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정기간행물 등록번호 유성사00001

제19권 제1호 2021년 7월 1일


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정기간행물 등록번호 유성사00001

제19권 제1호 2021년 7월 1일


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항공우주산업기술동향 

Current Industrial and

Technological Trends in Aerospace

제19권 제1호  

/목/차/

1. 한미 미사일지침 폐기와 우주개발  ………………………………………………………………

기획정책본부 정책연구부 

황진영

2. 육군 우주력 발전방향 ………………………………………………………………………………

기획정책본부 정책연구부 정책총괄팀 

김종범

3. 재난 분야 중대형급 무인항공기 활용 가능성 조사·분석  ……………………………………

항공연구소 항공기획조정실 

김명집

3

11

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산업·정책동향

39

51

62

76

1. 우주 분야의 최신 딥러닝 기술 응용 동향  ………………………………………………………

미래기술연구소 우주탐사연구부 

이훈희

국가위성정보활용지원센터 위성활용부 

오한

2. 해외 선진국의 차세대 회전익기 기술발전 방향 및 동향 ………………………………………

항공연구소 항공기술연구부 회전익기담당 

김덕관

3. 전기추진항공기 냉각 및 열관리 기술 동향 …………………………………………………………

항공연구소 항공추진연구부 

임병준, 전상욱, 이양지, 허재성

4. 일본의 우주탐사 개발 현황과 계획  …………………………………………………………………

위성연구소 정지궤도위성사업단 

명환춘

기술동향


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제19권 제1호  

/목/차/

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 5. 코드북을 이용한 SAR 영상자료 압축기술 개발동향  …………………………………………

위성연구소 위성탑재체연구부 

이현철, 강은수, 허행팔

 6. 우주추진용 전기추력기 시험 시설 현황 …………………………………………………………

위성연구소 우주환경시험부 

조혁진

위성연구소 위성기술연구부 위성기계및자세제어담당 

김호락, 김수겸

 7. 우주복 개발현황 및 전망 ……………………………………………………………………………

위성연구소 위성기술연구부 위성기계및자세제어담당 

황도순

 8. 액체로켓엔진 기술검증시제 선행기술 개발현황 ………………………………………………

한국형발사체개발사업본부 엔진시험평가팀 

조남경, 우성필, 소윤석, 이정호, 이승재, 

전준수, 황창환, 이광진, 김승한

한국형발사체개발사업본부 발사체엔진개발부

 한영민

 9. 독일 항공우주센터의 25kN 상단 메탄엔진 기술연구 동향  …………………………………

미래발사체연구단 

임병직, 김철웅, 박재성

미래발사체연구단 소형발사체담당 

이기주

10. 우주발사체 원격자료수신을 위한 통신기술 동향  ……………………………………………

나로우주센터 비행안전기술부 

한정우, 김동현, 권순호, 김춘원, 이태진, 안나균

11. 위성영상 분석준비 데이터(ARD, Analysis Ready Data)의 기본 개념 및 국제기술동향  …

국가위성활용지원센터 영상체계개발부 

최석원,유대훈, 진경욱, 이동한

12. 위성항법시스템 신호 설계 규격 및 동향 분석 ………………………………………………………

위성항법사업부 KPS기술담당 

임덕원, 서재희, 이상우, 주정민

위성항법사업부 

허문범

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항공우주산업기술동향 
Current Industrial and
Technological Trends in Aerospace


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항공우주산업기술동향 19권 1호    

산업·정책동향


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항공우주산업기술동향 19권 1호 (2021) pp.3~10

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산업·정책동향 

한미  미사일지침  폐기와  우주개발

 황진영*1)

The  abolition  of  Korea-U.S.  Missile  Guideline  and 

Korea’s  Space  Development

Hwang, Chin-Young*

ABSTRACT

Space development is an area of science and technology, but it is heavily influenced by

socioeconomic and international diplomatic and political factors. In particular, space launch
vehicles are essential for independent space activities, but technology transfer between
countries is strictly restricted because they can be used to deliver weapons of mass
destruction, such as nuclear weapons. The South Korea-U.S. missile guidelines have changed
for 42 years. In fact, missile guidelines mainly include restrictions on military missile
capabilities, but the space launch vehicle and UAV fields are also included in the list. Here,
we will look at the background and transformation process of the Korea-U.S. missile
guidelines, and the impact of the abolition of the missile guidelines on Korea's space
development and future prospects.

초  록

우주개발은 과학기술분야 뿐 아니라

, 사회경제적 영향, 국제 외교정치적 영향 등 외적 요인도 

크게 작용한다

. 특히 우주발사체는 독자적인 우주활동을 위해서는 반드시 필요한 분야이나, 핵무

기 등 대량살상 무기의 운반체계로 전용될 수 있다는 이유로 국가간 기술이전이 엄격히 제한되

는 등 기술자립에 많은 어려움이 있다

. 한미미사일 지침은 남·북간 군사적 충돌 위험성이 상존

하고

, 중국·일본을  포함하는  동북아의  군사적  균형이라는  국제외교안보적  관점이  함께  영향을 

미치면서 탄생되고 폐지에 이르기까지 많은 변천이 있어 왔다

. 사실 미사일지침은 군용 탄두 미

사일  역량의  제한이  주  내용이지만

, 우주발사체분야와  무인기분야도 그  대상에  함께  포함되어 

있다

. 여기에서는 한미미사일지침의 배경과 변천과정에 대해 살펴보고, 미사일지침의 폐지가 우

리나라 우주개발에 미칠 영향과 앞으로의 전망에 대해 살펴보고자 한다

.

Key Words : Missile Guideline(마사일 지침), MTCR(미사일기술통제체제), Space Development(우주

개발

), Space Launch Vehicle(우주발사체),

* 황진영, 한국항공우주연구원, 기획정책본부 정책연구부 

cyhwang@kari.re.kr


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황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

1. 서 론

5월  21일  문재인대통령과 미국의  조 바이든 

대통령간의 정상회담을 통해 한미미사일지침은 

완전  폐기되었다

. 한미  미사일  지침은  1979년 

10월  성립된  후  2001년  1차  개정, 2012년  2차
개정

, 2017년 3차개정, 2020년 4차 개정에 이어 

42년 만인 이번 2021년 완전 폐기에 이르렀다.

한미  미사일  지침은  탄도미사일뿐  아니라

,

무인기

, 우주발사체도  그  대상에  포함되어  있

었고

, 이로 인해 군사적 측면뿐 아니라 우리나

라  우주개발에도  많은  영향을  미쳤던  것이  사

실이다

.

한미  미사일 지침은  한미  양자간 군사적  문

제에  대한  합의이기는  하나

, 국제적  관점에서

는 

1987년 설립된 비확산체제의 하나인 미사일

통제체제

(MTCR)와도  일정  부분  영향을  주고 

받아왔으며

, 한미미사일지침이 완전 폐기된 현

재에도 여전히 

MTCR은 한국 우주개발에 제약

요인으로 작용하고 있다

.

본  고에서는  한미미사일  지침의  변천과정과 

우리나라 우주개발에 미친 영향에 대해 살펴보

, 향후 우리나라 우주개발에 미치게 될 파급

효과에  대해  살펴보고자  한다

. 다만, 한미미사

일지침은 비밀문서로 분류되어 있어 정확한 내

용을  공식적으로  확인하는  것은  어려우나

, 그

간  언론

, 정부 발표  등을  통해  공개된  내용을 

중심으로 정리하였다

.

2. 한미미사일 지침의 변천과정

2.1  한미미사일  지침의  배경

1979년  국방과학연구소에서  국내  최초의  탄

도미사일인 

“백곰” 개발1)에  성공하자, 한반도

의  군사적  긴장  가능성을  우려한  미국측에서 

미사일  개발중단을  요구하는  서한이  있었다

.

이에  대해  당시  노재현  국방장관이 

‘사거리 

1) 사거리 180km 의 단거리 탄도 미사일

180km, 탄두중량 500kg 이상은 개발하지 않겠

“는 한국정부의 서신을 보냄으로써 한미미사

일지침이 성립되었다

.

표 1. 한미미사일 지침 주요내용(’79.9)

○  미국은  미사일  관련  對韓  기술이전  및

      부품지원을  보장

○  한국은  사거리  180km와  탑재중량  500kg

      이상의  탄도미사일  개발과  획득  금지

미사일  개발은  고  박정희대통령의  자주국방

에  대한  강력한  의지로  추진되어  오던  것이었

으나

, 1979년  12월  고  박정희대통령의  서거이

후 전두환 정부의 등장과 함께 국방과학연구소

의  미사일  개발팀이  해체되는  등  많은  우여곡

절을 겪게 되었다

.

한미미사일  지침은  형식적으로는  양자간  협

약이  아니라

, 대한민국  정부에  의한 ‘미사일개

발  자율규제

’의  형식을 취하고  있다. 그럼에도 

불구하고 동 지침은 그 후 

42년간 우리나라 미

사일개발과 우주발사체 개발에 있어 매우 강력

한 제약요건으로 작용해 왔다

.

2.2  미사일  지침의  개정

한미미사일  지침은  그동안 

4차례 개정을 거

듭해 왔다

. 첫번째 개정(2001년)은 1987년 설립

된 다자간 비확산 체제의 일부인 미사일기술통

제체제

(MTCR)와 상당한 관계를 갖고 있다. 한

미  미사일  지침은  한미  양자간  협정이지만

,

MTCR은 국제적인 다자간 협정으로 더 포괄적
이라고 볼 수 있다

.

한미미사일지침  개정을  보기에  앞서 

MTCR

의 개념을 먼저 살펴볼 필요가 있다

.

2.2.1 미사일 기술통제체제(MTCR)

MTCR은  핵무기, 생물  및  화학무기의  운반

시스템으로  사용될  수  있는  미사일의  확산을 

제한하기 위해 

1987년 4월 미국, 캐나다, 영국,


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황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

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프랑스

, 독일, 이태리, 일본 등 7개국이 중심이 

되어 창설하였다

.

MTCR은 기본 이념과 취지를 설명하는 지침

(Guideline)와 기술부속서로 구성되는데, 기술

부속서는 카테고리 

I과 카테고리 II로 나뉜다.

카테고리 

I 은 가장 민감한 품목을 의미하며 

해당  품목은  목적에  관계없이  국가간  이전이 

사실상  금지된다

. 아주  예외적으로  정부간  구

속력있는  약정을  체결하고  최종용도로만  사용

하는 것을 보증하고 확인하기 위한 여러절차를 

담보하는 경우 허가되기도 한다

.

카테고리 

I에는  탑재중량  500kg, 사거리 

300km 이상의  로켓시스템(탄도미사일, 우주발
사체  및  과학관측  로켓

)과 무인항공기 시스템,

순항미사일

, 표적기, 정찰기  포함)이  해당된다.

아울러 완성 운반 시스템에 사용할 수 있는 로

켓의  각  단

(stage), 시스템에  사용가능한  재진

입체 및 관련 설계

, 제조 관련 장비, 그리고 고

체추진 로켓 모터 또는 액체추진 로켓엔진으로 

총역적 

1.1x백만 Ns 이상인 것 등이 포함된다.

카테고리 

II의 경우에는 정부 보증하에 이전

이 가능한 품목들로써 추진체 부품 및 장비 등

이 포함된다

.

그러나 

MTCR은  다른나라로의  이전(수출)은 

제한되지만

, 자체  개발하는  것은  제한이  없는 

반면

, 미사일지침은 우리 자체적인 개발까지도 

제한하는  것이다

. 따라서 MTCR과 한미미사일

지침은  넓게는  관련성을  가지나

, 구체적으로는 

한미미사일지침이 

MTCR에 비해 더 엄격한 제

한을 받는다고 할 수 있다

.

한미미사일 지침이 성립된 후에도 한국 정부

에서는  지속적으로  미사일  성능개량을  추진해 

왔으며

, 1990년  ‘사정거리  180km를  넘는  현무

(백곰-2)’를  개발하면서  미국의  압력이  가중되
었다

. 이러한 상황에서 2001년 제1차 한미미사

일  지침  개정과  함께 

33번째 MTCR의 회원국

으로 가입하게 된다

.

2.2.2 제1차 한미미사일 지침(NMG, 2001) 개정

1979년  한미미사일  지침  발효이후  22년만인 

2001년 한미 미사일지침의 첫 번째 개정이 이
루어진다

.

개정의  주요내용은  기존의  군용  로켓  보유 

제한이  사정거리 

180km, 탑재중량  500kg에서 

MTCR 카테고리 I과 같이 사정거리 300km, 탑
재중량 

500kg으로  확대되었으며, 무인기와  우

주발사체에 대한 조항도 포함이 되었다

.

무인기

(순항미사일을 포함)의 경우 500kg 이

내인  경우에는  사거리  제한  없이  보유가  가능

하고

, 300km 이내의 경우에는 탑재능력의 제한

이 없이 보유한다는 내용이 추가되었다

.

또한  제

1차 개정에서  처음으로 민간 우주발

사체에 대한 내용이 포함된다

. 우주발사체(과학

로켓  포함

)의  경우에는  사거리  및  탑재중량의 

제한이 없이 보유가 가능하고 민간 우주발사체

를  이용하여  통신  및  정찰위성과  같은  군사위

성의 발사도 허용이 되었다

. 다만, 군용으로 개

조할  수  없으며  군용  로켓  단

(stage)도 사용할 

수  없다는  제약요인이  있었다

. 또한  민간우주

발사체는  액체추진기관을  전제로  하며

, 고체추

진제는  총역적 

1백만  파운드·초2) 이하의  보조

추진단과  위성  아포지  모터에  한해  개발이  허

용되었다

. 2001년  개정으로  인해  우리나라도 

액체추진기관으로 개발하는 경우에는 우주발사

체 개발이 가능해졌다

.

표 2. 제1차 한미미사일 지침 개정 주요내용(2001년)

사정거리

탑재중량

탄도미사일

300km

500kg

무인기

300km

무제한

무제한

500kg

우주발사체 

무제한

무제한

고체추진제는  총역적  1백만 

파운드·초  이내

2) 총역적 100만 파운드초 는 구조비, 비추력 등에 따

라 차이가 있으나

, 개략적으로 당시 미사일 제한 수

준인 탑재중량 

500kg, 사거리 300km 정도의 탄도미

사일 구성 수준임 


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황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

2.2.3 제2차 한미미사일 지침(RMG 2012) 개정

2001년 1차 개정이후 11년만인 2012년 제2차 

한미미사일지침 개정이 이루어졌다

.

개정의  주요사항은  기존의  탑재중량 

500kg,

사거리 

300km에서  탑재중량은  유지하되  사거

리를 

800km로 확대한 것이 핵심이다.

무인기분야

(순항미사일  포함)에서는  탑재중

량 

2,500kg 이내인  경우  사거리는  무제한으로 

확대하였고

, 최대비행거리가 300km 이내인 경

우에는 탑재중량은 무제한으로 허용되었다

.

다만

, 우주발사체의 경우에는 개정되지 않고 

2001년 제1차 한미미사일지침이 동일하게 유지
되었다

.

1차  개정 이후인  2002년부터  개발에 착수한 

나로호

(KSLV-1) 우주발사체는  1단은  러시아의 

액체  단

(stage)을  들여오고, 2단은  우리나라가 

개발한  고체추진단을  결합하여  시스템을  구성

하였는데

, 한미미사일 지침의 고체추진제 사용

한계인 총역적 

100만 파운드·초 제한 범위에서 

개발되었다

. 미사일  지침  개정논의와  더불어 

민간 우주발사체의 성능향상을 위해 고체 추진

제  사용범위의  확대를  요구해  왔으나

, 제2차 

개정에는  반영되지  않았다

. 군사적  용도의  고

체로켓의 사거리 제한은 완화된 반면

, 민간 우

주발사체의  경우에는  기존  한계가  유지되었다

는  측면에서  개정의  합리성과  미국의  의도에 

대한 많은 의문점이 제기되기도 하였다

.

표 3. 제2차 한미미사일 지침 개정 주요내용(2012년)

사정거리

탑재중량

탄도미사일*

800km

500kg

무인기

300km

무제한

무제한

2,500kg

우주발사체 

무제한

무제한

고체추진제는  총역적  1백만 

파운드·초  이내

*탄도미사일은  사정거리, 탑재중량간의  Trade-off

적용

2.2.4 제3차 한미미사일 지침(RMG 2017) 개정

2012년 2차 개정이후 5년만인 2017년 한미미

사일지침의  제

3차  개정이  이루어졌다. 그동안 

북한은 

3~6차  핵실험과  2017년  ICBM급  탄도

미사일  화성

-14호를  발사하는  등  한반도의  긴

장이 최고조에 달하는 시기였다

.

주요내용은 사거리가 

800km 이내일 경우 탑

재중량은  기존의 

500kg에서  제한없이  보유할 

수 있도록 크게 완화하였다

.

그러나

, 3차 개정에도 불구하고 민간 우주발

사체의 고체추진제 사용에 대한 제한은 여전히 

완화되지  못하였으며

, 다만  민간우주발사체의 

고체추진제 사용에 대한 완화는 별도로 협의한

다는 조항만이 포함되었다

.

표 4. 제3차 한미미사일 지침 개정 주요내용(2017년)

사정거리

탑재중량

탄도미사일

800km

무제한

무인기

300km

무제한

무제한

2,500kg

우주발사체 

무제한

무제한

고체추진제는  총역적  1백만 

파운드·초  이내

2.2.5 제4차 한미미사일 지침(RMG 2020) 개정

2017년  3차  미사일지침이  개정된지  3년만인 

2020년에 제4차 개정이 이루어졌다.

주요내용은  민수용  우주발사체의  고체연료 

사용에  대한  총역적  제한을  완전히  해제하는 

것이었다

. 이것으로써  민간우주발사체  개발과 

관련하여서는 고체추진제 혹은 액체추진기관과 

관계없이 개발이 가능해졌다

.

다만

, 민간우주발사체의 군사적 전환이나 군

용  로켓단의  사용제한

, 이동형  발사대  사용제

한 등 여타의 제한사항은 그대로 유지되었다

.

그러나

, 군사용 미사일의 경우에는 제3차 개

정과  같이  사거리 

800km이내라는  제약요건에

는 변화가 없었다

.


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황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

7

표 5. 제4차 한미미사일 지침 개정 주요내용(2017년)

사정거리

탑재중량

탄도미사일

800km

무제한

우주발사체 

무제한

무제한

고체추진제  사용  무제한

2.2.6 미사일 지침 폐기

4차 개정이후 1년만인 2021년 드디어 한미

미사일지침은 역사 속으로 완전히 사라졌다

.

여기에는  미사일의  경우  사거리 

800km라는 

족쇄가  풀리고  탑재중량도  무제한  개발  및  보

유가  가능해졌다

. 무인기에 있어서도 비행거리

와  관계없이  탑재능력의  제한  없는  보유가  가

능해졌다

.

민간우주발사체의 경우도 군사적 전용

, 군용 

로켓단 이용

, 이동형 발사대 등 모든 제약사항

없이 개발이 가능해졌다

.

