미군의 안티 드론 무기

미군이 사용하는 안티 드론 무기(C-UAS)안티 드론의 필요성 증대 우크라이나 전쟁으로 촉발된 드론 전쟁은 우크라이나의 값싼 드론이 러시아의 비싼 자산인 병기고 전차와 장갑차, 방공 자산은 물론 지휘부 등을 파괴함으로써 코스트 퍼포먼스의 높은 비대칭 전력으로 그 역할이 크게 늘고 있다.드론은 사물 인터넷(IoT)과 5G기술의 출현으로 활용에 대한 새로운 가능성이 열렸다.제4세대 GPS시스템은 간섭에서 더 보호되고 있다.네트워크의 대역 폭과 속도를 높일 수 있는 이동 통신 시스템용 고성능 인터페이스인 LTE(Long Term Evolution)을 사용하면 드론이 무선 주파수 링크 없이 이론적으로 무제한 거리에서 작동할 수 있다.5G 네트워크 구성드론은 1초당 20m의 속도(시속 70km)로 1분도 지나기 전에 1km를 이동하면서 드론의 의도를 감지하고 판단한 순간부터 방어자가 반응할 시간은 불과 몇초에 불과하다.이런 역동적인 상황에서는 현대적인 드론 대응 시스템을 개발하고 지속적으로 업데이트해야 한다..안티 드론/카운터 UAS(C-UAS)드론 또는 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)에 맞서서 이들의 공격으로부터 방어하는 기술을 안티 드론, 카운터 드론 또는-무인 항공 시스템(C-UAS, Counter Unmanned Aerial System)라고도 한다. C-UAS는 UAS에 야기된 군사적 공격이나 테러 등에 의한 국가적 안보 위협 및 공공의 안녕과 질서를 침해하는 행위를 탐지-식별-무력화하기 위해서 취하는 군사적 대응 활동이라고 정의할 수 있다. C-UAS에는 카메라 시스템과 드론 탐지 전용 레이더 등의 탐지 식별 시스템, RF재머, 레이저 건 인터넷 암(netgun)등의 무력화 시스템, 사이버 탈취 시스템까지 모두 포함된다.드론 대응 방어 및 격퇴안티 드론 시장 규모의 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)는 상업 및 레저 활동으로 인기를 얻고 있다.불행히도 상업용 드론의 사용이 증가하는 대다수의 안전이 침해되고 있다.특히 우리는 북한이라는 불량 국가에서 드론은 공항, 주요 기간 시설, 중요한 행사, 또 유인 항공기 운영까지 위험에 빠뜨릴 수 있어 특히 우려가 크다.드론의 위협에 대응하는 전 세계의 안티 드론 시장은 2022년에 14억달러(2조원)규모로 급성장했고 2032년까지 약 168억 5천만달러 규모로 성장할 것으로 예상된다.2023~2032년의 예측 기간 중 연평균 성장률(CAGR)28.3%로 성장할 것으로 예상되고 있다.아시아 태평양 지역은 예측 기간 2023년부터 2032년까지 32.1%성장을 예상한다.안티 드론 무기가 중요한 이유 2016년부터 2019년까지 항공사 조종사들은 월 100대 이상의 드론을 목격하고 그 일부는 공항과 항공기 부근에서 발견됐는데 이는 심각한 안전 문제이다.또, 드론을 이용한 중요 시설을 촬영하거나 침범하는 사례도 증가하면서 산업 스파이 활동 불법 마약 운반, 밀수 등에 이용되는 사례도 증가하고 있다.이들의 드론에는 언제 어디서나 영상과 라디오를 녹화하는 다양한 센서가 탑재되고 있다.이에 대응하고 사용되는 몇몇의 안티 드론 무기는 다음과 같다.