드론은 공중에서 현대전에 일대 혁명을 가져왔다. 이제 방산업계와 해군은 수중에서도 같은 일을 할 수 있으리라 기대하고 있다.
고스트 샤크, 헤른, 만타레이와 같은 이름을 가진 새로운 수중 드론들은 일반적으로 수면 아래 수천 피트까지 잠수할 수 있으며 수일 동안 인간의 개입 없이 운영될 수 있다. 옹호자들은 이러한 능력이 정보 수집, 수중 기반시설 보호, 태평양에서의 잠재적 위협 대응에 이상적이라고 말한다.
“이러한 기기들에게 적절한 시기예요.” 싱크탱크 전략국제문제연구소(CSIS)의 선임연구원 신시아 쿡이 말했다. “잠수함은 정말 좋지만, 비용이 많이 들어요.”
이 수중 드론 기술을 완성하는 것은 쉽지 않은 과정이다. 심해에서 통신을 유지하는 것은 공중에서보다 더 어렵고, 해수면 아래의 조건은 매우 혹독할 수 있다.
수중 드론은 수십 년 동안 학계와 해상 에너지 기업들이 사용해 왔다. 예를 들어 1985년에는 수중 드론이 타이타닉호를 발견했다. 각국의 해군도 오랫동안 주로 원격 조종되는 소형 수중 선박들을 지뢰 제거와 기타 임무에 사용해 왔다.
이제 방산업체들은 더 먼 거리를 이동하고 더 많은 임무를 수행할 수 있는 더 크고 더 자율적인 선박들을 개발하고 있다.
보잉은 내년 말까지 미 해군에 오르카Orca 초대형 무인 수중 선박 5대를 인도할 예정이다. 최대 길이 26미터인 오르카는 거의 인간의 개입 없이 1만2000km에 달하는 거리를 이동할 수 있다.
리사 프란체티 해군작전사령관은 로봇 및 자율시스템 개발이 중국과의 잠재적 전쟁에 대비하는 미 해군의 최우선 과제 중 하나라고 말했다.
“무인 시스템은 우리의 전투력을 배가시킬 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.” 프란체티가 올해 초 한 컨퍼런스에서 말했다.
한편 호주는 방위산업 스타트업 안두릴Anduril과 함께 고스트 샤크라는 수중 드론을 개발하고 있다. 이 프로젝트는 호주가 수중전 능력과 새로운 자율 및 무인 해상 선박에 투자하는 46억5000만 달러(6조2000억 원) 규모 투자의 일부다.
다른 수중 드론으로는 영국에서 시험 중인 BAE 시스템스의 헤른Herne과, 거대 가오리와 비슷한 형태를 가진 노스롭그루먼의 만타레이가 있다.
프랑스, 한국, 독일도 새로운 무인 수중 선박을 개발하고 있다. 우크라이나는 마리치카라는 수중 공격 드론을 시험하고 있다.
이 새로운 종류의 수중 드론 발달의 한 요인은 기술의 발전이다. 배터리는 더 오래 지속되고, 센서는 더 정확해졌으며, 전자 장비는 더 작아졌다. 이러한 발전은 선박이 더 자율적이 되고, 더 오래 이동하며, 더 많은 일을 할 수 있음을 의미한다.
이러한 발전은 서방 해군들에게 시의적절한 시기에 이루어졌다. 중국은 세계 최대 규모의 수상 함대와 자체 대형 자율 수중 선박을 건조했다.
유럽에서는 광섬유 케이블이 절단된 사례들로 인해 러시아와 다른 국가들이 해저를 통해 에너지와 데이터를 전송하는 중요한 선로들을 표적으로 삼을 수 있다는 우려가 제기되었다. 북대서양조약기구(NATO)는 최근 핀란드 해안에서 수중 드론을 사용하여 해저 기반시설을 보호하는 훈련을 실시했다.
미국이 대형 함정을 제때 건조하는 데 어려움을 겪고 있는 상황에서, 이러한 위협에 대응해야 할 유럽 해군들의 규모가 축소되었다. 한때 세계 최대 규모였던 영국 해군은 현재 구축함과 호위함이 20척 미만이며, 잠수함은 약 10척을 보유하고 있다.
“영국 해군은 원하는 방식으로 모든 것을 수행하는 데 어려움을 겪고 있어요.” BAE 해양 서비스 부문의 사업개발 매니저인 팀 오닐이 말했다. “이것이 (선박의) 자율화가 필요한 이유예요.” BAE의 헤른은 캐나다 기업 셀룰라로보틱스가 에너지 산업용으로 이미 생산한 수중 드론을 기반으로 한다. BAE는 선박이 자율적으로 운영되고 정보를 수집하고 분석할 수 있도록 하는 컴퓨터 시스템, 카메라, 센서를 추가했다.
소형 잠수함처럼 생긴 헤른은 미리 입력된 지도와 주변 환경을 대조하는 센서를 사용하여 해상에서 스스로를 안내한다. 데이터베이스와 비교하여 목격한 선박을 분석함으로써 군용 선박과 민간 선박을 구별할 수 있다. 수집한 데이터는 등에서 올라오는 잠망경처럼 생긴 안테나를 통해 전송될 수 있다.
최근 어느 아침, 영국 남부 해안에서 크레인이 8톤, 12미터 길이의 선박을 물에 내려놓은 후 이 선박은 미리 프로그래밍된 훈련 임무를 시작했다. 시험 중 헤른은 수면 위로 떠올라 두 대의 해군 함정을 정확히 식별한 후 조용히 파도 아래로 다시 잠수했다.