그림 1. 한미미사일 지침 변천 과정

3. 미사일 지침과 우주개발

3.1  우주발사체  개발

우리나라의  우주발사체  개발  역사를  살펴보

면 

1993년  1단형  과학로켓(KSR-1)과  1997년  2

단형  과학로켓 

KSR-2를  개발한  바  있다.

KSR-1과 KSR-2는 모두 고체추진제를 사용하는 
고체로켓이다

.

과학로켓

-3호부터는  액체추진기관으로  개발

하기  시작하였는데

, 과학로켓의  성능향상이나 

추진기관의  대형화

/고성능화를  위해  액체추진

기관이 유리한 측면이 있었으며

, 또한 MTCR등 

국제적 기술이전 환경도 고려한 결정이었다

.

MTCR가입과  함께  2001년  한미미사일  지침 

1차 개정이 이루어지면서, 민간 우주발사체 개
발이  가능해짐에  따라

, 2002년부터 러시아와의 

협력을  통한  나로호  개발사업을  추진하게  된

. 나로호는  우여곡절  끝에  3번째인  2013년 

발사에  성공하였다

. 누리호는  100kg급  인공위

성을 발사하기 위한 우리나라 최초의 우주발사

체였다

. 1단은  러시아의  150톤  추력  액체엔진

을 도입하였고

, 2단에는 고체추진 모터를 사용

하였다

. 2단 고체 추진기관의 총역적은 한미미

사일지침  허용범위인 

100만  파운드·초  이내로 

설계되었다

.

  

그림 2. 우리나라의 우주발사체 개발 

한국형 달탐사선 개발 사업 추진과정에서 당

초  설계중량을 

650kg으로 설정한 배경에도 한

미미사일 지침의 한계를 지키면서 우리의 발사

체로 달탐사선을 발사하려던 것도 중요한 이유

중  하나였다

. 그리고  달탐사선  개발이  진행되

는  중에  미사일지침의 

1차 개정(2012년)과 2차 

개정

(2017년)이  있었다. 이를  통해  고체미사일

의  탑재중량과  사거리는  대폭  완화되었다

. 과

기부와 항우연은 군사용 미사일의 역량 확대에 

상응하는 우주발사체의 고체 역량 강화를 미국 

측에  요구해  왔으나

, 실현되지  못했다. 여기에

는 미사일지침 개정의 주관심사가 군사적 목적


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8

황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

이었기  때문에  민간  우주발사체분야는  상대적

으로 우선순위에서 밀렸기 때문이 아닌가 생각

된다

. 결국 우주발사체 분야에서는 2001년 제1

차  개정  당시의  군사적  미사일  허용범위  수준

을  벗어나지  못했다

. 이러한  영향으로  한국의 

우주발사체는  고체추진제를  사실상  완전히  배

제하고  한국형발사체인  누리호를 

1,2,3단  모두 

액체추진 기반 엔진으로 개발하게 되었다

.

2020년 민간 고체추진제 총역적 제한 해제에 

이어 

2021년 군용 로켓추진단 사용, 이동형 발

사대등  제약요건이  완전히  철폐되면서  우리나

라 우주발사체 개발에도 새로운 환경이 조성되

었다

.

3.2  향후  우주발사체  개발에  미치는  영향

우주발사체분야의  고체추진제  사용  제약이 

해소됨에 따라 다양한 형태의 우주발사체 개발

이  가능해졌다

. 고체연료는 시스템구성이 상대

적으로  단순하고

, 액체연료와는  달리  충전, 배

출 장치가 필요 없어 발사장 설비도 단순하며

,

이로 인해 발사 준비 시간이 짧고

, 발사절차가 

단순한  장점이  있다

. 반면에  액체연료에  비해 

비추력이 낮아 대용량 및 고성능화에는 단점이 

있다

. 이러한 이유로 우주선진국은 고체연료는 

주로  군사용으로

, 그리고  액체연료는  주로  민

간  우주발사체용으로  사용하고  있다

. 그러나 

필요에  따라  고체와  액체  연료를  보완적으로 

병행 사용하는 경우도 있다

.

세계적으로 고체추진제의 활용을 보면 첫째

,

소형위성  발사용  고체발사체로  활용하고

, 두 

번째로는 대형 우주발사체의 부스터로 사용 가

능하며

, 세  번째로는  발사체  시스템구성에서 

액체단과 고체단을 조합하는 경우가 있다

.

예를  들어  유럽의 

Ariane 발사체와  일본의 

H-2발사체는 액체+고체 부스터를 사용하고 있

, 미국 Space X의 Falcon-9, 러시아의 Soyuz

는  액체연료만  사용하고  있다

. 아울러  인도의 

PSLV는  액체+고체를  병용하여  시스템을  구성

하고 있다

.

우리나라는 

90년대의 과학로켓 1,2호, 나로호 

상단을 고체연료로 개발한 바 있다

. 또한 ADD

를  중심으로  국방  분야의  미사일  개발을  통해 

고체연료  로켓  기술을  보유하고  있다

. 나로호 

이후 민간 우주발사체 분야에서는 

75톤급 및 7

톤급  액체추진기관을  개발하여  금년 

10월  1.5

톤급  위성을  발사할  수  있는  누리호를  시험발

사할 예정이다

.

미사일지침  폐기에  따라

, 우리나라에서의  고

체연료의 활용성은 첫째로

, 학계 과학탐구용 고

체연료 과학로켓 개발에 활용하여 과학탐구 및 

전문인력  양성에  활용할  수  있을  것으로  보인

다. 둘째로, 초소형/소형 위성발사체 개발시 2~3

단형 고체연료로켓 개발이 가능하며, 또한 소형

위성  발사용  2~3단형  발사체  개발시  고체연료 

로켓과  액체연료엔진을  단별로  다르게  적용하

는 방안도 고려 가능하다. 셋째로 개량형 한국

형발사체의  달착륙선  발사성능  개선을  목적으

로 4단용 고체모터 개발 활용도 가능할 것으로 

보인다. 넷째로, 중대형 우주발사체용 고체연료 

보조부스터 개발에도 활용 가능할 것이다. 

표 6. 고체연료의 우주발사체 활용방안

   자료: 항우연, 내부 검토 자료

현재  우리나라의  우주개발  사업은  국가우주

개발진흥기본계획을  토대로  이루어진다.  현재

는 2018년 수립된 제3차 우주개발진흥기본계획

이  있으나,  금년부터  제4차  우주개발진흥기본

계획 수립절차에 들어갈 계획이다. 


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황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

9

그림 3. 우리나라의 우주발사체 개발 계획

 이번 제4차 우주개발진흥기본계획의 수립시에

는 고체발사체 개발과 관련한 종합적인 정책방

향을  검토할  것으로  예상된다.  우선은  소규모

의 고체연료 개발 사업부터 진행하여 점진적으

로 중대형 보조부스터 개발까지 확장시켜 나가

는 방안을 고려할 것으로 보인다. 아울러, 한국

형발사체 후속사업에 4단용 고체연료로켓 개발

의 필요성 및 타당성 관련한 세부기술 검토 및 

정부 차원 종합검토가 필요할 것으로 보인다. 

 다만,  그동안  세계의  우주발사체  기술개발에

도  많은  변화가  있었으며,  우리나라의  우주개

발목표와  계획에도 변화가  예상된다. 우주발사

체 개발은 독립적으로 이루어지기 보다는 국가

적 우주개발 계획과 세계시장 동향을 반영하여 

추진하게  된다.  기술적  타당성과  함께  국내외 

수요를  감안한  경제성,  앞으로의  확장성  등을 

종합적으로 고려하여야 할 것이다. 

  

4. 결 론

우리나라  미사일  개발의  제약요인으로  존재

하던 한미미사일 지침이 

42년만에 완전 폐기되

었다

. 미사일지침은  주로  ICBM용  탄도미사일 

기술의  개발을  제한하기  위한  것이었지만

, 우

주발사체도  기본적으로  동일한  기술을  사용하

고  있어  대량살상무기의  운반체계로  간주되어 

왔다

. 이로 인해 우리나라의 경우 민간 우주발

사체 개발도 한미미사일지침으로 인해 여러 가

지  제약이  있었다

. 이번  한미미사일지침의  폐

기는 우리나라 우주발사체 개발의 유연성과 활

용성을 높일 수 있는 가능성을 열어준 만큼 매

우 반가운 소식이 아닐 수 없다

.

우리나라의 우주발사체와 관련되는 제약요인

은  한미미사일지침만  있는  것은  아니다

. 미국

은 이번 한미미사일지침 폐기로 한국의 우주발

사체의  제한없는  개발을  인정한  셈이지만

, 그

럼에도 불구하고 그동안 한국의 우주발사체 개

발에  대해  부정적인  입장과  비확산  정책의  연

장선에서  한국의  우주발사체로  발사되는  경우 

미국의 인공위성 부품도 수출을 불허하는 수출

통제정책

(ITAR)를 견지하고 있다.

이것은  비록  우리나라가  자력으로  우주발사

체를 개발한다고 하더라도 미국의 고성능 부품

이  포함된  위성이나

, 외국의  위성을  발사서비

스 하는데 제한이 있을 수 있다는 것을 의미한

. 그동안  정부에서는  미국의  수출통제  문제

를 해결하기 위해 많은 노력을 기울여왔다

. 이

번 미국의 한미미사일지침 폐기를 계기로 미국

의  우리나라  민간우주발사체의  자유로운  활용

에  대한  정책  변화를  의미하는지도  확인할  필

요가 있다

. 앞으로 누리호 개발이 완료되고 국

내의  실용급  위성을  발사하기  전에  이러한  제

반  제약요인을  완전히  해결될  수  있도록  외교

적 노력을 기울여야 할 것이다

.

참고문헌

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한국항공우주연구원

, 2001.

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“한미미사일지침 개정주요 내용 및 의미,
기대효과

”, 2012.10.23.

3. 황진영, ”미국 우주분야 수출통제 체제의 

동향분석 및 정보수집

“, 한국항공우주연구원,

2015.1.


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10

황진영 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.3~10

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설명자료

, 2017.11.

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항공우주산업기술동향

, 제16권, 제1호, 2018,

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6. 장 혁, “한미 「미사일지침」변천과정 이해”,

국방과학기술플러스 

+, Vol. 242, Fourth

Quarter, 2018, pp.10~22.

7. 청와대, “한미 미사일 지침 개정관련 김현종 

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2차장 브리핑”, 2020.7.28.

8. 황진영, “미국의 최신 우주정책 동향 및 

국제협력전략

“, 한국항공우주연구원, 2020.11.

9. 최경운, 조선일보, “미사일지침 폐기로 북핵 

맞설 기회

. . 탄두중량 10t으로 늘려냐”,

2021.05.31.


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항공우주산업기술동향 19권 1호 (2021) pp.11~19

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에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향 

육군 우주력 발전방향

김종범*

1 )

The Alternatives for the Army’s  Space Power 

Development 

Jong-Bum, Kim*

ABSTRACT

The Army has already carried out space operations utilizing space capabilities, and joint

space operations are essential elements in the operation of the entire unit. It is important to
establish the strategy for developing defense space power to strengthen the joint space power
of the army. The space is one of the five-dimensional battlefields in the future - earth, sea,
air, and cybers space. The current space power level is understanding and managing the
situation in outer space, supporting information and communication for wars, and operations
on Earth in outer space. It is needed to suggest the rold of the army with the perspective of
space power operation and realizing joint coordination in the future multi-dimensional
battelefield. Therefore, this study presents development prosepcts of the Army's space
operations through the analysis of trends of space military power in the international
community through changes in the internal and external environment.

초  록

육군은 기존에 이미 우주능력을 활용한 우주작전을 수행해 왔으며

, 합동우주작전은 전 제대의 

작전에 긴요한 요소이다

. 육군 우주력의 합동성 강화를 위한 국방우주력 발전전략이 긴요한 시

점이다

. 우주는 지·해·공·사이버 공간과 함께 미래 5차원 전장의 하나이다. 육군 우주력의 현재

수준은 우주 공간의 상황 파악

·관리, 우주 공간에서 지구상의 전쟁과 작전에 필요한 정보와 통

신을 지원하는 수준이다

. 미래 다차원 전장에서 우주력 운용 개념 정립, 합동성 구현의 관점에서 

육군의 역할과 추진과제를 제시해 볼 필요가 있다

. 대내외 환경변화를 통해 국제사회에서의 우

주군사력 동향 분석을 통한 육군의 우주작전 발전전망을 본 연구에서 제시한다

.

Key Words : Army(육군), Space Capabilities(우주능력), Joint Space Operations(합동우주작전),

Defense Space Power(국방 우주력), Army's Space Operations(육군의 우주작전)

* 김종범, 한국항공우주연구원, 기획정책본부 정책연구부 정책총괄팀

jbkim@kari.re.kr


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

1. 육군 우주력의 의의

국방부는 국방 우주력발전을 위한 노력을 기

울이고 있으며

, 특히 2020년을 계기로 육군 우

주력  발전을  위한  부서  신설

, 전투발전요소별 

세부과제를  추진하고  있다

. 육군은  합동우주전

력의 주요 수행군으로서

, 단말기 기준 위성통신

의 

70%를 육군이 사용하고 있다. 육군은 기존

에 이미 우주능력을 활용한 우주작전을 수행해 

왔으며

, 합동우주작전은 전 제대의 작전에 긴요

한 요소이다

. 육군 우주력의 합동성 강화를 위

한 국방우주력 발전전략이 긴요한 시점이다

.

2000년대  들어  우주활동을  둘러싼  국제사회

의 화두는 

‘우주활동의 안전‧안보‧지속가능성’이

. 상기 슬로건에 대한 국제사회의 합의된 개

념은 없지만

, ‘우주 안전’은 소행성이 충돌하거

나 우주물체가 지구로 낙하하는 것으로부터 안

전한  상태

, 그리고  ‘우주  안보’는  우주에서  우

주물체  간  충돌  등  의도적인  우주물체의  사고

의  예방  및  사고로부터  안전한  상태라고  설명

할 수 있다

[1]. 따라서 안전과 안보가 보장되면 

우주활동의 지속가능성

(sustainability)이 확보되

는 것이다

.

이를  위해 

2010년부터  유럽연합의  주도로 

‘우주활동 국제행동규범안’과 유엔의 ‘우주활동 
장기지속성  가이드라인안

’이  논의되기  시작하

였다

. 양자 모두 국제사회에서 첨예한  노쟁을 

불러일으켰고

, 결국  우주활동  국제행동규범안

은  논의가  정지되어  사실상  폐기에  이르렀다

.

다행히도  우주활동  장기지속성  가이드라인은 

2019년  유엔  우주평화적  이용  위원회(UN
COPUOS)에서 채택되었다. 향후 UN COPUOS
회원국들은 가이드라인의 국내 이행을 위한 방

안들을 논의할 것으로 예상된다

.

우주개발은  정치적  힘으로서의 

‘하드파워’의 

측면을 유지하면서

, 전 세계의 일상 생활에 편

의성을  제공하는 

‘사회 인프라’의 성격도 강화

되고  있다

. 수많은  국가들이  우주기술에  접근

할  수  있게되면서  우주개발  능력을  국민의  자

긍심을  높이는 

‘소프트 파워’로 이용하는  신흥

국가와  개발도상국이  늘어났다

. 또한  ‘시장 실

’를 극복하는 정부 ‘공공사업’의 특성이 강함

에도  불구하고

, 최근에는  미국뿐만  아니라  중

국  또한  우주기술을 

‘상품’으로 활용하여  주요

한 역할을 하고 있다

[2].

4차 산업혁명이라는  변혁의 문턱에 있는  지

, 우리의  우주개발  잠재력을  재발견하고, 돌

파구를  모색하는  지름길을  모색해야  할  것이

. 정부의 체계적인 전략을 바탕으로 산·학·연

이  연계하여 

R&D 역량을  모은다면  우주분야

는 향후 우리의 기술혁신과 국민경제의 중심적

인 역할을 수행할 수 있다

.

우주는 지

·해·공·사이버 공간과 함께 미래 5

차원 전장의 하나이다

. 현재는 우주 공간의 상

황  파악

·관리, 우주 공간에서 지구상의 전쟁과 

작전에 필요한 정보와 통신을 지원하는 수준이

. 미래에는  우주에서  지구상의  전장을  화력

으로 지원하고

, 더 나아가 우주 공간에서 적대

적 쌍방이 전투 또는 전쟁을 벌이는 시점 도래

가 예상된다

. 이러한 상황 인식을 토대로 우리 

육군도  우주력  발전  방향을  설정하고  중

·장기

적  실천과제를  체계화하기  위한  적극  논의가 

필요하다

. 특히  미국을  비롯한  우주분야  선진

국의  군사적  동향  평가하여  우주전력  보호와 

공세적 운용의 특성 등을 파악할 필요가 있다

.

우리나라와  공군  이외에  육군  차원의  우주  정

, 전력  운용  실상과  발전  노력  등을 진단할 

필요가 있다

. 우주 궤도상 위협과 킬러위성, 지

향성 에너지 무기 개발 및 운용 등 육군의 지

상작전에도  영향을  줄  수  있는  실태와  기술적 

진화를 전망할 필요가 있다

. 미래 다차원 전장

에서  우주력  운용  개념  정립

, 합동성  구현의 

관점에서 육군의 역할과 추진과제를 제시해 볼 

필요가 있다

.

육군은 국방부 및 합참의 우주력발전 추진과

제를  지원하고

, 타군과의  협력도  추진하고  있

. 우주를 위해 육군이 내딛는 노력들은 대한

민국  국방우주력발전의  큰  도약이  될  것이다

.


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

13

이러한  대내‧외  환경변화를  통해  국제사회에서

의  우주군사력  동향  분석을  통한 

2030년 육군

의 우주작전 발전전망을 본 연구에서 제시하고

자 한다

.

2. 주요국 우주력 동향

2.1  미국

미국의  역대  대통령은 자신의  임기  중 우주

정책에 대한 지침을 발표한다

. 우주 정책 지침

(SPD)은 우주 활동과 관련된 미국의 정책과 절
차에  대한  정보를  제공한다

. 지금까지  트럼프 

행정부는 

4개의  우주정책지침을  발표한  바  있

으며

, 이는  미국의  우주정책방향을  명확히  설

명해 주고 있다

.

SPD-1은  미국의  유인  우주  탐사  프로그램 

활성화

(2017년)이다. 대통령  정책  지침(2010년)

을  개정하여 

LEO를  넘어, 특히  달에, 그리고 

최종적으로 화성과 다른 천체들에 대한 직접적

인  우주  임무  요청을  명시한다

. SPD-2는 우주

의  상업적 이용에  대한  효율화 규정

(2018년)이

. 행정각부  기관에  기존의  규제를  검토하고 

규칙이  중복되지  않도록  하는  동시에  경제  성

장을  촉진하고  국가안보와  외교  정책  목표를 

향상시키며 미국의 우주 상업 리더십을 장려할 

것을  요청한다

. SPD-3은  국가  우주교통관리

(STM) 정책(2018년)이다. 현재와 미래의 위험을 
충족하고

, 우주 상황 인식과 STM 혁신을 위한 

우선순위를  설정하고

, 국가  안보  우선  순위에 

부합하며

, 미국의 상업적 공간 성장을 장려하는 

새로운 우주 교통 관리

(STM) 방법을 요청한다.