⦁ 드론 무선 신호 재머(Jammer):드론의 GPS또는 제어 신호를 방해 ⦁ 스프 파(Spoofers):드론의 GPS신호를 조작 ⦁ 고에너지 레이저:드론을 파괴할 수 있는 전기를 목표에 집중 방사 ⦁ 안티 드론 암(Anti-dronegun):비행 중에 드론의 위치를 신속히 파악하고 비활성화할 수 있는 매우 정확한 표적 시스템을 갖춘 무선 집중 방사안티 드론 기술의 종류 우리 나라에서는 규정에 의하여 대부분의 민간인이 드론 작동을 조작하는 전파의 주파수와 강도는 물론 드론 조작을 방해하는 것이 금지되고 있다.그러나 정부와 군이 대 UAS기술의 도입이 필수가 됐다.안티 드론 기술은 드론과 무인 항공기를 탐지, 식별, 무력화하도록 설계되고 있다.이는 드론 탐지와 드론 무력화/요격 2개의 주요 방법으로 나눌 수 있습니다.1)드론 탐지/추적 드론 탐지는 드론의 존재를 식별하는데 도움이 될 기술로 구성된다.일부 탐지 기술에는 다음이 포함된다.⦁ 열화상:열화상 카메라는 낮은 고도에서 작아 빨리 움직이는 물체를 감지하는 데 뛰어나다.드론 모터와 배터리 열신 학위를 감지할 수 있으며 운용자는 까다로운 조건에서도 UAV를 추적하고 식별할 수 있다.또 열화상 카메라는 사람의 신체의 열신 학위를 감지하고 UAV조종자를 식별할 수 있다.이는 드론 조종자를 찾기에 도움이 된다.⦁ RF시스템:드론을 감지하는 RF(Radio-frequency)센서는 70MHz~6GHz의 주파수 범위 내에서 작동한다.드론 업체, 모델, 일련 번호, 현재 위치 조종사 위치 등의 정보를 캡처한다.무선 주파수 기술은 드론과 컨트롤러를 감지하고 장거리에서 복수의 표적을 추적할 수 있으므로 비용이 효율적이다.그러나 관성적으로 비행하는 드론을 탐지하는 데 어려움을 겪기도 하지만 펄스 레이더 같은 조명 장치를 통합하고 이를 극복할 수 있다.⦁ 음향 방법(Acoustic methods):음향 센서는 전파에 의존하지 않는 자율 드론을 포함한 전자기 스펙트럼의 근거리 내에 있는 모든 것의 드론을 탐지할 수 있어 무선 주파수 분석기보다 유리하다.이 센서는 음향 특징을 추출하는 분류하고 드론을 감지하는 드론이 시야에서 벗어나고 있어도 로터 속도와 고도를 추정한다.⦁ 레이더(Rader):신호를 보내고 물체에서 반사되고 전파로 방향과 거리(위치)를 측정한다.장거리, 지속적인 추적, 매우 정확한 위치 파악, 수백개의 대상을 동시에 처리할 수 있다.자율 비행과 시야 조건(주야간, 안개 등)에 관계 없이 모든 드론을 추적 가능.새와 드론의 인식률을 높이기 위한 주파수 설정과 소프트웨어 개발의 필수.드론탐지,소프트킬,하드킬드론탐지,소프트킬,하드킬2)드론의 무력화/요격 드론의 무력화 및 요격은, 드론을 격퇴 또는 요격하는 기술에 중점을 둡니다.몇가지 예는 다음과 같다.⦁ 간섭 신호(Jamming signals):다중 주파수 대역(GNSS, 2.4G및 5.8G)을 사용하는 안티 드론 암(Anti-dronegun)는 드론 통신 및 GPS항법을 방해하고 드론이 착륙하고 경로를 우회시킨다(GPS스프 파)⦁망을 사용하고 공중에서 드론을 포획하는 치명적이지 않은 방법이다.⦁ 총격:드론 파괴에 총기를 사용하면, 유탄에 제3의 피해가 발생하고 민사상 손해 배상이 있다.인명 피해와 재산상의 손상이 없는 곳에서는 유용한 방법이다.