첨단기술을 적용한 안티드론 체계의 전력화 방안 연구 : 연구보고서

표제지 1

목차 3

요약 10

제1장 연구 개요 28

1.1. 연구 배경 및 목적 28

가. 연구 배경 28

나. 연구 목적 28

1.2. 연구 범위 및 수행 방법 29

가. 연구 범위 29

나. 연구과제 세부 구분 : 대과제(6), 중과제(17), 소과제(49) 31

다. 연구수행 방법 33

제2장 드론(군집드론 포함)에 대한 군사적 위협 분석 37

2.1. 드론의 군사적 위협 분석 37

가. 위협분석의 대상이 되는 드론의 정의와 범주 37

나. 드론의 군사적 위협 41

다. 군집드론의 군사적 위협 42

라. 드론 위협의 진화 46

2.2. 전장에서의 드론 위협 및 각국의 군사용 드론 개발 동향 50

가. 전장에서의 드론 위협 50

나. 러시아-우크라이나 전장에서 드론 운용 54

다. 주요국의 군사용 드론 개발 동향 60

라. 북한의 드론 개발 및 운용 동향 64

2.3. 드론의 비군사적 위협과 군사 활동에 미치는 영향 71

가. 드론의 비군사적 위협 71

나. 드론의 비군사적 위협 양상 73

다. 비군사적 드론 위협이 군사 활동에 미치는 영향 75

2.4. 소결론 78

가. 드론의 군사적 위협 분석 78

나. 전장에서의 드론 위협 및 각국의 군사용 드론 개발 동향 78

다. 드론의 비군사적 위협과 군사 활동에 미치는 영향 80

제3장 드론 대응전력 분석 81

3.1. 現 단계 드론탐지 및 대응 기술 수준분석 81

가. 안티드론 정의 81

나. 안티드론 구현기술 범위 82

다. 드론 탐지기술 수준분석 83

라. 드론 식별기술 85

마. 드론 무력화기술 수준 분석 86

바. 국내외 안티드론체계 동향 91

3.2. 現 단계 전력화 추진 대응전력 실태, 민간 대응전력 실태 94

가. 軍 안티드론 체계 전력화 추진실태 94

나. 민간 안티드론 체계 추진실태 101

3.3. 군에서 전력화 추진중인 전력과 연계분석(문제점 식별) 105

3.4. 개별(단위) 및 군집드론에 대한 대응전력 분석 109

가. 개별(단위) 드론에 대한 대응전력 분석 109

나. 군집드론에 대한 대응전력 분석 110

다. 대응전력 향상을 위한 발전방향 112

3.5. 소결론 118

제4장 안티드론 체계 기술의 다변화 실태 121

4.1. 안티드론 시장분석 121

가. 현 시장 개관 121

나. 미래 시장개관 124

4.2. 구축 가능한 안티드론 기술의 다변화 실태 128

4.3. 소결론 139

제5장 첨단 핵심기술 안티드론 적용 및 전력기획 로드맵 140

5.1. 4차 산업혁명에 기반한 안티드론 기술 동향 140

가. 미래 전장 변화에 따른 안티드론 등장 배경 140

나. 안티드론 기술 범위 140

다. 안티드론 기술동향 141

라. 안티드론 기술 적용 장비 장단점 146

마. 안티드론 기술 발전방향 147

5.2. 안티드론 핵심기술 소요 및 확보 방안 148

가. 안티드론 핵심기술 주요 요구사항 148

나. 안티드론 핵심기술 소요 150

다. 안티드론 핵심기술 확보 방안 151

5.3. 안티드론 핵심기술을 적용한 전력기획 로드맵 수립 158

가. 국내외 안티드론 체계 현황 및 전력화 발전방안 158

나. 미군의 안티드론 체계 발전 현황 160

다. 안티드론 체계 개념도 및 운영개념 162

라. 이동형(OTM) 안티드론 체계 및 중요시설 안티드론 체계 166

마. 안티드론 체계 전력화 로드맵 169

5.4. 소결론 176

제6장 드론대응과 관련된 주요 법령, 규제실태 및 실증 인프라 구축 178

6.1. 안티드론 관계법령 178

가. 안티드론 관련 현행법령 178

나. 국내 안티드론 관련 법령 검토 182

다. 안티드론 법령 발전방안 183

6.2. 안티드론에 대한 규제 실태 및 법적 검 185

가. 안티드론 관련 법령 재ㆍ개정 논의 185

나. 현행 규제의 문제점 및 법적 한계 개선 187

6.3. 안티드론 시험장 확보 192