SPD-4는  미국  우주군  창설(2019년)이다. 미  국
방부에 미 육군의 제

6지부를 창설하는 입법 제

안서와 미 우주사령부 창설 등을 지시한다

.

트럼프 행정부는 우주정책 전환을 신속하게 

추진할  수  있는  제도적  기반을  형성하는  작업

도  병행하였다

. 그  결과  2017년  7월  국가우주

위원회

(National Space Council)를 부활시킨 것

이  그  대표적  사례이다

. 이어  2017년  10월  국

가우주위원회 의장인 부통령 마이크 펜스

(Mike

Pence)는 첫 번째 회의를 소집하여 화성탐사계
획을 뒷받침하기 위한 정책적 지원을 구체화하

기 시작하였다

[3].

2019년 8월 우주군  창설준비를 위해 미합중

국  우주사령부가  재창설되었고

, 2019년  12월 

20일  트럼프  대통령이  국방수권법에  서명하여 
우주군 창설이 확정되었다

.

2.2  인도

인도는 국가 안보 목적으로 우주를 활용하기 

위해 

2018년  10월  DSA(Defence

Space

Agency)의  설립을  의회로부터  승인받았고 
2019년  4월  정식  설립되었다. DSA는  국방  이
미지  처리  및  분석  센터

(Defence Imagery

Processing and Analysis Center)와 국방  위성 
제어  센터

(Defence Satellite Control Center)를 

통합하여  우주  안보에  관한  임무  및 

ISRO와 

긴밀한  업무공조를  추진할  계획이다

. 한편  인

도  정부는  무기  시스템  및  군사  기술  개발을 

담당하는  새로운  기관인 

DSRO(Defence Space

Research Organization)의  설립을  허가하였다.
이러한  우주관련  조직의  재편은  인도  우주  전

략의 전환을 위한 초기증거로 평가 받는다

.

2.3  중국

중국은  우주  개혁을  위해 

‘국제화’ 및  ‘상업

’를  병행하여  추진하는  전략을  추구하고  있

. 국제화를  추진하는  방식은  자국의  우주관

련 프로젝트에 외국의 회사를 참여시키는 방식

과  자국의  우주시장에  국내  기업과  외국  기업

이  합작  투자하여  일정부분  또는  제한적으로 

참여시키는 방식이 그것이다

. 2014년 이전 중국

의 우주산업은 국가가 주도하여 운영하는 국영

사업이었으나 

SpaceX 등 일부 우주선진국의 민

간기업에 의한 우주산업 재편 움직임에 대응하

기 위해 

2014년 관련 법 개정을 통해 우주산업


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

에 대한 민간투자를 허용하기 시작했다

. 상업화

로  인해  액체  엔진과  같은  부분품을  생산하는 

신생 스타트업

(start-up)의 수가 증가하였다.

중국의  위성항법시스템인  베이두

(BeiDou)는 

핵심 우주개발 프로그램 중 하나이다

. 중국 정

부는 

2012년부터  2022년까지  약  70억  달러의 

예산을  투입하여  베이두  위성 

2세대 및 3세대

를  우주공간에  배치할  계획이다

. 이와는  별개

로  위성항법  어플리케이션

(application) 개발을 

통해 해외 네비게이션 서비스 시장에서의 점유

율  확대를  위한  적극적인  움직임을  보이고  있

. 이러한 움직임의 일환으로 현재 GPS 칩셋 

대비 

2배가량 더 비싼 베이두 호환 칩셋의 가

격을  낮추기  위해 

20억 위안을 투자하여 태국

의 

Yuan 센터를 건설한 것을 비롯해 튀니지에

도 관련 연구센터 건설을 추진하고 있다

. 이처

럼  중국은 

BeiDou 위성항법  시스템  및  관련 

제반  기술  개발

, 해외  교류확대  등  다양한  육

성정책을  통해  위성항법  분야에서의  영향력을 

점진적으로 넓혀나가고 있는 것으로 분석된다

.

중국은  현재  개발 중인  신형  발사체에 대한 

재사용성

(reusability) 및  액체  추진제  엔진  개

, 발사중량  확대  등에  초점을  맞추고  있다.

SAST에  의해  개발된  장정(Long March)-6호를 
제외하고  중국의  대부분의  발사체는 

CALT가 

맡아  진행  중이다

. 또한  최근  민간  투자를  허

용함에 따라 다수의 스타트업 기업들이 등장하

였으며 

CASIC의  자회사인  Expace가  개발한 

Kuaizhou-11호처럼 독자적인 중소형 발사체 개
발을 목표로 하고 있다

. 이에 따라 중국정부는 

중대형  발사체  개발에  초점을  맞추고  있으며 

민감도가  낮고  기술적  성숙도가  높은  기술의 

경우  관련  규제를  완화하는  한편  그러하지  않

은  기술에  대해서는  국가의  관리가  지속될  것

으로 보인다

.

중국이  개발  중인  신형발사체  중 

Long

March(LM)-5호와  7호는  가장  중요한  역할을 
수행할 것으로 보인다

. 먼저 LM-7호의 경우 기

존의  정지궤도용  발사체인 

LM-2F호를  효과적

으로  대체하는  동시에  중국이  추진  중인  우주

정거장의  재보급  임무를  병행할  것으로  보여 

중국 우주개발 프로그램 수행에 있어 중추적인 

역할을  수행할  것으로  보인다

. 이어 LM-5호의 

경우 가까운 미래에 중국의 주력 중형발사체로 

활용될  계획으로  다양한  페이로드

(payload)가 

탑재될 예정이며 그중에서도 특히 

Chang’e-5호 

및 

Tiangong-3호에 대한 발사임무 수행이 두드

러진다

.

중국의 

‘우주굴기’는  미‧중  우주경쟁을  촉발

하고  있는데

, 군사적  차원에서  미국의  대중국 

위협  인식은

, 중국은  우주를  현대전을  수행하

고 미국과 연합국들의 군사적 효능을 축소하는 

데  효과적인  수단으로  설정하고  있다고  보는 

데서  비롯된다

. 중국의  우주감시  네트워크는 

탐색과  추적  능력을  갖추고  있어  상대국의  우

주활동을 저해할 수 있다는 것 역시 미국이 중

국을 견제하는 이유이다

[4].

2.4  러시아

러시아  정부는  지난 

2016년  향후  10년

(2016-2025)간 우주분야 전략 계획인 연방 우주 
프로그램

(Federation Space Program; FSP)를 

발표하였다

. 이 계획에 따르면 향후 10년간 러

시아는 통신 위성을 최우선 순위 전략 개발 과

제임을  명시하고  있으며  정부  투자가  경제ž사
회적으로 실효적 이익을 강화할 필요가 있음을 

강조하고  있다

. 또한  이전  계획보다  더  많은 

과학관련 프로젝트가 포함되어 있는 점이 눈길

을 끈다

.

FSP와는 별개로 러시아는 자국의 국영 우주

회사인 

Roscosmos의 발전을 위해 새로운 우주

전략을 준비 중으로 이 전략을 통해 향후 우주

관련 프로젝트 수행에 있어 러시아의 독자성을 

강화할  것으로  기대하는  한편

, 기회가  주어질 

경우 국제협력을 추진하는 동시에 전문인력 양

성  역시  적극  추진할  계획이다

. 이에  대하여 

푸틴  대통령은 

2018년  7월  Roscosmos에  대해 


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

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내비게이션

, 위성통신, 위성정보 등의 분야에서 

사회의 다른 분야로 파생되는 서비스로부터 발

생하는 수익은 꾸준히 발생하고 있다고 역설하

였다

. 대표적인 예로 네비게이션, 통신, 원격탐

사 어플리케이션 분야에서의 서비스 제공을 위

해 

2028년까지  약  640기의  위성군을  발사하는 

‘Sphere'

프로젝트를 

추진 

중으로 

이는 

Roscosmos가  상업적으로  이행  가능한  프로젝
트  중  하나로  꼽히고  있다

. 이러한  러시아의 

움직임은 우주산업의 상업화 및 국제 시장에서

의  점유율을  높이기  위한  것들로  내비게이션 

서비스  및  위성통신

, 위성  이미지  시장이  그 

대상이 될 것으로 보인다

.

2017년  4월  채택되어  현재  시행중인 

“Roscosmos Development Strategy until 2030”
은  현재  러시아의  우주시장  점유율인 

4-5%를 

2030년까지  9%로  상승시키는  것을  목표로  설
정하였고  이를  위해  미국  및 

EU를 제외한 과

거 전통적 우방인 인도

, 중국 및 독립국가연합 

소속  국가와의  협력을  추진하고  있으며  특히 

아랍

(Arab) 국가들과의  새로운  협력관계를  모

색하고  있다

. 그러나  러시아의  우주개발에  중

요 역할을 수행하는 

Roscosmos는 약 2천억 루

(30억 달러)에 달하는 막대한 부채로 어려움

을  겪고  있는  것으로  알려졌고  이를  해결하기 

위해 푸틴 대통령은 

Roscosmos에 대한 엄격한 

재무관리를 지시한 바 있어 향후 이 문제가 러

시아  우주개발에  어떠한  영향을  미칠  것인지 

예의 주시하고 있다

.

2018년 3월  러시아 국방장관은  러시아 해군

과 육군을 지원하기 위한 군용위성의 필요성을 

언급하면서  차세대  정찰위성인 

Pion- NKS와 

러시아의  최신  전자  광학  프로그램인 

Bars-M

을  최우선  도입순위로  고려하고  있음을  밝혔

. 이러한 러시아의 군사 자산 현대화 움직임

에  따라  러시아  군은  군에  제공되는  우주관련 

서비스에 대한 통합작업에 나서고 있으며 현재

는 위성 데이터 보완을 위해 해상 및 항공

, 지

상기반 정찰 자산에 의존하고 있는 상황이다

.

2.5  일본

민간부문 우주활동을 수행하는 일본우주항공

(JAXA)는  2018년  예산으로  1,831억  엔을  지

급받았다

. JAXA의 가장 주된 투자분야는 우주 

비행  및  운영과  관련된  영역으로  전체의 

26%

에  해당하는  예산이  사용되었고  이어  국제  공

동으로  추진  중인  우주사업에 

19%의  예산이 

사용된 걸로 분석된다

. 또한 우주 활용분야 및 

우주  기술

, 항공부문  예산을  합칠  경우  전체 

23%(356억  엔)를  차지하며  우주과학  및  탐사 
관련  예산은 

8%(122억  엔)에  해당하는  것으로 

나타났다

.

이를 

통해 

2018년  JAXA는 

Hayabusa-2호를  Ryugu 소행성에 착륙시켰으
며 

ESA와 공동으로  추진하고 있는  수성 탐사

선 

BepiColombo 발사에  성공하는  등  다수의 

성과를 이루었다

.

일본  우주산업  협회

(SJAC)의  조사에  따르면 

일본의 

2017년  우주산업  인력은  8,696명으로 

조사되었다

. 이는 2016년 8,980명보다 3.2%p 감

소한  수치이나  지난 

10년  간  평균치보다는 

15.6%p 높은  수치인  것으로  나타났다. 감소한 
세부분야로는 소프트웨어 분야의 인력이 이 기

간 

9.8%p(118명) 감소하였고 발사체 분야의 인

력 역시 

2.6%p(163명) 감소한 것으로 나타났으

나 발사체 분야의 경우 

10년 전 인력규모와 비

교  시  큰  폭으로  증가한  것으로  나타났다

. 이

는  지난 

10년간  일본이  H-IIA, H-IIB 및 

Epsilon 등 다수의 발사체를 개발함에 따른 결
과로 풀이된다

. 한편 JAXA의 2018년 인력규모

는 

2017년과  비슷한  1,520명  규모를  유지하였

으며  지난 

10년의 기간 동안 안정적인 인력규

모를 유지하고 있는 것으로 조사되었다

. JAXA

의 내부 인력 분포를 살펴보면 엔지니어 및 연

구직이  전체  근로자의 

68.6%를 차지하고 있는 

것으로 나타났으며 인력의 연령대는 

35세 이하 

인력이 

23.2%를, 54세 이상 인력이 14.2%를 차

지하고 있는 것으로 나타났다

[5].


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

3. 과학기술의 발전과 미래 국방

3.1  과학기술  환경의  변화

최근 

IoT, 인공지능, 빅테이터 등으로 알려진 

최신 기술의 등장으로 

4차 산업혁명 시대의 도

래를 맞이하고 있어

, 기존의 인간의 분석, 해석 

능력이 필요한 부분 등이 컴퓨터의 계산으로 대

체되고

, 다양한 제품들의 원격 연결이 가능해진

. 이러한 기술의 등장으로 기존 기술들의 최적

화와 효율성을 극대화가 가능하게 되었고

, 인간

이 할 수 있는 업무를 보다 정확하게 대체하는 

한편

, 독립적으로 활용되던 기술들도 다양한 융

합형태로 적용되는 특징을 보인다

.

국방과 관련하여

, 과거 1, 2차 산업혁명을 통

해 기계화

, 전력, 철도 자동차 등의 발전이 전차,

항공기

, 폭격기 등과 같은 대량파괴 전쟁 양상으

로  반영되었고

, 3차  산업혁명시대에의  컴퓨터 

및 통신 기술의 발전은 위성 감시 정찰

, 정밀유

도무기 등 네트워크 중심전 양상으로 변화하고 

있다

.

4차 산업혁명의 시기를 맞이하는 현재, 선진

국들은 앞서 언급한 

4차 산업 기술을 바탕으로 

기술혁신을 주도하고 있고

, 이를 위한 무기 획득 

체계 변화에서부터 실제 기술의 적용까지 적극

적인 투자와 연구를 진행하고 있다

.

국내에서도 기존 국방 

R&D 또는 민군기술협

력 

R&D 체계 안에서 전장환경 변화 및 첨단 무

기체계  개발에  필요한  핵심기술을  지속적으로 

개발하고자 노력하고 있다

. 그러나, 선진국과 대

비하여 제한적인 재원과 분야에서

, 빠르게 변화

되는  미래  전장  환경에서의  전력  우위  확보를 

위해 광범위한 기초

·원천 국가 R&D 결과가 국

방력 강화로 연결될 수 있는 효율적 

R&D 체계

와  이  체계에  담을  수  있는  도전적

(Game

Changing) 요소 기술 개발이 필요하다[6].

3.2  미래  전장의  변화

역사적으로 전장은 육상전을 기반으로

, 해상

, 그리고 2차대전 중 공중전이 시작되어 최근

까지도 육

·해·공 전장을 기반으로 전장이 형성

이 된다

. 특히, 2차 산업혁명이후 대량생산의 결

과물로서

, 많은 종류의 화기 및 개인 화기의 보

급은 물론

, 전차, 전투기, 전함, 미사일, 로켓 등

의 생산이 보다 쉽게 가능하게 되어 대량파괴

,

살상 위주의 전장이 형성된다

. 3차 산업혁명 이

후에는 지휘통제와 네트워크중심전의 양상이 형

성됨

. 상대 지휘통제부나 핵심적인 시설의 요격

이 가능하게 하는 유도무기

, 정찰위성 등이 사용

되어졌고 전장무기의 사용가능한 물리적인 범위

가  확장되었으나

, 전체적인 양상은 기존의 육·

·공 전장의 내에서 형성되었다 할 수 있다.

그러나 가까운 미래전장은 각국의 최첨단 과

학기술  경연장으로서  형성이  될것으로  보인다

.

전장환경 및 무기체계의 적용이 앞선 전장에서

보다 빠르고 적극적으로 적용이 될 것으로 예상

되고

, 과학기술에의 의존성과 변화속도는 더욱 

가속화  될것으로  전망된다

. 공간적으로는 기존

의 육

·해·공의 전통적인 전장에서 우주 및 사이

버 공간까지 포함한 

4차원 전장이 될 것으로 보

고 있고

, 이러한 공간에서 사용되는 무기체계의 

도입 및 활용이 이미 증가하고 있는 추세이다

.

전쟁의 방식에서도 실시간으로 전장 상황 정보

를 공유하는 것이 가능하게 되고

, 고효율의 무기

를 사용하는 통합 스마트전 양상이 형성될 것으

로 전망된다

.

3.3  정책  환경의  변화

미래국방을 한 마디로 정의하기에는 매우 포

괄적으로

, 앞 절에서 안보, 과학기술, 미래전장

의 변화에 대해 언급한대로 미래국방은 기존의 

국방의 개념을 뛰어넘어

, 4차 산업혁명 및 ICT

기술을 포함한 과학기술 기반의 다차원화된 전

쟁수행 능력과 동시적인 전력통합 능력이 펼쳐


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

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지는 전장이다

. 또한, 이와 같은 구현을 위해 선

행적으로  개발되어야  하는  미래적인  원천기술 

또한 미래국방의 한 부분이라고 할 수 있기 때

문에

, 무기체계 개발을 위한 정책 역시 이에 포

함될 수 있다

. 따라서, 기존의 국방 분야의 폐쇄

, 경직성의 한계를 극복하고 과학기술이 곧 국

방력이 되는 미래전에 대비하는 기초원천 기술

의 개발 정책이 필수적이다

이미

, 많은 선진국들이 미래 전장에 핵심적인 

기술을 획득하기 위한 정책과 예산을 투입하고

는 있는 현재

, 우리나라도 장기적인 기술 트렌드

, 미래전장의 전망 및 국방 수요와의 연계성을 

고려하여  미래국방의  요소기술을  조사

·발굴할 

필요가 있다

[6].

3.4  미래  국방  기술개발사업의  추진  필요성

4차 산업혁명 시대 미래 국방력 우위로 직결

되는 기초

·원천기술 확보를 위해, 정부와 민간의 

과학기술역량을 총체적으로 결집

·활용하여, 국방

R&D만으로는 확보하기 어려운 혁신적 국방기술 
확보  지원이  요구된다

. 기존 국방 R&D의  한계

를 극복하고

, 미래전장 변화에 선제적 대응을 위

해 국가 

R&D 역량을 결집·활용한 미래국방 핵

심원천기술 개발 추진이 요구되는 것이다

.

미래전장  환경  변화를  살펴보면

, 전장공간 

측면에서

, 전장이  지상·해상·공중에서  우주·사

이버 공간으로 확장되어 다양하고 복잡한 다차

원으로  진화하며

, 첨단 정보매체가 등장하면서 

정보공간에서의  우위확보를  위한  정보  작전의 

중요성이 증대되고 있다

.

전투  형태  측면에서

, 다양한  작전요소들을 

연결하여 실시간 정보를 공유하는 네트워크 중

심  작전환경

(NCOE)으로  변화하고,‘다차원  동

·통합전투’를 통해 개별전력의 능력을 극대화

하며

, 정밀 파괴·살상에 의한 최소파괴 및 효과

위주의 전쟁양상으로 전환과 군사 비군사적 제

반  수단을  활용하여  적의  정치적  의지에  타격

을 주어 승리하려는 전쟁 수행이 요구된다

[7].

