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무인 항공기

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1. 개요

무인 항공기는 조종사 없이 원격으로 또는 자율적으로 비행하는 항공기를 의미하며, 군사적 용도로 시작되어 정찰, 공격, 수송, 촬영 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 초기에는 군사용으로 개발되어 정찰 및 공격 임무에 사용되었으며, 제2차 세계 대전 이후 기술 발전에 따라 민간 분야에서도 활용 범위가 넓어졌다. 현재는 크기, 비행 거리, 자율성 정도에 따라 다양한 유형으로 분류되며, 농업, 화재 진압, 범죄 단속, 지적 조사 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 미국, 이스라엘, 유럽, 중국 등 여러 국가에서 무인 항공기 개발에 주력하고 있으며, 군사용뿐만 아니라 민간용 드론 시장도 빠르게 성장하고 있다.

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무인 항공기
기본 정보
DJI사 제 쿼드콥터 카메라 드론 비행
DJI사 제 쿼드콥터 카메라 드론 비행
영어unmanned aerial vehicle, UAV, drone
일본어無人航空機
한국어무인 항공기, 드론
개요
정의사람이 탑승하지 않는 항공기
사용 목적지루하고, 더럽고, 위험한 임무 수행
다양한 비즈니스 분야에서 혁신적 응용
기술 및 응용
원격 감지무인 항공 시스템(UAS)을 이용한 환경 원격 감지
수질 모니터링항공 로봇을 이용한 적응형 수질 샘플링 장치
UAV 보조 자율 수질 샘플링 평가
UAV 시스템을 이용한 현장 수질 측정
UAV를 이용한 비오염 수질 지표의 자율적 현장 측정 및 샘플 수집
기타 응용 분야강 표면 속도 관측을 위한 이미지 속도 측정 기술 조화
교도소 내 밀수품 운반 (예: 포르노, 마약)
참고
관련 용어UAV
무인 전투 항공기

2. 역사

무인항공기는 군사적 용도로 시작되었다. 제2차 세계 대전 직후, 수명이 다한 낡은 유인 항공기를 '공중 표적용 무인기'로 재활용하면서 현재 정의하는 무인항공기에 가까운 형태가 만들어졌다. 냉전 시대에는 적 기지에 투입되어 정찰 및 정보 수집 임무를 수행했고, 기술 발달에 따라 원격탐지장치, 위성제어장치 등 최첨단 장비를 갖춰 사람이 접근하기 힘든 곳이나 위험 지역까지 영역을 확대했다. 나아가 공격용 무기를 장착하여 지상군 대신 적을 공격하는 공격기로도 활용되기 시작했다. 최근에는 과학기술, 통신, 배송, 촬영 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.[370]

MQ-9 리퍼 공군용 드론


공군용 드론 Anakonda를 발사하는 모습


영어 약자로는 '''UAV'''로 불리는 경우가 많다. ICAO에서는 '''RPAS'''로, 미국의 연방항공청에서는 '''UAS'''로 부른다.

사람이 탑승하여 조종하는 기존의 항공기는 '''유인기'''[206][207]라고 표현하기도 한다. 또한, 일본에서는 100g 미만의 기체는 항공법상 무인항공기가 아닌 모형항공기로 분류된다.

사람이 탑승하여 조종할 수도 있고, 옵션을 추가해 무인으로도 비행 가능한 항공기는 OPV(Optionally piloted vehicle)라고 불린다.[208] 일본 항공법에서는 제87조에서 '무조종자항공기'로 정의되어 있으며, 법적으로는 유인기의 일종으로 분류된다.[209]

'드론(drone)'이라는 단어는 무인 항공기를 가리키는 용법 중 하나이다. 옥스퍼드 영어 사전 제2판에서는 'drone영어'의 의미 중 하나로 'a pilotless aircraft or missile directed by remote control.영어 (원격 조종으로 조종되는 조종사 탑승이 없는 항공기 또는 미사일)'이라고 정의하고 있으며, 가장 오래된 용례는 1946년의 것이다. 하지만 2018년 현재 영어권에서는 특히 무선 조종기와 구분하여 자율성을 가진 기체를 드론이라고 부르는 경우도 있다.[210][211] 드론이라는 명칭은 쿼드콥터 등의 '형태'를 가리키는 것이 아니라 용법에 따른 명칭이다. 따라서 비행기형이나 헬리콥터형은 물론, 육상 주행이나 수중 이동도 드론의 용도라면 '드론'이다.