가. 안티드론 시험장 관련 현황 192

나. 개발 및 성능시험을 위한 안티드론 시험장 확보 필요 193

다. 법률과 규제에 저촉되지 않은 안티드론 시험장구축을 위한 기준 필요 194

6.4. 소결론 197

가. 안티드론 관계법령 197

나. 안티드론에 대한 규제 실태 및 법적 검토 198

다. 안티드론 시험장 확보 198

제7장 기타 200

7.1. 재밍체계가 주변에 미치는 영향 200

가. 재밍(Jamming) 이란? 200

나. 운용중인 재밍(Jamming) 기법 200

다. 재밍(Jamming)의 국내ㆍ외 사례 205

라. 재밍이 국내ㆍ외 민간시설에 미치는 영향 207

마. 재밍이 군시설(장비)에 미치는 영향 211

7.2. 안티드론 거부 기술동향 218

가. 항재밍(Jamming) 과 관련된 국ㆍ내외 기술동향 및 기법 218

나. 전자기파, 레이저무기체계 극복기술 221

7.3. 소결론 226

제8장 결론 228

8.1. 연구의 요약 228

8.2. 기대효과 및 활용방안 230

가. 기대효과 230

나. 활용방안 231

8.3. 전력화 제언 231

8.4. 향후 추가 연구과제 233

참고문헌 235

[부록 #1] 첨단 안티드론 체계 전력화를 위한 패널토의 244

[부록 #2] 용어집 256

[부록 #3] 안티드론 시험장 요구사항 260

[부록 #4] 국가별 드론 및 주요 제원 278

〈표 2-1〉 NATO의 드론 분류 38

〈표 2-2〉 KS W 9000을 근간으로 하는 드론의 분류 39

〈표 2-3〉 드론의 정의와 분석 대상 39

〈표 2-4〉 연구 및 분석에 활용한 드론 현황 40

〈표 2-5〉 드론의 Payload에 따른 주요 위협 41

〈표 2-6〉 드론 운용 목적 및 운용 방법 42

〈표 2-7〉 군집전술 운용에 따른 위협의 다양화 양상 44

〈표 2-8〉 기술발전에 따른 드론의 주요 관심 분야 46

〈표 2-9〉 주요국의 자폭 드론 개발 현황 47

〈표 2-10〉 주요국의 우크라이나에 대한 지원 현황 55

〈표 2-11〉 우크라이나군이 운용중인 드론 57

〈표 2-12〉 러시아군이 운용중이 대(對)드론 무기체계 58

〈표 2-13〉 MTOW 150kg 이하의 드론 현황 62

〈표 2-14〉 MTOW 1.5kg 이하의 군사용 드론 현황 63

〈표 2-15〉 우리나라에서 발견된 북한의 드론 65

〈표 2-16〉 북한이 개조 또는 모방 생산했을 가능성이 있는 드론 66

〈표 2-17〉 북한 드론 관련 활동 및 연구 69

〈표 2-18〉 전ㆍ평시 북한의 드론 운용 70

〈표 2-19〉 드론에 의한 비군사적인 위협 71

〈표 2-20〉 MTOW 150kg 이하 비군사용 드론 현황 72

〈표 2-21〉 국내의 드론 관련 주요 사건ㆍ사고 현황 73

〈표 2-22〉 중국의 레저용 소형 회전익 드론 현황 75

〈표 2-23〉 대표적인 소형 레저용 드론과 군사용 드론의 비교 76

〈표 3-1〉 안티드론 기술 분류표 83

〈표 3-2〉 다양한 비행체들의 RCS 83

〈표 3-3〉 다양한 취미용 소형드론의 RCS 83

〈표 3-4〉 드론 탐지/식별기술 분석 85

〈표 3-5〉 드론 무력화기술 장단점 분석 90

〈표 3-6〉 안티드론체계 軍 전력화 현황 94

〈표 3-7〉 민간운용 안티드론체계 101

〈표 3-8〉 불법드론 지형형 대응기술 부처별 개발사업 역할 104

〈표 3-9〉 탐지센서 능력 비고 113

〈표 5-1〉 탐지ㆍ식별기술 운용장비 장단점 146

〈표 5-2〉 무력화기술 적용 장비 특징 및 장단점 147

〈표 5-3〉 탐지ㆍ식별 핵심기술 소요(지휘통제 포함) 150

〈표 5-4〉 무력화 핵심기술 소요 151

〈표 5-5〉 주요 안티드론 핵심기술 확보 현황(일부 진행 중) 152

〈표 5-6〉 Soft-kill 체계에 소요되는 주요 핵심기술 153

〈표 5-7〉 위성항법재밍기술 확보 현황 153

〈표 5-8〉 탐지ㆍ식별 핵심기술 로드맵 154

