2025년 3월17일 오후 1시 5분경 경기도 양주시 육군 항공부대 비행장에서 지상으로 착륙하던 드론(drone)이 계류된 수리온(KUHC-1) 군용 헬기와 충돌했다.사고를 낸 드론은 이스라엘산 헤론(Heron)이며 지상에 착륙한 후 이동하는 과정에서 부딪혔다. 북한군의 위성항법장치(GPS) 교란일 가능성이 제기됐지만 조사결과 사실이 아닌 것으로 드러났다.군사용 드론은 정찰, 공격, 수송, 미끼 등 다양한 용도로 활용되지만 헬기나 전투기와 같은 유인기에 비해 조종 오류가 발생할 가능성이 높다. 일반 군사용 드론보다 더 큰 군사용 도심항공교통(UAM/AAM)의 운용 방안, 자율비행에 대한 이슈를 살펴보자. ◇ UATM의 핵심인 CNSi(Communication, Navigation, Surveillance, information)UAM/AAM은 드론에게 허용되는 150미터(m)보다 높은 300m~600m 고도 회랑에서 비행을 하는 신개념 운항체계로서 UATM(UAM Air Traffic Management) 체계를 사용하도록 설계됐다. UATM은 UAM 항공교통관리로 번역할 수 있다.UATM은 기존 전 공역에 해당하는 항공 관리체계인 ATM(Air Traffic Management)과 무인항공기(UAS) 관리체계인 UTM(Unmanned Aircraft Ayatem Traffic Management) 체계 사이에서 항공교통을 관리하고 공역상황을 감시 및 관리한다.▲ FAA’s UTM ConOps (v 2.0) Describes an Unmanned Airspace Ecosystem[출처=Reliable, Secure, and Scalable Communications, Navigation, and Surveillance (CNS) Options for Urban Air Mobility (UAM)]대도시의 혼잡한 교통문제를 위해 세계 각국이 UAM/AAM의 상용화를 서두르고 있지만 기술개발은 더디기만 하다. 중국 최대 UAM/AAM 개발업체인 이항(Ehang)마저도 중국민간항공국(CAAC)으로부터 형식승인을 받지 못했다.특히 이항은 2022년까지 형식승인을 받아 본격적인 유인 운송 서비스를 시작한다고 공언했지만 공염불에 그쳤다. CAAC는 ‘에어택시 감항지침’을 발행해 감항표준을 충족한 기체에 대해 감항인증서 발급할 방침이다.기술개발이 더뎌 아직 상용화 준비가 부족한 UAM/AAM의 운항을 관리할 UATM 체계는 완전한 연계 실증과 승인이 이뤄지지 않았다. 중국 뿐 아니라 미국과 유럽연합(EU)에서도 상황은 비슷하다.미국 항공우주국(NASA)은 2019년 4월 UAM 운항을 위한 개념서인 '도시항공교통 지휘 및 통신을 위한 운영 개념(Concept of Operations for Urban Air Mobility Command and Control Communications)'을 발표했다.또한 2020년 8월 VTOL UAM/AAM에 적용하기 위해 'UAM을 위한 신뢰하고 안전하며 확장가능한 통신, 운항, 정찰 선택(Reliable, Secure, and Scalable Communications, Navigation, and Surveillance(CNS) Options for Urban Air Mobility(UAM)'을 공개했다.도시 환경에서 저고도로 운행하는 UAM/AAM은 건물, 교량, 타워 및 구조물로 CNS(통신·항법·감시)에 제약을 받게 된다.각종 구조물은 지상 관제소가 UAM/AAM과 통신하기 위한 신호를 차단한다. 또한 UAM/AAM이 복합한 구조물을 회피하는 항법에 사용할 글로벌항법위성시스템(GNSS) 신호의 수신을 어렵게 만든다.▲ Communication Functions for UAM Operation[출처=Reliable, Secure, and Scalable Communications, Navigation, and Surveillance (CNS) Options for Urban Air Mobility (UAM)]초고주파(VHF) 음성 통신과 1090메가헤르츠(MHz) 이상의 자동감시방송(ADSB)은 이미 공항에서 사용되고 있다. 기존 항공기 외에 다수의 UAM/AAM이 동시에 비행하게 되면 큰 혼란이 초래될 수 있다.따라서 NASA는 UAM/AAM 운영을 지원하기 위해 신뢰할 수 있고 안전한 CNS 서비스를 제공하기 위한 다양한 기술적 접근 방식에 대해 연구를 요구한다. 연구한 결과는 NASA가 활용할 수 있도록 문서로 만들어야 한다.▲ Surveillance Functions for UAM Operation[출처=Reliable, Secure, and Scalable Communications, Navigation, and Surveillance (CNS) Options for Urban Air Mobility (UAM)]우리나라에서는 미국 연방항공청(FAA), NASA의 운영개념서를 기초로 한국형 CNSi체계 구축을 위한 개발을 계획하고 단계적으로 진행 중이다.주무 부처인 국토교통부는 2025년 UAM/AAM 상용서비스를 준비 중이라 실제 적용이 가능한 운영개념서를 완료해야 한다. 