오물풍선부터 드론까지 철통 방어! 대드론 무기 체계와 레이저

"이름조차 생소했던 드론은 어느새 우리 주변에서도 흔히 볼 수 있게 되었다." 사실 드론은 군사적 목적으로 사용되던 것으로, 주로 정찰이나 공격용으로 그 기체의 크기가 작지 않았다. 시간이 지나며 일상에서도 드론이 자리 잡기 시작하며, 레저나 취미로 운용되고 보다 작은 크기의 기체들이 급속도로 늘어났다. 이렇게 개인이 취미로 비행하는 소형 드론도 그 위험성에 대한 우려의 목소리가 점점 커지는 추세다 . 드론을 날리는 사람이 의도하지 않더라도 우리 주변의 국가 중요시설이나 항공기 등을 위험하게 할 수 있기 때문이다 . 이뿐만 아니라 전쟁터에서도 이 소형 드론의 위험성이 부각되고 있다 . 작은 드론이 무슨 위협이 될까 싶지만 , 우크라이나 전쟁에서 전차를 파괴하는 일인칭 드론 ‘FPV 드론 ’ 도 취미용 소형 드론의 일종이다 . 그러니 미래의 전장은 드론을 효과적으로 방어할 수 있는 체계 마련이 필수적이다 . 실제로 소형 드론으로 인해 위험한 상황이 발생한 사례는 많다. 2014년 11월, 프랑스 원전 주변에 정체불명의 드론이 출몰하여 논란이 된 바 있고, 2016년 4월에는 영국 히스로 공항에서 착륙하던 여객기가 드론으로 추정되는 물체와 충돌하는 아찔한 사고가 있었다. 우리나라 역시 이러한 양상이 나타나고 있다. 우리나라는 수도권과 중요 시설 인근에 드론 등의 비행을 금지하는 비행금지 구역을 지정하였는데, 군과 경찰에 의하면 비행 금지 구역에서 적발된 드론이 2019년 29건, 2020년 59건, 2021년 78건, 2022년 120건으로 늘어난 바 있다. 적발된 사람들이 승인을 받지 않고 드론을 띄운 이유는 취미 및 레저, 시험 비행, 방송 및 광고촬영 등 다양했지만, 만약 불순한 목적을 가지고 있다면, 중요 시설을 촬영하거나, 심지어 공격도 이루어질 수 있는 상황이다. 실제로 2014년과 2022년 12월에 북한의 드론이 우리나라 영공을 침범하며, 그 위험성과 대응 방안의 필요성이 더욱 도드라지고 있다. 이와 같은 이유로 , 군사적 목적과 더불어 민간에서 일어나는 큰 사고를 막기 위해 군사 및 민간 중요시설을 위협하는 불법 드론 방어 체계가 구축되는 추세다 . 본격적으로 드론을 방어하는 다양한 방법들에 관해 설명하기 전, 한 가지 짚고 넘어갈 것이 있다. 최근 다양한 매체를 통해 드론에 대응하는 방법들이 알려지면서 ‘안티 드론(Anti-Drone)’ 과 ‘대드론(Counter-Drone)’ 이라는 용어들이 많이 알려졌다. 이 두 용어는 비슷해 보이지만 차이가 있다. 안티 드론 은 주로 드론을 무력화하거나 파괴하는 데 초점을 맞춘 기술이나 전술 을 말한다. 이에 비해, 영어 약자로 ‘C-UAS’로 불리는 대드론 은 더 광범위한 개념으로 드 론의 탐지, 추적, 대응과 관련된 모든 활동을 포함 한다. 즉 , 대드론은 안티 드론을 포함하는 포괄적인 개념으로 위협으로 분류된 드론의 무력화뿐만 아니라 대응 및 후속 조치에도 초점을 맞추며 , 드론 운영자에게 경고하거나 , 드론을 추적하여 법적 조치를 취하는 등 여러 가지 옵션이 있다 . 이번 칼럼에서는 대드론의 관점에서 드론을 대응하는 방법들에 대해 전달할 예정이다 . 드론이 군사적인 용도로만 사용된 당시에는 전투기 , 지대공 미사일 , 대공포 같은 군사적 수단을 통해 격추하는 간단한 해결 방안이 있었으나 , 점점 드론이 소형화되고 , 민간에 널리 퍼지면서 이런 수단은 사용하기 어렵게 되었다 . 그 때문에 소형 드론에 대응하기 위한 체계를 마련했는데 통상적으로 드론 탐지 후 , 위협을 분석하고 , 대응하는 순서로 진행된다 . 가장 먼저 이루어지는 ‘탐지’ 는 레이더 를 사용하거나, 드론과 운용자 사이의 전파를 탐지하는 ‘무선주파수(RF) 스캐너’ 라는 장비를 사용한다. 보통 레이더를 가장 많이 사용하고 있다. 