하늘 위 같은 자리에 무인기 한 대가 떠 있다고 해 봅시다. 잠깐 머물다 돌아가는 기체와, 한참을 같은 하늘에 머무는 기체는 무엇이 다를까요? 같은 곳을 보더라도 오래 머무는 쪽은 그 사이에 일어나는 변화까지 이어서 지켜볼 수 있습니다.
정찰·감시에 쓰는 무인기에서 체공 시간을 무겁게 여기는 까닭이 여기에 있습니다. 이 글은 정보·감시·정찰(ISR)이라는 말의 뜻에서 출발해, 오래 떠 있는 능력이 감시와 어떻게 이어지는지, 무인기에 실리는 센서가 무엇을 보는지를 공개된 정부·국제기구 자료로 살핍니다. 사람이 타지 않을 때의 이점과 부담, 한국과 북대서양조약기구(NATO)의 공개 사례, 무인기를 나누는 기준을 둘러싼 논의도 함께 짚습니다.
ISR이라는 말: 정보·감시·정찰
ISR은 정보(intelligence), 감시(surveillance), 정찰(reconnaissance)의 머리글자입니다. NATO는 ISR이 모든 군사 작전의 바탕이고, 그 원리가 수백 년 동안 전쟁에서 쓰여 왔다고 설명합니다. 무인기가 나오기 훨씬 전부터 있던 일입니다.
세 낱말은 비슷해 보여도 맡은 몫이 다릅니다. NATO의 정의를 옮기면 이렇습니다.
- 감시: 대상을 끈질기게 지켜보는 일입니다.
- 정찰: 특정한 군사적 물음에 답하려고 정보를 모으는 일입니다.
- 정보: 감시와 정찰에서 나온 것을 다른 정보와 합쳐 만든 최종 산출물입니다.
감시와 정찰을 가르는 기준은 시간과 구체성입니다. 감시는 더 오래, 계획을 세워 이어 가는 활동입니다. 정찰 임무는 대체로 빠르고, 특정한 정보를 얻는 데 맞춰져 있습니다.
건널목 한쪽에 하루 종일 서서 오가는 사람을 지켜보는 일과, 길이 막혔는지 보려고 잠깐 다녀오는 일을 견주어 보면 차이가 잡힙니다. 앞의 것이 감시에, 뒤의 것이 정찰에 가깝습니다. 실제로는 한 사람이 다 하는 일이 아니고, 모으는 쪽과 분석하는 쪽과 결정하는 쪽이 나뉘어 있다는 점이 다릅니다.
모은 것이 곧바로 정보가 되지는 않습니다. 감시·정찰로 얻은 자료는 정보 전문가가 분석하고, 다른 출처의 자료와 합쳐 정보로 만듭니다. 그 정보가 군과 민간의 의사 결정자에게 전해져 특히 작전을 계획하고 수행하는 데 쓰입니다.
NATO는 이 흐름의 주요 참여자로 세 쪽을 듭니다. 정보를 모으는 수집 자산, 여러 출처의 정보를 활용하고 분석하는 분석자, 그 정보로 결정을 내리는 의사 결정자입니다. 무인기는 이 가운데 첫 칸, 수집 자산에 속합니다.
감시와 정찰에는 사람이 직접 눈으로 보는 방식과, 위성 영상·무인항공체계·수동 센서 같은 기술로 하는 전자적 관측이 모두 들어갈 수 있습니다.
무인기라는 말에도 정해진 뜻이 있습니다. 미 의회조사국(CRS)이 소개한 미 국방부 정의로, 무인기(unmanned aircraft, UA)는 사람 조작자를 태우지 않고 사람의 원격 조종이 있든 없든 날 수 있는 항공기입니다. 무인항공체계(unmanned aircraft system, UAS)는 무인기를 조종하는 데 필요한 장비, 네트워크, 인원까지 포함한 말입니다. 미 국방부는 uncrewed와 unmanned를 같은 뜻으로 섞어 씁니다.
오래 떠 있는 것이 왜 가치인가
감시의 정의에 답의 실마리가 이미 들어 있습니다. 감시는 끈질기게 지켜보는 일이고, 정찰과 갈리는 기준도 시간입니다. 하늘에 오래 머물수록 같은 곳을 더 길게 이어서 볼 수 있습니다.