4. 육군의 우주전략

4.1  감시정찰

센싱분야  국내  기술개발동향을  보면  지금까

지 선진국의 기술을 모방하여 재현시키는 연구

과정을  시도해  왔으며

, 기술보호의  장벽  때문

에  우리의  것으로  만드는데  많은  시일이  소요

되고  있다

. 원천소재인  감지물질을  수입하여 

이것을  응용한  모듈화  기술을  개발하는  데  있

어서  검출  가능한  가스  종류로는 

CO, VOCs,

NOx, SOx, O2 등이  연구되고  있지만, 국내의 
경우  산

·학·연에서의 활발한 연구 진행에도 불

구하고 산업화는 활성화되지 못한 상황에 있다

.

현재 및  향후  우리나라 감시정찰을  위한  위

성으로는 다목적실용위성

, 차세대중형위성, 425

위성  등이  있다

. 위성의  관측자료를  활용하기 

위해  고해상도  위성영상이  요구되고

, 고해상도 

위성  영상의  대용량  크기의  데이터에  대한  실

시간  지상전송의  필요성이  요구된다

. 수십기 

위성의  데이터를  처리할  수  있는  위성자체  자

료처리  시스템이  요구되며

, 위성  운용  궤도면

에서  관측  가능한  국가들과  정부공유  등의  수

단으로 활용하여 우방국과의 결속력 강화가 요

구된다

.

4.2  통신

유선 통신 분야는 

4차 산업혁명과 미래의 다

양한 신서비스에 대응하여 대용량 트래픽을 실

시간으로  처리하고

, 다양한  서비스  수요에  탄

력적으로  대응하기  위한  클라우드  기술

, 어떤 

상황에서도  고신뢰‧고가용도를  제공하는  자율 

네트워킹  인프라를  구현하기  위한  핵심  기술 

분야로서

, 강화학습 기반의 네트워크 관리기술,

그리고  정보중심  지능  네트워크

, 종단간  안전

한  정보  전달을  보장하는  신뢰  네트워크  기술

로서 국방 스텔스 인터넷 기술로 구성된다

.

전파  위성  통신  시스템은  위성통신탑재체와 


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18

김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

지상에서  사용되는  위성통신시스템으로  구성된

. 디지털중계용 위성탑재체 기술 개발 사업은 

디지털  중계가  가능한  위성통신탑재체를  개발

하는 사업이며

, 위치/전황 정보 공유 기술 개발 

사업은 통신탑재체를 이용하여 군에 필요한 아

군 위치 및 전황 정보를 공유하기 위한 위성통

신  응용서비스  개발  사업으로서  위성통신시스

템  개발을  포함하고  있다

. 탑재체용  내방사선 

부품기술 개발 사업은 통신탑재체의 구현에 필

요한 우주급 부품을 개발하는 사업이다

.

사이버보안 분야는 초연결 전장에서 적의 사

이버전 공격으로부터 아군의 공유 정보와 정보

통신체계를  보호하고  전

·후방  전·평시에  무관

한 안전한 국방망 실현을 위한 

AI 기반의 능동

적 사이버공격 예방・탐지・대응 핵심 기술 분야

이다

.

4.3  무인화

무인화는  사람을  대신하여  외부  환경을  인

, 스스로  상황 판단  및  이동하여  주어진  작

업을  수행하는  이동체  설계기술로

, 미래  전쟁 

양상의  다양화  및  전쟁  수단의  다변화로  인하

여 국방 분야에서의 활용이 증대되고 있다

. 미

래  전장은  과학기술의  발달로  지상

·해상·공중·

우주 등 모든 영역에서 감시정찰 및 타격이 가

능한  무인체계로  발전하고  있다

. 정보통신, 센

서기술  등의  발달로  실시간  통합  전장인식  및 

자율주행이  가능하고

, 지상-해양-공중의  복합 

임무수행이  가능한  융복합형  무인체로  발전할 

것이다

. 다수, 다종의  무인이동체  통합  시스템 

운용이 증대할 것이다

.

국방 로봇에 대한 소요는 병력 감축 및 유무

인 복합체계 운용 등으로 

2018년 1% 수준에서 

2030년 10% 수준으로 증대되고 있으며, 생체모

, 착용형 로봇 등 다양한 플랫폼으로 소요가 

확대되고  있다

. 현재까지의  국방  무인화는  대

부분  방위사업청

/국방과학연구소  주관의  기술

개발사업으로  추진함에  따라  소요군과의  공감

대 형성이 미흡하였고

, 先  기술개발 - 後  체계

개발로  연결되는  무기체계  획득절차로  인하여 

개발  완료까지는  장기간  소요되고  있다

. 따라

, 무인화 기술은 산학연의 우수한 기술을 바

탕으로  민간에서  주도하여  원천기술을  확보한 

후 성숙된 기술을 활용하여 군 적용 사업을 추

진할 필요가 있다

.

정찰  및  타격수단으로  활용이  가능하고

, 생

체모방형 로봇

, 군집 로봇 등의 운용을 통하여 

전투력  우위  확보  및  인명손실을  최소화할  수 

있다

. 특히, 장거리, 원격운용을  통한  지능화,

자동화로  전투병력의 

Risk를  획기적으로  줄일 

수 있다

. 플랫폼 설계기술, 소재 기술 및 통신 

기술의 발달로 시가전

, 테러전, 항만과 연안 정

/경비 등 지상·해상·공중 등 다목적 임무 수

행용 무인체계 개발이 가능한 것이다

. 최근 육

군을  중심으로  드론봇전투단  부대  창설

, 드론

Challenge 대회 등을 통해 무인화 체계의 군 

적용을  적극  검토하고  있는  상황을  적극  활용

하여 산학연에서 보유한 기술을 바탕으로 군사

적  응용이  가능한  핵심

, 원천기술을  적극적으

로 개발할 필요가 있다

.

4.4  항법

국가적인 독자 항법정보 제공을 위해 한국형

위성항법시스템

(KPS)이  예타  진행  중이다. 길

찾기부터  코로나 

19

대응까지 

PNT(위치

(Positioning), 항법(Navigation), 시각(Timing)
정보

)는 경제·사회 전 분야에서 활용되는 필수 

인프라이며

, 관련 시장도 성장 중이다. 그러나,

현재는 해외 시스템

(美  GPS 등)에 전적으로 의

존  중이므로

, 국제환경  변화, 신호  장애  등의 

위험에  상시  노출되어  있다

. 평시에는  GPS를 

보완하여  신산업용  초정밀  항법정보를  제공하

, 유사시에는 기본적인 PNT 정보 제공이 가

능한 인프라가 필요하다

. 8기의 KPS 위성을 배

치하여  초정밀 

PNT 정보를  제공하고, 유사시 

교통

·금융·통신 등 국가 인프라 운영의 완전성


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김종범 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.11~19

19

을 보장하는 것이다

. 이로써, 초정밀 PNT 정보 

인프라  구축을  통한  직간접적인  경제적  효과 

창출 및 세계 

7대 우주 강국으로 도약 기반이 

마련될  것이다

. 현재는  6대  우주  강국(美, 러,

EU, 中, 印, 日) 만이 독자 항법위성을 보유 중
이다

.

정확한 

PNT 정보  없이는  현대전/미래전에

서  승리하기  어렵다

. 북한도  사용할  수  있는 

공개된 위성항법 신호는 전쟁 시 차단될 수 있

으며

, 이때 우리만의 독자 시스템이 있다면 전

장에서  매우  유리해진다

. 또한, 다양한  위성항

법 신호를 사용할 수 있다면 적의 항재밍 능력

도 향상된다

. 육군에서는 현재 상용/군용 GPS

수신기를  사용  중이지만

, 특수한  경우를  제외

하고는  대부분의 

KPS 군용  수신기를  사용할 

수  있다

. 미래  모든  전투병들에게  통신장비가 

제공될 수 있고

, 이 장비에 항법수신기를 장착

할 수 있는 것이다

.

후 기

본  연구는  서강대학교  육군력연구소  주관의 

6회  육군력포럼(2020년  10월 29일)에  발표되

었던 원고를 보완한 연구결과입니다

.

참고문헌

1. 유준구, “우주안보 환경 변화에 따른 우주 안보 

제도화의 현안과 과제

”, 국립외교원 

외교안보연구소

, 2021.

2. 스즈키 가즈토, “우주개발과 국제정치”, 한울,

2011.

3. 이승주, “우주공간, 국제정치의 새로운 동향”,

우주정책연구

, Vol. 1, 2019.

4. 과학기술정보통신부, “2019 우주산업 실태조

”, 2019.

5. 최성환, “주변국 우주위협 평가”, 한국항공우주

학회 

2019년 추계학술대회 논문집, 2019.

6. 과학기술정보통신부, 미래국방가교기술개발사업

기획보고서

, 2019.

7. 김종범, “국제사회에서의 우주군사력 동향과 

한국의 우주전략

”, 항공우주력연구, 제8권,

2020.


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항공우주산업기술동향 19권 1호 (2021) pp.20~36

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에서 보실 수 있습니다.

산업·정책동향

재난  분야  중대형급  무인항공기  활용  가능성  조사·분석

김명집*

1 )

An  Analytic  Study  on  Using  Possibility  of  Medium  and 

Large  Class  UAV  in  Disaster  Areas

Kim, Myungjip*

ABSTRACT

Unmanned Aerial Vehicles(UAVs), popularly called drones, have been increasingly used in the

scene of the accident by national disaster and safety authorities in major countries. In spite of

these active applications in public sector, many people still regard small-sized drone’s own

technical limits, i.e. insufficient flight time, short flight distance, and light payload as the biggest

constraints for public operators who want to utilize drones efficiently in disaster and safety area.

This paper is intended to inquire necessity of medium and large class UAVs in semi-wide

disaster areas and to survey and identify what kinds of technical options Korean national disaster

and safety authorities may have based on domestic industrial R&D capabilities. For this study,

macro and micro environmental analyses were performed to review the necessity, and gap

analysis were performed to identify gaps between demand of national authorities and supply of

domestic industries and to present various proposal to close gap between supply and demand

mechanism. Lastly, this paper ends with adequate application proposal to national authorities of

disaster and safety and development portfolio proposal to relevant national ministries of R&D for

medium and large class UAVs development and application in real disaster fields.

초  록

드론이라 널리 불리는 무인항공기

(UAV)는 주요국 국가재난안전 관청에 의해 사고 현장에서의 

사용이 증가되고 있다

. 이러한 활발한 활용에도 불구하고, 소형 드론 고유의 기술적 한계인 부족

한 비행시간

, 짧은 비행거리, 경량 탑재중량은 재난안전 분야에서 효과적으로 드론 사용을 원하

는 공공 운용자에게는 최대 제약으로 간주되고 있다

. 본 논문은 준광역 재난 분야에서 중대형급 

무인항공기의 필요성 조사연구와 국내 산업 연구개발 역량을 기반으로 한국의 국가재난안전 관
청이 가질 수 있는 기술적 선택지들의 조사

·식별하고자 하였다. 이런 연구를 위해, 거시·미시 환

경분석을 필요성 검토를 위해 수행하였고

, 국가관청 수요와 국내 산업 공급 간의 갭 식별과 수

-공급 체계 간에 갭 축소를 위한 다양한 제안을 위해 갭 분석을 수행하였다. 마지막으로는, 본 

논문은 실제 재난 분야에서의 중대형급 무인항공기 개발 및 활용을 위한 적정한 활용방안을 국
가재난안전 관청에게 제안하고

, 국가R&D관계부처에는 개발 포트폴리오 제안으로 마무리하였다.

Key Words : UAV(무인항공기), UAS(무인항공기시스템), Disaster(재난), Safety(안전)

* 김명집, 한국항공우주연구원, 항공연구소 항공기획조정실

kmj@kari.re.kr


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

21

1. 서 론

정부는  국가재난안전  분야의  무인항공  대응

력  필요성을  인식하고  재난

·치안  현장환경에 

특화된 무인비행장치  시스템 개발이라는 

‘국민

안전  감시  및  대응  무인항공기  융합시스템  구

축  및  운용

’ 사업을  2015년  다부처공동기획사

업으로  선정하여 

2017년부터  사업화하였다.

2015년  기획보고서[2]에  따르면  중대형 무인항
공기가  소형  무인비행장치보다  기술적으로  더

욱  적합하지만

, 국가재난치안  관청  수요의  시

급성과  최초  도입  시  운용부담을  고려하여  국

지적  재난

·치안  대응용  소형급  무인비행장치 

시스템을 우선 추진하는 방안을 제시하였다

.

위 사업이 

2020년에 종료됨에 따라, 당초 기

획의도에  따라  그간  변화된  대내외  거시

·미시

적  환경과  활용사례  조사

·분석을  통해  중대형

급  무인항공기의  국가재난

·안전  분야  도입  필

요성을 점검하고자 한다

.

국가재난안전  관청인  행정안전부

, 산림청(국

립산림과학원

), 소방청, 경찰청, 해양경찰청  등 

5대  관청(이하  ‘수요자’)을  대상으로  재난·안전 
분야 중대형 무인항공기 활용 수요조사를 시행

하여  수요를  식별하였다

. 수요조사결과를 국내 

중대형  무인항공기  연구개발

·제작·판매  실적을 

보유한 

5개  산업체·연구소(이하  ‘공급자’)에  제

공하여 

R&D사업화를  통해  공급  가능한  운용

개념

(ConOps: Concept of Operation)을 제안받

았다

. 수요자 요구도와 공급자 운용개념 간 식

별된  갭

(Gap)을  분석하기  위해, 갭  분석  항목 

식별  →  갭  목록화  →  갭  영향성  예측  →  갭 

축소 방안 도출 순의 방법론을 적용하였다

.

수요자

-공급자 조사 및 갭 분석과 함께, 수요

자의  현장관서에서  예상하는  중대형  무인항공

기  운용부담과  인프라

·운용인력  부재  등의  현

실적 어려움을 감안하여

, 국내 항공 인프라 최

대보유기관인  산림청

, 한국공항공사를  대상으

로 현재 인프라를 재난

·안전 대응용 중대형 무

인항공기  운영거점으로  활용하는  방안의  수용

성을 조사하였다

.

본 논문은 이러한 조사

·분석 결과 및 시사점

을  토대로  재난

·안전  대응용  중대형  무인항공

기의 활용

·개발 방안을 제안하고자 한다.

현재의  국가재난안전관리체계망은  인공위성

을 제외하면 첫 번째 계층으로 소방차

, 해경함

, 초동대응인력 등으로 구성된 지상·해상 계

, 두  번째  계층은  소형  드론과  같은 무인비

행장치 계층

, 세 번째 계층은 산림항공헬기, 응

급의료헬기  등의  유인항공  계층으로  크게 

3단

계  계층화가  된다

. 하지만  무인비행장치  고유

의 기술적 한계로 인해

, 첫 번째 계층과 세 번

째  계층  간에  대응능력이  현저히  차이가  나는 

현상을 중대형 무인항공기의 성능

·기능적 능력

으로 메꾸어주는 방안을 제시하고자 한다

.

수요자  측면에서는  중대형  무인항공기의  우

수한  통합임무

(Integrated Mission) 수행능력을 

기반으로 

4가지  대표임무유형과  4가지  대표임

무지역 별로 국내 중대형 무인항공기 산업체가 

운용개념을 통해 제안한 기종의 적합도를 제시

하고 수요자가 배치

·운용 시 참고할 만한 방안

을 개략 제안하고자 한다

.

한편

, 공급자  측면에서  수요자와의  갭  축소

를 위해 향후 체계개발과 같은 

R&D사업화 추

진 시 반영할 필요가 있는 갭 축소 방안을 제

시하고자  한다

. 마지막으로, 국가R&D 관계부

처  측면에서는  한정된  국가재정으로 

R&D투자 

효과  극대화하기  위해

, 3가지  판단유형  별로 

어떠한 

R&D사업화  포트폴리오를  구성할  수 

있는지를 제안하고자 한다

.

그림 1. 조사·분석 방법론 도식


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22

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

2. 본 문

2.1  전제

한국의 항공안전법에는 중형 및 대형 무인항

공기의  등급  판단  기준이  없으나

, 산업통상자

원부  산하의  국가기술표준원은 

2016년  KS W

9000을 제정 고시하며 최대이륙중량 600kg 초
과는  대형  무인항공기

(Large UAV), 150kg 초

과 

600kg 이하는  중형  무인항공기(Medium

UAV), 25kg 초과 자체중량 150kg 이하는 중소
형  무인동력비행장치

(Light UAV)로  분류하였

[3]. 하지만, 현재까지 국내에서 개발된 무인

항공기  중  최대이륙중량이 

600kg을  초과하는 

기종은  극소수이므로

, 조사대상 범위의 확대를 

위해 본 논문에서는 중형

, 대형 무인항공기 분

류 기준을 다음과 같이 위 국가표준과 일부 다

르게 분류

·적용하였다.

Ÿ

대형  무인항공기

: 항공안전법 시행규칙 제2

조에서  규정한  연료의  중량을  제외한  자체

중량이 

150kg을  초과하는  사람이  탑승하지 

아니하고 원격조종 등의 방법으로 비행하는 

비행기 또는 헬리콥터

Ÿ

중형  무인항공기

: 항공안전법  124조  및  동

법  시행규칙  제

305조에  따라  초경량비행장

치  안전성  인증  대상인  최대이륙중량이 

25kg을 초과하는 무인비행기, 무인헬리콥터 
또는 무인멀티콥터

2.2  재난

국제연합

(UN)은 재난(Disaster)을 ‘인간의 사

, 물질적·경제적·환경적  손실과  영향을  포함

하여  사회의  기능이  심각하게  붕괴된  상태로

, 피해를 본 지역의 대응능력을 초과하는 경

’로 정의하고 있다.

한국은  「재난  및  안전관리  기본법」

(이하 

‘재난안전법’)에  따라  재난을  “국민의  생명·신

·재산과  국가에  피해를  주거나  줄  수  있는 

”으로 법률적으로 정의·규정하고 있다. 또한,

재난안전법은 재난을 자연재난과 사회재난으로 

다음과  같이  분류하고  있다

. 사회재난은  재난

안전법 제

3호 제1호 나목에 정한 시군구재난안

전대책본부 이상이 운용된 재난이다

.

자연
재난

태풍·홍수·호우·강풍·풍랑·해일·대설·
낙뢰·가뭄·지진·황사·조류대발생·조수·
화산활동·소행성/유성체  등  자연우주  물체의 
추락·충돌,  그  밖에  이에  준하는  자연현상으
로 인하여 발생하는 재해

사회
재난

화재・붕괴・폭발・교통사고(항공사고  및  해상사
고를  포함)・화생방사고・환경오염사고  등으로 
인하여 발생하는 대통령령으로 정하는 규모 이
상의 피해와 에너지・통신・교통・금융・의료・수도 
등  국가기반체계의  마비,  「감염병의  예방  및 
관리에 관한 법률」에 따른 감염병 또는 「가축
전염병예방법」에 따른 가축전염병의 확산 등으
로 인한 피해

표 1. 재난 분류

재난안전법에 따라 행정안전부는 사회재난과 

사고  통계는  재난연감에

, 자연재해  통계는  재

해연보에 정리

·수록하여 매년 발행하고 있으며,

사회재난은 

28종, 일반사고는 23종의 유형으로 

통계를  관리하고  있다

. 한편, 재해연보는  당해 

자연재난의  국내외  개요

, 발생·피해 및 복구비 

통계

, 최근 10년간 통계 등을 수록하고 있다.