이때 드론을 탐지하는 레이더는 인근의 비행 물체를 탐지할 때, 주변에서 비행하는 새 등과 구분할 수 있는 분석 능력이 필요하다. RF 스캐너는 드론의 종류와 위치뿐만 아니라 운용자의 위치까지 추적할 수 있지만, 데이터베이스에 주파수가 입력된 드론만 찾을 수 있어 범용적으로 활용하기에는 한계가 있다. 다음으로 탐지된 드론에 대한 ‘위협 분석’ 에는 주로 카메라 등 주야간 영상 센서가 사용된다. 탐지된 비행체가 드론이 맞는지, 위협이 될 수준인지를 판단하며, 이때 충분한 위험 가능성이 있다고 판단되면 목표 드론에 대한 대응이 시작된다. 드론을 무력화하는 방법은 크게 드론의 동작을 방해하는 ‘소프트킬(Soft Kill)’ 과 기관총 등 물리적 수단을 동원하여 파괴하는 ‘하드킬(Hard Kill)’ 로 나뉜다. ‘소프트킬’ 은 전파를 활용하는 비파괴적 방법 이다. 드론 조종에 필요한 주파수를 간섭하거나, GPS 신호를 교란하여 비행을 중단, 조종 통제권을 탈취하는 등의 방법이 사용된다. 이 소프트킬은 ‘재머(Jammer)’라 불리는 장비를 활용해 이루어진다. ‘ 하드킬 ’ 은 물리적 수단으로 무력화하는 것 을 말한다 . 군에서 사용하는 지대공 미사일이나 대공포로 위험 드론을 파괴하는 방법이며 , 소형 드론 파괴를 위해 기관총이나 소형 미사일 , 직접 충돌형 드론 등을 사용한다 . 이런 물리적 파괴 수단은 드론을 파괴하여 빠르게 무력화할 수 있지만 , 많은 파편이 발생한다는 문제가 있어 인구 밀집 지역에서는 사용하기 어렵다 . 소프트킬과 하드킬 모두 그 용도와 상황에 맞게 활용한다면 , 효과적으로 드론에 대응할 수 있으나 , 그 한계가 뚜렷하다 . 이에 따라 최근 기존 대드론 체계의 한계를 극복할 수 있는 ‘ 레이저 ’ 와 ‘ 고출력 마이크로파 (HPM)’ 등의 무기가 도입되고 있다 . 실제로 최근 파리 올림픽 당시 프랑스 국방성은 불법 드론 등에 대응하기 위해 2kW 출력의 ‘헬마-P’라는 레이저 무기를 배치하기도 했다. 하지만, 레이저의 출력이 낮을수록 드론 파괴에 걸리는 시간이 늘어나기 때문에 신속한 대응이 어려워진다. 이 때문에 세계 각국에서는 출력을 높인 대드론 레이저가 개발되고 있다. ‘고출력 마이크로파’ 무기는 전자기파를 방출하여 드론 전자회로를 태워 격추하는 무기다. 레이저와 고출력 마이크로파 무기는 지대공 미사일과 같은 파괴 수단보다는 파편 발생이 적어 효과적인 대드론 무기 체계로 주목받고 있다. 드론을 무력화하는 체계 외에도 , 목표한 드론이 파괴될 경우 증거 확인 등이 어려울 수 있기 때문에 최대한 손상을 주지 않고 포획하는 방법 역시 개발되고 있다 . 드론 포획을 위한 방법으로는 포획용 드론에 그물을 달거나 포획용 그물을 발사할 수 있는 발사 장치를 다는 방법이 있다 . 네덜란드의 경찰은 소형 드론 포획을 위해 매나 독수리를 이용하는 재밌는 방법도 활용하고 있다 . 이 방법은 맹금류 훈련에 많은 시간과 비용이 들고 , 동물권 등의 문제가 있기 때문에 상용화는 어려울 것으로 보인다 . "세계가 다양한 방법으로 대드론 체계를 마련하고 있고, 우리나라 역시 그러하다." 한화와 같은 국내 업체들이 중심이 되어 외국에 뒤지지 않는 높은 수준의 대응 체계가 만들어지고 있다. 2023년 말, 한화시스템은 방위사업청과 ‘중요 지역 대드론 통합체계’ 사업을 체결했다. 이 체계는 중요 지역에 침투하는 불법 드론의 위협에 대응하기 위한 것이다. 거리별로 *재밍을 활용한 소프트킬과 그물 포획 및 레이저를 사용하는 하드킬로 이루어져 있으며, 드론을 무력화할 수 있는 인공지능 기반의 ‘다계층 복합 방호 대드론 시스템’ 이라 명명하고 있다. * 재밍 (Jamming) : 전파 교란 ‘중요 지역 대드론 통합체계’는 우리 군 최초로 전력화되는 ‘시설형’ 드론 방호 체계로, 공군 기지와 해군 항만 등 육·해·공군 주요 시설을 노리는 드론 공격을 방어하기 위한 것이다. 이 체계는 영공을 침투한 무인기를 탐지·식별한 후 재밍을 통해 작동 불능 상태로 만든다. 