무인 항공기는 이스라엘에서 처음 개발한 이래 미국, 프랑스, 독일, 이 탈리아 등 극소수 국가에서만 만들었을 정도로 고도의 기술이 요구된다.
무인항공기(UAV)는 조종사가 탑승하지 않고 지상에서 원격으로 조종하거 나 사전에 입력된 임무 프로그램으로 비행체가 주위환경을 인식하고 판단 하여 스스로 비행하는 비행체를 말한다. 사용용도로는 광역 영상 및 신호 정보 수집, 감시 및 정찰, 통신 중계, 사람이 접근하기가 어려운 오염지역 이나 넓은 지역의 화재나 자연재난에 대한 정보를 수집하는데 사용된다.
운용목적에 따라 정찰용, 기만용, 공격용, 전투용, 표적용 등으로 분류 할 수 있고, 특정 임무를 수행할 수 있도록 적외선 카메라, GPS, 열?움 직임 감지 센서 등을 통해 지형, 지물, 사람 등의 동향을 실시간으로 감 시, 정찰, 정밀공격 등에 활용하는 무인항공기는 통합체계라는 의미로 UAS(Unmanned Aircraft System)라고도 불린다.
현재는 주요 군사용으로 주로 사용되고 있으나, 사회안전망 확보에 필
0182013정보분석보고서
무인항공기의 이해
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요한 민간용으로도 시장이 확대되고 있는 추세이며, 2010년 기준 무인 항공기를 개발한 국가는 51개국에서 158종의 무인항공기를 운용 중에 있는 것으로 알려져 있다.
무인항공기 구성
무인항공기는 크게 항공부문과 지상시스템으로 나누어지며, 항공부문의 주된 임무는 카메라, 각종 센서 등을 통하여 정보를 수집하여 지상부문으 로 실시간 전송하는 것이며, 항공플랫폼 센서부, 데이터의 저장 및 전송 등을 수행한다.
우리나라에서 개발한 틸트로터형 비행체(TR-6X)는 회전익의 호버링 (hovering, 공중에 떠 있는 상태로 정지해 있는 운용방식)과 고정익의 순 항(cruise) 비행성능을 가지는 고정익의 장점들을 결합한 형태이며, 비 행체에 장착된 영상시스템으로 주야간으로 영상정보를 수집하고 제어시 스템을 통하여 비행제어시스템 자율비행을 제어하는 하는 것을 말한다.
지상부문은 주로 차량에 의한 시스템으로 통제차량, 지상통신장비, 조 종기, 도킹장비 등이 포함되며, 통제차량에는 비행통제 및 감시 장비, 임 무장비통제 및 감시 장비, 임무계획 및 통제장비가 장착되어 운용되고 있 다. 주된 임무는 항공부문으로부터 정보를 실시간으로 수신하고 영상정보 를 고속으로 생성하는 것으로 플랫폼 수신부와 처리부로 구성된다.
무인항공기 분류
군사적 목적에 따른 분류
무인항공기를 군사적 운용목적으로 분류하면, 정찰용, 전자전용, 기만 용, 공격용 등으로 분류하여 운용목적은 영상정보 수집, 신호정보 수집 등으로 나눈다.
019특허기반무인항공기기술경쟁력분석
표 6 I 군사적 운용목적에 따른 분류
분류 운용목적 비고
정찰용 영상정보 수집 EO, IR, SAR 장비 탑재
기만용 대공기만, 방공화력 소모 유도 전자증폭기 탑제
공격용 자폭형 공격 미사일과 같은 소모성
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정찰용 무인항공기는 대상지역의 감시, 표적 획득, 피해 평가 등을 수행 하기 위해 주야간 영상정보를 실시간으로 수집이 가능한 무인항공기로 구 성하는 장비들은 운용 목적 및 방식, 비행체의 크기와 수행하는 임무에 따라 다르게 구성되어진다. 일반적으로 사용되는 장비는 비행체, 지상통 제소, 이착륙통제소, 통신체계, 탑재 임무장비(Payload), 이착륙장비 등 의 주장비와 발전기, 수송차량 등의 지원 장비로 구성된다. 초소형 정찰 용 무인항공기는 일정 규모 이하의 정찰을 목적으로 사용하는 무인항공기 로 휴대가 가능하고 크기가 작아 잘 눈에 띄지 않는 장점으로 적지상공에 침투하여 영상정보를 수집한다.
기만용 무인항공기는 적 레이더와 같은 방공망을 기만하여 교란시키는 역할을 수행하는 것으로 저가이면서 소형이지만 레이더 상에는 유인 전투 기, 전폭기, 대형 전술기가 기동하는 것으로 표시된다. 기만용 무인항공 기가 적 레이더와 대공화기를 유인하는 동안, 유인 전투기 및 전폭기, 무 인 공격기 및 전투기 등의 아군 항공기는 적 레이더, 대공화기, 지상표적 을 공격한다. 이처럼 상대적으로 저가인 기만용 무인항공기를 사용하여 아군의 인명 및 시설 피해를 최소화하고 임무를 성공적으로 수행하는 것 이 특징이다.
