미 공군의 미래 : 레이저를 쏘는 전투기와 생각하는 항공기

고출력 레이저를 쏘는 전투기. 밀리초 단위로 정보를 캐낼 수 있는 로봇. 스스로 생각할 수 있는 전술 항공기.

이것들은 몇가지 첨단 기술로 미 공군이 미래 전투 공간에서 게임을 바꿀 희망으로 보는 것들이다.

올해, 미 공군은 2017 회계연도 예산안에 25억 달러를 과학 및 기술(S&T) 투자금을 요청하면서 과학 및 기술에 다시 투자하고 있다. 미 공군이 S&T 투자를 줄인 시퀘스터(예산자동삭감)에 들어간 2016 회계연도에서 변화된 것으로, 삭감은 글로벌호크와 B-2 폭격기 업그레이드와 같은 공군의 중요한 핵심 능력에 영향을 미쳤다.

미 공군 수석 과학자 그래그 자카리아스(Greg Zacharias)는, 러시아와 중국이 스텔스와 정밀 무기와 같은 미국의 기술적 장점을 따라잡기 위해 노력하고 있으면서, 미국은 뒤쳐질 여력이 없다고 강조했다.

그는 "우리는 도약이 필요하고 기술을 더 발전시키기 위해 밀어줘야 하며, 월계수에 앉아 있어서는 안된다. (승리에 도취되다)"고 말했다.

전투기에 레이저 무기

불과 5년 뒤면, "스타워즈" 기술 개발을 위한 절정인 기간으로 미 공군은 전투기에서 고출력 레이저를 발사할 수 있을 것이다.

쉴드 프로그램 메니저인 리처드 바그넬(Richard Bagnell)은, 공군은 아직 레이저를 장착할 플랫폼을 확정하지 않았지만, 팀은 기존 F-15를 고려하고 있다고 밝혔다. 미 공군 연구소(AFRL, Air Force Research Laboratory)은 F-22와 F-16도 가능한 장착 플랫폼으로 보고 있으며, F-35도 될 것이라고 밝혔다. 공군 전투사령부의 후원을 받는 AFRL의 "쉴드(Shield)" 2021년에 전술 항공기에서 고에너지 레이저를 실증하는 것을 목표로 하고 있다.

바그넬은 팀은 2015년 2월부터 고체 레이저 기술의 최신 발전을 활용하고 있다고 밝혔다. 엔지니어들은 블루 레이(Blue Ray) 기계에서 발견할 수 있는 것과 같은 작은 레이저 여러개를 조합하여 10kw가 넘는 효과적인 고출력 빔을 만들고 있다고 했다.

바그넬은 자체방어가 기본 임무임을 강조하면서 "그 아이디어는 광속으로 움직이는 빔들을 힘을 모으고, 위협 환경에서 항공기를 보호할 수 있도록 하는 것이다."라고 말했다.

바그넬씨는 만약 계약자들이 전투기에 장착할 정도로 충분히 작은 크기로 레이저를 패키지 할 수 있다면, 공군은 효율성과 교전 속도에서 획기적인 장점을 얻을 것이라고 했다. 레이저는 전투기 엔진의 전력에서 나오기 때문에, 운용자는 추가적인 운동에너지 무기를 장착할 필요 없이 자신의 자산을 보호할 수 있다.

바그넬씨는 공군은 프로그램을 여러 단계에서 경쟁시키고 있다고 말했다. 한 계약자는 레이저를 개발하지만, 다른 제작사는 비행 가능한 구성으로 전력, 냉각 그리고 시스템 통제와 전투 관리를 위한 컴퓨터를 만들어 포함한 전체 레이저 무기 시스템을 제작한다. 제 3의 계약자는 운용자가 표적으로 레이저를 향하게 할 빔 컨트롤 시스템을 개발하고, 네번째 계약자는 전체 시스템을 통합하게 된다.

바그넬씨는 공군은 3월에 빔 컨트롤 시스템 계약을 체결하고, 통합 계약은 9월에 체결할 것으로 예상했다. 그는 계약자들이 최상의 시스템을 개발할 수 있는 충분한 시간을 얻기 위해 레이저 자체의 계약자는 2017년으로 연기되었다고 밝혔다.

