드론 군집이 해전을 바꾸는 이유
저렴하고 빠르며 소모품처럼 쓸 수 있는 드론이 해상 작전의 위험 계산을 바꿔 놓았다. 최근 분쟁에서 소형 무인 항공기는 함정을 추적하고 수송 선단을 괴롭혔으며, 일부 사례에서는 고가치 표적을 공격하기도 했다. 추세는 분명하다. 수천 달러면 저고도로 비행하고 해상 잡음 속에 숨으며 간단한 자동조종장치로 항행하는 성능 좋은 쿼드콥터나 고정익 드론을 살 수 있다. 한 대는 대응할 만하다. 그러나 수백 대, 수천 대가 협력하면 레이더를 압도하고 근접 방어망을 포화시키며 함정이 작고 탐지하기 어려운 표적에 값비싼 미사일을 쓰도록 만들 수 있다. 비용의 역전이 문제의 핵심이다. 공격자는 적은 비용을 쓰고 방어자는 큰 비용을 쓰면 방어 능력은 오래 버티기 어렵다.
목차
드론 군집은 단순히 하늘에 드론이 많이 떠 있는 상태가 아니다. 항로와 고도, 비행 시점을 조율하는 팀이다. 서로 임무를 나누고, 재밍에 대응하며, 방어망의 빈틈을 찾는다. 해상에서는 과제가 더 까다롭다. 거리는 멀고 날씨는 험하며, 저공 비행체를 상대로 함정 레이더의 탐지 거리는 짧다. 군집은 여러 방향에서 접근할 수 있고, 해수면이나 모함 역할을 하는 항공기에서 출현할 수도 있다. 소수의 고가 요격기를 중심으로 설계된 기존 다층 방공망은 소형 위협이 떼를 지어 몰려오는 상황에 맞춰 만들어지지 않았다. 각국 해군은 군집이 요구하는 화력 규모에 맞춰 확장할 수 있도록 새로운 센서와 자동화, 저비용 무기를 서둘러 도입하고 있다.
중국의 해상 디지털 만리장성 구상
중국 해군 연구진이 대규모 드론 군집으로부터 군함을 보호하기 위한 체계를 제시했다. ‘해상 디지털 만리장성’으로 묘사된 이 구상은 위성과 항공기·함정 센서, 전자 공격, 고출력 마이크로파와 레이저, 장거리 미사일을 비롯한 여러 신형 무기 체계를 통합한다. 중국 인민해방군 해군 다롄함정학원 궈촨푸 교수가 이끄는 연구팀은 8월 말 학술지 ‘지휘통제 및 시뮬레이션’에 이 체계를 발표했다. 연구진의 전제는 단호하다. 기체 한 대당 수천 달러에 불과한 지능형 군집은 은밀성, 협동 능력, 압도적인 수적 우세를 이용해 기존 함정 방어망을 소진시킨 뒤 무너뜨릴 수 있다는 것이다.
제안된 해법은 역동적인 ‘킬넷’이다. 함정이 고정된 체계만으로 홀로 싸우는 대신, 이 네트워크는 소프트웨어 정의 네트워킹과 자동화, 인간·기계 협업을 활용해 센서와 무기를 실시간으로 재배치한다. 레이더가 재밍을 당하거나 노드가 손상되면 다른 노드가 역할을 넘겨받는다. 위성의 표적 정보는 해상초계기로 전달되고, 이어 함정 레이더와 적외선 카메라, 수동형 무선 수신기로 넘겨진다. 목표는 위협을 탐지하는 순간부터 격퇴할 때까지 끊김 없이 추적하는 것이다. 자동화로 의사결정 주기를 단축해 군집이 지연을 이용하지 못하게 한다.
비용은 이 설계의 핵심이다. 작은 플라스틱 드론을 향해 100만 달러짜리 미사일을 쏘는 것은 계산이 맞지 않는다. 이 체계는 발사당 비용이 낮고 탄약을 많이 확보할 수 있는 무기를 우선한다. 고에너지 레이저와 여러 소형 표적을 한 번에 타격할 수 있는 고출력 마이크로파 빔, 프로그래밍 가능한 공중폭발탄을 사용하는 속사포 등이 여기에 해당한다. 미사일도 탄창에 남겨두지만, 역할은 바뀐다. 드론을 대규모로 풀어놓기 전에 발사 플랫폼이나 모함을 파괴하는 데 쓰인다.