“일상적인 감시 활동에 드론을 사용하면 고가의 잠수함과 승조원을 위험에 노출시킬 필요가 없죠.” 영국 해군의 전직 장교인 오닐이 말했다. 헤른 드론은 크기가 작기 때문에 보다 얕은 바다에서도 운용이 가능하다.
BAE는 약 11개월 동안 헤른을 개발해 왔으며, 1년 반 이내에 전투 준비를 완료하는 것을 목표로 하고 있다.
헤른의 배터리는 최대 사흘까지 지속된다. 셀룰라로보틱스는 드론이 45일 동안 작동하고 약 4800km—아일랜드와 뉴욕 간 거리와 비슷한 수준—를 이동할 수 있게 하는 수소 전지를 실험하고 있다.
헤른은 주로 정찰용으로 설계되었지만 BAE는 여기에 어뢰와 기뢰를 추가하는 방안을 검토하고 있다.
자율 선박에 살상력을 추가하는 것은 윤리적 우려를 불러일으킬 수 있다. 서방의 교전 규칙은 이른바 킬체인에서 인간이 방아쇠를 당기도록 요구한다.
BAE의 오닐은 헤른이 오직 인간의 지시에 따라서만 살상력을 사용할 것이라고 했다.
수중 드론과의 통신은 전파가 깊은 물속을 통과할 수 없기 때문에 공중의 드론과 통신하는 것보다 더 어렵다. 그러나 이 선박들은 수면 위로 떠올라 지시를 받을 수는 있다.
수십억 달러가 들 수 있는 잠수함보다는 저렴하지만 새로운 선박들은 우크라이나에서 사용되는 대부분의 드론보다 더 비싸고 제작하기 어렵다.
예를 들어, 미 해군은 원래 5대의 오르카와 시험용 프로토타입에 대해 약 3억7900만 달러(5030억 원)를 지불하기로 합의했으나, 미국 회계감사원(GAO)에 따르면 2022년까지 프로젝트가 수년간 지연되었고 비용이 6억2000만 달러(8230억 원)로 늘어났다. 회계감사원 보고서는 드론의 배터리 문제와 자재 확보 문제를 거론했다. 보잉은 계약 초과 비용은 회사가 부담하고 있다고 말했다.
이 선박들은 심해의 압력을 견뎌내야 하고 해상에서 신뢰성 있게 작동해야 한다. 문제가 발생하면 이를 수리할 승무원이 없기 때문이다.
“해양은 정말 가혹한 환경이에요.” 자체 수중 드론을 보유한 조선사 헌팅턴잉걸스인더스트리Huntington Ingalls Industries의 무인시스템 부문 대표 듀앤 포더링햄이 말했다. “심해에 무언가를 보내는 것은 우주로 보내는 것과 같죠.”
EDITOR'S NOTE편집자주
미국 정부효율부(DOGE)의 공동수장이 된 일론 머스크가 F-35 스텔스기에 대해 문제를 제기하면서 왜 그렇게 비싼 비행기에 돈을 쓰냐고 했습니다. 앞으로는 AI, 로봇, 무인무기의 세계가 펼쳐질텐데, 왜 유인의 고가 무기에 돈을 낭비하느냐는 것입니다. 상세한 부분까지 들어가보면 다른 의견이 나올 수 있지만, 매우 중요한 지적이라고 할 수 있습니다. 우리는 미국에서 새로 도입하는 스텔스 전투기나 아파치 공격헬리콥터, 이지스 함정 같은 이른바 '첨단 무기'라면 아무런 의심도 하지 않고 우리도 가져야지 하면서 도입하는 경향이 있습니다. 하지만 이번 우크라이나 전쟁에서 나타나듯 고가의 공격 헬기가 값싼 '맨패즈' 휴대용 대공미사일에 쉽사리 격추당하기도 합니다. 막상 전면전이 펼쳐지면 한 대에 1000억 원, 1조 원 되는 '첨단무기'들이 맥없이 파괴될 가능성이 있습니다. 우리의 국방 당국 역시 일론 머스크의 지적처럼 비싼 '첨단무기'를 맹신하지 말고 조목조목 가성비를 따져봐야 할 것입니다. 그런 점에서 AI, 로봇, 무인이라는 이 세 키워드에 더욱 관심을 가져야 할 것입니다.
월스트리트저널 2024년 12월 16일자 기사는 심해드론에 대해 보도하고 있습니다. 고가의 유인 잠수함 역할을 어느 정도 대체할 수 있는 무인 잠수함이 가능할 것인가에 대한 기사입니다. 우리가 보통 드론이라고 하면 무인항공기를 말합니다. 공중에서는 전파 등으로 장거리 조종이 쉽습니다만, 바다는 전파가 미치지 않습니다. 그래서 조종도 어렵고 탐지도 어렵습니다. 탐지가 어렵기 때문에 은밀하게 작전할 수 있는 장점이 있는 반면, 무선 조종이 어렵기 때문에 무인 드론 개발에 난점이 많았던 점도 사실입니다. 결국, 무인 잠수함은 가끔씩 안테나를 수면 위로 올려 새로운 지시를 받아야 하고, 그 이외에는 원래 프로그램대로 움직여야 합니다. AI가 판단을 도와줄 수도 있습니다. 월스트리트저널은 미국, 영국 등 방산 선진국들에서 이런 심해 드론 개발이 진행되고 있다면서, 한국 역시 개발에 적극적이라고 보도했습니다. 변화에 적응하지 못하는 사람과 조직은 패배합니다. 국가도 마찬가지입니다.