⦁ 고 전력 마이크로파(HPM)장치:전자 장치를 방해할 수 있는 EMP(전자기파)을 목표물을 겨냥하고 무선 링크를 방해하여 생성되는 전압과 전류에 의해서 드론 내부 전자 회로(및 범위 내의 다른 전자 장치)을 방해하거나 심지어 파괴한다.LIG넥스원은 23년 2월, 고출력 마이크로 웨이브(HPM)을 적용한 시스템을 방위 사업청의 신속 테스트 벌이 사업으로 제안했다.신속 테스트 벌이 사업에 선정되면 6개월 이내에 시제품을 납품하고 실제에 군에 시험 배치된다.⦁ 고에너지 레이저(High Energy Weapon Laser System):극도로 집중한 레이저 광선을 생성하는 고성능 광학 장치에서 발사된 레이저는 드론의 구조체 및/또는 전자 장치를 파괴한다.국내에서는 국가 핵심 시설에 고정 배치되는 출력 20kW급 레이저 대공 무기 체계 Block-I체계 개발을 완료하고 양산을 준비하고 있어 출력이 30kW급으로 향상하고 독자적 탐지 센서를 통합하고 이동 배치가 가능한 Block-II을 개발할 예정이다.또 한화·에어로스페이스와 현대 로템에서 개발에 참가하고 있다”전투 차량 탑재형 고에너지 레이저 포 체계 기술(Block-I)(‘22.08~’26.12)”프로그램에서는 30kW레이저를 K870차륜형 지휘소 차량 플랫폼에 통합 개발하고 있다.⦁ 훈련된 독수리와 타카:일부는 이들의 맹금을 사용하고 드론을 무효로 하거나 요격하기도 한다.⦁ 동력학적 대응책:이는 “하드 킬 “을 의미하는 드론을 물리적으로 손상시키거나 땅에 떨어뜨리는 일을 포함한다.⦁ 사이버 탈취 시스템(Cyber Takeover Systems):드론이 방출하는 무선 주파수 전송을 수동적으로 감지하는 드론의 일련 번호를 식별하고 AI을 사용하고 조종사의 위치를 찾는다.운영자가 드론의 권한을 해킹 탈취하고 신호를 보내고 드론 제어권을 넘겨받아 안전한 위치에 보낼 수 있다.미군이 사용하는 안티 드론 무기 육군은 우크라이나 전쟁에서 중요성이 부상한 무인기, 로켓 포, 미사일 등에 대응하는 방공 부대를 확대 강화할 계획이다.육군은 순항 미사일 무인기, 로켓, 대포, 박격포 공격을 단거리와 중거리로 방어할 IFPC(Indirect Fire Protection Capability, 간접 화력 방어 능력)대대를 4개 추가로 신설하고 IFPC대대로 9개의 대 무인기 포 부대를 배치할 계획이다.또 무인기, 회전 날개와 고정익 항공기의 위협을 저고도로 대응할 수 있는 기동 단거리 방공 시스템(M-SHORAD)대대 4개를 추가하기로 했다.다음은 미군이 지난 몇년간 구입한 일부의 안티 드론 무기이다.모듈식 팰릿형 ISR로켓 장비(VAMPIRE)한국 백령도 배치, 한국 비궁은 무인수상정, 공기부양정 격퇴한국은 북한의 무인수상정이나 공기부양정을 타깃으로 LIG넥스원에서 개발한 적외선 탐색 기반 70mm 대함미사일(유도로켓)의 비궁이 이와 비슷해 약간의 개량으로 (근접신관 장착) 공중 안티드론용으로 개발해 사용할 수 있을 것으로 보인다. 스매시 2000L 광학장치 (Smash 2000L Optics)돌격소총에 탑재된 SMASH 2000 Plus이스라엘에 본사를 둔 회사인 Smart Shooter는 미국 육군에서 대UAS프로그램을 위한 소형 무기 및 소총용 Smash 2000L광학 장치를 공급하는 계약을 체결.이 시스템에 의한 사용자는 인공 지능, 보조 비전 및 고도의 알고리즘을 사용하여 소형 드론을 정확하고 정확하게 타겟팅 된다.광학 장치의 무게는 약 1.5파운드.최대 8배의 배율.