탐지 레이다, 불법 드론 식별 및 추적용 전자광학(EO)·적외선(IR) 열상감시장비, 표적 무력화용 재머, 통합 콘솔로 구성되어 있으며, 원자력 발전소, 공항 등 국가 주요 기반 시설을 방어에 최적화되어 있어 더욱 효과적인 영공 방어가 이루어질 것으로 기대된다. 다른 사업으로는 ‘드론 대응 다계층 복합방호체계’ 라 불리는 신속 시범 획득 사업이 있다. 이 사업에서 개발되는 체계는 거리에 따라 복합적으로 드론에 대응하는 것이 핵심이다. 3km 이상 떨어진 거리를 비행하는 불법 드론을 레이다로 탐지하고, 전자광학(EO)·적외선(IR) 열상감시장비로 자동 추적한 후, '3km-2km-1km' 거리별로 복합 대응하여 표적을 무력화한다. 조금 더 자세히 살펴보자면, 소프트킬과 하드킬 방식을 합쳐 3km 거리에서 재밍, 3~2km 거리에서는 '그물형' 킬러 드론으로 포획, 1km 이내에서는 고출력 레이저로 무력화한다. 도심 및 중요 지역 방어를 위해 구성품을 차량에 탑재하는 이동형으로 개발되어 기동성을 갖춘 것이 주목할 만하다. 2024년의 신속 시범 획득 사업에서도 이와 비슷한 시범 사업을 확인할 수 있다. 바로 한화에어로스페이스가 진행 중인 해병대의 ‘지능형 40mm 무인방공시스템’ 사업이다. 최근 바다에서도 영공 방어는 중요한 사안으로 대두되고 있다. 드론과 무인기 등이 영해를 경로로 침투할 경우 신속한 대응이 필요하기 때문이다. 현재 운용중인 무기 체계로는 소형 드론과 같은 목표물을 격추하는 것에 한계가 있어 신속한 개발과 적용이 필요할 것으로 보인다. 이 무인방공시스템은 목표물의 탐지와 추적, 격파까지의 사격 절차를 자동화하여 원격 및 무인화 사격을 지원한다. 이를 통해 발칸과 같은 기존 유인 방공 시스템을 일부 대체하여, 획기적인 병력 절감과 효율적인 임무 수행이 가능할 것으로 기대된다. 이들 사업에 사용된 핵심 장비인 전자광학 (EO)· 적외선 (IR) 열상감시장비는 한화시스템이 개발하고 , 현재 우리 군이 운용하고 있는 TAS-815K 열상감시장비를 개량한 것이다 . 하늘에서 불법 드론을 포획하는 그물형 킬러 드론은 한화에어로스페이스가 지분을 투자한 미국 업체가 개발한 것을 사용한다 . 이처럼 다양한 체계가 개발 중인 지금 , 가장 유력한 대드론 무기로 레이저 가 거론되고 있다 . 레이저 무기는 눈에 보이지 않고 소음도 없으며 , 별도의 탄약이 필요하지 않고 전기만 공급되면 운용이 가능하다는 장점이 있다 . 오물풍선과 같은 위협물 제거뿐 아니라 , 이 레이저 무기의 출력이 높아지면 드론 외에 적 항공기나 탄도미사일 요격도 가능하다 . 게다가 1 회 발사 때 드는 비용은 약 2,000 원 정도로 지대공 미사일 등에 비하면 굉장히 경제적이다 . 이러한 장점으로 인해 많은 나라가 개발에 나서고 있다 . 우리나라 역시 레이저 무기 체계 개발이 진행 중이며, 2019년 방위사업청 주관의 레이저 대공무기 체계 개발 사업자로 한화에어로스페이스가 선정된 바 있다. 이후 다양한 시도와 개발 끝에 2024년 6월, 방위사업청은 한화에어로스페이스와 레이저 대공무기 ‘블록 1’ 양산 계약을 체결하며, 레이저 무기의 실전 배치에 나서고 있다. 실전 배치와 양산에 그치지 않고 2030년까지 차량에 탑재할 수 있는 차세대 레이저 무기 ‘블록 2’ 를 개발할 예정이며, 2030년 이후에는 중거리 드론, 미사일 요격이 가능하며, 해군의 함정과 공군의 전투기 등에 탑재가 가능한 다양한 형태로 개발 예정이라고 한다. 단계가 발전될수록 그 출력도 늘어나 위력 역시 향상될 것으로 보인다. 최근 드론뿐만 아니라 오물풍선 등 영공 침해의 문제가 점점 다양화되고 , 고도화되는 추세다 . 이러한 이유로 레이저 무기 체계의 개발과 상용화에 그 귀추가 주목된다 . 레이저와 같은 첨단 무기 체계들의 개발과 지속적으로 쏟아져 나오는 첨단 무기들에 알맞은 대응 방안 구축을 통해 보다 안전한 하늘을 누릴 수 있길 바란다 .