〈표 5-9〉 무력화 핵심기술 로드맵 155

〈표 5-10〉 안티드론체계 적용 첨단기술 수준분석(1/2) 156

〈표 5-11〉 안티드론체계 적용 첨단기술 수준분석(2/2) 157

〈표 5-12〉 국내 주요 안티드론 체계 158

〈표 5-13〉 국외 주요 안티드론 체계 158

〈표 5-14〉 드론 탐지ㆍ식별 체계 전력화 발전방안 159

〈표 5-15〉 드론 무력화 체계 전력화 발전방안 159

〈표 5-16〉 전방지역 안티드론 전투수행 개념 165

〈표 5-17〉 후방지역 안티드론 전투수행 개념 166

〈표 5-18〉 차량 탑재 OTM 안티드론 체계 성능 및 운영개념 167

〈표 5-19〉 안티드론 체계 전력화 무기체계 종합 현황 170

〈표 5-20〉 첨단기술 및 전력화 소요 171

〈표 5-21〉 첨단기술 적용 전력화 로드맵 172

〈표 5-22〉 안티드론 무기체계 전력화 우선순위 판단(1/2) 173

〈표 5-23〉 안티드론 무기체계 전력화 우선순위 판단(2/2) 174

〈표 5-24〉 첨단기술을 적용한 Anti-Drone 체계 전력화 Roadmap 175

〈표 6-1〉 국회의원의 안티드론 관련 입법활동 182

〈표 6-2〉 안티드론 관련 현행법령의 논의 185

〈표 6-3〉 안티드론 기술 분류표 187

〈표 7-1〉 GPS Jamming 구분 201

〈표 7-2〉 군용 GPS 수신기와 민수용 GPS 수신기 구분 216

〈표 7-3〉 C/A코드 수신기와 P코드 수신기의 항재밍 능력 216

〈그림 1〉 전문가 패널 동의법 진행 36

〈그림 2-1〉 주요 국가별 MTOW 150kg 이하의 드론 현황 40

〈그림 2-2〉 RTK-GPS의 정밀도와 반송파를 이용한 측정원리 43

〈그림 2-3〉 U.S. Army Roadmap for UAS 2010-2035 45

〈그림 2-4〉 극초음속 드론 48

〈그림 2-5〉 러시아-우크라이나전장의 상업용 드론 개조 사례 56

〈그림 2-6〉 드론 관련 북한 미디어 보도 자료 64

〈그림 2-7〉 상업위성자료로 확인된 북한의 드론(2022.12.7.) 66

〈그림 2-8〉 북한 드론 영공침범(2022년 12월 26일) 67

〈그림 2-9〉 북한의 드론 활용 68

〈그림 2-10〉 드론 위협의 현재와 미래 77

〈그림 3-1〉 충돌드론, 넷건을 이용한 드론 포획 87

〈그림 3-2〉 안티드론용 대공포 체계 87

〈그림 3-3〉 안티드론용 직사에너지무기 체계 88

〈그림 3-4〉 스푸핑 개념도 89

〈그림 3-5〉 통합대응솔루션(예) 90

〈그림 3-6〉 소형무인기탐지레이더 95

〈그림 3-7〉 근거리감시레이더 95

〈그림 3-8〉 국지방공레이더 95

〈그림 3-9〉 TOD 제원 및 형상 96

〈그림 3-10〉 비호복합 97

〈그림 3-11〉 천호(차륜형대공포) EOTS 및 형상 97

〈그림 3-12〉 자주발칸 98

〈그림 3-13〉 CIWS 골키퍼 98

〈그림 3-14〉 CIWS Ⅱ 98

〈그림 3-15〉 소형무인기대응체계 99

〈그림 3-16〉 장착용 전파차단장치 99

〈그림 3-17〉 레이저대공무기 99

〈그림 3-18〉 휴대용 소형드론대응체계 100

〈그림 3-19〉 안티드론 통합체계도 100

〈그림 3-20〉 LADD System 101

〈그림 3-21〉 인천공항 탐지 및 관제 화면 102

〈그림 3-22〉 공항 안티드론체계(영국사례) 102

〈그림 3-23〉 기동형 전파차단장비 103

〈그림 3-24〉 휴대용 소형드론대응체계 103

〈그림 3-25〉 드론헌터 엑스 104

〈그림 3-26〉 불법드론 지능형 대응기술 개발사업 개념도 104

〈그림 3-27〉 탐지방법에 따른 탐지거리 106

〈그림 3-28〉 중요시설 방호대책 개념도 109

〈그림 3-29〉 드론 원격식별 필요성 114

〈그림 3-30〉 초소형 드론 탐지장비 114

〈그림 3-31 〉마이크로폰 어레이 115

〈그림 3-32〉 레이저대공무기 개량형 117