지상 표적과 공중 표적을 최대 300m, 200m이내에서 작동 Smash2000L전자 광학(EO)조준 시스템은 폭발성 풍선 및 연처럼 작아 빨리 움직이는 공중 문제를 표적에 생기는 신속한 낮 밤의 위협 탐지가 가능하며 소총 범위 인근 소형 비행 드론 표적을 파괴할 수 있다.드론 암 전술(DroneGun Tactical)고성능 지향성 안테나를 표적으로 조준하여 방해전파를 발사고성능 지향성 안테나를 표적으로 조준하여 방해전파를 발사이동식 타워 트레일러는 부대 이동과 함께 2~15km 전방에서 드론 감시 추적 가능Anduril Industries는 특수 작전 사령부(SOCOM)에서 약 10억달러 규모의 계약을 체결했다.SOCOM의 파트너로서 Lattice운영 체제에서 구동되는 Anduril시스템에는 Senty타워와 Anvil소형 무인 항공기 시스템이 포함된다.또 회사는 최고 품질의 타사 센서와 이펙터를 통합하는 드론의 위협에 대한 포괄적인 방어 전략을 수립한다.Lattice시스템은 전장에서 표적을 자동으로 탐지, 분류, 추적하고 사용자에게 잠재적 위협에 대해서 경고하고 이를 교전·제거하기 위한 솔루션을 제공한다.Sentry타워는 위협 탐지, 식별 및 추적의 기계 학습 알고리즘을 사용하여 데이터를 처리할 수 있는 컴퓨팅 코어에 내장된 레이더 및 광학 센서로 구성되며 소형 쿼드 콥터까지 감시 가능하다.THOR(Tactical High-Power Operational Responder) 오른 출력 마이크로파 해머군중 드론까지도 고출력 마이크로파를 쏴 무력화시키고 추락시키다공군 연구소는 대규모 군중 드론 세력을 무력화하도록 설계된 새로운 THOR(Tactical High-Power Operational Responder)무기를 성공적으로 테스트했다.THOR은 강력한 마이크로파 에너지 폭발을 사용하고 소형 무인 시스템을 파괴한다.THOR는 단일 화물 컨테이너에 편리하게 보관되기 때문에 지상에 배치하거나 공군 화물기를 이용하고 운반하기 쉽다.둘이 함께 설치하는 데 3시간밖에 걸리지 않고 조작에는 최소한의 교육만이 필요하다.또 적의 UAV를 제거하기 위해서 일반 벽 플러그로부터 전력을 끌어낼 수도.침묵의 사수(Silent Archer)Silent Archer의 레이더 차량과 EW 시스템 차량시중에서 판매되는 쿼드 콥터를 포함한 저공 비행 소형 드론은 감지하기 어렵고 레이더를 피할 수 있다.분류되지 않은 소형 드론에 대한 육군 보고서는 이런 무인 항공 시스템(UAS)가 제기하는 위협이 점점 커지고 있음을 강조했다.80개국 이상에서 600종 이상의 소형 드론이 사용되고 있다.미 육군은 Silent Archer카운터 UAS시스템으로 불리는 안티 드론 기술에 대해서 SRC에 1억 8백 만달러 규모의 계약을 체결했다.이 시스템은 세계적으로 미군에게 점점 위협이다 작고 늦게 저공 비행하는 드론에 대응하도록 설계됐다.SRC는 공중 감시 레이더, EW시스템 방향 탐지 장치 및 EO/IR카메라로 구성되며 저공으로 침투하는 소형적 드론까지도 식별, 추적 및 격파(전자 교란) 하는 시스템이다.당초 육군은 2017년에 6500만달러 규모의 계약에 의한 이런 대드론 시스템 15세트를 주문했다.후에 2018년 4월에도 공군은 같은 시스템에 대해서 5,700만달러 규모의 계약을 체결했다.