웬만한 전투기 뺨치는 공격력을 갖는다. 미사일과 드론이 결합된 하이브리드 드론도 등장했다. 항속거리가 F16 전투기 수준인 3000km인 모델까지 내놓았다. 우크라이나군의 무인항공기(드론·UAS) 얘기다. 지난 2022년 3월 러시아 침공으로 시작된 우크라이나 전쟁은 인류 최초의 본격 드론 전쟁이랄 수 있다. 특히 전쟁비용과 전투장비 등 모든 자원에서 열세인 우크라이나군은 가성비 높은 모든 용도의 드론을 개발하고 있다. 그 결과 이처럼 놀라운 드론 부문의 기술적 진화로 나타나고 있다. 북한 드론에 대통령 집무실과 상주 사드 기지까지 뚫인 쓰라린 경험을 가진 우리에게 전세계 드론의 진화 및 활용 추세는 남의 일일 수만은 없다. 게다가 현대전에서 드론전은 이제 필연이라는 점에서 우크라이나 첨단 드론 기술과 그 활용은 우리군에 중요한 벤치마크 대상이 될 수 있다. 러시아 침공을 계기로 세계적으로 주목받고 있는 우크라이나의 최첨단 군용 드론 기술 설계상의 최신 진화 모델과 그 특징 및 활용 추세를 알아봤다. 지난달 소개된 인터레스팅 엔지니어링, 폴리티코 등을 통해 알아봤다.

고정익 드론 ‘지그재그’의 산탄총 탑재 설계와 무장

우크라이나 스카이 디펜더스사의 최신 고정익 드론은 속도, 화력, 그리고 정확한 공중 조준 기능을 모두 갖추고 있다.

보도에 따르면 우크라이나 드론 제조업체 스카이 디펜더스가 4총신 산탄총을 장착한 새로운 무인 항공기를 시험 비행했다. 지그재그(ZiiZag)로 알려진 이 고정익 무인항공기는 적 드론을 요격하고 파괴하도록 설계됐으며, 러시아-우크라이나 분쟁에서 공중 플랫폼의 급속한 발전을 엿볼 수 있는 기회를 제공한다.

지그재그 드론은 기존의 고정익 항공기 형식을 따르며 지상 캐터펄트를 통해 발사된다. 기체 기수에 4개의 산탄총 총신이 장착돼 있으며, 조준 포스트와 조준 링이 함께 장착돼 있다. 그 위로 360도 회전 카메라 짐벌이 장착돼 비행 중 표적 맞추는 능력을 향상시킨다.

테스트 영상에 따르면 산탄총 발사 시 발생하는 반동은 이 드론 비행에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타나, 견고한 기체와 충분한 엔진 출력을 보여준다.

스카이 디펜더스는 최소 올해 2월부터 지그재그를 개발해 왔으며, 초기 영상에서는 4개의 산탄총이 탑재되지 않은 지그재그를 선보였다. 최근 테스트 영상에서 지그재그는 실탄 사격을 하는 것처럼 보이는 가운데 제어된 비행을 보여주었다.

이 드론은 후방 프로펠러 하나로 구동되는 배회형 자폭 무기로서 순항거리 33km에 기수에는 탄두가 장착된 것으로 알려져 있다. 초기개발품인 비리(Vyryi) M7과 달리 지그재그는 단방향 임무보다는 여러 차례 출격하는 용도로 설계된 것으로 보인다.

지그재그의 정확한 비행거리, 탑재량, 그리고 배회 능력(자폭 전 목표 구역 내에 장기간 머물 수 있는 능력)은 아직 공개되지 않았지만, 그 설계는 우크라이나 드론 기술의 발전을 반영하고 있다.

고정익 설계와 각 날개에 강력한 엔진을 결합한 이 드론은 많은 쿼드콥터 모델보다 더 빠른 속도를 유지하고 더 무거운 탑재물을 실을 수 있다. 스카이 디펜더스의 지속적 개선작업에 따라 향후 현장 테스트에서 지그재그의 성능을 통해 무장 드론의 미래에 대한 더 많은 통찰력을 제공하게 될 것으로 보인다.

이것이 성공한다면 지그재그는 이미 최전선에 배치된 다른 무장 무인항공기들과 함께 우크라이나의 다층 방어 전략의 핵심 요소가 될 수 있다. 여러 우크라이나 부대가 유사한 개념을 시험하고 있는 가운데 지그재그는 드론이 다목적 전투 준비 플랫폼으로 얼마나 빠르게 진화하고 있는지를 잘 보여준다.