〈그림 3-33〉 고출력전자기파 대공무기 117

〈그림 4-1〉 미국 안티드론 마켓 성장예측 121

〈그림 4-2〉 인천국제공항 안티드론 설치 및 관제화면, IIAC, 2022 122

〈그림 4-3〉 육군 IAI-ELTA 안티드론용 탐지 레이더 123

〈그림 4-4〉 정부 대전종합청사 안티드론 경계방호 시스템 도입안 123

〈그림 4-5〉 안티드론 마켓시장 및 예측, Precedence Research. 2022 124

〈그림 4-6〉 항공교통시스템 보안, Eurocontrol ICAO 124

〈그림 4-7〉 미연방항공국 무인이동시스템 보안업무 분류, FAA, 2021 125

〈그림 4-8〉 디지털 유럽 항공 연구 혁신회의 126

〈그림 4-9〉 미 연방항공국 무인이동시스템 보안업무 분류, FAA, 2021 126

〈그림 4-10〉 공항공사 드론 교통관리 사업안, 2022 126

〈그림 4-11〉 센서별 탐지성능 및 복합운영시 탐지성능 분석표 127

〈그림 4-12〉 소형 드론을 이용한 테러 128

〈그림 4-13〉 상용드론으로 항공기의 터빈 충격시 위험 분석도 129

〈그림 4-14〉 항공산업용 부품으로 제작한 자폭형드론 사우디 공격사례 129

〈그림 4-15〉 항공산업용 부품으로 제작한 이란 자폭 무인함정 공격사례 129

〈그림 4-16〉 미국 Blacksage사의 AI + Bigdata Integration System 130

〈그림 4-17〉 이스라엘 RAFAEL사의 Skyspotter System 131

〈그림 4-18〉 독일 R&S사의 ARDRINS-P 시스템 131

〈그림 4-19〉 미국 911Security사의 오픈프로토콜 확장 시스템 132

〈그림 4-20〉 중국 DJI사의 AEROSCOPE 모니터링 시스템 133

〈그림 4-21〉 독일 HENDSOLDT사의 Passive Radar System 133

〈그림 4-22〉 이스라엘 D-fend사의 EnforceAir™ 차세대 소프트킬 시스템 134

〈그림 4-23〉 포획드론 운용 개념 135

〈그림 4-24〉 이스라엘 D-fend사의 EnforceAir™ 단계별 무력화 분류 136

〈그림 4-25〉 DJI사 제품군 프로토콜 분석도표 136

〈그림 4-26〉 미군 군용 RF 스캐너 및 RF 해킹장비 운영차량 및 내부사진 137

〈그림 4-27〉 미 시큐리티911사의 스캐너 및 RF 및 경보&운영 통계 솔루션 137

〈그림 4-28〉 LIG넥스원 무인기대응체계(Block-I)형상 및 운영개념 138

〈그림 5-1〉 복합화ㆍ지능화ㆍ융합화 안티드론 체계 개념도 163

〈그림 5-2〉 "맞춤형 탐지ㆍ식별, 민관군 연동 지휘통제, 복합 무력화" 운영개념 도식도 164

〈그림 5-3〉 지휘용 장갑차 탑재 OTM 안티드론 체계 166

〈그림 5-4〉 전차 탑재, 휴대용 장비, 함정 탑재 OTM 안티드론 체계 167

〈그림 5-5〉 OTM 안티드론 체계 운영부대 작전지도 168

〈그림 5-6〉 국가 중요시설(영국 개트윅공항) 안티드론 체계 169

〈그림 6-1〉 드론 전용 비행시험장 조감도 192

〈그림 6-2〉 의성비행시험장 이미지 193

〈그림 6-3〉 안티드론 작전 기본 개념도 194

〈그림 7-1〉 잡음재밍과 기만재밍 방식 202

〈그림 7-2〉 초급 스마트재밍 발생장치 및 방법 203

〈그림 7-3〉 중급 스마트재밍 발생장치 및 방법 204

〈그림 7-4〉 고급 스마트재밍 발생 방법 205

〈그림 7-5〉 북한의 GPS 교란작전 개념도 206

〈그림 7-6〉 디지털 전술정보체계 개념도 212

〈그림 7-7〉 C/A코드 수신기와 P코드 수신기의 항재밍능력 실험 결과 217

〈그림 7-8〉 자동이득제어 회로 및 제어 방법 218

〈그림 7-9〉 위성항법시스템의 항재밍 개념 219

〈그림 7-10〉 항재밍 안테나기법 개념도 220

〈그림 7-11〉 나노구조 가공을 포함한 저열용량 고 내구성 단열코팅 기술 222

〈그림 7-12〉 레이저에 의해 손상된 미러코팅 224