새로운 기술 실험에 무인 항공기가 사용되는 경우도 있다. 군과 민간 모두에서 무인 실험기가 사용되고 있으며, X-36이나 X-10처럼 유인기나 미사일의 시제품으로서 세미 스케일의 무인 시제기를 제작하는 사례도 볼 수 있다.

2. 1. 무인항공기의 전신

1849년 오스트리아는 베니스 전투에서 폭탄을 탑재한 열기구를 사용했는데, 이것이 무인항공기의 시초로 여겨진다.[372] 이 열기구는 폭탄을 달아 떨어뜨리는 방식이었다.[372] 오스트리아군은 이 기구를 이용하여 베네치아를 공격하려 했으나, 바람의 방향이 바뀌면서 대부분 목표물을 벗어났고, 일부는 오스트리아군 진영으로 되돌아오기도 했다.[39][40][41]

1863년 미국의 찰스 펄리는 무인폭격기 특허를 등록했다.[373] 펄리가 특허를 낸 'Perley's Aerial Bomber'는 열기구에 폭탄 바구니를 달아 타이머로 폭탄을 투하하는 방식이었다.[374]

1883년 더글라스 아치볼드는 'Eddy's Surveillance Kite'를 개발하여 최초로 항공사진 촬영에 성공했다.[375]

2. 2. 1910년대

제1차 세계 대전 당시 미국에서 최초의 무인항공기가 개발되었다. 무인항공기는 정찰뿐만 아니라 전투용으로서의 가능성도 보였기에 미국을 필두로 여러 나라에서 무인항공기의 필요성을 인식하고 연구하기 시작했다.[376]

대표적인 모델로는 Sperry Aerial Torpedo와 케터링 버그가 있다.

1918년 미국에서 피터 쿠퍼와 엘머 스페리가 Sperry Aerial Torpedo라는 무인항공기를 개발했다. 이 항공기는 공중에서 수평으로 비행할 수 있는 기술을 적용했고, 300파운드의 폭탄을 싣고 비행할 수 있었다.[377] 같은 해, 미국 GM사의 찰스 케터링은 'Bug'라는 폭격용 무인항공기인 케터링 버그를 개발했다. 이 무인기는 폭탄을 싣고 입력된 항로를 따라 자동 비행 한 뒤 목표 지역에 도달하면 엔진이 꺼지고 낙하하는 방식으로 목표를 파괴했다. 정해진 시간만큼 날아간 후 날개가 떨어져 나가면서 목표물에 떨어지는 방식이었으나, 성공률이 낮아 실전에는 사용되지 못했다.[378]

2. 3. 1930년대

윈스턴 처칠 등이 1941년 6월 6일 드 해빌랜드 퀸 비 표적 무인기 발사를 지켜보고 있다.


1951년 첫 비행을 한 일련의 표적 무인기/무인 항공기 중 하나인 라이언 파이어비. 이스라엘 공군 박물관, 하체림 공군기지, 이스라엘, 2006년.


영국은 최초로 여러 번 사용 가능한 무인항공기 “Queen Bee”를 개발하여 400기 이상을 생산했다. “Queen Bee”는 오늘날 “드론”이라는 용어로 널리 불리는 무인표적기의 시초라고 할 수 있다. 이 항공기는 공항에서의 이륙을 위해 바퀴를 달았고, 바다에서도 사용하기 위해 플로츠를 장착했다.[379] 한편 미국에서도 무인표적기 개발에 착수하여, 1930년대 유명한 영화배우이자 무선조종모형기 애호가였던 Reginald Denny가 무선조종모형기를 표적기로 사용한 대공포 사격 훈련의 유용성을 미 육군에 설득했다. 그 결과 1939년부터 제2차 세계대전이 끝날 때까지 “Radioplanes”이라는 무인표적기 15,000여 대가 생산되었다.[362]

소련 연구원들은 1930년대 후반에 투폴레프 TB-1 폭격기를 원격으로 제어하는 실험을 했다.[50]

2. 4. 1940년대

제2차 세계 대전 당시 나치은 전투용 무인항공기 V-1을 실전에 투입했다.[376] V-1은 한 번에 약 907.18kg의 탄두를 운반할 수 있었으며, 폭탄을 투하하기 전에 약 241.40km를 비행하도록 미리 입력되었다. V-1은 1944년에 영국에 처음 투입되었는데, 영국 도시에서 900여 명의 시민들을 죽였고, 35,000명가량의 시민들에게 부상을 입혔다.[380]