하지만 스타워즈가 현실이 되기 전에, 쉴드팀은 몇가지 중요한 장애물을 극복해야 한다. 미 공군은 2010년대 말까지 특수부대 C-130 건쉽에 장착할 수 있는 레이저 무기 개발을 향해 나가고 있다. 바그넬씨는 작고 빠른 전투기에 레이저를 장착하는 것은 더 어렵다고 말했다.

첫째, 빠른 속도에서는 진동이 커지기 때문에 정확하게 조준하는 것은 매우 어렵다. 다른 도전은 효과적인 레이저 무기를 생성하는데 충분한 에너지 출력을 유지하면서 전투기에 들어갈 만큼 시스템을 소형화하는 것이다.

바그넬씨는 이런 장애물들을 공격하기 위해, 미 공군은 다른 군의 비슷한 프로그램들을 활용하고 있다고 밝혔다. 예를 들면, 오쉬코시(Oshkosh) 전술 군용차량에 탑재된 10kW 레이저인 미 육군의 고에너지 이동식 기술실증기(HEL MD, High Energy Laser Mobile Demonstrator); 한편, 미 해병대는 험비(Humvee)에 레이저를 장착하는 노력을 하고 있다.

생각하는 로봇

AFRL은 로봇 차량과 항공기의 형태 만이 아닌 자율화 기술뿐만 아니라 의사결정 지원과 데이터 분석도 연구하고 있다.

AFRL의 크리스틴 케언즈(Kristen Kearns)에 의하면, ARFL의 현재 프로젝들 가운데 하나는 배치된 자산들로 부터 들어오는 정보, 정찰 그리고 감시(ISR) 정보 를 융합하고 신속하게 관련 데이터를 정렬할 수 있는 지능형 시스템을 개발하는 것이다. 현재는, 공군 병사들은 수시간동안 영상을 지켜보고, 공들여 관심이 갈 이벤트를 잡아내야하며, 지휘관의 의사결정을 위해 지휘계통에 붉은 깃발(위험신호)에 대해 보고해야 한다.

케언즈씨는 "공군 병사들을 대신하여 수시간 동안 데이터를 쳐다보고, 기계는 그것들에게서 가장 중요한 것들을 걸러내는 것을 도울 것"이라고 했다.

"작업 부하를 줄이는 것이지만, 우리 공군 병사들이 하고 싶은 일을 할 수 있도록.. *번역 도움 pleas

케언즈씨는 AFRL의 자율화에 대한 작업은 공군 병사들을 의사결정 루프에서 빼내는 것이 아니며; 임무를 보다 효과적으로 완수하기 위해 공군 병사들에게 지능적인 동료를 제공하는 것이라고 강조했다. 케언즈씨는 AFRL의 팀은 공군의 유인 전투기와 팀을 이룰 무인기 개발에도 노력하고 있다고 밝혔다.

AFRL은 공군 시험 조종사 학교와 함께, 통제된 환경에서 유인기가 무인기와 팀을 이룰 수 있는 가능성을 실증했다. 팀은 최근 유인 F-16와 F-16 UAV "대리인" - 다른 말로, 만약 무엇인가 잘못되면 조종석의 조종사에게서 넘겨받는 대리인, 그러나 알고리즘은 비행기를 비행시키는 - 의 편대 비행을 실시했다. 이번 훈련에서, 유인과 대리 F-16은 유인기의 조종사가 별도의 임무를 실시하도록 대리인을 지시할때 까지 함께 편대를 이뤄 비행했다. 대리인 F-16은 임무를 완료했고 다시 편대에 복귀했다고 케언즈씨는 밝혔다.

하지만 케언즈씨는 자동화된 전투기 그 이상을 원하고 있다. AFRL은 2022년에 - 경로탐색과 예상하지 못한 날씨에 적응하고 다른 운용자의 지시 없이 비행 경로를 손쉽게 바꿀수 있는 - 자동화 뿐만이 아닌 자율 기수을 시연할 계획이다.

케언즈씨는 "우리가 보여주고 싶은 것은 비행할 수 있고, 경로를 잡고, 환경에 적응할 수 있는 시스템이다. 만약 날씨가 급변할 경우 날씨를 위해 어떻게 비행 경로에 적응하는지에 대해 말이다."라고 말했다.  "We might [see these] as trivial kind of responses, but they are still critical for a platform to be able to do on its own and show that it can do them well."

* 미 공군은 스타워즈에서도 못한 생각하고 레이저 쏘는 전투기를 만들려나요?  이거면.....터미네이터에 나오는거 아닌가요?  덜덜덜