美 CCA 첫 공대공 실사격…AI 전투 현실로
中 스텔스 무인기·군집드론으로 美 추격
조종사 1명이 무인기 여러대 지휘한다

인공지능(AI)의 군사적 활용을 위한 발걸음이 빨라지고 있다.

이란 전쟁 등에서 AI가 강력한 위력을 발휘하면서 AI 기술을 선도하는 국가가 군사적으로도 우위에 설 것이라는 전망이 힘을 얻으면서다.

미 공군 요원들이 YFQ-44A 무인기를 살피고 있다. 미 공군 제공

항공 분야에서도 미국·중국 등을 중심으로 조종사가 전투기에 탑승해 임무를 수행하는 전통적인 방식 대신 AI를 탑재한 무인기 개발이 본격화하고 있다.

조종사의 안전과 비용 등의 문제로 공군 전력 운용에 제약을 받는 상황을 무인 전력으로 돌파하려는 시도로 풀이된다.

다만 AI에게 모든 교전과정을 맡기는 완전 자율화는 돌발적인 통제 불능 상황이나 오작동을 초래할 위험이 있어서 AI의 자율 기술과 인간의 판단이 결합하는 형태가 주류를 이룰 전망이다.

◆AI 무인기 개발하는 미국

미국은 차세대 항공전의 핵심 전력으로 꼽히는 협업 전투항공기(CCA)의 운용시험을 본격화하고 있다.

CCA는 유인 전투기와 AI 기반 자율무인기가 팀을 이뤄 작전한다.

AI를 기반으로 자율적으로 움직이지만 조종사의 명령과 의도를 토대로 함께 임무를 수행한다.

다만 무기 사용 여부에 대한 최종 결정권은 인간 운용자에게 있다.

YFQ-44A 무인기가 성능 점검을 위한 비행을 하고 있다. 미 공군 제공

미 공군은 지난 7월15일(현지시간) 에드워드 공군기지에서 안두릴이 만든 YFQ-44A ‘퓨리’ CCA에 AIM-120 중거리 공대공미사일 탑재 및 발사시험을 실시했다.

데일 화이트 미 국방부 주요 무기체계 담당관은 “이번 시험은 협업 전투항공기가 조종사가 설정한 범위 내에서 무기 운용 절차를 자율적으로 수행할 수 있음을 실전적으로 검증한 것”이라며 “전투원에게 필요한 역량을 신속하게 제공하는 데 도움이 될 것”이라고 시험의 의미를 설명했다.

케네스 윌스바흐 미 공군참모총장은 “이번 실사격 시험은 CCA 개발에서 중요한 다음 단계”라며 “전투원에게 실질적인 역량을 제공한데 한 걸음 더 다가섰다”고 밝혔다.

YFQ-44A 무인기가 활주로에서 이륙하고 있다. 미 공군 제공

지난해 10월 첫 시험비행에 성공한 YFQ-44A는 음속에 약간 미치지 않는 속도로 비행한다. 낮은 가격을 목표로 개발됐으며, AIM-120 미사일 2발을 탑재한다.

YFQ-44A의 이번 시험은 미국의 CCA가 공대공 무기를 발사한 첫 사례다.

이를 통해 표적 획득에서 실탄 발사에 이르는 교전 과정을 자체적으로 수행할 수 있다는 점을 검증했다는 평가다. 

이는 전투기 조종사의 부담을 CCA로 분산해 타격 범위를 확장하는 효과가 있다.

YFQ-44A 무인기가 AIM-120 중거리 공대공미사일을 발사하고 있다. 미 공군 제공

미 공군이 “YFQ-44A 실사격 시험은 안전하고 효과적인 CCA 작전 개발을 위한 신속한 노력에 있어 가장 최근의 중요한 이정표”라고 평가한 것도 이같은 효과와 무관치 않다.

미 공군은 이후 크리치 기지에서 YFQ-44A의 신속전투배치(ACE) 훈련을 실시하는 등 실전 운용 관련 시험을 지속하고 있다.

미 공군의 또 다른 CCA로서 제너럴 아토믹스가 만드는 YFQ-42A ‘다크 멀린’의 시험도 조만간 이뤄질 예정이다. 

YFQ-42A는 지난해 8월 첫 비행을 했다. 스텔스기처럼 내부무장창을 갖췄으며, AIM-120 미사일 2발을 탑재한다.

◆미국과 같은듯 다른 中 행보

중국도 AI를 무인기에 적용하는 방안을 추진 중이다.

이를 위해 유·무인 협업이 가능한 공중 전력을 신속하게 구축하고 있다.

인간의 개입을 최소화하면서 무인기가 자체적으로 표적을 식별·추적하고, 무인기들이 편대비행을 하면서 협업하는 방식을 적용하는 기술도 연구되고 있다. 중국산 AI인 딥시크가 사용되는 모습도 있다.

중국의 FH-97A 무인기가 지상에 전시되어 있다. 세계일보 자료사진

지난 2021년 주하이 에어쇼에서 처음 공개된 FH-97 무인기는 미국 XQ-58A ‘발키리’와 외형이 비슷하다는 평가를 받았다. J-20 스텔스 전투기와 함께 전자전, 정찰 등의 임무를 수행할 수 있다.