미국은 V-1에 대응하기 위해 PB4Y-1과 BQ-7 무인항공기를 개발했다.[376] 미 해군 특수항공기(Special Attack Unit - 1)는 TV 가이드 시스템을 이용하여 원격으로 비행하면서 약 11339.80kg를 옮기기 위해 PB4Y-1과 BQ-7로 변환되었다. 이 무인항공기는 약 609.60m 상공을 나는 비행기에 탑승하면서 독일군의 V-1 경로를 설정하는 두 명의 승무원을 태우고 이륙했다. 승무원들은 착륙해 있는 V-1이 회수되기 전에 V-1을 제압했다.[381]

2. 5. 1950~60년대



수에즈 운하를 넘는 최초의 전술 무인기 작전(1969) 전 마지막 준비. 서 있는 사람: 이스라엘 정보부대의 샤브타이 브릴 소령, 전술 무인기의 개척자.




1950년대 미국 공군은 고속 비행 제트 추진식 표적기를 배치했고, 미군과 적대했던 소비에트 연방군도 유사한 La-17을 배치했다. 미국 해군은 무선 조종식 헬리콥터인 QH-50 DASH를 1960년대에 개발하여 해상에서 어뢰를 투하하는 용도로 사용했다.[382]

1960년대부터 1970년대에는 무선기와 전자 유도 장치의 소형화로 D-21이나 매스티프 같은 무인 정찰기가 미국이스라엘에서 본격적으로 개발되었다. 특히 표적기였던 파이어비의 정찰기 형은 베트남 전쟁에서 활용되었다. 이전까지 전투용으로 사용되던 무인항공기는 베트남전을 거치면서 적진 감시 목적으로 이용되었다.[376]

1950~60년대 미국은 "Firebee"라는 제트 추진 무인기를 개발하여 베트남에서 적진 감시 목적으로 운용했으며, 이는 감시 무인기의 효시라고 할 수 있다.[382] 이는 AQM-34 Ryan Firebee라는 무인항공기의 전신이 된다. 1960년대 미 공군은 최초의 스텔스 항공기 프로그램을 시작하고, 정찰 임무용으로 전투용 무인항공기로 변경하겠다고 약속했다. 엔지니어들은 엔진 공기 흡입구에 특수 스크린을 씌우고, 기체 측면에 레이다 흡수 담요를 배치하고, 새로 개발한 레이다 도료로 기체를 칠해 레이다 신호를 줄였다. 그 결과 개발된 AQM-34 Ryan Firebee는 DC-130에서 공중 투입 및 조종되었으며, 작전 후에는 안전 지역으로 인도되어 헬리콥터로 회수되었다.

AQM-34 Ryan Firebee는 1964년 10월부터 1975년 4월까지 1000대 이상이 34,000회가량 동남아시아에서 감시 임무를 수행하며 비밀 모니터링 능력을 입증했다. 이후 일본, 한국, 베트남, 태국으로 감시 범위를 확장하고, 주간 및 야간 감시, 전단 살포 임무까지 수행했다. 북베트남과 중국 전역의 대공 미사일 레이다를 감지하기도 했다. AQM-34 Ryan Firebee는 신뢰성이 높아 베트남 전쟁 중 투입된 항공기 중 83%가 귀환에 성공했다.[383]

미 공군은 AQM-34 외에도 마하 3의 속도로 90,000ft 고도를 비행할 수 있는 "D-21" 극초음속 무인기를 극비 프로젝트로 개발, 배치했다. 당시 소련과의 냉전 시기였기 때문에 고품질 정찰 이미지의 필요성이 컸다. 그러나 1960년대 러시아 그레이파워스의 U-2 대공사격기가 무인항공기를 격추시키는 등 문제가 많았다. 이에 미국은 록히드사의 초고속 항공기와 스텔스 개발에 집중했고, 1965년 록히드사의 D-21이 탄생했다. D-21은 마하 4의 속도를 가진 역사상 가장 빠른 항공기였으며, 유인 항공기 M-21에 의해 상공에서 방출되었고, 스텔스 기능으로 레이다에 감지되지 않았다. 또한 8,000피트 상공에서 3,000마일 범위를 감시했다.[384] 하지만, 미국은 베트남전 이후 UAV 개발 투자가 약해지면서 무인항공기 개발 경쟁의 주도권을 이스라엘에게 내주었다.[362]

2. 6. 1970년대

이스라엘 공군은 미국의 AQM-34 Ryan Firebee 기술에 영향을 받아 1970년 비밀리에 Firebee 12대를 구입하여 기만정찰기 Firebee 1241을 개발했다. 이 무인기는 제4차 중동전쟁에서 이집트 방공망을 무력화하고, 대공 미사일을 회피하며 정찰 임무를 성공적으로 수행했다.[385] 또한 공중 공격 능력을 갖춰 아랍의 SA-6를 제압하고 SAM 기지 및 지상 전차 공격을 유도했으며, 전자전 무인기로 적의 레이다를 방해했다.[386]

