AI 군함이 바다 지키고…자율 주행 무인기가 적 동태 파악

전장을 그대로 재현한 디지털 트윈 기술·해상의 자율주행 선박 시스템·하늘을 지키는 무인기. 지난 12일 열린 제5회 ‘국방 인공지능(AI) 스타트업 포럼’에 참여한 국내 유망 AI 스타트업의 서비스다. 한국경제신문 AI미래포럼(AIFF)과 한국국방연구원 국방데이터연구단이 주최한 이번 행사는 국내 유망 AI 스타트업 중 국방 분야에서 디지털 전환을 이끌 수 있는 업체를 알리기 위해 마련됐다. 한국IT서비스학회와 한국국방기술학회, 한국국방경영분석학회가 후원했다.

모라이, 국방에 디지털 트윈 구현

"최근 자율주행 자동차는 디지털 시뮬레이션 환경의 시험으로 성능을 고도화합니다. 이런 기술을 국방에서도 충분히 활용할 수 있죠. 온라인에서 전투 예상 환경을 구현해 대비하는 겁니다"

홍준 모라이 대표는 “실제 야지(산이 적고 들판이 넓은 지대)를 디지털로 재현해 탱크 등 다양한 군용 이동체의 운영을 미리 시험해 볼 수 있다"며 이같이 설명했다. 모라이는 자율주행 시뮬레이션 전문기업이다. AI 기반 자율주행 시뮬레이션 솔루션을 개발했다. 해당 기술로 자율주행 테스트 기간을 단축해 업계의 주목을 받고 있다. 2018년 KAIST의 자율주행차 연구진이 모라이를 창업했다.

홍 대표는 "모라이는 디지털 트윈(가상 공간에 실물과 같은 물체를 만들어 시험하는 기술)’을 통해 서울 강남, 상암동, 미국 라스베이거스 등 다수 지역의 3D(입체 영상) 지도를 확보했다"고 말했다. 모라이는 현장에 나가지 않고도 온라인상에서 비, 눈 등 각종 기상 상황을 시뮬레이션해 이동체의 운행을 시험하는 솔루션을 내놨다.

모라이는 국방 분야에서도 이런 디지털 트윈 기술을 도입하고 있다. 탱크, 장갑차 등 다양한 국방 무기 차량의 이동을 미리 분석해 현장 업무 효율성을 높이는 것이다. 홍 대표는 "눈이 왔을 때 차량이 미끄러지는 것도 테스트할 수 있고 타이어의 마찰력, 차량 무게 중심 등도 쉽게 조정해 실제 전장의 대응에 도움을 줄 수 있다"고 설명했다.

모라이는 최근 다양한 활동을 통해 회사 경쟁력을 높이고 있다. 디지털 트윈 환경에서 학생들의 자율주행 기술을 겨루는 '제1회 서울 버추얼 자율주행 챌린지'를 다음 달에 개최할 예정이다. 이 대회는 자율주행 분야의 기술 기반을 확대하고 관련 인재를 육성하기 위해 마련됐다. 모라이는 참가자에 자사의 시뮬레이션 플랫폼인 '모라이 심'을 제공한다. 참가 학생이 자율주행 시뮬레이션 기능을 활용할 수 있도록 시뮬레이션 툴 사용법과 자율주행 기술에 대한 교육도 진행한다.

씨드로닉스, 자율 주행 선박으로 바다를 지킨다

"자율 운행 선박에서 민간과 국방의 목표는 다릅니다. 민간은 물자 수송이죠. 국방에서는 작전 수행이 중요합니다"

박별터 씨드로닉스 대표는 "국방에서는 무엇보다 무인선과 유인선의 협력이 중요하다"며 이같이 설명했다. 씨드로닉스는 선박 자율운항 솔루션 전문기업이다. AI를 활용한 스마트 항만 시스템과 선박 운항 보조 기술을 개발했다. 해당 기술을 바탕으로 'AI 접안 모니터링 시스템'(AVISS)와 'AI 어라운드뷰 시스템'(NAVISS)을 상용화했다. KAIST 박사 과정에서 로보틱스 분야를 공부한 박 대표는 학교 동문과 2015년에 씨드로닉스를 창업했다.

