한국항공우주연구원

미국 방위고등연구계획국은 1957년 구소련의 스푸트니크 1호의 발사 이후 스푸트니크호 같이 세상을 깜짝 놀라게 할 만한 전략기술의 선구자가 되겠다는 미국의 다짐 속에서 1958년 최초 설립되었다. 미국 정부 안팎의 다양한 혁신가들과 다양한 협동연구를 수행하면서 방위고등연구계획국은 궁극적으로 정밀무기나 스텔스 기술 같은 시장의 판도를 바꿀 수 있는 군사적 역량 뿐만 아니라 인터넷 기술, 음성인식, 언어번역, 소형 GPS 수신기를 개발함으로써 민간 분야에서도 혁신의 아이콘이 되었다. 

현재 방위고등연구계획국은 220명의 구성원이 6개 분야 기술실(Technical offices)에서 근무를 하고 있으며, 이 중 100여 명은 약 250개에 달하는 R&D 프로그램을 관리・감독하는 프로그램 매니저이다. 또한 미국은 회계연도 2015년을 기준으로 29억 2천억불의 예산을 투입한 바 있다.

6개 분야의 기술실은 생물기술실(Biological technologies office), 방위과학실(Defense sciences office), 정보혁신실(Information innovation office), 마이크로시스템기술실(Microsystems technology office), 전략기술실(Strategic technology office), 전술기술실(Tactical technology office)로 구성이 되어 있다.

상기 6개실 중에서 항공 분야 프로그램을 담당하는 곳은 전략기술실과 전술기술실 2곳으로 금번 동향에서는 전략기술실에서 수행 중인 항공 분야 프로그램을 살펴보고자 한다.

전략기술실은 전투에 활용되는 주체 혹은 개체를 네트워크화하는 기술개발을 담당하며, 이를 통해 군의 비용절감과 효과성 증대를 꾀한다. 전략기술실에서는 전투관리, 지휘 및 통제, 통신과 네트워크/정보감시 및 정찰, 전자전, 위치확인/항법 분야 외에도 기초 전략기술과 시스템을 담당하고 있다.

현재 전략기술실에서 수행 중인 항공 분야 프로그램은 총 3개로 MFRF(Multifunction RF), SoSITE(System of Systems Integration Technology and Experimentation), ViSAR(Video Synthetic Aperture Radar)이 이에 해당한다.
먼저, MFRF 프로그램은 군용기가 전투 혹은 착륙 중에 조종사가 장애물이나 다른 기체를 식별하기 어려운 상황에 처할 때 취약한 환경에 노출된다는 점에 착안한 프로그램이다. MFRF 프로그램에서는 회전익의 생존가능성 증대와 시계 제로(zero-zero)의 전투상황에서 적의 치사율 향상을 위해 다양한 기능들을 수행할 수 있는 온보드 센서의 개발을 목표로 한다. 이 센서는 조종사에게 다음의 기능들을 제공한다. 어둡거나 난반사로 활주로 식별이 어려운 상황에서 착륙, 타기체/장애물/전선 등과의 충돌회피, 지형추적비행, 악기상 회피, 지형지도화, 적의 ID/무기유도/데이터링크 식별을 통한 정보감시 및 정찰 능력 강화 기능들이 이에 해당한다. 또한 이 프로그램은 새로운 하드웨어를 탑재하지 않고도 사용이 가능한 소프트웨어 기반 프로그램으로의 구현을 목표로 하고 있다. 

SoSITE 프로그램은 다음의 배경 속에서 출발하였다. 역사적으로 미국은 고성능/다기능 플랫폼을 토대로 군의 역량을 확보해 왔다. 이런 플랫폼은 비용이 많이 들면서도 개발기간이 긴 한계점을 갖고 있다. 그럼에도 불구하고 잠재적인 적이 확보하지 못한 무형의 정교한 군 관련 기술들을 확보함으로써 미국의 이러한 전략은 제공권 장악에 그동안 매우 성공적인 역할을 했다. 하지만 기술의 세계화로 인해 잠재적인 적들이 고도의 기술들을 확보할 수 있게 됨에 따라 미국의 이런 전략은 수정이 필요하게 되었다. SoSITE 프로그램은 경쟁환경 속에서 미국 공군력의 우위를 지속적으로 점할 수 있는, 그리고 기존 아키텍쳐 혹은 새로운 아키텍쳐에 임무시스템을 손쉽고 빠르게 통합할 수 있는 시스템종합기술을 개발하는 것이다. 바꿔 말하면, 미국 내에서 새로이 개발한 기술을 성능이나 시스템, 혹은 체계의 중대한 재설계(re-engineering) 없이 신속하게 여러 시스템을 통합할 수 있는 아키텍쳐를 개발하는 것이다. 나아가 이런 시스템종합 아키텍쳐의 전투효과와 신뢰성을 시현하는 데 그 목표가 있다.

구름이나 먼지가 낀 시계가 좋지 않은 상황에서는 대개 지상의 전투 상황・조건・정보를 제공하는 데 유용한 항공기가 제 역할을 수행하는 데 한계가 있다. 광학탑재체나 적외선 센서는 시계가 좋지 않은 환경에서 지상관측이 불가능하기 때문에 SAR방식을 이용할 수 있지만, SAR 방식 역시 지상의 움직이는 물체를 구름낀 환경에서 고해상도 영상으로 촬영하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.

방위고등연구계획국의 ViSAR 프로그램은 다양한 기체 플랫폼에 적용이 가능하여 고해상도 영상을 획득할 수 있는 전천후 극고주파(EHF; Extremely High Frequency) 표적센서를 개발하고 시현하는 데 그 목적이 있다. 이 프로그램은 1) 비행이 가능한 소형 EHF-band 여자기(exciter)와 수신기(receiver), 2) 비행이 가능한 EHF-band 전력증폭기, 3) EHF-band 영상 시뮬레이션, 4) EHF-band 운영을 위한 첨단 알고리즘 개발이라는 4개 분야에서 기술적인 난제극복과 혁신을 해야 성공할 것으로 예상된다. 

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.
    http://www.darpa.mil/