미국에서는 Ryan SPA 147을 개발했다. 1970년 RC-121 유인 항공기 격추 사건 이후, 미국은 높은 고도에서 임무를 수행할 수 있는 무인 항공기 개발에 착수했다. 라이언 항공이 개발한 SPA 147은 약 18288.00m 상공에서 적의 통신을 가로채고 사진을 촬영하는 임무를 수행했으며, 300파운드 카메라를 장착하고 8시간 동안 고고도 비행에 성공했다.[387]

2. 7. 1980년대

1980년대 이스라엘 공군은 무인항공기 개발을 개척하였다. 1978년 이스라엘항공사(Israel aircraft industries)는 Scout라는 무인항공기를 개발했고 1982년 실전에 투입하는데 성공했다. Scout는 피스톤 엔진이 탑재됐고, 유리섬유로 만들어진 13피트의 날개가 달렸다. 작은 레이다 신호를 발산하는 데다 크기가 작아서 거의 격추가 불가능했다. 그리고 중앙 텔레비전 카메라를 통해 실시간 360도 모니터링 데이터를 전송할 수 있었다.[388] 실제로, 1982년 이스라엘, 레바논, 시리아 사이에 일어난 베카계곡 전투에서 투입되어 17개의 시리아 미사일 기지 중 15개를 파괴하는 것을 도움으로써 큰 성과를 거뒀다. 1980년대 말에는 Pioneer라는 저렴하고 가벼운 무인항공기가 만들어졌다. Pioneer는 로켓 부스터 엔진을 탑재하여 땅이나 바다 위의 배 갑판에서도 이륙이 가능했다. 걸프전에서 533회 출격함으로써 임무를 수행했고, 모니터링 작업에 특히 효과적임이 입증되어 현재에도 이스라엘과 미국 등지에서 사용되고 있다.[388]

2. 8. 1990년대

1990년대의 무인항공기는 미국과 유럽에서부터 아시아와 중동 전역에서 군용 첨단 무기 발전에 중요한 역할을 했고, 지구 환경을 감시함으로써 평화에 기여했다.[376]

이스라엘은 정찰용 무인항공기 Firebird 2001을 개발했다. Firebird 2001은 글로벌포지셔닝시스템(GPS), 지리정보시스템(GIS) 및 전방감시 카메라를 이용해 산불의 크기와 속도, 주변, 움직임을 실시간으로 정확하게 전송할 수 있다.[389]

1990년대에는 미국도 무인항공기 개발에 활발하게 참가하여 5대의 새로운 모델을 개발했다.

  • Pathfinder는 환경조사를 위해 개발된 태양전지식 초경량 연구 항공기이다. 작은 센서를 이용해 바람이나 날씨 데이터를 수집하고 고해상도 디지털 이미지를 찍어서 전송할 수 있다.[390]
  • DarkStar는 미국방위고등연구계획국(DARPA)의 주도로 개발되었으며, 45,000피트 상공에서 스텔스기 기능을 가지며 무인 정찰 임무를 수행할 것으로 기대되었으나, 재정 문제로 개발이 취소되었다.[391]
  • RQ-1 Predator는 순수 정찰용으로 개발되었으나, 일부는 대전차 미사일을 탑재하여 성공적으로 임무를 수행하고 있다. 발칸반도와 아프가니스탄, 중동에서 그 가치를 인정받았다.[392]
  • RQ-4 Global Hawk는 텔레다인 라이언사가 만든 무인항공기로, 116피트의 날개를 가지고 최대 65,000피트 상공에서 감시 및 데이터 전송이 가능하다.[393]
  • Helios는 대기 연구 작업과 통신 플랫폼 역할을 하는 무인항공기로, 100,000피트 상공 비행과 24시간 비행 중 14시간 이상 50,000피트 이상 비행을 목표로 개발 중이다.[395]

2. 9. 2000년대

군사용 무인항공기는 첨단기술로 발전했고, 군사 목적 이외에도 촬영, 배송, 통신, 환경 등 여러 분야로 뻗어나가고 있다.