체공 시간(endurance)은 기체가 한 번 떠올라 내려오지 않고 하늘에 머무는 시간입니다. CRS의 2012년 보고서는 정보 수집을 무인항공체계의 전통적인 임무로 꼽습니다.
초기의 조종 가능한 무인기는 카메라를 하늘로 띄워, 현장 부대가 직접 시야 밖에 있는 상대 부대를 볼 수 있게 했습니다. 그 뒤 체공 시간이 더 긴 체계가 나오면서, 멀리 있고 움직이는 대상을 계속 지켜보는 능력이 생겼습니다. 잠깐 엿보는 데서 오래 지켜보는 쪽으로 쓰임이 넓어진 셈입니다.
사람이 타지 않는 것도 체공 시간과 이어집니다. 무인기가 유인기보다 낫다고 흔히 꼽히는 점 가운데 하나가, 체공 시간 같은 비행 능력이 사람의 한계에 묶이지 않는다는 것입니다. 같은 보고서는 지휘관들이 무인 체계를 원하는 까닭으로 다재다능함과 지속성(persistence)을 듭니다.
오래 떠 있는 무인기가 실제로 얼마나 머무는지는 과학 관측에서 공개된 기록으로 엿볼 수 있습니다. 미 항공우주국(NASA)의 암스트롱 비행연구센터는 고고도·장시간 임무를 위해 Global Hawk 무인기 두 대를 운용합니다. 개발 비행 시험이 끝난 뒤 2007년에 미 공군에서 넘겨받았고, 2010~2017년에는 이 기체가 지구 관측 연구에 쓰였습니다.
NASA는 이 기체의 특징으로 체공 시간과 항속 거리를 들고, 보통 한 번에 최대 24시간을 날며 그동안 약 8,500해리를 간다고 설명합니다. 2009년 NASA에서 첫 점검 비행을 한 뒤 5년 동안 두 기체는 133회 날아 모두 1,644시간을 비행했습니다. 한 번에 평균 거의 12.5시간을 떠 있었던 셈입니다.
이 긴 비행은 무엇을 남겼을까요? 2015년 NASA는 미국 해양대기청(NOAA)과 함께, 고고도 장기체공(HALE) 항공기를 기상 재해 관측에 쓸 수 있는지 알아보는 SHOUT 프로그램을 했습니다. NOAA가 순항 고도인 약 60,000 ft부터 바다에 이르는 대기 자료를 예보 모델에 넣자, 폭풍의 진로와 강도 예측이 크게 나아졌습니다.
NASA의 허리케인 관측 임무 HS3도 오래 머무는 비행에 기댔습니다. 3년 동안 대서양 열대 폭풍을 관측하며 600시간 넘게, 이름 붙은 폭풍 9개 위로 21회 날았습니다. 이 숫자들은 지구 과학 관측의 기록이고, 군의 정찰·감시 임무에서 나온 값은 아닙니다.
센서는 무엇을 보는가: 영상, 전자기, 레이다의 큰 갈래
오래 떠 있어도 볼 수단이 없으면 쓸모가 없습니다. 초기 무인기가 한 일도 결국 카메라를 하늘로 띄우는 것이었습니다. 정찰·감시 무인기의 값어치는 기체와 그 기체가 실어 나르는 센서를 함께 놓고 봐야 드러납니다.
NATO의 감시 항공기 같은 수집 자산은 레이다, 관측 위성, 전자 자산, 특수 지상 정찰 부대를 써서 정보를 모읍니다. 공개 자료에 나온 예를 큰 갈래로 묶으면 아래 표와 같습니다.
| 갈래 | 공개 자료에 나온 예 | 무엇을 얻는가 |
|---|---|---|
| 사람의 눈 | 땅 위의 병사, 비행기나 배에 탄 승무원이 직접 지켜보기 | 사람이 직접 본 것 |
| 카메라 영상 | 초기 무인기가 띄운 카메라, 한국 MUAV의 고성능 카메라와 센서 | 시야 밖의 장면을 영상으로 |
| 레이다 | NATO RQ-4D의 합성개구레이다(SAR) | 날씨와 상관없이 밤낮으로 하는 정찰·감시 |
| 과학 관측 기기 | NASA Global Hawk가 허리케인 위에서 쓴 기기 | 구름 구조, 기압, 기온, 바람, 습도, 강우의 높이별 분포 |
레이다가 따로 한 줄을 차지하는 데는 까닭이 있습니다. NATO는 산하의 정보·감시·정찰군(NISRF)이 RQ-4D의 합성개구레이다(synthetic aperture radar, SAR) 덕분에 날씨와 상관없이 밤낮으로 정찰과 감시를 할 수 있다고 설명합니다. 오래 떠 있는 기체에 이런 센서가 실리면, 지켜볼 수 있는 시간이 날씨와 밤에 덜 끊깁니다.
