KERI, 호국의 달 맞아 5대 핵심기술 발표
‘아이언맨’ 슈트를 입고 괴력을 발휘하는 전투병, 태권V와 같이 적진을 누비는 전투로봇, 먼거리에서 적을 단숨에 제압하는 비살상 통증무기, 무선 전원 공급으로 수천킬로미터를 비행하는 장거리 폭격기...
꿈이나 공상과학 영화에 나오는 이야기가 아니다. 고자장화, 고전계화, 지능화, 초정밀화, 초소형화, 친환경화로 진화하는 첨단 전기기술이 국방산업 및 무기체계와 결합하면 향후 십수년안에 이뤄질 수 있는 시나리오다.
한국전기연구원(KERIㆍ원장 김호용)은 호국의 달을 맞아 국방산업과 첨단 전기기술의 상승적인 결합을 통해 군 전력의 첨단화를 견인하고 2030년경 전쟁의 양상을 완전히 새롭게 변모시킬 것으로 예측되는 기술들을 모아 '미래 전장(戰場)의 변화 이끌 KERI 5대 핵심 전기기술'을 24일 발표했다.
이번에 선정된 5대 기술과 첨단무기 10선은 ▶비살상 무기용 전자기파 기술(전자기탄, 비살상 통증무기) ▶미래함정용 초전도 기술(기뢰제거기술, 초전도 추진함) ▶미래공격 무기용 전자기장 기술(전자력발사장치) ▶전투로봇용 전동력 기술(전투로봇, 파워슈트) ▶에너지 보급용 전력전송 · 전지기술(연료전지, 극한전지, 무선전력전송) 등이다.
<5대 핵심 전기기술 / 응용무기 10선 / 용도 및 특징>
1. 비살상 무기용 전자기파 기술
· 전자기탄(EMP) / 적 지휘체계/무기체계 마비
· 비살상 통증무기 / 적의 핵심요원 먼거리 비살상 제압
2. 미래함정용 초전도 기술
· 기뢰제거기술 / 해상 기뢰 등 장애물 사전 제거
· 초전도 추진함 / 선박 동력부 간소화, 진동/소음 최소화
3. 미래공격 무기용 전자기장 기술
· 전자력발사장치(레일건/코일건) / 초장거리 타격, 저소음, 초고속 발사체로 목표물 타격, 인공위성의 초기 발사도 가능
4. 전투로봇용 전동력 기술
· 전투로봇 / 인간병력 대체해 정찰 수송 등 임무수행
· 파워슈트 / 동력전투복 통한 전투병 능력 극대화
5. 에너지 보급용 전력전송 · 전지기술
· 연료전지 / 동력원 용량 극대화로 장거리 이동
· 극한전지 / 극지 환경에서 동력원 활용
· 무선전력전송 / 동력원 공급 한계 극복 및 전장 확대
한국전기연구원(KERI) 미래전략실 연구팀은 과학기술미래비전, 국방과학기술조사서, 국방 R&D 정책서, 각국 국방부 등이 발표한 자료를 토대로 미래 전장의 모습을 예측하는 한편, 미래 핵심 국방전기 후보기술 106개를 선정했다.
이번 선정작업을 총괄한 KERI 이홍식 미래전략실장은 "현재 전기기술은 단순히 전기에너지를 안정하게 공급하는 것에 국한되지 않고 융복합 추세에 따라 전통적인 연구분야 외에 의료, 국방 등 다양한 분야와 접목을 시도하는 연구가 활발히 진행되고 있다“고 강조하고 ”전기 분야 정부출연연구기관으로서 전기분야의 최고 미래유망 분야이자 KERI의 핵심 전기기술인 전자기파, 초전도, 플라즈마, 전동력, 전력전송·전지기술이 국방과학 및 군사용 무기개발에 융합·활용됐을 경우 예상되는 미래전장의 변화 양상을 예측·전망해 봄으로써 향후 국방산업 첨단화 및 국가경쟁력 강화를 위한 전기기술 응용 연구의 방향성을 제시했다는데 이번 선정의 의미가 있다”고 설명했다.
KERI는 이번에 도출된 유망기술과 접목분야를 기관의 중장기 발전계획 및 미래비전 수립에 활용하는 한편, 국방과학분야 정책수립 등에 제안하고 관련분야 기술개발 방향성 정립에 반영할 방침이다.
전기기술 응용 첨단 무기 10선
미래 전장을 변화시킬 국방무기화 전기기술들은 우선 전자기탄(EMP)이 대표적이다. 전자전의 양상을 뛰는 미래 전쟁에서 전자기 펄스를 이용해 적의 지휘체계와 전자 무기체계 마비시킬 수 있다.
비살상 통증무기도 눈길을 끈다. 밀리미터파 대역의 전자기파를 상대방에게 쏘아 열에 의한 화상이나 후유증이 발생하기 전에 참을 수 없을 만큼 뜨거운 열기를 느끼게 하여 적을 무력화할 수 있다.