구분

유형

사회
재난

산불, 유해화학물질 유출사고, 대규모 수질오염, 
대규모 해양오염, 공동구재난, 댐붕괴, 지하철 
대형사고, 고속철도 대형사고(일반철도 포함), 
다중밀집시설 대형화재, 인접국가 방사능누출, 
해양선박사고, 사업장 대규모 인적사고, 
다중밀집 건축물 붕괴 대형사고, 교정시설 재난 
및 사고, 가축질병, 감염병 정보통신, 금융전산, 
원전안전(방사능누출사고), 전력, 원유수급, 
보건의료, 식용수, 육상화물 운송, GPS전파 혼신, 
해양유도선사고, 공연장 안전사고, 기타

사고

도로교통, 화재사고, 산불사고, 철도사고(열차, 
지하철), 폭발사고, 해양사고, 가스사고, 
유·도선사고(내수면, 해수면), 환경오염사고, 
공단내 시설 사고, 광산사고, 전기(감전)사고, 
승강기사고, 보일러사고, 항공기사고, 붕괴사고, 
수난사고(물놀이, 익사 등), 등산사고, 추락사고, 
농기계사고, 자전거사고, 레저(생활체육)사고, 
놀이시설사고

표 2. 사회재난 및 사고 유형 분류

최근 

10년간(2009~2018) 사회재난은  국민안

전 의식 제고와 국가재난안전 관청의 노력에도 

불구하고  증가  추세로서

, 총  94건이  발생하여 


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

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2,508명의  인명피해와  약  2조8천억  원의  재산
피해가 발생했다

[4].

그림 2. 최근 10년간(2009~2018년)

사회재난 발생 추이 (단위: 건) [4]

사회재난 급은 아니지만

, 사고로서 최근 3년

(2016~2018)간 총 88만여 건이 발생하여, 약 1
백만 명의 인명피해와 약 

1.6조 원의 재산피해

가 발생했다

[4].

한편

, 자연재난으로는  최근  10년간(2009~

2018) 인명피해 331명, 이재민 20여만 명, 재산
피해  약 

3조6천억  원이  발생하였고, 피해복구

비로 약 

7조7천억 원이 중앙지원과 자력복구로 

투입되었다

. 특히, 자연재난은  지구온난화, 라

니뇨

·엘니뇨, 극지 융빙 등의 전(全) 지구적 공

통원인으로 한반도의 이상기후도 해마다 그 양

상이 변화 중이다

.

2.3  도입  환경분석

재난

·안전  분야의  중대형  무인항공기  도입 

필요성  검토를  위해

, 거시적·미시적 환경과 활

용사례 분석을 수행하였다

.

거시적  환경분석은 

STEEP 기법을  사용하여 

사회

, 기술, 경제, 환경, 정치/법규 등 5가지 거

시환경 요소별 분석을 통해 영향성과 핵심근거

를 조사

·분석하였다.

미시적  환경분석은  국가재난안전관리체계의 

항공계층

, 무인비행장치 대비 장단점, 투입가능 

재난유형

, 무인기  기술동향, 무인기  후보군  등

의 세부적인 요소에 대해 조사

·분석하였다.

국가

재난안전
관리체계

Ÿ 관계관청은  약  137대의  유인항공기 

운용 중, 고위험 조건에서 운용제약

Ÿ 무인비행장치도  제한적  임무에  운용 

중, 성능·기능 한계로 대응공백 존재

무인비행

장치 
대비 

장단점

Ÿ 무인비행장치  대비  성능·기능·운용 

측면에서 우월한 장점 보유

Ÿ 반면 획득비, 운용유지비, 사고 시 피

해규모 등은 단점

투입가능
재난유형

Ÿ 사회재난  유형  28개  중  10개,  일반사

고 유형 23개 중 4개 유형 투입 가능

Ÿ 자연재난은  기상환경에  따라  투입  가

능여부 좌우

무인기

기술동향

Ÿ 중대형급  무인항공기  전문  항공산업

체는 소수

Ÿ 정부는  무인항공기  인증기술  기준  개

발사업 추진 중

Ÿ 기존  국가R&D사업·과제와  중복성은 

적고 차별성은 큼

무인기
후보군

Ÿ 국내  중대형  무인항공기  전문  항공산

업체 기술개발 현황과 제품 확인

Ÿ 최대이륙중량,  운용반경,  운용시간  등

의 핵심 성능 벤치마크

Ÿ 재난·안전  대응용  중대형  무인항공

기 후보 발굴

표 4. 미시환경 분석

활용사례 분석으로는 무인비행장치의 국내외 

전반적인  활용사례와  중대형  무인항공기의  국

외  주요  활용사례를  조사하였으며

, 재난·안전 


Ÿ 도시화 및 지구온난화로 재난이 복잡화, 대

형화·집중화, 불확실화, 초국경화

Ÿ 국민의  재난·안전  민감도  증가와  SNS  전

파력 증대로 여론 파급력 증대

Ÿ 국가의  재난  대응능력에  대한  국민적  기대 

수준 증가


Ÿ 중대형  무인항공기  시장은  군용시장이며, 

상용시장은 미형성 상태

표 3. 거시환경 분석

Ÿ 국내외에서 공공목적·과학탐사용으로 시범

운용 중

Ÿ 해외 대규모 재난 현장에 군사용 중대형 무

인항공기 임시 투입 사용


Ÿ 글로벌  재난  경제  손실액은  최근  20년간

(1998~2017) 2,908억 달러

Ÿ 최근  10년간(2009-2018)  국내  사회재난으로 

2조8천억 원 재산피해

Ÿ 자연재난은 3조6천억 원 재산피해와 7조7천

억 원 피해복구비 투입


Ÿ 기후변화로 라니냐, 엘니뇨, 연안지역 침수, 

극한 저온/고온 등 빈번 발생

Ÿ 기후변화에 따른 산불, 홍수, 호우 등의 증가
Ÿ 산업화로 인한 유류·유해화학물질 유출 등

의 환경오염과 생태계 파괴 우려


/


Ÿ 무인비행장치  법규제는  촘촘하며,  산업  활

성화 정책 지원 활발

Ÿ 반면, 무인항공기(자체중량 150kg을 초과)는 

법령·기술기준 정비 필요

Ÿ 또한,  초기  공공시장  창출  등의  제반  육

성·진흥 정책 미약


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24

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

분야에 특화된 중대형 무인항공기 상용화는 없

는 것으로 파악되었다

.

무인
비행
장치

Ÿ 국내  상당수  재난·안전  관계관청은  행정

규칙  운용  중

Ÿ 국내외  관계기관들은  소방,  치안,  해양, 

산림  등  다양한  분야에서  사용

Ÿ 초동대응뿐만  아니라  재난원인  분석  분

야도  활용  중

중대형 

무인

항공기

Ÿ 후쿠시마  원전  사고지역과  같은  준광역 

재난  현장에서  군용  중대형  무인항공기 
임시  투입,  농업용  중형  무인헬기  개량 
후  사용  등

Ÿ 미  NASA는  퇴역  군용  무인항공기를  양

여  받아  과학탐사용  개조·사용

Ÿ 한국은  재난·안전  분야  중대형  무인항공

기  활용사례  없음  (해양수산부·해양경찰청
은  ‘19년  해양임무용  틸트윙  무인항공기  개
발  착수)

표 5. 미시환경 분석

위와 같은 도입 환경분석을 통해

, 국가 재난

안전관리체계에 

(준)광역적  재난·안전사고  대

, 유인항공기-무인비행장치  간  성능·기능적 

공백  제거

, 유인항공기의  경제적·기술적  대체 

등의 필요성을 확인하여 중대형급 무인항공 계

층을  도입할  경우의  대규모  재난

·안전  대응능

력이 제고될 수 있음을 확인하였다

.

그림 3. 재난안전 분야 중대형 무인기 도입 필요성

2.4  수요자  조사

국가재난안전  관청을  수요자로  삼아  구조화

된 설문지와 인터뷰 방식으로 활용 수요조사를 

시행하였다

. 수요자 5개 기관 중 8개 관계부서

에서 

9명이  응답하였고, 조사  시기는  2019년 

12월이다. 응답  정확도  제고를  위해  조사계획 
및 설문항목의 설명을 먼저 시행했다

.

설문항목은 총 

13개로, 무인비행장치 만족·불

만족 사항

, 중대형 무인항공기 도입 필요성, 과

거  도입  검토여부

, 활용가능  재난유형, 기대임

무  및  통합임무

, 기대  성능·기능, 최초  시범운

용 가능 임무

, 긍정효과 및 우려사항 등이다.

조사결과에 따르면

, 산림·해양 임무분야가 기

술적 요구도가 가장 높았다

. 산림은 산불이 강

풍  조건에서  빠르게  확산되는  점을  주목하여 

최대 풍속 

15m/s의 환경조건에서도 임무가 가

능해야  한다고  했으며

, 해양은  3단계로  임무 

등급을  구분하고  최고 

3단계의  해양안보임무

(MDA: Maritime Domain Awareness)로  함상
이착함 기능을 요구하였다

. 한편, 행정안전부는 

재난 현장의 모니터링 및 대응자원관리를 위한 

전체 상황인식

(Situation Awareness)을 위해 24

시간 이상의 체공능력을 기대하였다

.

수요

Ÿ 행정안전부,  경찰청,  해양경찰청,  국립소방

연구원,  국립산림과학원  등

활용 
수요
조사

Ÿ 중대형  무인항공기  필요성,  운용실적,  운용

검토여부  등

Ÿ 무인비행장치  운용  만족/불만족  사항
Ÿ 중대형  무인항공기  기대임무,  통합임무,  성

능·기능,  최초  시범운용  가능임무,  기대효과, 
우려사항,  특별  고려  사항  등

활용 
수요
조사 
결과

Ÿ 행정안전부  :  전체  상황인식(SA)을  위한  24

시간  이상  체공능력  요구

Ÿ 국립산림과학원  :  운용반경  100km,  임무중

량  100kg,  운용시간  5시간

Ÿ 해양경찰청  :  3단계적  요구를  통해  최고  단

계  경우  운용반경  100km,  임무중량  100kg, 
운용시간  5시간  및  함상이착함  기능과  SAR 
장착  요구

Ÿ 경찰청  :  무인비행장치의  짧은  비행시간으

로  1시간  이상  체공능력  요구

Ÿ 대부분  관청  :  비우호적  기상환경  조건에서

도  운용능력  기대

표 6. 수요자 조사결과 요약

수요

행안부

경찰청

해경청

국립산림

과학원

임무

전체상황

인식(SA)

현장감식, 

실종자 

수색, 

현장상황 

파악

해양임무

(3단계)

산불, 

산사태, 
병해충, 

산림조사

운용
반경

1km

1~5km

5,  80, 

100km

100km

표 7. 수요자의 기술적 요구도 


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

25

2.5  운영거점  후보군  수용성  조사

(軍)을 제외한, 국내 항공 인프라 최대보유

기관인 산림청의 산림항공본부와 한국공항공사

를 대상으로 현재 보유 중인 항공 시설

/장비/

인력  등의  인프라를  재난

·안전  대응용  중대형 

무인항공기  운영거점으로  활용할  수  있을지에 

대한 가능성 및 수용성 조사를 시행하였다

. 조

사의  필요성은  두  가지인데

, 첫째는  수요자의 

중대형 무인항공기 시스템 배치

·운용 부담이며,

둘째는 무인비행장치가 통상적으로 단위임무용

이라면  중대형급  무인항공기는  중량

/성능/기

능적 우월성으로 다양한 임무의 통합임무와 같

은 다목적 활용이 가능하기 때문이다

.

조사결과에 따르면

, 산림청이 재난·안전 대응

용  중대형  무인항공기에  대한  높은  수용성을 

보여주었지만

, 한국공항공사는  공항에서의  고

정익  무인기  활주로  사용

, 수직이착륙  무인기 

헬기장 사용 등에 대해 낮은 수용성을 보였다

.

이는  산림청  인프라는  산림재난  전용이나

, 공

항은  민항기  또는

(그리고) 군용기가  공통으로 

사용하는 인프라인 점이 작용되었다

.

조사
대상

Ÿ 산림청(산림항공본부),  한국공항공사

수용성 

조사

Ÿ 중대형  무인항공기  운용을  위한  높은  수

준의  현장운용인력,  이착륙장,  행거,  GCS 
등  필요성

Ÿ 기존  항공  인프라를  활용한  투자  효율성 

제고를  위해  수용성  조사

수용성

조사
결과

Ÿ 산림청(산림항공본부)  :  전국  12개  산림

항공관리소에  국내  최대  규모(軍  제외)
의  산림항공헬기  운용  중이고,  무인비행
장치  활용도도  높아서  중대형  무인항공
기  운용  수용성  높음

Ÿ 한국공항공사  :  기술적  우려,  기존  민항

기  및  군용기와의  운용  간섭,  항공관계
법령의  미비,  유·무인기  공역통합  진도 
등의  사유로  중대형  무인항공기의  공항 
수요성이  낮음

표 8. 운영거점 후보군 수용성 조사

그림 4. 산림청 산림항공관리소 배치도

구분

국제공항  (7개)

국내공항  (7개)

민간
공항

김포ㆍ제주ㆍ무안ㆍ

양양

울산ㆍ여수

군 

공항

김해ㆍ대구ㆍ청주

광주ㆍ포항ㆍ사천ㆍ

군산ㆍ원주

표 9. 한국공항공사 관리 공항 현황

수요

행안부

경찰청

해경청

국립산림

과학원

운용
시간

24시간

1시간+

1,  4, 

5시간

5시간

임무
중량

-

3kg

10  /  30 
/  100kg

100kg

임무
장비

EO/IR

EO/IR

EO/IR,  SAR, 

SATCOM, 

화물랙 

EO/IR, 

화물랙

착륙

수직

이착륙

수직

이착륙

수직

이착륙

수직

이착륙

항법

자동항법

자동·수동 

항법, 

SAA, 
DAA

자동·수동 

항법, 

SAA, 
DAA

자동항법,

DAA

운용 

및 

임무
지역

산악, 
농지, 

도로/철

도,  도시, 

산업단지, 

해양, 

해안선

해양을 
제외한 
대부분 

지역

해양, 

해안선, 

항만, 

도서지역

산악

운용
환경

우호적, 

비우호적

(태풍, 

호우  등) 

기상

우호적 

기상, 

비우호적

(우천) 

기상

우호적, 

비우호적

(태풍, 

풍랑, 
해일, 
해무)

우호적, 

비우호적 

기상(최

대  풍속 

15m/s)


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26

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

2.6  공급자  조사

국내  중대형  무인항공기  연구개발

·제작·판매 

실적을  보유한 

5개  산업체·연구기관을  대상으

로  수요자  요구도를  충족시킬  수  있는  공급자 

운용개념을 제안받아 심화 인터뷰를 통해 산업

역량을 조사

·분석하였다.

공급자 조사를 위해 

‘기본플랫폼’이라는 개념

을  적용하였다

. 중대형 무인항공기 개발 비용·

기간은 무인비행장치 대비 상대적으로 많고 길

므로

, 기존의  시제품  및  양산품을  기본형상,

, 기본플랫폼으로 삼아 재난·안전 대응에 필

요한  추가적인  성능

·기능을  개발하는  방식의 

접근법을  적용하였다

. 이를  통해  사업의  기술

적 리스크 경감 및 투자효과 제고가 가능하다

.

그림 5. 재난·대응용 중대형 무인항공기 기술개발 

접근법

공급자 운용개념 조사 분야는 통합임무내용

,

운용개념도

, 임무선도, 시스템  구성도  및  기체 

형상도

, 성능 및 제원 제안, 결함·사고 시 비상

대처방안

, 운용방안, 기술개발안 등으로 구성하

였다

.

공급자 조사는 공급자의 충분한 항공분야 전

문성을 고려하여 운용개념 조사 양식을 구조화

하여  추후  수요자

-공급자  갭  분석에  편리성을 

제고하였다

. 다만, 앞서  수요자  조사는  수요자 

그룹의  항공분야  비전문성을  고려하여  설문항

목 설계 시 응답 가능한 사항만을 설문 항목화

하였다

. 이에  따라  갭  분석  단계에서  수요자 

조사에  포함되지  않은  전문적  항목은  본  논문

의  근거인  정부용역의  주관기관인  한국항공우

주연구원이  수요자에게  필요하다고  판단되는 

적정한 요구도 수준을 적용하였다

.