표의 마지막 줄은 군용이 아닌 예입니다. HS3 임무에서 Global Hawk에 실은 기기는 구름 구조, 기압, 기온, 바람, 습도, 강우를 높이에 따라 쟀습니다. 무엇을 싣느냐에 따라 오래 떠 있는 능력이 과학 관측에도 쓰인다는 것을 보여 줍니다.
사람이 타지 않으면 달라지는 점
"무인"이라는 이름 때문에 사람이 전혀 필요 없다고 생각하기 쉽습니다. 실제 무인기는 체계의 일부로 움직입니다. 그 체계는 대개 지상 통제소, 원격 조종사와 센서 운용자를 포함한 지상 요원, 통신 링크, 그리고 흔히 여러 대의 비행체로 이루어집니다.
2012년 CRS 보고서가 나올 무렵에는 대부분의 무인항공체계에 지상 운용자가 적어도 두 명 필요했습니다. 한 명은 기체를 조종하고, 다른 한 명은 센서를 다룹니다.
스스로 나는 기체도 지상과 끈이 이어져 있습니다. NASA의 Global Hawk는 비행 전에 넣어 둔 비행 계획을 따라 자율로 납니다. 그래도 지상 통제소에서 위성과 가시선 통신 링크로 비행을 관리하고 계통 상태를 지켜봅니다.
사람이 타지 않으면 얻는 것도 분명합니다. 조종사의 생명을 위험에 내놓지 않아도 됩니다. 지루하거나 더럽거나 위험하면서 조종석에 조종사가 없어도 되는 임무, 영어로 흔히 "dull, dirty, dangerous"라 묶는 임무를 무인기가 맡아 조종사를 보호한다는 설명도 따라붙습니다.
부담도 함께 옵니다. 무인기는 유인기보다 구매하고 운용하는 비용이 쌀 수 있습니다. 하지만 CRS는 그 낮은 구매 비용을 더 잦은 추락과 견주어 볼 수 있다고 지적합니다. 탑승자의 위험이 줄어드는 대신, 유인기와 같은 하늘을 나눠 쓰는 데서 오는 복잡함과 위험도 따져야 합니다.
CRS가 인용한 미 의회예산처(CBO)는 조종사가 타지 않더라도 무인기의 첨단 센서는 매우 비싸서 소모품으로 볼 수 없다고 했습니다. 사람이 타지 않는다고 해서 잃어도 되는 장비가 되는 것은 아니라는 말입니다.
공개된 사례와 정책 논의
정찰 무인기의 역사는 생각보다 깁니다. 무인기는 1차 세계대전 때 처음 시험되었지만, 미국은 그 전쟁에서 무인기를 전투에 쓰지 않았습니다. 1960년대에는 자율 드론이 베트남 전쟁의 정찰과, 접근이 막힌 지역 위의 전략 정찰에 쓰였습니다.
Firebee는 1950년대에 공중 사격 연습용 표적기로 처음 날았고, 1960년대에는 정보 수집 드론으로 쓰였습니다. 같은 기체의 쓰임이 표적기에서 정보 수집으로 바뀐 것입니다.
Predator는 발칸 분쟁에서 처음 쓰여, 그 지역의 도로에서 무기가 옮겨지는지 지켜보는 감시 임무를 맡았습니다. CRS의 2012년 보고서에 따르면 미 국방부가 가진 무인기는 2002년 167대에서 2010년 7,500대 가까이로 늘었습니다.
방위사업청은 2026년 보도자료에서 한국의 중고도정찰용무인항공기(MUAV) 양산기를 공개하며, 방위사업청과 국방과학연구소 주관으로 국내 업체들이 개발·양산한 국내 최초의 전략급 무인항공기라고 소개했습니다. 국산화율은 90%에 이른다고 했습니다.