탐지부터 격퇴까지: 체계의 작동 방식
중국의 구상은 여러 해군이 군집 방어를 생각하는 방식과 비슷하지만, 네트워크로 연결된 감시와 비운동성 효과에 더 무게를 둔다. 체계는 탐지·추적·식별, 유도와 통신 방해, 그리고 살아남은 표적을 확장 가능하고 감당할 수 있는 화력으로 격파하는 기능으로 나뉜다. 각 기능에는 여러 수단이 마련돼 하나가 손실되더라도 전체 대응 절차가 끊기지 않도록 한다.
영역을 넘나드는 탐지와 추적
지속적인 상황 인식이 출발점이다. 상공의 위성이 해상초계기에 광범위한 지역을 수색하도록 단서를 제공한다. 작은 레이더 반사 면적도 포착할 수 있는 단파장 레이더를 포함한 함정 탑재 레이더는 파도 위 저고도 영역을 탐색한다. 적외선 센서는 모터와 배터리에서 나오는 열을 찾고, 수동형 무선 주파수 수신기는 통제 신호를 탐색한다. 해수면의 음향 센서는 함정 가까이에서 프로펠러 소음을 포착할 수 있다. 인공지능이 이들 정보를 융합해 운용자에게 통합된 추적 상황을 제공하므로 여러 화면을 오갈 필요가 없다. 이 체계는 해상 잡음에 몸을 숨기고 예측하기 어렵게 기동하는 고속·저피탐 표적을 계속 추적하는 것을 목표로 한다.
탐지만큼 식별도 중요하다. 상선의 항적을 따라가는 소형 쿼드콥터는 레이더상 파도 잡음과 매우 비슷해 보인다. 킬넷은 여러 센서의 정보를 대조해 오경보를 줄이고 아군, 중립, 미확인 표적을 구분한다. 군집 내에서 각 드론의 역할도 조기에 식별하려 한다. 일부 드론은 탄두를 탑재하고, 다른 드론은 재머나 유인체 역할을 하며, 몇몇은 미사일 탐색기를 위한 정찰을 맡을 수 있다. 조기에 정확하게 분류하면 방어자는 각 표적에 알맞은 대응 수단을 적용하고 저급 위협에 고급 무기를 낭비하지 않을 수 있다.
소프트킬: 재밍, 기만, 마이크로파 에너지
군집의 두뇌를 마비시키는 편이 드론을 한 대씩 격추하는 것보다 저렴한 경우가 많다. 전자 공격 장비는 일반적인 통제 링크와 GPS, 기타 위성항법 신호를 재밍한다. 기만 체계는 가짜 좌표나 허상 표적을 보내 군집의 방향을 바꾸거나 시간을 허비하게 한다. 고출력 마이크로파 무기도 또 다른 수단이다. 일정 구역 안의 여러 드론을 한꺼번에 교란하거나 전자 장치를 태울 수 있는 펄스를 방사한다. 마이크로파를 잘 활용하면 실탄을 소모하지 않고 일정 공역을 정리할 수 있으며, 군집의 기동에 맞춰 빠르게 조준 대상을 바꿀 수도 있다.
소프트킬에도 대가가 따른다. 마이크로파 발사와 강력한 재밍은 많은 전력을 끌어쓰고 열을 발생시켜 함정 체계가 이를 관리해야 한다. 조율과 차폐가 미흡하면 아군 전자 장비에도 영향을 줄 수 있다. 소프트킬로 모든 드론을 막지 못할 수 있고 공격 중에는 피해 정도를 파악하기 어려우므로, 지휘관은 운동성 무기를 사용할 시점에 관한 명확한 규칙을 마련해야 한다. 중국의 제안은 교전 순서의 앞부분에 이러한 수단을 배치해 군집의 규모를 줄이고, 이후 하드킬 체계가 마무리하도록 한다.
하드킬: 레이저, 함포, 미사일
지향성 에너지는 하드킬의 첫 번째 방어층이다. 중국이 공개한 LY 1 레이저는 단거리에서 광학 장비와 기체를 태우도록 설계됐다. 발사 비용은 값비싼 요격 미사일이 아니라 전기 사용량으로 계산된다. 레이저는 대기가 맑고 시야가 확보된 상황에서 가장 효과적이다. 비와 안개, 연기, 먼지가 있으면 성능이 떨어진다. 표적을 손상시킬 만큼 오랫동안 조준해야 하므로 기동하는 드론을 정밀하게 추적해야 한다. 이런 한계에도 함정 레이저를 추가하면 미사일을 소모했을 근거리 교전 상당수를 대신 처리할 수 있다.
