경기장 위에 작은 드론 한 대가 떠 있다고 해 봅시다. 누가 날렸는지, 무엇을 싣고 있는지, 그냥 두어도 되는지 아무도 모릅니다. 대응하려면 먼저 찾아야 하고, 찾은 것이 무엇인지 알아봐야 하고, 그다음에야 무엇을 할지 정할 수 있습니다.
대드론(counter-unmanned aircraft systems, C-UAS)이 장비 하나로 끝나지 않는 까닭이 여기에 있습니다. 이 글은 미국 공식 자료를 따라 찾기, 알아보기, 대응하기의 세 고리를 차례로 보고, 그 고리를 묶는 조직과 법, 그리고 아직 남은 문제를 살핍니다.
작은 드론이 왜 어려운 상대일까
드론은 빠르게 퍼졌습니다. 이제는 국가뿐 아니라 비국가 행위자와 개인도 드론을 구할 수 있고, 드론은 정찰이나 공격의 값싼 수단이 될 수 있습니다. 문제는 크기입니다. 작은 드론 상당수는 크기, 만든 재료, 비행 고도 때문에 기존 방공 체계에 잡히지 않습니다.
민간 하늘도 붐빕니다. 미 의회조사국(Congressional Research Service, CRS)의 2020년 입문서가 그 숫자를 보여 줍니다. 그해 9월 기준 미 연방항공청(FAA)에 등록된 무인기는 약 170만 대였습니다. 2016~2019년에는 여객기 조종사들이 한 달 평균 100건 넘는 드론 목격을 FAA에 보고했습니다.
2018년 12월 영국 개트윅 공항에서는 활주로 근처의 드론 목격 때문에 사흘 동안 수백 편이 취소되기도 했습니다.
북대서양조약기구(NATO)도 같은 흐름을 짚습니다. 러시아의 우크라이나 전쟁에서 드론은 비교적 싸고 빠르게 대량 생산해 전장에 내보낼 수 있다는 것이 드러났고, NATO의 통합 방공은 이에 맞춰 빠르게 바뀌어야 했습니다. NATO는 대드론 해법을 핵심 방어 능력으로 키우겠다고 밝혔습니다.
찾기: 보고, 듣고, 전파로 감지하기
드론을 찾는 방법은 몇 갈래로 나뉩니다. 첫째는 전자광학 카메라, 적외선 센서, 음향 센서입니다. 각각 눈에 보이는 모습, 열, 소리로 드론을 잡습니다. 둘째는 레이다이고, 셋째는 드론을 조종하는 무선 신호를 무선 주파수 센서로 찾아내는 방법입니다.
어느 방법도 완벽하지 않습니다. 작은 드론은 내는 신호가 약하고 크기가 작아서 이 방법들로 늘 잡히지는 않습니다. 그래서 여러 방법을 묶어 더 효과적인 다층 감지를 만드는 경우가 많습니다. 여러 센서의 정보를 한 장의 그림으로 합치는 일은 「통합방공과 센서 융합: 여러 센서를 하나의 그림으로」에서 다룹니다.
알아보기: 찾은 것이 무엇인가
화면에 점이 떴다고 일이 끝나지 않습니다. 그 점이 드론인지, 새인지, 허가받고 나는 드론인지 알아봐야 합니다. 공개 학술지에 실린 한 레이다 연구는 새가 드론과 크기가 비슷하고 비슷한 높이와 속도로 날기 때문에, 믿을 만한 드론 탐지 레이다라면 새와 드론을 가려낼 수 있어야 한다고 보고, 새를 드론 탐지에서 가장 헷갈리게 하는 대상으로 꼽습니다.
이 고리는 대응 장비에도 들어 있습니다. 미 공군은 15 kW급 차량 탑재 대드론 레이저(HELWS)를 미국 본토 밖에 배치했습니다. 개발사 레이시온(Raytheon)이 밝힌 설명으로는, HELWS는 적대적이거나 허가받지 않은 드론을 식별하는 일까지 맡도록 만들어졌습니다. CRS 입문서도 이 대목을 개발사의 말로 옮겨 적습니다.
센서가 드론과 새를 무엇으로 가리는지, 그 판단에 어떤 한계가 있는지는 「드론과 새의 구분: 센서는 무엇을 보고 판단할까」에서 이어집니다.
대응하기: 공구함에 든 여러 수단
탐지된 드론에는 교전하거나 기능을 잃게 하는 여러 수단을 쓸 수 있습니다. 전자전 재밍은 드론과 조종자 사이의 통신을 방해합니다. 기관총이나 포, 그물, 지향성 에너지 무기(directed energy weapon, DEW), 기존 방공 체계, 심지어 훈련된 독수리 같은 동물로도 드론을 무력화하거나 파괴할 수 있습니다.
공구함을 떠올리면 그림이 잡힙니다. 망치 하나로 모든 일을 할 수 없듯, 대드론에도 여러 도구가 들어 있습니다. 실제로는 공구함과 다른 점이 있습니다. 도구마다 무게와 전력이 다르고, 사람이 많은 곳이나 공항 근처처럼 쓸 수 있는 곳과 없는 곳이 법과 안전으로 갈립니다.