방위사업청은 MUAV를 전력화하면 365일 24시간 고성능 카메라와 센서로 실시간 감시할 수 있는 독자적 능력을 갖추게 된다고 설명했습니다. 이는 운용 결과가 아니라 전력화 뒤를 내다본 기관의 설명입니다. MUAV는 공군의 수락 시험을 거쳐 2027년부터 차례로 인도될 예정입니다.
그보다 앞서 2024년 12월에는 MUAV 생산시설을 완공하고 조립 생산에 들어갔습니다. 방위사업청은 MUAV가 앞으로 개조 개발을 거쳐 해군, 해경 등 여러 분야에서 쓰일 것으로 내다봤습니다.
NATO의 NISRF는 2015년에 NATO 연합 지상감시군(Alliance Ground Surveillance Force)으로 처음 세워졌습니다. RQ-4D "Phoenix" 원격 조종 항공기 다섯 대와 분석 요원들로, 육지와 바다에서 모든 날씨에 빠르고 상시적이며 먼 거리의 감시를 할 수 있게 합니다.
2026년 앙카라 NATO 정상회의의 방산 포럼에서는 덴마크, 핀란드, 독일, 노르웨이가 NISRF를 강화하려고 고고도·장기체공 무인기 MQ-4C Triton을 최대 다섯 대 들이겠다고 발표했습니다. NATO의 공동 감시 전력을 키우려고 오래 떠 있는 기체를 더 들이겠다는 뜻이 공개적으로 나온 예입니다.
이렇게 크기도 쓰임도 다른 무인기를 어떤 기준으로 묶어 부를까요? 미 국방부는 무인항공체계를 그룹 1부터 그룹 5까지 다섯 그룹으로 나누고, 최대 이륙 중량과 운용 고도와 속도로 그룹을 정합니다. 2007~2008년에 만든 이 방식은 "UAS Categorization Chart"라는 이름으로 합동 교리 JP 3-30 "Joint Air Operations"에 실려 있습니다.
처음에는 근거리, 중거리, 전략처럼 임무 형태로 나누었습니다. 판을 거듭하면서 무게와 속도 같은 물리적·운용적 값에 더 무게를 두게 되었습니다.
경계선은 미 연방항공청(FAA)의 방식과 맞춰 군용 무인기를 국가 공역에 통합하는 것을 돕도록 고른 면도 있었습니다. 그룹 2의 위 한계인 55파운드는 FAA가 소형 무인항공체계의 최대 이륙 중량으로 정한 값과 같습니다. 미 국방부에서 소형 UAS라고 하면 대부분의 경우 보통 55파운드보다 가벼운 무인기를 가리킵니다. 다만 대드론 정책을 정한 국방부 지침에서는 그룹 1, 2, 3을 모두 소형 UAS라 부릅니다.
NATO는 2009년에 처음 낸 분류 지침에서 무인항공체계를 Class I, II, III 세 등급으로 나눕니다. 세계에는 이 밖에도 여러 민간·군용 분류가 있고, 그 일부는 미 국방부의 그룹과 맞을 수도 맞지 않을 수도 있습니다.
미 국방부의 그룹 구분을 두고는 의견이 갈립니다. 일부 분석가는 이 그룹이 자동화 수준처럼 쓸모 있을 수 있는 다른 속성을 거의 알려 주지 않는다고 비판하고, 그룹 3이 너무 넓다고 주장합니다. 반대로 이 분류가 다른 방식보다 유연하다고 보는 쪽도 있습니다.
미 의회는 2022 회계연도 국방수권법(NDAA)에서 국방부에 이 분류를 검토해 고칠 것이 있는지 정하라고 지시했습니다. 무게와 고도로 나누는 표 하나에도 공역, 정책, 기술의 물음이 함께 걸려 있습니다.
다음에 읽을 글
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- 레이다: 전파로 거리와 움직임을 어떻게 알까: 센서 표에 나온 레이다가 전파로 거리와 움직임을 재는 원리를 풀어 줍니다.
- 전자전: 보이지 않는 전자기 환경의 경쟁: NATO가 수집 수단으로 든 전자 자산이 오가는 전자기 스펙트럼을 두고 벌어지는 경쟁을 다룹니다.