주목할 만한 사례 중 하나는 우크라이나군 제30기계화여단이 운용하는 쿼드콥터에 장착된 이중총열 산탄총인데 올해 1월 15일 기준 최소 20대의 러시아 무인기를 격파한 것으로 평가받고 있다. 또 다른 개발 사례로는 5.45mm AK-74를 장착한 1인칭시점(FPV) 드론이 있는데, 이 드론은 ‘말벌의 여왕(Queen of the Hornets)’으로 불리며 러시아 보병 진지를 제거하는 데 사용된다. 이러한 무장 드론의 변종은 러시아의 정찰 무인 항공기에서부터 러시아 지상군에 이르기까지 다양한 위협에 대처하기 위한 것이다.

이 드론들은 적군이나 장비가 드러난 여러 상황에서 산탄총이나 자동 소총을 발사해 표적을 제압하고 무력화할 수 있다. 운용자들이 공유한 영상에 따르면, 이 방식은 적 드론을 요격하고 지상군을 공격하는 데 효과적이며, 특히 넓은 지역에 분산되는 산탄총과 같은 탄환카트리지를 사용할 때 더욱 효과적이다.

아래는 3월 15일자 지그재그 시험 동영상이다.

비디오 게임같은 드론 군집 제어 가능

키이우의 드론 제조 회사 아크 로보틱스(Ark Robotics)는 하나의 컨트롤러로 군용 드론 군(群)과 기관포를 탑재한 지상 로봇들을 원격으로 제어하는 기술을 새로 개발했다.

이 회사는 지능형 드론 운영 체계(프론티어 OS·Frontier OS)를 개발하고 있으며, 우크라이나 지상군과 함께 이러한 시스템의 초기 단계에 대한 시험을 진행하고 있다. 이 지능형 OS는 드론에 탑재된 컴퓨터, 서버 및 인터페이스 전반에서 작동하며 자율로봇 군(群) 운영에 혁명을 일으킬 수 있다. 이 대규모 작전용 통합 플랫폼은 모든 영역의 여러 시스템을 연결한다. 엔지니어들은 이의 배치를 위해 드론 군집의 설정을 완료하고 관리한다. 그러면 드론군(群)은 비디오 게임같은 제어 기능으로 복잡한 임무를 수행할 준비를 마치게 된다.

아크로보틱스는 “우리는 전세계 자유민주주의 국가들과 협력하여 자율 시스템을 대규모로 통합하고 운영할 수 있도록 지원하고 있다. 분대, 드론군, 전술 수준의 지휘통제 기능을 광범위한 방위 및 국경 보호 활용 사례에 적합한 풀스택 통합 솔루션으로 제공한다”고 밝혔다.

모든 드론에는 한 명의 조종사가 필요하고, 복잡한 드론에는 두세 명의 조종사가 필요하다. 하지만 이 최신 시스템은 적은 드론 운영자만으로 대규모 드론 운영 등을 간소화할 수 있고 운영 비용도 절감할 수 있다. 아크 로보틱스의 이 통합 인터페이스는 서로 다른 제조업체가 제작한 드론과 무인지상차량(UGV)이 작전 현장에서 수 km 떨어진 통제실에 있는 조종사의 제어 하에 함께 작동할 수 있다.

아크 로보틱스는 “전장과 핵심 산업 분야에서 로봇 시스템이 대량 사용되는 새로운 시대로 접어들고 있다. 수천 대의 자율주행 차량이 실시간으로 함께 작동할 수 있도록 하는 새로운 유형의 플랫폼이 필요하다”고 밝혔다.

안드리 우도비첸코 아크 로보틱스 운영 책임자는 “이 플랫폼을 통해 한 명의 조종사가 로봇 무리를 원격 조종할 수 있지만, 향후 자율 주행 및 작업 실행 기능도 통합할 것”이라고 밝혔다. 연구팀은 간단한 물류 훈련에서 이 기술을 테스트했다. 하지만 이러한 원대한 비전을 실현하기 위해 가장 큰 과제는 컨트롤러와 로봇 함대, 그리고 로봇과 드론 간의 안정적인 통신 연결을 유지하는 것이다.

아크 로보틱스는 이러한 플랫폼의 의사결정 속도가 기존의 인간참여형(Human-in-the-Loop) 시스템을 크게 능가해 사용자들에게 진정한 비대칭적 이점을 제공할 것이라고 밝혔다.