생포해야 하는 적의 핵심요원 등을 먼거리에서 비살상 제압하는데 효과적이다.
초전도 자석과 음향 및 펄스 압력장치로 구성된 기뢰제거 기술은 적이 설치해 놓은 기뢰가 함정이 접근해 오는 것으로 착각해 스스로 폭파되도록 만들어 아군의 진격 장애물을 제거해준다.
초전도 추진함은 전자유체력(MHD, Magneto-hydro dynamics)을 이용한 추진방식을 채택하여 동력부가 간편해져 함정이 다양한 형태를 가질 수 있으며 제어성이 뛰어나고 진동과 소음을 최소화할 수 있다.
순수한 전기의 힘만으로 탄체를 가속시키는 전자력발사장치(레일건/코일건)는 기존 화포의 한계를 초월하는 초장거리 타격이 가능하다.
화약을 사용하지 않기 때문에 적에게 탐지될 가능성이 적으며 사거리의 조정도 자유자재로 제어할 수 있다.
또한 레일건에서 발사되는 탄체는 마하 6이상의 초고속으로 발사되기 때문에 선제 타격이 가능하고 적군으로 하여금 방어를 어렵게 만든다.
최근에는 전자력 발사장치를 이용한 인공위성의 발사, 미사일의 초기 발진, 항공모함에서의 전투기 이륙발사 장치 등으로 기술이 발전하고 있는 추세이다.
전투로봇은 공상과학만화에서 자주 등장하는 인간형 로봇을 비롯해 차륜형, 보행형 견마로봇 등으로 구성돼 인간을 대신해 감시, 정찰, 경계, 지뢰탐지. 군수품수송 등 다양한 임무를 수행할 수 있다.
영화 아이언맨을 연상시키는 파워슈트도 인상적이다.
관절 힘을 20배 이상 증가시키는 슈퍼관절 기능으로 병사들이 초인적인 힘을 발휘할 수 있게 해주며 야간 투시카메라, 위성통신 및 외국어 통역 기능, 주변환경에 따라 색깔이 변하는 카멜레온식 위장복 기능과 더불어 마이크로 터빈을 통해 스스로 충전하면서 전투할 수 있어 극한 지역에서도 최강의 전투력을 발휘할 수 있다.
동력공급원 측면에서도 전기기술은 크게 활용될 수 있다.
원자력을 제외하고는 잠수함 에너지원으로서 최적으로 평가받는 연료전지를 적용하면 수천킬로미터 거리의 바닷속을 산소공급에 대한 걱정없이 항해할 수 있다.
남극 등 극저온에서도 작동 가능한 극한전지나 무선으로 전력을 송수신할 수 있게 해 동력원 공급의 한계를 극복하게 해주는 무선전력전송기술은 극지환경이나 장거리 전장 등으로 전투기, 함정, 전투로봇, 전투병 등의 작전범위를 넓혀줄 수 있다.
미래 전장(戰場) 예상 시나리오
자원고갈로 자원개발전쟁에 한창인 서기 2030년. 20세기 초강대국이었던 미국의 패권은 점차 약화되고 EU는 유럽발 경제위기에 통합이 해체된다. 초강대국에 근접한 중국은 해양자원을 둘러싼 크고 작은 국지전을 일으켜 인접국들의 반발을 불러 일으키고 지구상 마지막 자원 보고인 극지개발과 심해 해양광물자원을 둘러싼 각국간 긴장은 극대화된다.
중동, 아프리카, 극지 등에서 치열한 자원전쟁의 시대에 돌입한 각국은 기존의 국제적 질서와 규약에 따라 제한적이고 평화적으로 자원을 개발하자는 정책에 동의하는 국가들과 자국 이기주의에 따른 선점과 경쟁적 개발 및 이용을 추구하는 국가들간에 국제적 대립과 충돌 양상이 전개된다.
결국 각국의 이해관계에 따라 ‘환경연합군’과 ‘자원동맹군’이라는 군사동맹이 결성되고 이미 국제적 합의와 질서가 무너진 상황에서 양대 동맹군들은 남극대륙과 인근 공해상의 과학기지 인근에 군사기지를 앞다퉈 건설하기 시작한다.
그러던 어느날, 자원확보 경쟁의 패권을 좌우할 희귀금속과 ‘불타는 얼음’으로 불리는 21세기의 신에너지자원 메탄 하이드레이트가 남극에서 대량 발견되자 남극 및 해양자원을 선점하려는 자원동맹군측이 환경연합군측 군사기지와 과학기지를 급습하며 세계 3차 대전이 발발한다.
환경연합군에 속한 대한민국군은 이미 지난 2012년부터 진행한 <국방비전 2030 - ‘첨단 전기기술로 구현하는 미래전장’ 프로젝트>에 따라 세계 최고 수준의 전기기술을 융합하여 미래전장의 모습을 변화시킬 신무기체계로 무장한 상황.