그림 6. 수요자-공급자 조사항목 구조화

공급

Ÿ 한국항공우주산업,  대한항공,  성우엔지니어링, 

베셀에어로스페이스,  한국항공우주연구원

운용
개념 
조사

Ÿ 현  기술역량으로  사업  시  달성  가능  제안
Ÿ 주임무/보조임무,  운용개념도,  임무선도
Ÿ 성능·제원,  결함대처방안,  운용·개발방안

조사
결과

Ÿ 중량등급  :  9개  제안기종(대형  5,  중형  3, 

소형  1)  제안

Ÿ 선행연구실적  :  제안기종  모두  보유하여 

사업  시작시점(‘21년  전제)  TRL  5~6  예상

Ÿ 목표  기술성숙도  :  개발  종료  시  7~9  예

상  (9:  1개,  8:  6개,  7:  2개)

Ÿ 기체유형  :  회전익  4개,  고정익  2개,  복합

형  2개,  틸트로터  1개

Ÿ 추진기관  :  전기모터  3개,  로터리/피스톤 

3개,  가스터빈  2개,  복합형  1개

Ÿ 기본플렛폼  원조모델  :  고유기종  4개,  타

산업체  2개,  해외구입  1개,  군  1개

Ÿ 주요  성능지표  :  대형급  제안기종  운용반

경  최소  100km  이상,  운용시간은  태양광 
HALE  7일  최장  제안,  최대임무중량은  대
형급  3개가  최소  110kg  이상  제안

Ÿ 주요  기능지표  :  제안기종  5개  정전기  방전

장치,  방빙/제빙장치는  1개  기종은  착빙탐
지센서,  2개는  선택사항  제안.  ADS-B는  5
개  제안기종  장착  제안

Ÿ 통신지표  :  C2  통신은  이중화  이상,  임무

데이터  통신은  3개  기종은  이중화.  2개 
기종은  SATCOM  장착  제안

Ÿ 내풍성  :  대부분  기체가  10m/s  내외  내풍

성  제안

Ÿ 임무장비  :  모든  제안기업이  수요자  요구

에  따라  임무장비  다변화  입장

Ÿ 탐지  및  회피  :  ABSAA  기반의  ADS-B, 

Transponder  활용  DAA  방식  제안(8개  기종)

Ÿ 현장운용인력  :  대형급  기체는  5~7명,  중

형급은  최소  3명  이상  필요  제안

표 10. 공급자 조사 결과 요약


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

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제안기관

/

기본

플랫폼

한국항공

우주산업

대한항공

성우엔지니어링

베셀에어로스페이스 한국항공우주연구원

무인화

경량헬기

KUS-VT

KUS-VH

Argos

MPUH

B-30

CT-UAS

EAV-2

EAV-3

중량

등급

용역

(1)

대형

대형

대형

중형

대형

중형

대형

소형

중형

국가

표준

대형

중형

중형

중소형

중형

중소형

대형

소형

중소형

선행연구

실적

자체투자

기술이전

/자체투

절충교역

/

자체투자

국가R&D 국가R&D

타 

산업체

자체투자

타 

산업체

국가R&D

자체투자

(국가R&D)

자체투자

(국가R&D)

TRL

현재

(2)→목표

6→8

6→8

6→8

5→8

6→8

6→8

7→9

5→7

5→7

기체  유형

회전익

틸트로터

회전익

복합형

회전익

회전익

고정익

복합형

고정익

추진기관

가스터빈

로터리

가스터빈

모터/내

내연기관 전기모터

왕복동

전기모터 전기모터

기본플랫폼

원조  모델

해외LSA유

인헬기

TR-60

육군

500MD

고유

고유

넥스컴스

B-30

독일

CTLS

고유

고유

운용반경

(km)

100

80~100

100~200

50

50

4

500

50

50

운용시간

(시간)

5

5

2.5

12

6

0.5

14

12

168

(7일)

최대임무

중량(kg)

110

20

327

10

60

20

400

2

10

정전기

방전장치

장착

장착

장착

장착

장착

-

-

-

-

방빙/

제빙장치

탐지센서

장착

-

-

선택적

장착

선택적

장착

-

-

-

-

ADS-B

장착

장착

장착

장착

장착

-

장착

TransponderTransponder

C2

3중화

2중화

2중화

2중화

2중화

2중화

3중화

3중화

3중화

임무

데이터

2중화

단일

단일

단일

단일

2중화

2중화

단일

단일

SATCOM

적용

-

-

-

선택장비

-

적용

-

-

내풍성(m/s)

(3)

10

15~20

8.7

15

15

14

5.1~15.4

10~20

5~10




·



(4)

EO/IR

기본

기본

기본

기본

기본

일부

기본

기본

기본

MPR

선택

-

-

-

-

-

-

-

-

스펙트럴

-

-

-

선택

(멀티)

-

-

-

-

-

LiDAR

선택

-

-

-

-

-

-

-

-

소화탄

선택

-

선택

-

선택

기본

-

-

-

구명부이

선택

-

선택

-

선택

-

선택

-

-

구호물자

선택

-

선택

-

선택

-

선택

-

-

DAA

ADS-B

ADS-B

ADS-B

ADS-B

ADS-B

-

ADS-B

TransponderTransponder

SAA

비행영상

비행영상 비행영상 비행영상 비행영상 비행영상 비행영상 비행영상 비행영상

운용인력(명)

7

5

5

3

3

6

6

3

3

단위편제

획득예상가

(5)

비공개

비공개

비공개

비공개

비공개

비공개

비공개

비공개

비공개

(1)  등급  기준은  이륙중량  25kg  ~  자체중량  150kg은  중형,  그  초과는  대형으로  분류
(2)  2021년  기준
(3)  내풍성  조건은  이착륙,  순항,  호버링  등의  경우별로  수치  차이가  있을  수  있음
(4)  운용개념에  없다  하여도  수요자  요구도에  따라  선택  장착  가능한  경우도  있음
(5)  조사  참가  산업체의  민감한  입장을  감안하여  본  논문에서는  비공개  처리함

표 11. 제안기종별 운용개념 제안 종합


background image

28

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

2.7  수요자-공급자  갭  분석

구조화된  갭  분석  항목

[그림  6]을  사용하여 

아래의 갭 분석 흐름도에 따라 수행하였다

.

1단계

2단계

3단계

4단계

갭  식별

갭 목록화 

및 정의

갭  영향성 

예측

갭 축소 

방안 제시

갭  분석 

항목별 

갭  식별 
및  분류

중복  갭 

통합・조정, 
목록화,  갭 

정의

축소・해소
없을  경우 

영향성 

예측

갭  축소 

방안  도출 

및  제시

그림 7. 갭 분석 흐름도

갭 

분석 
항목

Ÿ 임무유형,  기체유형,  성능지표,  임무장비, 

항법유형,  운용지표,  기능지표,  통신지표, 
경제성,  결함대응  10개  세부분야  23개  항
목으로  구조화

목록

Ÿ 23개  항목에서  총  13개  갭이  식별
Ÿ 공통  갭  8개,  해경·행안부·경찰  갭  각각 

2/2/1개,  장거리·근접임무  갭  1개

영향

Ÿ 식별된  13개  갭으로  인한  부정적  영향  분

야로  운항안전  6개,  임무제약  10개,  배치·
정비  제약  5개(이상  중복  허용)  예측

축소
방안

Ÿ 식별된  13개  갭  축소·해소를  위한  23가지 

방안  제시

표 12. 수요자-공급자 갭 분석결과 요약(1)



수요자

영향  분야

갭  축소·해소  방안의

주도방식

운항안전

임무제약

배치/정비

1

해양  MDA  임무 

함상이착함

해경청

(1)  수요자  (요구도↓)
(2)  공급자  (기능↑)

2

24시간  체공

행안부

(1개 기종外)

(3)  수요자  (운용성↓)
(4)  수요자  (운용성↓)

3

해양임무용  SAR  장착

해경청

(1개 기종外)

(5)  수요자  (기능↓)

(6)  공급자  (장비↑)

4

방빙/제빙  장치

공통

(3개 기종外)

(3개 기종外)

(7)  공급자  (기능↑)
(8)  수요자  (운용성↓)

5

임무데이터  통신  백업 

공통

(3개 기종外)

(9)  공급자  (통신↑)

6

SATCOM

장거리/

지·수면근접

(3개 기종外)

(3개 기종外)

(10)  수요자  (요구도↑)

7

악천후  운용환경

공통

(11)  수요자  (운용성↓)
(12)  공급자  (성능↑)

8

인구·시설  밀집지역

행안부,

경찰청

(13)  수요자  (운용성↓)
(14,15)  수요자  &  공급자
        (요구도  절충/합의)

9

기술검증  및  규제

공통

(16)  감항당국  (법규정비)

10

운영거점

공통

(산림外)

(17,18)  수요자&수요자  (합의)
(19)  수요자&전문기관 (위탁)

(20)  수요자  (투자↑)

11

체계개발  ILS요구도

공통

(21,22,23)  수요자&공급자
(요구도  절충/합의)

12

수요-공급  시장

공통

13

고장·사고율  허용목표

공통

표 13. 수요자-공급자 갭 분석결과 요약(2)

구조화된 

23개 항목 중 16개 항목에서 갭이 

존재하였다

[표 14]. 이때  해당 갭의  유형을 다

음 

3가지로 분류하였다.

Ÿ

희소성 

: 소수의 공급자만 수요자 요구도를 

충족하는 운용개념을 제시한 경우

Ÿ

제한성 

: 공급자 운용개념이 수요자 요구도

를 특정조건에만 충족할 경우

Ÿ

구체성 

: 공급자  운용개념  제안에  필요한 

명확한  기준

, 수요자  요구  및  협의사항이 

없어 구체적 제안이 어려운 경우

이후

, 중복적  갭을  통합・조정하여  총  13개 

갭을  식별하여  목록화하고  각  갭에  대해  정의

하였다

[표 15]. 각 갭 별로 해당 갭이 축소 또

는  해소되지  않을  때  예측되는  부정적  영향성

을 식별하였다

[표 16]. 마지막 단계로, 해당 갭

을 축소 또는 해소하기 위해 위한 

23개 방안을 

제시하였다

[표 13, 17].


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

29

구분

항목

갭 

유형

수요자-공급자  갭

임무
유형

재난유형

제한성

Ÿ 악천후  운용환경
Ÿ 인구·시설  밀집지역

대응시기

희소성

Ÿ 해양  MDA  임무  함상이

착함  (1개  기종)

제한성 Ÿ 악천후  운용환경

임무지역

제한성 Ÿ 인구·시설  밀집지역

기체
유형

수직이착륙

-

Ÿ 대부분  충족  (7개  기종)

성능
지표

운용반경

희소성

Ÿ 해양  MDA  임무  함상이

착함  (1개  기종)

제한성 Ÿ 악천후  운용환경

운용시간

희소성

Ÿ 24시간  체공(행안부  수

요)  (1개  기종)

제한성 Ÿ 악천후  운용환경

최대

임무중량

희소성

Ÿ 해양  MDA  임무  함상이

착함  (중량  부족)

제한성 Ÿ 악천후  운용환경

임무
장비

임무장비·탑

재물
종류

희소성

Ÿ 해양  MDA  임무  함상이

착함  (1개  기종)

Ÿ 해양임무용  SAR  장착  (1

개  기종  MPR)

제한성 Ÿ 악천후  운용환경

항법
유형

자동·수동항

-

Ÿ 모두  충족

DAA,  SAA

구체성 Ÿ 기술검증  및  규제

기능
지표

정전기 

방전장치

-

Ÿ 일부  충족  (5개  기종)

방빙/제빙 

장치

희소성

Ÿ 방빙/제빙  장치  (2개  기

종,  1개  기종  착빙  탐지)

ADS-B

-

Ÿ 대부분  충족  (8개  기종)

통신
지표

C2  통신 

백업

-

Ÿ 모두  충족

임무데이터 

통신  백업

희소성

Ÿ 임무데이터  통신  백업 

(2개  기종)

SATCOM

희소성

Ÿ SATCOM  (2개  기종,  기

타  1개  기종은  선택장
비)

운용
지표

운용기상환

제한성

Ÿ 악천후  운용환경  (운용

제약조건)

연간운용

횟수

-

Ÿ 모두  충족

인프라(시

설·장비)

구체성 Ÿ 운영거점

현장운
용인력

-

Ÿ 합리적  공급자  제안

MRO

구체성 Ÿ 체계개발  ILS요구도

경제

획득예상가 구체성 Ÿ 수요-공급  시장

사고
대응

결함발생시 

대처방안

구체성 Ÿ 고장·사고율  허용목표

표 14. 수요자-공급자 갭 식별



수요자

갭  정의

1

해양 

MDA 

함상

이착함

해경청

Ÿ SWC(무인헬기)만 

함상이착함 

개발  제안

Ÿ 위  기종은  수요자(해경)    최대

임무중량  요구도  100  kg  미달

2

24시간 

체공

행안부

Ÿ 행안부  요구도(24시간  체공)에 

대해  KARI(태양광  HALE  무인항
공기)만  7일  체공  개발  제안

3

해양

  SAR 

장착

해경청

Ÿ KAI(무인화헬기)만  SAR  기능

을  포함한  MPR  장착  제안

4

방빙/

제빙 
장치

공통

Ÿ SWC(틸트프롭,무인헬기)만  선

택  장착  제안,  KAI(무인화헬기)
는  착빙  탐지센서  장착  제안

5

임무
통신
백업 

공통

Ÿ KAI(무인화헬기),  VSA(다수  멀

티콥터,  OPV)  2중화  이상  제안

6

SAT

COM

장거리/

지·수면

근접

Ÿ KAI(무인화헬기) 

INMARSAT 

Class  4,  SWC(무인헬기)  선택
장비(사양  미공개),  VSA(OPV) 
천리안1호  위성  SATCOM  제

7

악천후 

운용
환경

공통

Ÿ 공급자가  제안한  운용제약조건 

이내에서만  정상운용  가능

Ÿ 일부  수요자가  요구한  악천후 

운용은  제한적  가능  (예:  관계
당국의  정무적  판단  등)

8

인구·

시설 
밀집
지역

행안부,

경찰청

Ÿ 일부  수요자는  인구·시설  고/중 

밀집지역을  임무지역  요구

Ÿ 일부  공급자는  위  지역을  임

무지역으로  제안하였으나,  기
체  고장·사고율  목표  등의  기
술적  근거를  제시못함

9

기술
검증

규제

공통

Ÿ 무인항공기의  탐지  및  회피를 

위한  관련  기술의  완성도  제
시  및  시연  사례  등이  없음

Ÿ 무인항공기  감항증명,  공역통

합,  식별체계  등의  법제도  필요

10

운영
거점

공통

(산림外)

Ÿ 수요자의  명확한  요구도  부재
Ÿ 공급자  운영거점  제안  부재

11

체계
개발 

ILS

요구도

공통

Ÿ 수요자의  명확한  요구도  부재
Ÿ 체계개발시 

수요자-공급자 

협의를  통한  ILS  요구도  정
립  필요

12

수요-

공급 
시장

공통

Ÿ 시스템  획득가격  등은  수요-

공급  시장  방식의  논의  필요

13

고장·

사고율 

허용
목표

공통

Ÿ 수요자의  명확한  요구도  부재
Ÿ 공급자  고장·사고율  목표  미

제시

㈜  KAI:  한국항공우주산업,  SWC:  성우엔지니어링,  KARI: 
한국항공우주연구원,  VSA  :  베셀에어로스페이스

표 15. 수요자-공급자 갭 목록


background image

30

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36



(수요자)

갭  축소·해소  안  될  경우  부정적  영향성

영향  분야

운항
안전

임무
제약

배치

/

정비

1

해양  MDA 

임무 

함상이착함

(해경청)

Ÿ SWC(무인헬기)만  함상이착함  제안을  했으나,  해당  기종도  제안  성능에 

따르면  해양  MDA  임무  범위  축소  및  수준  저하

Ÿ 운용반경  :  100km(수요)  vs.  50km(공급)
Ÿ 최대임무중량  :  100kg(수요)  vs.60kg(공급)

2

24시간 

체공

(행안부)

Ÿ 고고도  장기체공  태양광  무인항공기  외  제안기종은  교대비행  단위편제 

구성  및  충분한  예비기체  확보  필요

Ÿ 교대비행  시점에  악천후  환경일  경우  교대비행을  위한  후속  교대기  발

진  불가로  상시  체공성  저하

(1개 

기종 

外)

3

해양임무용 

SAR  장착

(해경청)

Ÿ KAI의  무인화헬기  외  제안기종은  시계가  저하되는  구름,  해무  등의  해

상조건에서  AIS  –  SAR(또는  MPR)  연계  선박  식별  불가

(1개 

기종 

外)

4

방빙/제빙 

장치

(공통)

Ÿ SWC(2개  기종),  KAI(무인화헬기)  외에는  동계  또는(그리고)  국제표준대

기  조건  해면고도  2.3km  이상에서  장시간  운용시  착빙  탐지  또는  방
빙·제빙  능력  결여로  운용제약  및  비행사고  우려

(3개 

기종 

外)

(3개 

기종 

外)

5

임무데이터 

통신  백업

(공통)

Ÿ 일반적  무인항공기와  달리,  재난·안전  대응용  무인항공기는  임무데이터 

통신  실패  시  귀환  또는  예비기체  발진  시  적시  대응력  저하

Ÿ KAI(무인화헬기), VSA(2개 기종) 외 제안기종은 이러한 적시 대응력 저하 우려

(3개 

기종 

外)

6

SATCOM

(장거리/지

・수면  근접 

임무)

Ÿ 통신  LOS를  초과하는  장거리  운항이거나,  지면·수면  근접비행으로  통

신음영환경  발생  확률이  높은  환경에서  탑재물  운송/투하,  시료  채취 
등을  필요할  경우  SATCOM  미활용시  C2  및  임무데이터  통신  능력  결여

Ÿ KAI(1개  제안기종),  SWC(1개),  VSA(1개)  외  제안기종은  위  환경에서  별

도의  지상/해상/  항공기  중계기  배치가  없으면  통신  능력  결여

(3개 

기종 

外)

(3개 

기종 

外)

7

악천후 

운용환경

(공통)

Ÿ 공급자  운용개념  제안  상의  운용제약조건을  벗어나면  원칙적으로  비행

이  불가

Ÿ 다만,  관계당국이  투입위험성  대비  투입효과가  크다고  정무적으로  판

단할  경우  제한적  투입할  수  있지만,  임무완수  및  운항안전성  담보  확
률  현저히  저하

8

인구·시설 

밀집지역

(행안부, 

경찰청)

Ÿ 인구·시설  밀집지역을  비행경로  또는  임무지역으로  설정하기  위한  기

체  고장·사고율  허용목표  정립  없이  개발된  기체를  투입할  경우  운항
안전성에  대한  기술적  위험성이  존재하여  추락  등  2차  사고  위험  노출

9

기술검증 

및  규제

(공통)

Ÿ 탐지  및  회피  기술검증  및  규제화,  무인항공기  형식·감항  증명,  공역통

합,  식별체계  등의  법제도  미정비시  개발이  완료되어도  상용화  진입  제약 

10

운영거점

(산림  外)

Ÿ 수요자-공급자  간에  운영거점  마련  방안  합의가  안  될  경우,  기확보된 

항공기  인프라·인력이  없는  수요자는  수용성이  결여되고,  공급자는  운
용시나리오  제안  현실성  저하

11

체계개발 

ILS요구도

(공통)

Ÿ 수요자-공급자  간  ILS  요구도  합의가  안  될  경우,  무인항공기  시스템 

신뢰성,  정비성,  가용도  등의  ILS  요소에  관해  사용자  불만이  증가하고 
공급자는  소급적용에  기술적·경제적  애로

12

수요-공급 

시장

(공통)

Ÿ 획득가는  임무요구도  난이도,  단위편제  구성,  임무장비  종류/사양,  구매

(양산)  수량  등에  따라  큰  폭으로  변동되는  항목으로,  수요자-공급자 
간에  시장  논리를  적용한  합리적  협의가  없을  때,  재난·안전  등의  공공
목적용  중대형  무인항공기  시장  창출  불가

13

고장・사고

율 

허용목표

(공통)

Ÿ 위  체계개발  ILS요구도에  포함되는  항목으로,  감항당국의  기준  권고/제

정  또는(그리고)  수요자-공급자  간  합의에  따른  목표  설정  등이  없을 
때,  인구·시설  고/중  밀집지역을  비행경로  및  임무지역화하는  것은  현
실적으로  불가

㈜ KAI: 한국항공우주산업, SWC: 성우엔지니어링, KARI: 한국항공우주연구원, VSA : 베셀에어로스페이스

표 16. 수요자-공급자 갭 영향성

(범례  :  ●  주목할  만한  부정적  영향  존재)


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

31



(수요자)

주도자

(방식)

갭  해소  또는  축소  방안

※  아래  원(圓)번호가  우선순위를  의미하는  것이  아님

1

해양  MDA 

임무 

함상이착함

(해경청)

수요자

(요구도↓)

①  SWC  제안기종(무인헬기)  성능(운용반경  50km,  최대임무중량  60kg)에  부합되는 

MDA  임무  조정

공급자

(기능↑)