근거리 방어의 주력은 함포다. 중국 방산업계는 ‘불릿 커튼’이라는 군집 대응 개념을 선보였다. 이 체계는 35㎜ 공중폭발탄을 사용해 접근하는 물체의 진로에 치명적인 파편 구름을 만든다. 탄 하나가 단일 발사체를 보내는 대신, 각 탄은 여러 개의 자탄을 방출해 표적이 있는 구역 가까이에서 폭발하도록 시간을 맞춘다. 사격통제 체계는 레이더와 광학 추적을 연동해 상황에 따라 탄착 패턴과 발사 속도를 조절한다. ‘메탈 스톰’이라고도 불리는 전자식 발사·사전 장전 탄약 기반의 다총열 방식은 미리 장전된 총열을 교체해 초고속 사격과 신속한 재장전을 구현하는 것을 목표로 한다. 이러한 방식은 충돌 직전 마지막 몇 초 동안 밀집한 군집을 저렴하게 격파하려는 것이지만, 혼잡한 항로나 항구 인근에서 사용할 경우 지휘관은 부수적 피해 위험을 고려해야 한다.
미사일도 여전히 중요하지만, 군집 방어에서 가장 효과적인 역할은 위협의 근원까지 거슬러 올라가는 것이다. 중국의 체계는 근거리 방어층과 장거리 공격을 결합해 드론을 싣고 운용하는 대형 항공기나 함정이 탑재량을 풀어놓기 전에 타격한다. CJ 1000 극초음속 순항미사일에 관한 보도는 이러한 논리를 보여준다. 빠른 장거리 요격 수단으로 위협의 근원에서 규모를 줄이면, 단거리 탄창은 방어망을 뚫고 들어온 표적을 위해 아낄 수 있다.
열병식에서 시제품까지
중국의 9월 3일 열병식은 군집 대응 전략에 부합하는 여러 체계를 공개적으로 보여줬다. 영상과 전시에는 고출력 마이크로파 체계와 차량·함정에 탑재된 LY 1 레이저, 공중 발사 플랫폼에 대응하는 장거리 미사일이 등장했다. 이와 함께 국영 방산업체들은 유도 요격보다 밀집 화력에 의존하는 근접 방어 수단을 홍보해 왔다. 프로그래밍 가능한 35㎜ 탄과 통합 레이더·광학 장비를 갖춘 불릿 커튼은 소형 드론과 일부 순항미사일까지 공역에서 제거할 수 있는 비용 효율적인 방안으로 제시된다. 개발사들은 컨테이너형 탄창과 모듈식 거치대를 사용하면 함정과 차량, 고정 시설에 빠르게 장착하고 재장전할 수 있다고 말한다.
중국은 ‘주톈’으로 알려진 대형 드론 모함 항공기도 선보였다. 이 구상은 고고도로 비행하면서 여러 소형 드론을 풀어 넓게 퍼뜨린 뒤 표적을 향해 급강하시키고, 자율화 기술로 공격을 조율하는 것이다. 이런 모함은 양날의 개념이다. 소형 드론의 대량 발사와 장거리 운용을 가능하게 할 수 있지만, 분쟁 공역에서는 큰 표적이며 태평양 작전 거리에서 군집을 일관되게 유지하려면 신뢰할 수 있는 자율화와 통신에 의존해야 한다. 초기형이 생존성이 낮더라도 이 플랫폼은 알고리즘과 전개 방식을 시험하는 기반이 될 수 있으며, 이런 기술은 나중에 생존성이 더 높은 플랫폼으로 옮겨갈 수 있다.
대만해협에 미치는 의미
최근 수년간 중국 군사 관련 문헌은 봉쇄나 상륙작전 상황을 비롯해 해상 통제와 해상 거부를 위한 수단으로 군집을 설명해 왔다. 적 군집에 대응할 강력한 방어 체계도 촉구한다. 여러 문헌에서 반복되는 기능은 탐지, 소프트킬, 파괴, 위장이다. 실제로는 센서를 분산해 표적을 지속 추적하고 전자 공격과 마이크로파로 군집을 분열시킨 뒤 함포와 레이저, 단거리 미사일로 마무리하는 것을 뜻한다. 이 과정에서 기만체와 전자파 통제, 피탐지 특성 관리를 활용해 자국 함정을 숨긴다.