지향성 에너지 쪽에서는 공개된 사례가 많습니다. 미 공군은 대드론용으로 고출력 마이크로파(high-power microwave, HPM)와 레이저를 함께 개발합니다. 미 해군은 2014년 함정 폰스(USS Ponce)에 첫 실전 배치 지향성 에너지 무기인 30 kW 레이저 시제품 LaWS를 실었습니다. 해군은 드론의 센서를 방해하는 광학 교란 장비 ODIN과 60 kW 레이저 HELIOS를 구축함에 배치했습니다.
지상에서도 레이저가 쓰입니다. 미 해병대는 국방부가 승인한 첫 지상 레이저인 소형 레이저 무기 체계(Compact Laser Weapons System, CLaWS)를 조달하고 있고, CRS는 이 체계가 2, 5, 10 kW 세 가지로 나온다고 전해진다고 적습니다. 미 육군도 이 체계를 씁니다.
레이저가 이 공구함에서 어떤 장점과 한계를 갖는지는 「레이저 무기의 장점과 한계」에, 레이저와 고출력 마이크로파의 차이는 「레이저와 고출력 마이크로파: 지향성 에너지 두 가지」에 있습니다. 고에너지 레이저(high-energy laser, HEL)가 요격미사일, 방공포와 일을 어떻게 나누는지는 「레이저, 요격미사일, 방공포: 서로 어떤 역할을 나눌까」에서 이어집니다.
체계로 묶는 일: 조직과 규칙
도구가 많으면 누가 무엇을 맡을지 정해야 합니다. 미 국방부는 2019년 12월 흩어져 있던 소형 대드론 사업을 정리하고, 육군을 모든 개발을 감독하는 집행 기관으로 정했습니다. 2020년 1월 6일에는 국방장관이 합동 소형 대드론 사무국(Joint C-sUAS Office, JCO)의 실행 계획을 승인했고, JCO는 2021년 1월 국방부의 소형 대드론 전략을 냈습니다.
돈도 들어갑니다. 국방부는 2023 회계연도에 대드론 연구개발에 적어도 6억 6,800만 달러, 조달에 적어도 7,800만 달러를 쓸 계획이었습니다. 이 돈을 어떤 기준으로 따지는지는 「드론 방어의 비용 구조: 기체 가격과 방어 비용을 어떻게 비교할까」에서 다룹니다.
민간 하늘에서는 법이 먼저 걸립니다. 2020년 기준으로 미국의 공항과 그 공항을 지키는 주·지방 경찰에게는 대드론 기술을 쓸 구체적인 법적 권한이 없었습니다. FAA는 이런 기술이 유인 항공기와 항공 관제에 쓰이는 감시·항법·통신 신호에 위험을 줄 수 있다고 경고했습니다.
권한은 일부 기관에만 있습니다. 2018년 법은 법무부와 국토안보부(해안경비대 포함)에 일정한 경우 중요 기반시설과 지정된 대형 행사를 지키려고 드론을 저지할 권한을 주었습니다. 국방부와 에너지부에는 그 전에 2017 회계연도 국방수권법이 비슷한 권한을 주었습니다.
아직 남은 문제
기술이 아직 젊습니다. 같은 2020년 입문서는 드론 저지 기술이 초기 단계이고, 일부 제조사와 옹호자가 주장하는 만큼 효과적이지 않을 수 있다고 봅니다. 표준이 없어서 성능과 안전을 어떻게 따질지도 물음으로 남아 있습니다.
들고 다니기도 쉽지 않습니다. 미 해병대는 사람이 들고 다니는 대드론 기술을 시험했지만, 당시 해병대 사령관은 2019년 의회에서 무게와 전력 요구 때문에 "성과가 없었다"고 증언했습니다.
여러 대가 함께 나는 군집도 숙제입니다. 2023 회계연도 국방수권법은 국방장관에게 드론 군집의 위협과 국방부의 대군집 능력을 평가하라고 했습니다.
하늘을 함께 쓰는 문제도 있습니다. CRS는 의회가 물을 만한 질문으로, 대드론 체계가 다른 군사 작전과 부딪치지 않게 하려면 공역 관리를 바꿔야 하는지, 국방부가 민간 항공기에 미칠 위험을 줄이려고 FAA와 국제 민간 항공 당국과 얼마나 조율하는지를 듭니다.
다음에 읽을 글
- 레이저 무기의 장점과 한계: 대드론 공구함 가운데 레이저가 잘하는 것과 어려워하는 것을 봅니다.
- 레이저, 요격미사일, 방공포: 서로 어떤 역할을 나눌까: 여러 수단이 일을 나누는 잣대를 봅니다.
- 드론과 새의 구분: 센서는 무엇을 보고 판단할까: 알아보기 고리를 더 자세히 봅니다.
- 드론 방어의 비용 구조: 기체 가격과 방어 비용을 어떻게 비교할까: 대드론의 돈 문제를 공식 자료의 숫자로 봅니다.