다중 환경 영역 무인 시스템 응용(MEDUSA, Multi-Environmental Domain Unmanned Systems Application)소형 무인 공중 시스템에 대응하기 위해 MEDUSA 명령 및 통제 시스템이 사용되는 드론 버스터를 사용하는 모습군은 “SUAS(소형 무인 항공 시스템)”라고도 불리는 소형 드론을 처리하는 데 고생하고 있다.이 같은 드론은 발견하기 어렵고, 일반인이 구입할 수 있고, 군사 시설에 위협이 된다.미 공군은 중요한 군사 시설을 보호하기 위한 드론 대응 시스템을 만들어 제공하기 위해서, SRC Inc.라고 9천만달러 규모의 계약을 체결했다.MEDUSA시스템은 군 통합 지휘 통제 네트워크와 연동하고 다양한 구성 요소로 기술을 결합하고 소형 드론을 감지하는 비활성화한다.한국의 삼정 솔루션에서 무인 항공기의 조종, 영상 전송, 항법 운항 주파수를 차단하는 무인 항공기를 무력화하는 “이동형 고출력 안티 드론 암”을 개발 제작하는 군과 공공 기관에 납품하고 있다.삼정솔루션 고출력 안티드론 건Ku-band RF 센서（KuRFS）및 코요테 펙터 Ku-band Radio Frequency Sensor(KuRFS) 및 Coyote 이펙터레이시온사의 KuRFS레이더와 코요테 미사일입니다Raytheon Technologies는 미국 육군이 무인 항공기 시스템(UAS)을 탐지하고 격파하는데 도움이 될 Ku-band무선 주파수 센서(KuRFS)과 코요테 미사일을 제공하기로 미국 육군과 계약을 맺었다.레이시온의 KuRFS와 코요테 미사일은 LIDS로 불리는 미 육군의 통합 퇴치 시스템의 일부로 저속, 저속, 소형 무인 항공기에 대응하는 데 사용된다.KuRFS시스템은 360번의 위협 탐지 기능을 제공하는 반면, 코요테 미사일은 비용 대비 효율적으로 드론을 격추할 수 있다.※LIDS:the Low, slow, small, unmanned aircraft Integrated Defeat System.( 작고 늦게 소형 무인 항공기 통합 격퇴 시스템)KuRFS기술은 AESA정밀 타겟팅 레이더와 확장된 Ku720모바일 감지 레이더의 두가지 유형의 레이더로 구성된다.이 레이더는 최대 60km의 범위 내에서 공중 위협을 탐지, 식별, 추적할 수 있다.Ku대역의 짧은 파장은 전자 스펙트럼의 다른 부분보다 훨씬 생생한 이미지 해상도를 생성하고 이를 통해서 KuRFS레이더는 360도 방향의 수많은 작은 물체를 한번 감지 및 식별하고 생물학적 물질과 무생물학적 물질의 차이를 구분할 수 있고 새와 드론, 로켓, 대포 및 박격포 포탄을 탐지할 수 있다.레오니다스(Leonidas)레오니다스 지향성 에너지 무기는 드론 무리를 한번에 방어 가능Epirus, Inc.는 Leonidas-출력 마이크로파 단거리 대공 방어 시스템의 프로토 타입을 만들기 위해서 육군의 RCCTO(Rapid Capability and Critical Technologies Office)과 계약을 맺었다.Leonidas는 접식 소형 트레일러 크기로, 고출력 마이크로 웨이브 에너지를 사용하고 전자 장치를 무력화하고 조종 가능한 EMP빔을 1초당 수천번 발사하는 지향성 에너지 무기이다.정밀 디지털 빔 오밍 기능에 의한 복수의 대상 중 하나를 선택하거나 와이드 빔 모드에서 한꺼번에 모든 영역을 공격할 수 있어 수많은 파리처럼 드론의 무리를 떨어뜨리고 어느 전자 장치도 무사히 통과하지 못한다”포스 필드(force field)”을 생성할 수정밀 디지털 빔 오밍 기능을 갖춘 그것은 많은 대상 중 하나를 선택하거나 와이드 빔 모드로 한번에 전체 영역을 공격할 수 있어 많은 파리처럼 드론의 무리를 떨어뜨리고 어떤 전자 장치도 손상 없이 통과하지 못한다”포스 필드”을 만든다.