이라면서도 “아직 사업화 단계는 아니다"라고 말했다.
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