②  운용반경  100km,  최대임무중량  100kg  이상의  성능을  제안한    제안기종  3개의  함상

이착함  기능  추가  가능성  절충연구  (해경청이  보유  중인  해경함정  헬리패드·  격납고 

규모  등  고려  필요)

2

24시간 

체공

(행안부)

수요자

(운용성↓)

①  KARI  제안기종(고고도  장기체공  태양광  무인항공기)의  기술성숙도  목표는  7  수준으

로,  수요자가  바로  현장  배치·운용에  필요한  최소  8  수준  또는  통상  9  수준에  미만
이므로,  기술시범기  방식의  시범운용  수준으로  운용방식  조정

수요자

(운용성↓)

②  12시간  이상  운용시간을  제안한  SWC(틸트프롭),  VSA(OPV),  KARI(중고도  장기체공 

태양광  무인항공기)  제안기종을  1일  2교대  비행  방식으로  운용  (위  운용시간  미만

의  제안기종은,  24시간  상시  교대  체공을  위해  야간에  발진/회수  등  필요)

3

해양임무용 

SAR

(해경청)

수요자

(기능↓)

①  KAI  제안기종(무인화헬기)은  SAR를  포함한  MPR  장착을  유일하게  제안한  기종으로, 

함상이착함  기능요구  대신  지상운영거점  기반으로  SATCOM을  활용하여  운용반경 
100km  이내  해상  임무

공급자

(장비↑)

②  그  외  제안기종  중  SAR  또는  MPR  임무장비  중량,  임무장비  요구  기체  측위  정밀도, 

탑재  공간  등을  감당할  수  있는  기체  적용

4

방빙/제빙 

장치

(공통)

공급자

(기능↑)

①  임무에  따라  운항안전에  직결되는  기체  주요부위에  착빙  확률이  높은  시기,  고도, 

지역  등에  투입되는  기체에  대한  수요자  요구도로  착빙  탐지  또는(그리고)  방빙/제

빙  기능  추가를  공급자에게  요구

수요자

(운용성↓) ②  착빙  확률이  높은  조건에서  제한적  운용

5

임무데이터 

통신  백업

(공통)

공급자

(통신↑)

①  수요자  요구임무  중  임무데이터  통신  결함  등으로  운영거점  복귀  시  적시  대응력이 

상당히  저하되는  임무에  대해서는  공급자에게  백업  통신  요구

6

SATCOM

(장거리/지·

수면  근접 

임무)

수요자

(요구도↑)

①  수요자  요구  임무가  통신  LOS  운용반경을  넘거나,  통신  LOS  범위이지만  지면·수면 

근접임무로  통신음영  지역으로  특정  시간동안  진입·체류해야  하는  경우  지상/해상/
공중  C2/임무데이터  통신  중계기의  별도  운용방안이  있는  제안기종을  제외한  기종
에  SATCOM  장착  요구

7

악천후 

운용환경

(공통)

수요자

(운용성↓)

①  공급자  제안기종의  운용제약조건  이내에서  운용(다만,  정무적  판단에  따라  악천후 

조건에서  투입을  위한,  판단기준에  관한  수요자  내부  규정화  검토)

공급자

(성능↑) ②  악천후  조건에서의  운항안정성을  상향을  위한  추가개발

8

인구·시설 

밀집지역

(행안부,경

찰청)

수요자

(운용성↓) ①  인구  희박지역만  비행경로  및  임무지역  대상  선정

수요자  &

공급자

(요구도

절충/합의)

②  기체  고장·사고율  허용목표  정립
③  기체  고장·사고율  허용목표를  (1)  인구·시설  고밀집  지역,  (2)  중밀집  지역,  (3)  희박지

역별로  차등  구분하여,  해당  지역의  허용목표에  따라  개발완료한  제안기종은  해당 
지역  임무에  투입

9

기술검증 

및  규제

(공통)

감항당국

(법규정비) ①  감항당국의  관계  법규정비를  통한  세부기준  마련

10

운영거점

(산림  外)

수요자  &

수요자

(합의)

①  산림청  산림항공본부  전국  12개  산림항공관리소(본부  포함)의  유인  산림항공헬기  인

프라를  기반으로  중대형  무인항공기  관련  인프라  추가  투자  및  타관청  무인항공기 
위탁  또는  통합운영  방안

②  12시간  이상  장시간  체공  가능  제안기종  중  적절한  순항속력  성능을  가질  경우,  소

수의  운영거점을  지정하여  상시  교대  체공  능력  확보  방안

수요자  & 

전문기관

(위탁)

③  외부  전문기관·기업에  특정  지역의  재난·안전  대응용  중대형  무인항공기  단위편제 

또는  복수편제를  턴키(Turn-key)  방식  위탁  운영

수요자

(투자↑) ④  각  수요자  관청별  배치·운용을  위한  인프라  투자·확보

11

체계개발 

ILS요구도

(공통)

수요자  &

공급자

(요구도

절충/합의)

①  체계개발  시  수요자-공급자  간  ILS  요구도  합의로  ILS  요소별  목표  설정  및  개발  적

용/검증

12 수요-공급 

시장(공통)

①  수요자-공급자  간  목표  획득단가  협의/설정  및  그에  적합한  요구도  절충/합의  후  체

계개발  착수

13

고장·사고율 

허용목표

(공통)

①  체계개발  시  수요자-공급자  간  ILS  요구도  합의로  ILS  요소별  목표  설정  및  개발 

적용/검증

㈜ KAI: 한국항공우주산업, SWC: 성우엔지니어링, KARI: 한국항공우주연구원, VSA : 베셀에어로스페이스

표 17. 수요자-공급자 갭 축소・해소 방안


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32

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

2.8  활용  및  개발  방안

현재의  국가재난안전관리체계망은  계층 

1은 

지상

·해상 계층, 계층 2는 단위임무용 무인비행

장치  계층

, 계층  3은  유인항공기  계층으로  구

성되어 있다

. 통합임무 수행이 가능한 재난・안

전 대응용 중대형 무인항공기를 기존의 계층 

2

에  도입할  경우

, 유인항공기와  무인비행장치 

간의 큰 성능

·기능적 격차를 메워 무인항공 계

층  고도화가  가능하다

. 여기서, 통합임무형  중

대형 무인항공기 계층은 다목적 임무를 수행할 

수  있고

, 성능·기능은  유인기와  무인비행장치 

사이 수준이며

, 유인기보다 경제적·반복적·소모

(고위험)인  임무에  투입이  가능한  이륙중량 

25kg 이상 무인항공기 계층으로 정의하였다.

그림 8. 국가재난안전관리체계망의 통합임무형 

중대형 무인항공기 도입도


임무 
특징

중대형  무인항공기  투입 

가능  사유

임무  사례

1

위험한

유인
임무

Ÿ 유인기  조종사,  탑승자 

안전에  상당한  위험

Ÿ 무인비행장치  성능·기능 

제약으로  투입이  불가

야간  산불 

항공진화 

2

운용

유지비

부담
임무

Ÿ 주기적  예찰과  같이  매번 

정해진  비행  경로・시간
에  따라  반복적이고  지
루한  유인기  임무비행

Ÿ 유인기  비행시간  누적

으로  기체  잔존가치  하
락  및  창정비  등  운용
유지비  부담

산불 

우려지역 

예찰, 

해양  연안 

권역별 

예찰  등

3

장시간

임무

Ÿ 비행시간이  증가할수록 

유인항공기  조종사·  탑
승자  피로도  증가  및 
생리욕구  발생

해양MDA 

목적 

중·장거리 

정찰  등

표 18. 중대형 무인항공기 기대임무 특징・역할

국가재난안전관리체계망에  통합임무형  중대

형 무인항공기를 도입하여 무인항공 계층의 고

도화를 위해서는

, 수요자, 공급자, R&D 관계부

처 등의 이해관계자별로 고려해야할 사항을 제

안하였다

.

수요자

Ÿ 대표임무유형별,  대표임무지역별  적합 

제안기종  제시

Ÿ 재난·안전  대응용  중대형  무인항공기 

배치·운용  방안  제시

공급자

Ÿ 수요자와의  갭  축소·해소를  위해  체계

개발  시  반영  필요사항  제시

R&D

관계부처

Ÿ 체계개발사업  포트폴리오  구성  시  3

가지  판단유형별  투자  우선순위  제안

표 19. 이해관계자별 제안사항

먼저

, 수요자 측면에서는 대표임무유형별, 대

표임무지역별  적합  제안기종의  제시이다

. 수요

자의  기대임무는  다양하지만

, 기술적이고 통합

임무적인  관점에서  본다며

, ①  최단시간  초도

대응 임무

, ② 최장시간 체공, 최장거리 비행임

, ③ 항공 관측・측정 임무, ④ 탑재물 운송・

정밀투하  임무  등의 

4가지  대표임무유형별로 

분류할  수  있다

. 각각의  대표임무유형별로  기

술적으로  주요한  핵심지표를  발굴할  수  있는

, 공급자  제안기종  중  이런  핵심지표가  타 

기종  대비  우수할수록  해당  기종의  적합도  또

는 접합순위는 올라갈 수 있다

.

대표임무

유형

핵심지표

성능지표

기능지표

운용지표

최단시간
초동대응

임무

순항속력

운영거점-

임무지역 

거리

최장시간

체공,

최장거리

비행  임무

운용시간
운용반경

통신LOS

(장거리 

경우)

항공 

관측·측정 

임무

최대

임무중량

임무장비 

규격,  기체 

측위정밀도*

탑재물  운송·

정밀투하 

임무

최대

임무중량

정밀 

비행제어* 

(호버링·착륙)

통신LOS

*  공급자  운용개념  조사  수용도를  고려하여  조사  제외

표 20. 재난・안전 대응용 중대형 무인항공기 

대표임무유형


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

33

①  최단시간  초동대응  대표임무유형  적합기종  비교

공급자

제안기종

순항속력

최고속력

운용반경

적합순위

한국항공우주산업

무인화헬기

140

180

100

대한항공

틸트로터무인기

180

220

80~100

무인화헬기

226

282

100~200

성우엔지니어링

틸트프롭무인기

100

140

50

무인헬기

100

150

50

베셀에어로스페이스

다수  멀티콥터

40

60

4

OPV

180

220

500

한국항공우주연구원 

중고도  무인기

47

65

50

고고도  무인기

62

80

50

②  최장시간  체공  및  최장거리  비행  대표임무유형  적합기종  비교

공급자

제안기종

운용시간

최장시간
적합순위

운용반경

최장거리
적합순위

SATCOM

(장거리  경우)

한국항공우주산업

무인화헬기

5

100

적용

대한항공

틸트로터무인기

5

80~100

무인화헬기

2.5

100~200

성우엔지니어링

틸트프롭무인기

12

50

무인헬기

6

50

선택장비

베셀에어로스페이스

다수  멀티콥터

0.5

4

OPV

14

500

적용

한국항공우주연구원 

중고도  무인기

12

50

고고도  무인기

168  (7일)

50

③  항공  관측·측정  대표임무유형  적합기종  비교

공급자

제안기종

최대임무중량

최대임무중량

적합순위

임무장비 
장착제안

기체  측위

정밀도

한국항공우주산업

무인화헬기

110

EO/IR●,MPR○, 

LiDAR○,

미조사

대한항공

틸트로터무인기

20

EO/IR●

무인화헬기

327

EO/IR●

성우엔지니어링

틸트프롭무인기

10

EO/IR●

멀티스펙트럴○

무인헬기

60

EO/IR●

베셀에어로스페이스

다수  멀티콥터

20

EO/IR○

OPV

400

EO/IR●

한국항공우주연구원 

중고도  무인기

2

EO/IR●

고고도  무인기

10

EO/IR●

④  탑재물  운송·정밀투하  대표임무유형  적합기종  비교

공급자

제안기종

최대임무중량

최대임무중량

적합순위

정밀  비행제어

SATCOM

한국항공우주산업

무인화헬기

110

미조사

적용

대한항공

틸트로터무인기

20

무인화헬기

327

성우엔지니어링

틸트프롭무인기

10

무인헬기

60

선택장비

베셀에어로스페이스

다수  멀티콥터

20

OPV

400

적용

한국항공우주연구원 

중고도  무인기

2

고고도  무인기

10

표 21. 수요자 활용 측면의 대표임무유형별 적합기종 비교 제안

(단위: km/h, km, kg, 시간), (범례: ● 기본임무장비, ○ 선택임무장비)


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34

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

수요자는  관계법령에  따라  고유임무와  관할

지역이  정해져  있다

. 수요자  관할지역을  (가)

산림지역

, (나) 해양지역, (다) 교외·도서지역,

(라) 도시·산업지역 등 네 가지로 크게 분류하
여 대표임무지역으로 설정하였다

.

①  산림지역

항목

수요자

핵심  요구도

한국항공우주산업

무인화헬기

대한항공

무인화헬기

베셀에어로스페이스

다수  멀티콥터

최대임무중량

100kg

110kg

327kg

20kg  x  18대

=  360kg

운용반경

100km

100km

100~200km

4km

운용시간

5시간

5시간

2.5시간

0.5시간

EO/IR

장착

장착

장착

모니터링기만  장착

탑재물

소화탄,  진화장비  등

소화탄,  진화장비  등

소화탄,  진화장비  등

소화탄  18kg급

수직이착륙

필수

가능

가능

가능

항법

자동,  DAA

자동,  SAA,

제한적  DAA

자동,  SAA,

제한적  DAA

자동

운용환경

내풍성  최대  15m/s

10m/s

8.7m/s

14m/s

지면  근접임무
지원  통신중계

소화탄  투하,

소화탄  재장착

SATCOM

별도  통신중계기

배치·운용

이동식  GCS

주야간  운용

가능

가능

가능

가능

②  해양지역

항목

수요자

핵심  요구도

한국항공우주산업

무인화헬기

대한항공

무인화헬기

성우엔지니어링

무인헬기

베셀에어로스페이스

OPV

최대임무중량

10  /  30  /  100kg

110kg

327kg

60kg

400kg

운용반경

5  /  80  /  100km

100km

100~200km

50km

500km

운용시간

1  /  4  /  5시간

5시간

2.5시간

6시간

14시간

EO/IR

장착

장착

장착

장착

장착

SAR

장착

장착

비장착

(1)

비장착

(1)

비장착

(1)

SATCOM

장착

장착

비장착

비장착

장착

탑재물

해상  구난장비  등

해상 구난장비 등

해상 구난장비 등

해상 구난장비 등

해상 구난장비 등

수직이착륙

MDA임무는

함상  수직  이착함

수직이착륙

수직이착륙

함상  수직 

이착함

수직이착륙

항법

자동·수동,  SAA,  DAA

자동·수동,  SAA, 

제한적  DAA

자동·수동,SAA, 

제한적  DAA

자동·수동,SAA, 

제한적  DAA

자동·수동,SAA, 

제한적  DAA

운용환경

비우호적  기상

(태풍, 풍랑, 해일, 해무 등)

내풍성

10m/s

내풍성
8.7m/s

내풍성

15m/s

내풍성

5.1~15.4m/s

주야간  운용

가능

가능

가능

가능

가능

(1)  모든  공급자는  수요자가  요구하는  임무장비를  최대임무중량  허용범위에서  장착  가능  입장

③  교외·도서  지역

Ÿ

교외·도서지역  구성  사회구성원과  인공시설의  다양성에  따라  수요자의  임무  요구도  매우  다양하므로  중대형 
무인항공기가  실제  도입·운용될  경우  임무유형이  더욱  다변화될  것으로  전망

Ÿ

중밀도  지역에  맞는  운항  기체의  고장·사고율  허용  목표치가  설정되면  그  충족  여부에  따라  투입가능한  제
안기종이  결정될  수  있을  것으로  판단

④  도시·산업  지역

Ÿ

인구·시설이  밀집된  도시·산업지역  특성상  재난  발생  빈도와  예상  피해규모가  높으므로  다양한  재난·안전  대
응  임무의  수요가  있으며  제안기종들이  인구·시설  고밀도지역  안전운항에  필요한  요건을  충족할  경우  다양
한  임무  소화  가능

Ÿ

고밀도지역에  맞는  운항  기체의  고장·사고율  허용  목표치가  설정되면  그  충족  여부에  따라  투입가능한  제안
기종이  결정될  수  있을  것으로  판단

표 22. 수요자 활용 측면의 대표임무지역별 적합기종 비교 제안

대표임무지역별로 인구

·시설 밀집도 및 항공

기  운항과  관련된  지형적

·기상적·사회적  운항

환경  등의  특징을  식별하였고

, 수요자  핵심요

구도 대비 공급자 제안기종의 적합도 판단하여 

수요자 측면의 적합기종을 제안하였다

.


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김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

35

수요자 측면의 배치・운용방안은 먼저 운영거

점  적합  후보지의  제시와  중대형  무인항공기 

시스템  항목  구성별  적정  규모를  제안하였다

.

다만

, 본 논문의 지면 제약 상 개략 내용만 수

록하였다

. (상세내용 필요시 참고문헌 [1] 참고)

번호

기종  형태

운영거점  적합  후보지

1

수직이착륙  기종

산림청  산림항공관리소(12곳)

2

고정익

기종

활주로

300m 

이상

고흥항공센터,  교통안전공단 신풍 

비행장치  검사소,  공주(정안) 

이착륙장, 영암  비행교육원, 

한서대  태안비행장  (5곳)

활주로 

700m 

이상

고흥항공센터,  영암  비행교육원,

한서대  태안비행장  (3곳)

표 23 재난·안전 대응용 중대형 무인항공기 

유형별 운영거점 적합 후보지

번호

구분

주요  항목

1

무인항공기

Ÿ 기체  (Air  Vehicle)

2

시설·장비 

인프라

Ÿ 행거(Hangar),  이착륙장, 

지상통제국(GCS), 
지상지원장비(GSE), 
통신중계기(필요시), 
동시조달수리부속(CSP)  등

3

현장운용인력

Ÿ 조종사,  정비사,  임무통제사, 

관제사  등

4

교육·훈련

프로그램

Ÿ 비행교범(FM),  기술교범(TM), 

교육·훈련  등

표 24 재난·안전 대응용 중대형 무인항공기 

시스템 항목 구성

또한

, 공급자  측면에서는  수요자와의  13개 

갭 축소 방안

[표 17] 중 공급자 주도로 체계개

발  계획  수립  시  반영이  필요한  사항을  모든 

공급자에  해당되는  공통사항과  특정  공급자에 

해당되는  특정사항으로  구분하여  제시하였다

.

다만

, 논문지면 제약 상 수록으로 생략했다.

마지막으로

, 국가R&D 관계부처 측면에서 ① 

개발소요비용

, ② 수요자 활용성·중복성, ③ 제

안기종의 상용화 수준

/시기 등의 3가지 판단유

형별로 공급자 제안기종의 우선순위를 분석

·제

안하였으며

, 종국적으로 어떤 판단유형을 우선 

고려하여  어떤 

R&D사업 포트폴리오를 구성할

지는  수요자와 

R&D관계부처의 정책적 판단이 

요구된다

. 다만, 산업체 간 사업화 민감성을 고

려해 수록하지 않는다

.