세부적으로 정리하면 아래와 같다.먼저 통신은 UAM 운영을 위해 필수적인 통신망과 안정적인 통신 체계 운영을 위해 선택적으로 서비스가 필요한 요구도에 따라 통신 네트워크를 구축해야 한다.시스템은 회랑별, 도심 상황별 설계 기준, 공대지, V2V, 위성통신 등 기존 무선통신과 원활하고 안전한 무선 링크 구축, UAM 안전운항에 관련된 모든 이해당사자 및 지상 기반 CNS 자산을 연결하기 위한 네트워크 구성 등을 포함해야 한다.다음으로 항법은 향후 도심에서 운항이 증가할 경우 기존 항행시설 또는 초기 구축한 항법 서비스 이용이 불가능한 상황에서 대체항법 등에 대한 지속적인 연구가 필요하다.마지막으로 감시는 도심공역에서 UAM 운항 중에 발생할 수 있는 안전 위험 유발 대상의 식별·추적에 대한 연구 개발이 요구된다.전문가들은 국방 UAM/AAM용 CNSi 체계는 도심운항시스템과 다른 수준의 보안을 고려해야 한다고 조언한다. 해킹이나 재밍을 막기 위해 저궤도위성 시스템, 국방 전용 5G,6G 통신망 등이 필요하다. ◇ 자율비행은 3단계로 완성이 가능... UAM/AAM 상용화는 오랜 시간이 소요될 것으로 전망UAM/AAM은 조종사나 승객이 탑승하지 않는 드론(Drone)과 달리 유인으로 운용하기 위해 개발된 기체다. 당연하게 탑승객의 안전에 대한 조치가 중요하다. 자율비행은 3단계에 걸쳐 완성된다.1단계는 조종사가 탑승해 비상상황을 대비하는 방식으로 서비스가 시작될 것으로 전망된다. 안전성에 대한 승객의 우려를 불식시키기 위한 목적이다.2단계는 조종사와 지상 조종을 병행하는 자동운항이 도입된다. 기체에 탑승한 조종사는 비상상황을 제외하곤 운항 개입을 최소화한다.3단계는 조종사가 없이 승객만 탑승하는 완전 자율운항을 완료한다. UAM/AAM을 도입한 후 대규모 운행이 가능해지면 고장, 기상 대응 등에 관한 광범위한 데이타를 확보할 수 있다.자율비행이 100퍼센트(%) 완벽하게 구현되지 않더라도 운항밀도가 높아질수록 비용을 낮출 수 있는 자율비행의 대량 채택이 더욱 가속화될 것으로 전망된다.초기 교통혼장에서 이동 시간을 줄이기 위한 이동부터 시작해서 응급 구난, 관광, 물류 수송 등으로 영역이 확장될 것으로 예상된다. 특히 단순 물류수송과 같은 영역은 안전 이슈가 약해 쉽게 접근이 가능하다.UAM/AAM의 자율비행에 대한 연구는 미국 최대 항공기 제조업체인 보잉(Boeing)과 키티호크(Kitty Hawk)사가 공동 설립한 위스크(Wisk)가 주도하고 있다.▲ 미국 UAM 개발업체인 위스크(Wisk)가 개발한 코라(CORA) 기체 모습 [출처=홈페이지]위스크가 개발한 2인승 eVTOL 항공기 코라(CORA)가 자율비행을 위한 시험 비행을 진행 중이다. 항로에 접근하는 장애물 탐지 및 회피 경로 안내, 버티포트 이착륙 관제에 필요한 위성, 카메라, 안테나, 착륙 정확도 향상을 위한 위치 탐지 시스템 등을 개발하고 있다. .다른 민간기업도 자율비행을 위한 기체 관리 시스템, 지형, 장애물 및 접근 비행하는 다른 항공기 식별 등 핵심기술을 개발하기 위해 노력 중이다.하지만 배터리 용량의 문제, 안전성의 확보, 규제기관의 허가, 버티포트 등 인프라의 구축 지연 등으로 UAM/AAM의 상용화는 오랜 시간이 소요될 것으로 전망된다.군사용 UAM/AAM도 안전성을 확보하지 않으면 투입하기 어렵기 때문에 비슷한 상황이 전개되고 있다. 미국 해병대에서 운용하는 수직이착륙 수송기 MV-22B는 오랜 운항 이력에도 잦은 추락사고로 악명이 높다.- 계속 -

영국 국방부에 따르면 군집 드론(drone swarms)을 투입한 최초의 해병특공대 훈련을 실시한 것으로 나타났다. 해상과 해저 그리고 공중에서 연합작전이 이뤄졌다.최근 해병특공대(Royal Marines Commandos)는 미사일 및 레이더 설치와 관련된 침투 훈련을 수행했다. 해군의 통제로 중대형 드론 총 6대가 영국군 최초로 투입돼 임무를 맡았다.이 군집 드론의 임무는 해병대 특공대원에게 필요한 탄약부터 의무병에게 전달될 혈액에 이르기까지 모든 군수물자를 공급하는 것이다. 게다가 드론의 원초적인 감시 및 정찰 임무도 병행했다.군집 드론은 감지 센서와 알고리즘의 분석으로 작전 지역 내 적군의 정보를 수집하도록 프로그래밍됐다. 정확하게 적을 식별하고 공격할 표적의 정보를 실시간으로 처리 및 공유했다.이번 훈련에 가장 중점을 두고 있는 드론 기술은 자율비행이다. 이번 훈련 시 단일 통제소에서 6대의 드론을 모두 자율비행 시스템으로 제어했다. 향후 더 많은 드론을 운영하겠다는 계획이다.자율비행은 미래 군사작전에 인간과 드론의 원활한 결합의 전제 조건이다. 특공대원이 원월하게 작전을 수행할 수 있도록, 자율비행드론을 서포터로써 활용한다는 방침이다.국방부는 이번 훈련이 드론의 군사적 효용성만을 강조하는 것이 아니라고 주장한다. 드론이 전투인력을 대체하는 것이 아니라 특공대원의 전투력을 향상시킬 수단이라고 강조했다.▲영국 해병특공대 훈련 모습(출처 : ROYAL MARINES 홈페이지)