분석가들은 이런 네트워크에 자율화와 머신러닝이 확산되면 기존 의사결정 주기보다 훨씬 짧은 시간 안에 대응이 이뤄질 수 있다고 경고한다. 다수의 요격 드론을 발사하거나 강력한 재머를 가동하는 방어 조치가 상대에게는 공격 행위로 보일 수 있다. 민군 겸용 플랫폼은 의도를 모호하게 한다. 민간용처럼 보이는 무인정이 어느 날은 센서로, 다음 날은 무기로 쓰일 수 있다. 선박이 붐비는 해협에서는 신호를 잘못 해석하고 자동 대응에 나설 경우 안정적인 외교를 위한 여지가 줄어든다. 해군은 빠르게 전개되는 상황에서도 인간의 판단이 개입할 수 있도록 신뢰할 수 있는 통신망과 명확한 지휘 규칙을 마련해야 한다.
해상 환경도 결과를 좌우한다. 육상에서 잘 작동하는 군집도 바다에서는 긴 구간을 건너야 하고 염분 부식과 악천후에 직면한다. GPS가 재밍될 때도 확실하게 항행해야 하며, 지형이나 함정 선체가 시야를 가릴 때도 견고한 통신 링크를 유지해야 한다. 장거리 대함미사일은 여러 해상전에서 여전히 결정적이므로, 군집은 함정을 교란하고 혼란에 빠뜨리거나 방어용 일제사격을 낭비하게 하려는 미사일과 함께 운용될 가능성이 크다. 강력한 군집 대응 태세는 방어자에게 더 많은 사격 기회와 시간을 제공하지만, 이는 미사일과 잠수함, 항공기까지 아우르는 더 큰 경쟁의 일부다.
다른 해군의 대응
경쟁국들도 같은 방향으로 움직이고 있다. 미국은 자율형 항공·해상 체계를 대량으로 실전 배치하기 위한 사업을 추진하는 동시에 소프트웨어와 안전, 기존 함대와의 통합 문제를 해결하고 있다. 무인수상정 시험에서는 가능성과 함께 성숙하지 않은 자율화 기술의 위험도 드러났다. 충돌과 제어 오류가 그 사례다. 군사 기술 분야에서 익숙한 교훈은 분명하다. 해상에서 신뢰할 수 있는 네트워크형 자율화 기술을 구축하기는 어렵고, 이를 대규모로 운용하려면 시제품 이상의 준비가 필요하다.
방어 측면에서 미 해군은 코요테와 로드러너 M 같은 단거리 요격 드론을 항공모함 전단에 추가하고 있다. 소형 제트 추진 요격기인 이 기종들은 이륙해 대기하다가 접근하는 드론을 추적할 수 있으며, 표준 함대공 미사일보다 훨씬 저렴하다. 일부 기종은 연료를 보급받고 재사용하기 위해 함정으로 돌아올 수 있다. 소형 표적을 탐지하는 소형 레이더와 함께 운용하면 탄창을 늘리고 단거리 교전에 유연하게 대응할 수 있다. 해군들은 수 킬로미터 안의 위협을 줄이기 위해 고에너지 레이저도 시험하고 있으며, 이 역시 교전당 비용을 낮추려는 목적이다.
미국 외에도 여러 사업이 진행되며 세계적인 경쟁이 이어지고 있다. 스웨덴은 병사 한 명이 무인 항공기 수십 대를 동시에 통제하는 현장 시험을 진행하고 있다. 독일과 영국 등은 육상·공중·해상에서 혼합 군집을 운용하기 위한 체계를 구축하고 있다. 더 많은 국가가 군집 및 군집 대응 수단을 채택하면서 다층 방어가 표준이 되고 있다. 일찍 탐지하고, 교란한 뒤, 최종 단계에서 경제적으로 격파하는 방식이다.
기술적·경제적 과제
비용 교환비가 대부분의 선택을 이끄는 요인이다. 공격자는 방어자의 탄창을 소진시키려 한다. 방어자는 교전 비용을 낮추고 반복해서 대응할 수 있기를 바란다. 레이저와 마이크로파는 탄약을 많이 확보할 수 있다는 장점이 있지만, 함정의 다른 전력 수요와 함께 감당해야 하는 대용량 전력과 열 관리에 의존한다. 프로그래밍 가능한 탄을 쓰는 함포는 미사일보다 저렴하지만, 해상에서 보관하고 운송하며 재장전해야 하는 탄약을 여전히 소모한다.