공격용 무인항공기는 레이더, 지상표적, 탄도미사일 등의 전술적 목표 물을 파괴하는 역할을 하는 무인항공기로 적 대공방어망을 제압하고 작전 을 수행하기 위해 적 레이더망을 파괴하는 것은 전술적으로 중요한 일이 다. 한편, 적의 대공방어망의 핵심인 레이더를 파괴하기 위해 주로 대 레 이더 미사일이 사용되었으나, 미사일은 운용 중에 적의 레이더 작동을 중지하게 하여 정확성이 감소하게 되는 단점이 있는 반면에 공격용 무인
0202013정보분석보고서
분류 운용목적 비고
전투용 공대공, 공대지 전투 미사일 등으로 무장하여 전투수행 후 귀환 전자전용 신호정보 수집, 전자공격 SIGINT, COMINT, DF 장비 탑재
표적용 공대/지대공 훈련용 표적 회수형(표적 견인), 소모성(무인항공기 자체가 표적)
통신중계용 통신중계 통신중계기 탑제
원격측정용 기상관측, 화생방 탐지 기상관측, 화학 및 생물학 작용제 탐지
탄도탄요격용 전구 탄도탄 요격 무인항공기에 유도탄 타배 부스트
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항공기는 상공을 선회하면서 레이더의 재가동을 기다릴 수 있으므로 적 방공망을 파괴하거나 무력화하는데 유리하다.
무인전투기(UCAV : Unmanned Combat Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않고 지상원격 조종 또는 자동조종 비행하며, 유도폭탄, 미사일 등이 무장하고 공대지 또는 공대공 전투 임무 수행을 목적으로 운용되며, 스텔스 기능을 갖도록 개발되고 있는 무인항공기로 시스템 구성은 기체 및 탑재 시스템을 중심으로 각종 운용지원 시스템 등이 포함 된다. 유도 탄과 레이저 유도폭탄을 탑재한 무인전투기는 현재의 유인전투기를 대체 또는 보완하기 위해 개발되고 있다.
유인전투기에 비하여 무인전투기는 조종사가 탑승하지 않기 때문에 조 종사의 인간의 생리적 한계를 초월한 장시간의 원거리 임무수행은 물론, 높은 중력을 견딜 수 있기 때문에 일반 전투기보다 훨씬 뛰어난 기동력을 발휘할 수 있으며, 조종사 피해를 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있다.
성능에 따른 분류
성능에 따른 무인항공기는 출처리부터 장거리에까지 다양하며 출처리, 저공침투 등에 사용되는 전술무인항공기와 고고도 장치체공 등 전략무인 항공기, 기만교란, 파괴살상 등으로 사용되는 특수임무기로 구분된다.
021특허기반무인항공기기술경쟁력분석
표 7 I 성능에 따른 무인항공기 분류
구분 분류 순항거리(km) 비행고도(m) 시간(hr)
마이크로(250g이하) 〈 10 250 1
미니(25g이하) 〈 10 150-300 〈 10
출처리 10-30 3,000 2-4
단거리 30-70 3,000 3-6
중거리 70-200 3-5,000 6-10
중거리 체공 〉500 5,000-8,000 10-18
저공침투 〉250 50-9,000 0.5-1
저고도 체공 〉500 3,000 〉24
중고도 장기체공 〉500 5,000-8,000 24-48
고고도 장기체공 〉2,000 5,000-15,000 24-48
성층권 〉2,000 〉20,000 〉48
전술 무인 항공기
전략 무인 항공기
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무인항공기 특징 및 활용 사례
인명손실 없이 어려운 조건에서 다양한 임무 수행
무인항공기는 사람이 접근하기가 어려운 오염지역이나 오랜 시간동안 사람이 탑승하지 않아 지상에서 편리하고 안전하게 임무를 수행할 수 있 다는 이점 때문에 매우 빠르게 발전하고 있다. 무인항공기는 유인항공기 의 발전이 그러하였듯이 현재의 군사용 위주에서 다양한 민간용으로 운영 이 확산되고 있으며, 세계 각국은 무인항공기의 미래시장 확보를 위한 기 술경쟁이 본격화되고 있다.
최근에 무인항공기의 무게가 25g 이하의 나노급 초소형으로부터 무게 12,000㎏에 40시간 이상의 체공성능을 가진 대형에 이르기까지 수행 하는 임무에 따라 다양한 형태와 크기 및 성능으로 개발ㆍ운용되고 있다.
군사용으로 활용
무인항공기 활용사례로는 아프간과 이라크 전장에서 미국의 글로벌 호 크(RQ-4 Global Hawk)와 프레데터를 필두로 한 무인항공기들이 24시 간 쉴 새 없이 최신정보를 수집하여 연합군의 작전승리에 기여하면서 무 인항공기의 역할과 위력이 세상에 널리 알려지게 되었다. 즉, 실시간으로 적의 움직임과 목표에 대한 타격 상황을 생생하게 전달해 주는 무인항공 기의 유용성이 매스컴을 통해 전해지면서 세계 각국은 무인항공기의 가치 와 필요성에 대한 인식을 새롭게 하게 되었고, 이제는 안보를 염려하는 세계의 거의 모든 나라들이 무인항공기를 운용하기 위한 준비를 서두르고 있다. 이러한 군사용 무인항공기는 정찰감시, 작전통제, 무장공격, 통신 중계, 전자전, 침투부대 안내 및 재공급, 지뢰 및 화생방 탐지, 요인 암
0222013정보분석보고서
구분 분류 순항거리(km) 비행고도(m) 시간(hr)
무인전투기 1,500 10,000 2
파괴살상 300 3-4,000 3-4
기만교란용 500 50-5,000 〉4
특수 임무기
※출처: 국가별 국방과학기술수준조사서, 국방기술품질원, 2012
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살 등 현재에도 그 용도가 매우 다양하지만 또 다른 임무를 위한 운용개 념들이 지속적으로 발전하고 있다.
범죄자 추적용으로 활용
무인항공기 산업은 항공기산업의 한 부분으로써 항공기술수준과 산업 역량을 종합적으로 구현하는 지식기반 산업이다. 제품 개발주기가 길고
무인항공기 산업은 항공기산업의 한 부분으로써 항공기술수준과 산업 역량을 종합적으로 구현하는 지식기반 산업이다. 제품 개발주기가 길고