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[SW융합 칼럼] 스마트 무기의 중심은 ‘SW’

SW중심사회 2015-10-02 18940명 읽음

[칼럼] 스마트 무기의 중심은 ‘SW’
 
사람들은 흔히 소프트웨어(SW)는 눈에 보이지 않고 측정하고 관리하기 어렵다고 말한다. 이는 SW 개발이나 유지보수 노력에 대한 대가를 인정하는 문제와 연결되어 있다. 즉, 하드웨어(HW)에 비해 SW가 적정대가를 받지 못하고 있다는 것이 SW 분야 종사자들의 공통된 인식이다. 과연 SW는 눈에 보이지 않을까? 자동차의 경우 전자제어장치(ECU: Electronic Control Unit)를 통해 실제로 자동차가 구동되는 비율이 지속적으로 상승하고 있으며, 전자제어장치는 SW를 통해 제어 알고리즘이 구현된다. 국내외 자동차업계를 떠들썩하게 했던 토요타의 차량 급발진 원인도 ECU SW 결함에 있다는 연구결과가 2013년에 바(BARR) 그룹에서 발표된 바 있다. 고객이나 사용자에게는 자동차의 겉모습만 보이지만 실제로 중요한 내부는 SW 소스코드로 구성되어 있다고 해도 과언이 아닐 정도다. ‘빙산의 일각’이라는 표현처럼 사람들은 그동안 눈에 보이는 HW의 품질을 높이는 데 집중했으며 눈에 보이지 않는(실제로는 소스코드의 형태로 개발자의 눈에는 보이는) SW를 관리하고 SW의 품질을 높이는 데 상대적으로 소홀했다. 겉으로 보이는 뱃살 자체보다 뱃속의 내장비만이 건강에 치명적인 것처럼 보이는 HW보다는 보이지 않는 SW가 중요하다는 인식이 지속적으로 확산될 필요가 있다.
 
군의 무기체계(Weapon System)도 민간의 전자제품이나 장비처럼 SW 기술을 중심으로 첨단화·지능화되고 있다. 군의 전장환경은 지상, 해상, 공중, 우주의 4차원 전장에서 사이버 공간을 포함하는 5차원 전장으로 변화하고 있으며, 사이버 전장에서의 핵심역할은 SW 자체와 SW를 도구로 사용하는 사람이 수행하게 된다. 기존의 3차원 전장(지상, 해상, 공중)에서도 정보통신기술(ICT)을 활용하여 인간의 오감을 넘어서는 정보를 수집하고 수집된 다량의 정보를 빠르게 분석하여 지휘관의 의사결정을 지원하는 무기체계가 개발되어 실전에 배치되고 있다. 인간의 오감을 넘어서는 6번째 감각인 초감각은 감각을 인지하는 기술에서부터 다양한 센서에서 인지된 정보를 융합하여 분석하는 기술이 핵심이라고 할 수 있으며, 최근 신기술로 부상하고 있는 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 기술이나 빅데이터 기술이 이를 지원하는 SW 기반 기술이라고 볼 수 있다. 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등의 빠르고 혁신적인 ICT 발전에 따라 전장환경 내의 모든 요소들이 연결되는 초연결 전장(Hyper Connected Battlefield) 구현이 현실화되고 있으며, 초연결 전장을 구성하는 똑똑한 무기인 스마트 무기를 구성하는 핵심 기술도 SW라고 할 수 있다.
 
스마트 무기라고 하면 사람들은 미국이 개발한 장거리 순항 미사일인 토마호크 미사일이나 최근 이슬람국가(IS) 공습에 사용된 것으로 알려진 드론(Drone)과 같은 정밀타격 유도무기(PGM: Precision Guided Munition)를 떠올리게 된다. 무기체계는 감시정찰(ISR)에서 지휘통제(C4I) 정밀타격(PGM)에 이르는 무기체계가 결합된 복합체계(SoS: System of Systems)이며 개별 무기체계는 소형화, 무인화되고 있는 추세다. 테러대응이나 정밀타격에 사용되는 무인항공기인 드론은 군사적 용도 외에도 상업용 용도로 전 세계에 급속도로 확산되고 있다. 물론 상업용이나 취미용으로 사용되는 드론은 낮은 고도에서 운행되는 소형 드론이 대부분이며, 해외에서는 아마존이나 DHL에서 물류 배송에 드론을 이미 활용하고 있거나 상용화를 추진하고 있다. 군사용 드론의 경우 SW 소스코드의 라인 수(SLOC: Source lines of code)가 350만 라인에 이를 정도로 SW의 비중이 높다. 또한 토마호크 순항 미사일은 최근 임무계획(mission planning) SW의 성능개선이 진행되고 있으며 성능개선을 통해 임무계획 시간이 단축되면 긴급한 타격요구에 대하여 보다 신속하게 대응할 것으로 기대하고 있다. 군사작전에서 시간은 무엇보다 중요한 요소이며, 미래전에서 소요시간 단축은 SW의 역할에 달려있다고 해도 과언이 아니다. 그렇다면 무기체계에서 SW가 차지하는 비중은 얼마나 될까? 앞서 언급한 군사용 드론의 SLOC는 350만 라인에 달하며, 미군의 F-22 전투기는 170만 라인의 SW가 탑재되어 있다. 최근에 개발 중인 F-35 전투기는 800만 라인이 넘을 것으로 예상되고 있다. 양적인 비교를 위하여 많은 사람들이 PC에서 사용하는 SW의 소스코드 라인수를 살펴보면, Windows 7이 4천만 라인으로 구성되어 있기 때문에 무기체계 SW의 양적 비중을 짐작할 수 있다. 한편, 양적인 측면과 함께 토요타의 ECU처럼 SW가 해당 시스템을 구동하는 비율이 중요하다. F-22 전투기는 소프트웨어로 구동되는 시스템 기능의 비율이 80%로 알려져 있으며, 최신 전투기에서 이 비율은 계속 높아지고 있다. SW가 시스템 기능을 좌우한다는 것은 시스템 전체 가격에서 SW가 차지하는 비율도 높다는 것을 의미하기 때문에, 무기체계에서 SW의 가격 비중도 이미 50%를 넘어섰으며 앞으로 더욱 높아질 것으로 예상되고 있다.
 