3. 결 론

본  논문은  다부처공동사업으로 

2017년부터 

추진 중인 

‘국민안전 감시 및 대응 무인항공기 

융합시스템 구축 및 운용

’ 사업이 2020년 종료

됨에 따라

, 당초 2015년 기획결과에 따른 무인

비행장치보다  성능

·기능·운용적  측면에서  우월

한  중대형  무인항공기의  재난

·안전  분야  도입 

필요성  검토와  국내  항공산업  역량에  기초한 

기술적 방안에 대한 조사

·분석을 수행하였다.

거시환경

·미시환경·활용사례 등의 분석을 통

, ①  산업발전·기후변화로  인한  재난·안전사

고의  대형화  추세에  대한  대응체계  확보

, ② 

유인항공기 투입이 위험한 재난 현장에 대체투

입이  가능한  무인항공기의  확보

, ③  유인항공

기와  무인비행장치  간의  큰  격차를  메워줄  기

술성

·경제성  확보  필요성을  확인하여, 재난·안

전  대응용  중대형  무인항공기  계층의  도입  필

요성  근거를  점검하였다

. 현재 국가재난안전관

리체계망  상의  유인항공  계층과  무인비행장치 

계층 사이에 통합임무형 중대형 무인항공기 계

층을 도입

·구축하면 (준)광역 재난에 더욱 효과

적으로 대응할 수 있을 것으로 판단한다

.

국가재난

·안전 관계기관(수요자)의 활용 수요

조사결과에  따르면

, 국립산림과학원과  해양경

찰청의  성능  요구도가  가장  높았으며

, 행정안

전부는 

24시간  이상의  체공능력  보유를  통한 

전체  상황인식

(SA)이라는  특징적  요구가  있었

. 국내  중대형  무인항공기  전문  항공산업체

(공급자)는 운용개념 제안을 통해 회전익, 고정

, 복합형 등의 다양한 형태의 9개 기종을 제

안했으며

, 모두  국가R&D 또는  자체투자를  통

한 선행연구 실적을 보유하여 기술성숙도 수준

이 

5~7정도로  비교적  높은  수준이다. 하지만,

수요자의  요구도와  공급자의  운용개념  사이에

는 여전히 갭이 존재하며

, 갭 해소·축소가 되지 

않을 때 운항안전

, 임무제약, 운용제약 등의 악

영향이  예상되므로  갭  축소

·해소를  위한  다양

한  기술적  방안을  공급자

, 수요자, 감항당국에


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36

김명집 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.20~36

게 제시하고자 하였다

.

한편

, 수요자가  느끼는  중대형  무인항공기 

배치

·운용에  실질적  부담을  완화하기  위해  항

공  인프라  보유기관  조사를  수행하였으며

, 그 

결과  산림청  산림항공본부

(산림항공관리소)가 

수직이착륙 가능 중대형 무인항공기 통합 운영

거점으로 활용하는 방안에 가장 수용적이고 적

합하다고 판단하였다

. 다만, 실제 R&D사업 기

획 단계에서는 산림청과 더욱 공식적이고 면밀

하게 운영거점 활용 협의가 필요하다

.

수요자  측면에서 제안된  기종  중 해당  기관

에  적합  기종  판단을  돕기  위해  대표임무유형

, 대표임무지역별 제안기종의 적합순위 또는 

적합도를  제시하였으며

, 단위편제  당  적정한 

무인항공기 시스템 배치와 운용방안을 함께 제

시하였다

. 다만, 인구·시설 밀집도가 중간 이상

인  교외

·도서, 도시 지역에 중대형 무인항공기 

투입하기 위해서는 공급자와 감항당국 또는 수

요자 간의 고장

·사고율 허용목표 설정·합의 및 

체계개발계획 반영이 필요하다

.

실제 

R&D사업화가  될  경우, 수요자와의  갭 

축소

·해소를 위해서는 공급자의 체계개발 계획

에  갭  축소

·해소  방안이  반영되어야  한다. 또

, (준)광역적  재난환경과  비우호적  기상환경

에서 운항안전 확보에 필요한 핵심기술들은 정

부의 

‘고기능 무인기’ 산업발전 정책과 궤를 같

이하고 있다

.

국가

R&D 관계부처  측면에서  ①  개발비, ② 

수요자  활용성

·중복성, ③ 제안기종 상용화 수

·시기 등 3가지 판단유형별로 R&D사업화 포

트폴리오  구성  방안을  제안하였다

. 종국적으로 

어떤  판단유형을  우선  고려하여  어떻게 

R&D

사업  포트폴리오를  구성

·추진할지는  R&D관계

부처가  정부재정

, 수요자  활용도·시급도, 공급

자  역량  등을  종합적으로  고려하여  정책적  판

단이 필요하다

.

마지막으로

, 동 논문에서 활용 수요조사결과

를  기초로  수요자에게  공급  가능한  중대형  무

인항공기  전문  항공산업체의  다양한  선택지를 

조사

·분석하여 제시하였으나, 실제 R&D사업화

를 위해서는 보다 정밀한 수요자 요구도 조사

·

분석과  공급자  기술  비교

·분석을  통해  구체적

인 기술기획 및 운용 시나리오 개발 등이 후속

적으로 필요하다

.

4. 후 기

본 연구는 다부처공동사업인 

‘국민안전 감시 

및 대응 무인항공기 융합시스템 구축 및 운용

사업의  일환으로  산업통상자원부

, 과학기술정

보통신부

, 소방청, 경찰청, 해양경찰청의  지원

을 받은 

‘다부처 공동기술개발사업(중대형 무인

기 분야

) 기술현황 조사’ 용역으로 수행되었다.

참고문헌

1. 한국항공우주연구원, “다부처 공동기술개발사

(중대형 무인기 분야) 기술현황 조사” 최종보

고서

, 2020.

2. 미래창조과학부, “「국민안전 감시 및 대응 무

인항공기 융합시스템 구축 및 운용」 공동기획

연구

”, 2015.

3. 산업표준심의회, “KS 무인항공기 시스템 – 제1

부 

: 분류 및 용어 KS W 9000:2016”, 2017. 3.

4. 행정안전부, “2018 재난연감”, 발간등록번호 

11-1750000-000020-10, 국가통계 승인번호 제 
156006호, 2019.

5. 행정안전부, “2018 재해연보”, 발간등록번호 

11-1741000-000002-11, 2019.


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항공우주산업기술동향 19권 1호      

기술동향


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항공우주산업기술동향 19권 1호 (2021) pp.39~50

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에서 보실 수 있습니다.

기술동향

우주  분야의  최신  딥러닝  기술  응용  동향

이훈희*, 오한

1 )

**

2)

Trends  of  Deep  Learning  Technology  Application

in  Space  Field

Lee, Hoonhee*, Oh, Han**

ABSTRACT

As space exploration requires long distance flight, the need for artificial intelligence to minimize

remote human intervention is increasing. The deep learning method relying on a large amount of
data tends to be premature to be applied to the space field with poor communication and
computational environments, however it has positioned as a common means of efficiently
transforming conventional systems. In this paper, we have investigated and summarized several
cases of deep learning application with high technological maturity, such as space vehicle, rover
and ground control, and observation data processing, from a technical point of view.

초  록

우주 탐사에서 원거리 비행이 요구될수록 원격의 인간의 개입을 최소화할 인공 지능의 필요성

은 증가하고 있다. 대량의 데이터에 의존하여 예측하는 딥러닝 방법이 통신, 연산 환경이 열악한 

우주 분야에 적용하기에 시기상조로 보이나 기존 시스템을 효율적으로 변모시키는 일반적인 수

단으로 자리 잡고 있다. 본 논문에서는 기술 성숙도가 높은 우주비행체, 로버 및 지상 관제, 관
측데이터 처리 등의 딥러닝 적용 사례를 조사하여 기술적인 관점에서 주요 사례를 요약하였다.  

Key Words : Deep Learning(딥러닝), Machine Learning(기계 학습), Deep Artificial Neural Network

(심층 인공 신경망), Artificial Intelligence(인공 지능), Trend in Space(우주 동향), Lunar
Exploration(달 탐사), Mars Exploration(화성 탐사)

* 이훈희, 한국항공우주연구원, 미래기술연구소 우주탐사연구부

lhh@kari.re.kr

** 오한, 한국항공우주연구원, 국가위성정보활용지원센터 위성활용부

ohhan@kari.re.kr


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40

이훈희 외 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.39~50

1. 서 론

최근  우주 기술  분야는  다른 분야의  유사한 

변화  흐름의  중심인  인공지능

(AI: Artificial

Intelligence)이라는  복잡한  문제  해결  역량  혹
은  수단을  연구  및  개발에  활발하게  도입하고 

있다

. 예를 들어 AI는 우주비행체의 고장 상태

를 정확하고 섬세하게 예측하거나 다양한 상황

에 대한 대응 방법을 선별하고 결정적 실행 및 

후보군  추천하여  전체  동작  시스템을  사람에 

의한  개입을  최소화하면서  도울  수  있다

. 즉,

기계에  자율성을  부여하고  사람  혹은  또  다른 

기계의 일을 분담하거나 전체 시스템을 효율적

으로 총괄할 수 있게 한다

.

이러한  복잡한  문제  해결  능력을  확보하기 

위한 효과적인 방법 중 하나인 기계학습 

(ML:

Machine Learning)은  기존의  수식적인  프로그
램  접근  방식보다는  실제적  예시와  관찰을  통

하여  의미  있는  관계와  패턴을  학습시키고  이

를  토대로  숨겨진  통찰과  내재적  패턴을  추론

하는  접근  방식이라고  정의하고  있다

.[1] 만약 

우주에서 관찰된 데이터가 상당한 양으로 확보

가  되었다고  가정하면  어떤  해석적  모델을  이

용하여 어떻게 효율적 학습 프레임워크를 만들

어서  학습시킬지가 

ML 과정의  핵심이다. 이 

해석적  모델의  구성  방법은  회귀  모델

, 결정 

트리

, 베이지안(Bayesian) 모델 등 다양한 접근 

방법이  있으나  그  중에  인공신경망

(ANN:

Artificial Neural Network)은 문제의 복잡도가 
증가할수록 유연하게 비선형 학습 구조를 형성

할  수  있어  최근  가장  각광을  받는  형태라고 

볼 수 있다

. ANN이 더욱더 차원이 높고 복잡

한  문제  혹은  현상을  섬세하게  다루기  위하여 

연산  효율성을  높인  콘볼루션

(Convolution)[3],

비선형  활성함수

(Activation function), 학습 집

중화  모듈

(Attention module)[4] 등과  같이  노

드 혹은 네트워크 전반에 많은 변화를 겪어 왔

. 이 중에 ANN의 신경망을 깊게 적층하여 

적용하고  있는  심층인공신경망

(DNN: Deep

Neural Network) 구조는 양적, 질적으로 방대
하고 차원이 높은 빅데이터를 안정적으로 수렴

에  이르도록  학습  능력을  개선하는  심층학습

(DL: Deep Learning)의 기반이 되고 있다.[5]

본  논문에서는  다양한  우주  분에에 

DL(이

, 인공신경망으로 통칭)이 적용된 사례를 소

개한다

. 우주비행체는  연산  능력, 저전력  등의 

우주급  하드웨어상의  제약으로  인하여  대부분

이  지상에서의  비실시간  방대한  관측  자료  분

석과 관련이 되어 있다

. 다만 그것과 관련하여 

해외 우주 기관의 도전적인 우주 실증 사례 및 

연구를 소개하며 딥러닝 기술이 우주에 파급되

어  유용하게  적용되는  실제  연구  사례를  함께 

설명한다

. 후반부는  관측  빅데이터를  이용한 

최신 딥러닝 기술 사례를 종합하여 설명한다

.

그림 1. 기계학습 내 딥러닝(심층학습)의 분류[2]


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이훈희 외 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.39~50

41

2. 자율성 강화와 자동 감시

유도항법제어

(GN&C: Guidance, Navigation

and Control) 시스템은  우주비행체나  로버의 
비행 혹은 주행을 위하여 항법 정보와 유도 기

동 명령을 생성하고 구동장치를 이용하여 제어

한다

. 현재  이  시스템은  사람의  많은  개입을 

통하여  기동  운영에  대한  전반적인  결정이  반

영되고  있어  시스템을  이루는  하드웨어  및  소

프트웨어의 구조가 딥러닝 기술에 통해 새로운 

관점으로  탈바꿈되고  있다

. 특히  행성간  탐사

와  같은  원거리  우주비행체  및  긴박하게  착륙

을  시도하는  착륙선의  경우  지구와의  통신  제

약까지  고려하여야  하므로

, 최근  비행체  자체

의  자율적  판단  요구사항을  폭넓게  반영하기 

위한 수단으로써 딥러닝을 도입하는 연구가 활

발하게 진행되고 있다

.

2.1 달 착륙선 기동 추력 추정

달  착륙선의  항법  유도  알고리즘에 

DNN을 

성공적으로  적용한  사례를  소개한다

. 일반적으

로  착륙선의  유도항법제어

(GN&C) 시스템은 

상태 추정 필터를 통하여 다음 기동을 위한 추

력의 양과 방향을 계산한다

. 미국 아리조나 대

학교의 

Roberto et al. [6]은 이러한 필터를 사

용하지  않고  항법용  카메라를  이용한  실시간 

영상을 

DNN의 입력에 넣고, 최적 추력 제어치

를 출력값으로 추정하도록 딥러닝 방법을 적용

하였다

.

그림 2. 추력 예측을 위한 DNN 구조[6]

, 착륙선이  착륙  과정에서  지표면의  영상

을  바라보는  즉시  다음에  어떻게  움직여야  하

는지를  즉각  답변을  제공하는  것을  의미한다

.

사용된 

DNN의 종류는 1차원 수직 착륙, 2차원 

이동  착륙에서 

CNN(Convolutional Neural

Network)과  LSTM(Long-Short-Term-Memory)
를 각각 사용하였다

. 인공신경망의 층수는 9개 

이내로 연산 능력을 고려하여 깊이를 최소화한 

것으로 보인다

.

2.2 화성 로버의 자율적 판단 

현재 

NASA JPL은  미래에  로버의  자율성을 

증대하기 위한 연구와 개발을 활발하게 진행하

고  있다

. 특히  로버의  주행  속도를  약  시속 

300 미터(기존 Curiosity 의 약 10배)로 높이면
서 실시간으로 생성하는 기가바이트 급의 막대

한 데이터양을 처리하기 위한 시스템을 준비하

고 있다

. 이러한 새로운 시스템은 지구와의 통

신 속도 제한으로 인하여 원격 임무 명령 수신

의 지체를 발생시킬 수 있고 장거리 자동 탐사 

중의 자율항법이나 자율 에너지 밸런싱 문제를 

야기할  수  있어  이를  기계학습  기술을  이용하

여  도전적으로  극복하고  있다

. JPL의  MAARS

(Machine learning-based Analytics for Rover
Systems)[7] 는  차세대  로버의  고성능  컴퓨터,
주행 능력 등을 완전하게 활용할 수 있도록 로

버의  안전

, 생산성, 효율  등을  개선하기  위한 

자율 소프트웨어 역할을 확보하기 위한 도전적 

연구 과제이다

.

그림 3. MAARS의 알고리즘[7]


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이훈희 외 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.39~50

MAARS의  기계학습과  관련된  실시간  알고

리즘은 다음과 같이 요약하여 설명할 수 있다

.

∙ 

SCOTI
(Scientific Captioning Of Terrain Images)

- 기능: 지형 영상의 과학적 자막 처리, 지

상의 과학자가 자연어 형태로 원하는 지질학적 

키워드

(예, 사암 위에  암석과 모래) 로버로 전

송하면  로버는  모든  영상을  전부  지구로  전송

할  필요  없이  관련성의  우선순위가  높다고  판

단된 영상만을 전송

.

- 메커니즘  : 모델의  엔코더  부분은  CNN

을  이용하여  특징적인  벡터를  추출하기  위한 

것이며

, 디코더 부분은 LSTM을 이용하여 컨텍

스트 벡터와 이전의 은닉층

(hidden layer) 상태

를 조건으로 자막을 생성

. 이 자막은 지구로부

터 수신된 키워드와 비교

.

∙ 

VeeGer
(Vision-based Driving Energy Prediction)

- 기능: 로버의 주행 에너지 소비를 자율적

으로 예측하기 위한 알고리즘

.

- 메커니즘 : VeeGer-TerramechanicsNet 네

트워크를  이용하여  영상  내  지형  역학적  파라

미터를 추정하여 주행 에너지를 계산함

.

그림 4. 기계학습된 네트워크로 예측된 에너지 

소비량(위쪽 그래프), 구간별 영상[RGB(아래 그림의 

위쪽), depth(아래 그림의 아래쪽)][7]

 

2.3 랑데부/도킹을 위한 심층강화학습 

캐나다 칼튼 대학교의 

Kirk H. et al.[8]은 심

층강화학습

(Deep reinforcement learning) 방법

을  이용하여  기존  도킹  제어기에  속도  명령을 

제공하도록 하였다

. 궤도상 서비스, 조립, 제작

(On-orbit servicing, assembly, manufacturing)
및  우주  쓰레기  제거  등에  활용도가  높은  이 

기술은  그림 

5와  같이  실내  시설에서  최적의 

속도 신호를 생성하여 임무를 완수하는 실험을 

통하여 

TRL 4 수준 정도로 연구가 진행된 것

으로 보인다

.

그림 5. 강화학습을 통한 장애물 회피 및 도킹의 

실험 비행 궤적[8]

2.4 텔레메트리 감시 보조

유럽 

ESOC(European Space Operations

Centre)는 지상 관제센터에 수신되는 텔레메트
리  값을  감시하는  과정에서  이상  징후를  자동

으로 감지하기 위하여 동적으로 감시 상하한선

을  계산하는  오토엔코더

(Autoencoder) 인공신

경망을  설계하고  이를  그래픽  감시  화면에  적

용하였다

.[9] 기존 시스템에서 감시용 상하한선 

값은 주로 주의

, 경고 등으로 고정되어 추이에 

따라  지상  관제원이  변경하거나  이상  징후  보

고를  반복적으로  하여야  했으나  이상  유무를 

판단할 기준을 시간에 따라 변화시키고 있다

.


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이훈희 외 / 항공우주산업기술동향 19/1 (2021) pp.39~50

43

그림 6. 텔레메트리(검은색)에 대한 인공신경망의 

동적 상하한선(적색, 파랑색) 

 

이와  유사하게  독일의  위성운영센터

(GSOC)

은 

ATHMoS[10]라는 텔레메트리 자동 감시 시

스템에 

LSTM 기반 인공신경망을 이용한  학습 

및 판단 기능을 추가하여 실험하였다

. 그림 7과 

같이 새로운 시스템에서 위성 관제원의 혼란을 

야기하는  오탐지를  줄이고  탐지  및  예측  결과

에 강건한 특성을 나타내고 있다는 것을 알 수 

있다