이 시스템은 수평 유지에 장착하고 기동성을 향상시킬 수 있으며 군사 기지에 배치하거나 신속한 대응 때문에 이동식 유닛과 함께 배치할 수 있다.단일 드론을 정확히 목표로 하고, 마이크로파 장벽을 만들고 떼를 막고 공중 위협에서 특정 지역을 보호할 수 있다.또 인근 적대적인 드론을 제거하면서 아군 드론은 작동할 수 있도록 설정을 조정할 수도 있다.쉽게 확장하고 쉽게 적응하고 지정된 안전 구역에 있는 사람들에게 해를 미치지 않도록 안전 기능을 통합한다.타이탄(Titan)C-UASBlueHalo의 Titan은 22년 미 국방부로부터 몇몇 Titan Counter Unmanned Aerial Systems(C-UAS)시스템을 공급하기 위한 2,400만달러 규모의 계약을 받았다.Titan의 C-UAS솔루션은 인공 지능(AI)과 기계 러닝(ML)기술로 구동되고 RF(Radio Frequency)기술을 활용한다.DoD(미 국방부)는 이를 “POR(Program of Record)”기능에 선정했다.RF기반의 C-UAS솔루션인 Titan은 인근의 통신 및 전자 장치를 방해하지 않고 드론을 감지, 추적하고 안전하게 착륙시키는 자율적인 인공 지능/기계 학습 기술로 추진될 C-UAS시스템이다.Titan C-UAS는 안테나 블록으로 제어판에서 구성되어 있으며, 무게 약 9kg, 탐지 반경은 3km, 위협 격퇴 반경은 1.5km으로 알려졌다.400MHz~6GHz의 컨트롤러에서 비디오 원격 측정 및 WiFi통신 링크의 모든 주파수 위협을 감지한다.TITAN C-UAS(대리 무인 항공기 시스템)는 배치 전 활동, 모바일 보안 고정 사이트 보호 및 도보 작전 수행하는 데 사용된다.C-UAS시스템은 운영자에게 주변 환경에 대한 즉각적인 인식을 제공하고 5~10분 이내에 전개 및 설치에서 전장에서 그들을 보호할 수 있도록 돕는다.우크라이나에 12set가 제공됐다.BlueHalo의 Titan은 22년 미 국방부로부터 여러 개의 Titan Counter Unmanned Aerial Systems(C-UAS) 시스템을 공급하기 위한 2,400만달러 규모의 계약을 받았다.티탄의 C-UAS 솔루션은 인공지능(AI)과 머신러닝(ML) 기술로 구동되며 RF(Radio Frequency) 기술을 활용한다. DoD(미 국방부)는 이를 POR(Program of Record) 기능으로 선정했다. RF 기반 C-UAS 솔루션인 티탄은 인근 통신이나 전자장치를 방해하지 않고 드론을 감지, 추적해 안전하게 착륙시키는 자율적인 인공지능/머신러닝 기술로 구동되는 C-UAS 시스템이다. 티탄 C-UAS는 안테나 블록과 제어판으로 구성돼 있으며 무게 약 9kg, 탐지 반경은 3km, 위협 격퇴 반경은 1.5km로 알려져 있다.400MHz~6GHz 컨트롤러에서 비디오, 원격 측정 및 WiFi 통신 링크의 전체 주파수 위협을 감지한다.TITAN C-UAS(대리 무인항공기 시스템)는 배치 전 활동, 모바일 보안, 고정 사이트 보호 및 도보 작전 수행을 위해 사용된다. C-UAS 시스템은 운영자에게 주변 환경에 대한 즉각적인 인식을 제공하고, 5~10분 내에 전개 및 설치로 전장에서 이들을 보호할 수 있도록 돕는다.우크라이나에 12set가 제공됐다.