중국 측은 PL-15 장거리 공대공미사일을 포함한 항공무장을 탑재할 수 있다고 주장하고 있다.

자체적으로 더 작은 군집드론을 이끄는 기능을 갖췄다고 알려져 있다.

유인기의 명령을 따르는 수준을 넘어서 하위 드론 편대의 통솔 역할도 상정하고 있다.

지난 2019년에 첫 공개된 GJ-11은 스텔스 무인전투기로 분류된다.

타 항공기와의 협업 및 반자율 항법을 위한 AI 알고리즘을 활용하는 것으로 알려졌다.

하지만 해당 AI의 의사결정 수준은 아직 공개적으로 검증된 바 없다.

지난해 여름 티베트 지역 공군기지에서 GJ-11 3대가 포착되어 제한적인 실전배치 단계에 접어든 것 아니냐는 관측이 나오기도 했다.

다만 GJ-11이 YFQ-44A처럼 미사일을 실제로 쏜 모습이 공개적으로 확인되지는 않은 상태다.

지난해 말 첫 비행에 성공한 지우텐 무인기는 최대이륙중량이 17.6t에 달하는 기체다.

중국의 지우텐 무인기가 지상에 놓여있다. 세계일보 자료사진

지우텐은 고도 15㎞ 상공에서 최대 36시간을 비행할 수 있다. 자폭 드론을 포함한 최대 100기의 체공형 미사일이나 소형 드론을 탑재하는 것으로 알려졌다.

중국의 이같은 움직임은 미국과 비슷한 부분이 있다.

유·무인 복합체계의 경우 미·중 양국 모두 유인기 1대당 무인기 2∼4대를 결합하는 형태다.

AI의 핵심 체계는 인간의 통제 아래 놓여 있다는 것도 미국과의 공통점이다.

미·중 충돌 위험이 높아졌을 때, AI 무기체계가 통제 불능이 될 위험을 우려하는 것으로 풀이된다.

반면 세부적인 측면에선 미국과의 차이점도 있다.

중국의 무인기들이 지난해 9월 3일 베이징에서 열린 전승절 80주년 열병식에서 모습을 드러내고 있다. 세계일보 자료사진

중국은 미국처럼 인간 조종사의 역할을 상당 부분 대체할 수 있는 AI보다는 타격 계획과 인식, 전투기·드론 협업 등 다양한 영역에 AI를 적용하는 모습이 엿보인다.

해당 분야에선 상당히 진전된 성과를 갖고 있으나, 무인기가 항공무장을 사용하는 미국식 컨셉에 도달했다는 공개적인 증거는 없다.

◆AI무인기 중심 공중전 이유는

지금까지 우리가 흔히 아는 공중전은 조종사가 탑승한 전투기끼리의 교전이었다.

하지만 앞으론 AI 무인기가 전면에 나설 가능성이 작지 않다.

우선 전투기의 개발·구매·운영비가 빠르게 증가하고 있다.

전자장비 탑재 비중이 늘어나면서 전투기를 유지하는 비용도 그만큼 커지고 있다.

기존 전투기보다 낮은 비용으로 전력을 확장하려면 AI를 탑재한 무인기를 저렴하게 대량으로 배치하는 것이 효율적이다.

실제로 미 공군의 CCA 대당 비용은 F-35A 스텔스 전투기보다 훨씬 낮은 수준으로 정해질 예정이다.

조종사 확보가 갈수록 어려워지는 현실도 AI 사용을 촉진한다.

YFQ-42A 무인기가 이륙하고 있다. 미 공군 제공

미 공군에서도 조종사들이 군대보다 급여 등 처우가 좋은 민간항공사로 옮겨가면서 실전에 필요한 경험을 갖춘 숙련된 조종사를 확보하는 것이 쉽지 않은 상황이다.

조종사 1명이 다수의 CCA를 지휘하면, 조종사 1인당 전투력은 늘어나게 된다. 조종사 숫자가 줄어들어도, 전반적인 전투력은 유지될 수 있다.

과거에는 불가능했던 공중기동도 가능해진다.

인간은 중력가속도 등의 압력을 무한정으로 견딜 수 없다. 항공기 설계도 이 같은 제약을 반영해서 이뤄진다.

반면 AI 무인기는 인간이 탑승하지 않는다. 인간의 신체적 한계를 고려할 필요가 없으므로, 예전에는 시도하지 못했던 고기동 비행이 가능하다.

이에 대해선 우려도 있다.

AI를 탑재한 무인기의 파괴력이 커지는 상황에서 갑작스러운 통제 불능 또는 인간의 감독을 벗어나 오작동을 일으키는 상황이 발생하면, 그 피해는 걷잡을 수 없다는 것이다.

따라서 AI 무인기가 자율적으로 비행해도, 무기 사용 권한은 사람이 행사하는 반자동화 체계를 유지해야 한다는 주장이 나온다.

이같은 점을 감안하면, AI를 활용하는 군사력의 수준과 효용성은 AI 알고리즘과 활용, 인간의 개입과 판단을 적절하게 융합하는 것에 따라 달라질 전망이다.

박수찬 기자 [e-mail]