대한민국군은 우선 남극대륙의 이동형 무선전력전송 기지국으로부터 필요한 전력을 무선으로 수신하여 위험지역을 주야간 상시 정찰 비행하고 있는 무인 정찰기 및 지상의 다목적 견마로봇을 이용, 광범위한 지역에 위치한 적에 관한 정확한 정보를 수집 분석했다.
이어 지상의 전자력발사장치(레일건)을 이용하여 적의 군사용 인공위성을 직접 타격함으로써 적의 눈과 귀를 마비시켰다.
이후 적의 사령부를 전략적 목표로 설정하고 극한전지를 전원으로 하여 장시간 비행할 수 있는 전투기를 발진시켜 인명피해를 최소화할 수 있으면서 단숨에 적의 지휘체계를 마비시킬 수 있을 정도로 위력적인 전자기탄(EMP)을 투하했다.
적은 상호간의 통신 두절로 원활한 작전 수행이 불가능해졌고, 전투기를 포함한 전자장비가 탑재된 각종 무기들도 쓸모가 없게 되었다.
이어 남극대륙 세종과학기지 인근에 대기하고 있던 초전도 추진함(MHD 함정)이 출동했다.
초전도 추진함은 기존 함정들에 비해 동력부가 간단하여 신속하게 움직일 수 있으며 진동, 소음이 없어 적 진지 인근 해상침투와 지상 상륙에 가장 적합하다.
그러나 적들은 이미 남극대륙 해역에 해상 함정의 접근을 막기 위해 엄청난 양의 기뢰를 설치해 놓은 상황. 그러나 이미 기뢰 제거 기술을 확보한 우리 군은 강력한 초전도 마그네트와 음향 및 펄스 압력 장치로 구성된 무인 기뢰 소해함 2척을 즉각 출동시켜 기뢰를 일괄 제거해 나갔다.
안전한 항로를 확보한 초전도 추진함은 극저온에서도 작동이 가능한 극한전지와 함께 전기식 구동장치와 포탑이 탑재된 지상용 무인 전투로봇을 상륙시켰다.
차륜형, 보행형 견마로봇 등으로 구성된 전투로봇 부대는 저출산과 복무기간 단축 등의 영향으로 군 병력이 감소한 대한민국 군의 든든한 버팀목이자 선봉부대.
전투로봇 부대는 감시, 정찰, 경계, 지뢰탐지, 군수품수송 등 다양한 임무를 수행하는 한편, 명중률이 뛰어난 대구경 포를 이용해 적의 기계화부대를 타격하여 초기 대응을 무력화시켰다.
이어서 우리 군은 최신형 잠수함을 급파해 파워슈트로 무장한 정예의 대한민국 전투병 부대를 상륙시켰다.
이 잠수함은 원자력을 제외하고는 잠수함 에너지원으로서 최적으로 평가받는 연료전지를 사용해 수천킬로미터의 바닷속을 산소공급 걱정없이 항해할 수 있다.
‘입는 로봇’이라 불리는 파워슈트(일명 ‘아이언맨 슈트’)는 팔다리 등 관절 힘을 20배 이상 증가시키는 슈퍼관절 기능이 탑재돼 있어 병사들이 초인적인 힘을 발휘할 수 있게 해준다.
야간 투시카메라, 위성통신, 외국어 통역, 주변환경에 따라 색깔이 변하는 카멜레온식 위장복 기능도 갖추고 있으며 마이크로 터빈을 통해 스스로 충전하면서 전투할 수 있어 남극과 같은 극한 지역에서 최강의 전투력을 발휘할 수 있다.
파워슈트를 입은 전투병들은 폭발물을 해체하거나 적의 기밀을 보유한 고위급 인사의 생포가 필요한 상황 등에서는 비살상 통증무기를 발포하며 전략적 요충지들을 차례로 점령해 나갔다.
치열한 양상이 예상되던 전쟁은 자원동맹군이 항복을 선언하면서 단 이틀만에 환경연합군의 승리로 막을 내렸다.
영국의 군사전략가 리델 하트(B.H. Liddell Hart)는 ‘그대가 평화를 원하거든 전쟁을 이해하라’고 했다.
전쟁은 이제 스파트 파워로 얼마나 신속하게 적의 핵심을 제압하느냐에 따라 승패가 나눠진다.
이번 전쟁에 참여한 우리 군 측 사상자는 0명. 우리 군은 이번 전쟁에서 전기 융합기술의 과학적 성취를 활용하여 많은 사상자와 재래식 무기의 물량 공세로 특징 지워지는 전통적인 전장의 모습을 바꿔놓으며 인류의 평화를 되찾는데 혁혁한 공을 세울 수 있었다.
그것은 바로 평화를 사랑하는 국가답게 친환경적이면서 효율적인 무기, 인명피해를 최소화하는 비살상 무기의 활용, 장거리 비행 및 속도전 등을 가능하게 하는 첨단 전기기술 융합형으로 국방무기체계를 일신했기 때문이다.