최근 ICT 신기술 발전으로 무기체계를 포함한 국방 전 분야에서 SW 중심 기술이 도입되거나 개발되고 있다. 특히 가상현실(VR: Virtual Reality)과 증강현실(AR: Augmented Reality) 기술이 결합된 군 시스템의 발전이 주목할 만하다. 가상현실 기술은 말 그대로 현실이 아닌 가상세계에서 사물과 정보를 표현하는 기술이며, 증강현실 기술은 현실세계에 가상의 사물과 정보를 합성하여 표현하는 기술이다. 증강현실 기술은 가상현실 기술의 한 분야로 구분하기도 하며, 2개 기술은 모두 SW 기술이다. 미군은 기능성 게임(Serious Game)을 군사용 훈련에 도입하고 있으며 대표적인 기능성 게임은 미국 국방부가 개발하여 무료로 서비스하고 있는 일인칭 슈팅게임인 America’s Army이다. 이 게임은 최초에 신병 모집과 군 홍보를 위해 개발되었으나 군사 훈련용 게임도 현재 개발 중에 있다. VR 환경에서 주로 사용되며 이미 최신 전투기에서도 채택하고 있는 인터페이스인 헤드 마운트 디스플레이(HMD: Head Mount Display)는 군사용 기능성 게임에서 많은 역할을 담당할 수 있다. 또한 구글 글래스와 같은 웨어러블 기기를 활용하면 현실에서도 군인을 스마트하게 변화시킬 수 있으며 우리 군의 미래병사체계도 이러한 목적으로 연구개발이 추진되고 있다. 웨어러블 기기는 군인의 신체상태를 실시간으로 분석할 수 있으며, 헬멧에 부착된 HMD는 AR 기술을 사용하여 현재의 전장상황을 가시화하게 된다. 이러한 정보의 흐름은 SW와 통신기술로 구현된다. 또한 군의 시설이나 장비를 유지보수할 때도 HMD가 활용될 수 있다. HMD에 시현된 정보를 활용하여 장비를 분해하거나 수리할 수 있게 되는 것이다.
 
사람이 스마트하다는 것은 두뇌를 얼마나 효과적으로 사용하느냐에 달려 있다. 마찬가지로 스마트 무기는 무기를 똑똑하게 만드는 SW를 얼마나 잘 만드느냐에 달려 있다. 스마트 무기의 SW 비중은 기능 구현이나 비용 관점에서 증가하고 있고 사이버 전장에서도 SW가 중요한 수단으로 부각되고 있다. 최근 주목받고 있는 기술 중에 하나인 무인화 기술과 로봇 기술에서도 HW를 제작하는 기술이 기본적으로 중요하지만 데이터를 다루는 데이터 사이언스 기술과 HW와 데이터를 연결하는 SW와 통신 기술도 그만큼 중요하다. 겉모습(HW)보다 내면(SW)이 중요한 것은 비단 사람의 문제만은 아니다. 이러한 관점에서 군의 스마트 무기 개발을 위한 민군 협력은 소프트웨어 분야에서 더욱 활성화될 필요가 있다. 민간 SW기업의 상용 신기술은 군이 적극적으로 도입해야 하며, 군용으로 개발된 신기술도 국가 SW산업 발전을 위해 개방될 필요가 있다. 현재 우리가 사용하고 있는 인터넷도 미군이 개발한 ARPANET에서 시작되었다는 점을 기억할 필요가 있다. 민군 협력을 통한 국방 SW의 발전은 SW 국산화에도 초점을 둘 필요가 있으며 이를 위한 SW 인력 양성이 중요하다. 모든 사물이 네트워크로 연결되는 초연결사회에서 SW의 결함은 시민의 안전을 위협할 수 있으며, 전장 환경에서 SW의 결함은 큰 위기를 초래할 수 있다. 무기체계를 안전하게 운용하는 것이 중요한 이유가 여기에 있으며, SW는 안전한 시스템 운용에 있어 중추적인 역할을 한다. SW는 보이지 않는 위협일 수 있지만 보려고 지속적으로 노력을 한다면 발생할 수 있는 위험을 최소화할 수 있다. 앞으로 발생할 수 있는 대형 재난사고를 SW로 모두 예방할 수는 없겠지만 예방할 수 있는 효과적인 수단이 SW라는 점을 모두가 인식할 필요가 있다.
 
한국국방연구원 심승배 선임연구원

 

 

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