박 대표는 같은 자율 운행이지만 자동차와 선박은 차이가 크다고 설명했다. 선박 자율운항은 크게 네 단계로 발전한다. 1단계는 선박에 선원이 있고 AI가 운행을 도와주는 방식이다. 2단계는 AI가 적용된 선박에 선원이 있고 육상에서 사람이 원격으로 조정할 수 있는 수준이다. 3단계는 선박에 사람이 없고 육상에서 사람이 제어하는 경우다. 마지막 단계는 선박에 선원이 없고 육상에도 따로 조정하는 사람이 없는 완전 자율 운행 단계다.

박 대표는 "육상 또는 모선의 군인과 협력이 필수인 3단계 수준을 국방 분야에서는 주목해야 한다"고 강조했다. 해상 군 작전에서는 보통 모선에서 분리된 무인선을 효과적으로 제어해 작전을 수행하는 것이 중요하다. 박 대표는 "무인선은 주변에 어떤 물체가 있는지 크기와 종류를 바로 판단해 대응할 수 있어야 한다"고 말했다. 무인선은 첨단 카메라와 라이다 등으로 바다와 육지도 구분해 움직인다.

씨드로닉스는 최근 'AI 어라운드뷰 시스템'을 국내 첫 해상풍력 전용 설치선에 납품해 업계의 주목을 받았다. 선박 주변 상황을 인식하는 AI 탑재 센서 모듈을 선박에 설치하고, 조타실의 선장 및 선원에게 실시간 상황 정보를 제공하는 안전 운항 솔루션이다. 이번 솔루션이 설치될 선박은 바다 위에서 해상 풍력 터빈을 인양·운반·설치할 수 있는 1만 4000톤 규모의 대형 특수선이다. 씨드로닉스는 운항 중 선박 주변 상황을 보여주는 360도 어라운드뷰 영상과 영상의 근거리 객체 정보를 실시간 제공해 안전하고 효율적인 해상풍력 설치 작업을 지원한다.

파인브이티, 무인기로 국방에서 다양하게 활용

"적진의 상황을 파악하는 데 자율주행 무인기가 효과적입니다. 최근 기체, 센서 기술 등이 발전해 무인기 사용 용도가 확대하고 있죠."

오세진 파인브이티 연구소장은 "최근 러시아-우크라이나 전쟁에서도 자율주행 비행기의 위력이 확인됐다"며 이같이 설명했다. 지난달 우크라이나는 러시아의 수도 모스크바 인근과 국경 주변을 무인기로 공격했다. 러시아 당국은 우크라이나 무인기의 자국 영토 공습으로 모스크바 주변 주요 공항 3곳이 폐쇄됐다고 발표했다.

2018년에 설립된 파인브이티는 AI 기반 유무인 항공기 전문업체다. 초경량 유무인 장비, 관련 통신 및 보안 시스템 등을 개발했다. 파인브이티로보틱스는 인천항공공사의 드론탐지시설 시범 구축 사업, 국방부의 소형 무인기 감항인증 방안 연구, 합동참모본부의 저피탐정찰용 무인항공기 개발 기술 연구 등에 참여했다.

오 소장은 "자동차는 자율주행 단계 레벨3에 대해서 논의하고 있지만 비행기는 레벨4까지 지원하고 있다"며 "최근 수직이착륙기 기술이 발전해 무인기 성능이 크게 향상했다"고 말했다. 수직이착륙기는 기존 비행기와 비교하면 위·아래 이동이 자유롭다. 국내외 관련 기업이 도심공항교통(UAM) 기체로 앞다퉈 도입하고 있다.

오 소장은 국방 기동무기체계의 생존성 향상을 위해 관련 시스템을 유인기와 무인기 복합 운영체계로 전환이 필요하다고 주장했다. 추적 비행, 군집 비행, 원격 사격, 전장 상황 인식 등에 활용하기 위해서다. 무인체계의 운영 효율성을 높이기 위해 국방정보화는 표준화해야 한다. 국방 정보 보안성을 강화하기 위해 양자암호 암호화 기술 수준도 높여야 한다는 것이 오 소장의 생각이다.

오 소장은 "최근 러시아-우크라이나 전쟁을 통한 반자동·전자동의 자율비행 무인항공기(UAV) 운용이 확대하면서 관련 전술과 운영 개념도 변화되고 있다"며 "기체가 회전익(멀티콥터)에서 고정익(수직이착륙기)으로 바뀌면서 드론의 운영 반경이 커졌다"고 설명했다.

김주완 기자 kjwan@hankyung.com