여러 센서와 사격 체계를 네트워크로 연결하면 속도와 중복성을 높일 수 있지만, 사이버 공격과 전자 공격에 노출될 수도 있다. 소프트웨어 정의 네트워크는 데이터를 다른 경로로 우회시킬 수 있지만 복잡성을 더하고 훈련을 요구한다. 인공지능 기반 정보 융합은 운용자의 부담을 줄일 수 있지만, 오경보나 아군 오인 사격을 막으려면 양질의 데이터와 신중한 검증이 필요하다. 한 함정에 도움이 되는 군집 대응 체계도 재밍과 거친 해상 상태에서 임무단 전체와 정보를 공유하고 조율할 수 없다면 큰 의미가 없다.
부수적 피해 위험과 법규 준수도 중요한 문제다. 넓은 구역에 금속 파편을 뿌리는 집중 사격은 효과적이지만, 선박이 붐비는 해협에서는 중립 선박을 위험에 빠뜨릴 수 있다. 마이크로파는 아군 체계나 갑판 위 인원에 피해를 주지 않도록 관리해야 한다. 레이저는 의도치 않은 눈 손상이나 반사를 막기 위해 엄격한 표적 통제가 필요하다. 명확한 교리와 철저한 시험, 현실적인 훈련을 거쳐야 홍보 문구와 위기 상황에서 실제 함대가 활용할 수 있는 능력을 구분할 수 있다.
앞으로 주목할 점
몇 가지 징후를 살펴보면 이 구상이 함대 운용으로 얼마나 빨리 이어질지 가늠할 수 있다. 단독 시연에 그치지 않고 레이저와 마이크로파, 속사포를 함정 전투 체계와 통합하는 해상 시험을 주목해야 한다. 노드가 손실되거나 재밍을 당하는 상황을 포함해 네트워크에 부담을 주는 훈련도 살펴볼 필요가 있다. 군집 대응 방어와 공중 발사 플랫폼을 겨냥한 장거리 미사일을 함께 시험하면 중국이 화살보다 궁수를 먼저 제거하는 방안에 얼마나 우선순위를 두는지 알 수 있다. 우방국에 군집 대응 장비를 수출한다면 기술 성숙도에 대한 자신감을 보여주는 신호가 될 수 있다. 마지막으로 지향성 에너지 무기의 전력 부족이나 대량 사격 함포의 느린 재장전 속도 같은 현실적 한계가 이 체계의 배치 방식과 수량을 좌우할 것이다.
핵심 요점
- 중국 해군 연구진은 위성과 항공기, 함정을 역동적인 킬넷으로 연결하는 다층 군집 대응 체계를 제안했다.
- 이 구상은 레이저와 고출력 마이크로파, 속사포 등 저비용·대량 운용 수단을 강조하고, 미사일은 발사 플랫폼 공격에 활용하도록 남겨둔다.
- 궈촨푸 교수가 이끄는 연구는 저비용 드론 군집이 협동과 수적 우세를 이용해 기존 함정 방어망을 압도할 수 있다고 설명한다.
- 2025년 열병식과 방산업계 전시에는 LY 1 함정 레이저와 마이크로파 체계, 35㎜ 공중폭발탄을 사용하는 불릿 커튼 등 근거리 대응 수단이 등장했다.
- 이 체계는 중국 문헌에서 제시된 탐지, 소프트킬, 하드킬, 위장이라는 네 가지 기능을 따른다.
- 중국의 대형 드론 모함 구상인 주톈은 소형 드론의 대량 발사를 목표로 하지만, 분쟁 공역에서 생존성과 자율화라는 과제에 직면해 있다.
- 다른 해군들도 단거리 요격 드론과 함정 탑재 레이저를 포함한 다층 대응 수단을 배치하면서 자율화와 통합 문제에 대응하고 있다.
- 소프트킬 수단은 대규모 위협에 대응할 수 있지만, 아군 피해와 부수적 효과를 막으려면 상당한 전력과 세심한 조율이 필요하다.
- 비용 교환비가 여전히 핵심 과제다. 방어자는 군집 공격을 버텨내기 위해 저렴한 사격 수단과 대규모 탄창을 확보하려 한다.
- 통합 해상 시험과 재밍 상황에서 견디는 네트워크, 재장전·전력·교전 규칙을 시험하는 현실적인 훈련을 통해 진척 상황을 확인할 수 있다.