최초의 항속거리 3000km 드론까지

우크라이나가 지난달 중순 미국의 시험 지원 속에 사상 최초로 3000km를 운항하는 장거리 드론을 개발했다. 젤렌스키 우크라이나 대통령은 지난달 17일 자국 국방력 강화를 위한 중요한 진전으로 새로운 장거리 무인기의 시험 단계가 완료됐다고 발표했다. 그는 “장거리 드론에 대한 좋은 소식이 있다. 우리 드론이 3000km 비행 시험을 통과했다”고 말했다. 우리나라 상주 사드 기지를 정탐하고 귀환하다 추락한 북한 드론의 경우 평양에서 날렸다 해도 왕복 800km에 불과하다. 우크라군의 전투 작전 강화를 위해 설계된 이 드론의 항속거리는 놀랍게도 항속거리 3200km인 F16 전투기와 맞먹는다.

우크라이나군은 러시아 영토 내 깊숙한 곳의 목표물을 타격하기 위해 이러한 장거리 드론을 전략적으로 배치했다. 주요 목표에는 비행장, 정유소, 병참 지원 허브와 같은 군사 시설이 포함된다.

당시 회의에서는 드론 성능 외에도 기존 군사 자산을 보완하기 위해 개발된 롱 넵튠(Long Neptune)이라는 새로운 장거리 미사일 개발에 대한 논의가 집중적으로 이루어졌다.

우크라이나는 지난달 14일 밤 첫 장거리 순항 미사일 시험 발사에도 성공했다. 이 미사일은 우크라이나 영토에서 약 1000km 떨어진 러시아 크라스노다르스크 지역 투압세의 정유공장을 타격했다. 이 미사일 공격으로 화재가 발생했으며 진화까지 3일이 걸렸다.

젤렌스키 대통령은 최근 공습의 긍정적인 결과를 언급하면서 생산량 확대의 필요성을 강조했다. 그는 “우리는 더 많은 미사일과 드론을 생산해야 하며, 이번 주 파트너들과 이 문제에 대해 논의할 것”이라며 우크라이나의 군사력 강화 의지를 강조했다.

드미트로 플레텐추크 우크라이나 해군 대변인은 자국 해군이 롱 넵튠 미사일을 특별히 활용할 것이라고 언급하며, 이는 군 내에서 중요한 진전이라고 밝혔다.

우크라이나는 또한 팔리아니차(Palianytsia)와 페클로(Peklo) 모델을 포함해 드론과 미사일 기술을 융합한 하이브리드 시스템을 개발해 왔다. 이 시스템들은 터보젯 엔진을 탑재해 기존 순항 미사일의 대안으로 활용된다.

우크라이나 정부는 지속적인 갈등 상황에 대응해 올연말까지 최소 3만 대의 장거리 드론을 생산한다는 야심 찬 목표를 설정했다.

이러한 기술적 진전에 대한 발표는 우크라이나가 개발한 장거리 드론을 시험하려는 미군의 계획과 긴밀히 연계돼 있으며, 이는 방위 기술 분야에서 국제 협력이 확대되고 있음을 보여준다. 실제로 미국 국방혁신부대(DIU)는 장거리 단방향 무인항공시스템(UAS)의 작전 능력을 평가하기 위한 아르테미스(Artemis) 프로젝트의 일환으로 4개 회사와 계약을 체결했다.

아르테미스 프로젝트를 감독하는 트렌트 에메네커 DIU 프로그램 매니저는 “저렴하고 적응력이 뛰어난 장거리 UAS 플랫폼을 제공하는 비전통적인 기업들에 큰 기대를 걸고 있다. 이 프로젝트는 미의회의 지시에 따른 것으로서 미군이 신속한 대규모 역량을 제공받는 방법에 대해 재고하고 있다”고 설명했다.

아르테미스 계약에 선정된 기업에는 우크라이나 무인기 제조업체와 협력하는 미국 소프트웨어 회사 스완(Swan), 드라군(Dragoon), 에어로바이런먼트(Aerovironment), 오테리온(Auterion)이 포함되며, 각 기업은 드론 기술 발전에 전문 지식으로 기여하고 있다. 단 4개월이라는 매우 짧은 기간 동안 미 DIU와 미국방부는 명확한 문제 진술서를 작성하고 165건의 제안을 평가했다. 이들의 비행 시연은 최근 계약 협상으로 이어졌다.

우크라이나가 군사 역량을 지속적으로 혁신하고 강화함에 따라, 이러한 혁신적 진화를 겪고 있는 드론 기술이 지속적 분쟁 해결의 중요한 수단임을 보여준다.