대표 모델: RQ-4 Global Hawk, Taranis, Helicam, Prime Air, Solara 50

미군이 2000년부터 본격적으로 사용하고 있는 Global Hawk는 현존하는 최고의 성능을 가진 무인정찰기이다. 최대 20km 상공까지 비행할 수 있고, 지상에 있는 30cm의 물체를 식별할 수 있는 전략무기이다. 35시간 동안 운용이 가능하고, 작전반경이 3000km에 이르며, 첨단 합성 영상레이다(SAR)와 전자광학·적외선 감시장비(EO/IR) 등으로 날씨에 관계없이 밤낮으로 정보를 수집할 수 있는 것으로도 알려져 있다.[396] 영국에서는 2013년에 Taranis라는 자국 최초의 무인항공기가 개발되었다. 2005년부터 개발에 착수하여 2013년에 첫 비행을 마쳤다. 비밀리에 연구, 개발이 이루어졌기 때문에 구체적인 사항은 알 수 없으나, 비행속도는 초음속이며, 스텔스 기능을 갖추었다.[397] 촬영 분야에서는 헬리캠이라는 무인항공기가 사용되고 있다. 헬리캠은 ‘Helicopter’와 ‘Camera’의 합성어다. 사람이 접근하기 어려운 곳을 촬영하기 위한 소형 무인 헬기로 본체에 카메라를 달고 원격으로 무선 조종할 수 있다.[366] 무인항공기는 배송 분야에서도 이용되고 있다. 아마존의 Prime Air는 무인드론이 배송지의 위치를 확인하고 날아가서 택배를 집에 배송해주는 소형 무인항공기이다. 마지막으로 통신 분야에서는 타이탄 에어로 스페이스의 Solara 50이 있다. Solara 50은 보통 무인기 운항 항로보다 배는 높은 2만m 상공에서 날 수 있다. 태양광을 동력으로 하기 때문에 충전 없이 수년간 사용 가능하다. 훨씬 싼값에 다목적 인공위성처럼 이용할 수 있다.[398]

3. 무인항공기의 분류

무인항공기는 아직 국제적인 중량 기준이 없으며, 국가마다 적용하는 기준이 다르다.[362] 일반적으로 군사적 용도, 비행 반경, 고도, 크기, 비행/임무 수행 방식, 이착륙 방식 등에 따라 분류된다.[361]

무인 항공기(UAV)는 무게, 엔진 종류, 최대 비행 고도, 운용 자율성, 운용 역할 등 다양한 설계 구성에 따라 분류될 수 있다. 미국 국방부는 무인 항공기를 아래와 같이 다섯 가지 범주로 분류한다.[21][22]

그룹:그룹 1그룹 2그룹 3그룹 4그룹 5
크기소형중형대형초대형최대형
최대 이륙 중량< 약 9.07kg약 9.07kg 초과 약 24.95kg 미만약 24.95kg 초과 약 598.74kg 미만>약 598.74kg>약 598.74kg
운용 고도< 약 365.76m< 약 1066.80m< 약 5486.40m< 약 5486.40m> 약 5486.40m
속도모든 속도모든 속도


3. 1. 크기에 따른 분류

무인항공기는 크기에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.[361]

  • '''마이크로형 무인기(MAV:Micro-Air Vehicle)''' : 크기는 15cm 이내이며, 1인이 손으로 던져서 운용한다.
  • '''미니형 무인기 (Mini-UAV)''' : 1~2명이 휴대하면서 운용한다.
  • '''유기체형 무인기(OAV: Organic Aerial Vehicle)''' : 차량 1대에 장비 및 운용자가 탑재되어 이동하면서 운용한다.
  • '''소형 무인기''' : SR급 이상의 무인기이다.
  • '''중형 무인기''' : MALE급 이상의 무인기이다.
  • '''대형 무인기''' : HALE급 이상의 무인기이다.


미국 국방부에 따르면, 무인 항공기는 아래와 같이 다섯 가지 범주로 분류된다.[21][22]

그룹:그룹 1그룹 2그룹 3그룹 4그룹 5
크기소형중형대형초대형최대형
최대 이륙 중량< 약 9.07kg> 약 9.07kg & < 약 24.95kg> 약 24.95kg & < 약 598.74kg>약 598.74kg>약 598.74kg
운용 고도< 약 365.76m< 약 1066.80m< 약 5486.40m< 약 5486.40m> 약 5486.40m
속도< 100kn< 250kn< 250kn모든 속도모든 속도



무인 항공기(UAV)는 크기에 따라 일반적으로 네 가지 범주로 분류되며, 길이 또는 날개폭 중 적어도 하나의 치수가 다음과 같은 제한을 충족한다.[21]

범주초소형/매우 작은 UAV소형/작은 UAV중형 UAV대형 UAV
길이/날개폭:< 50 cm> 50 cm & < 2 m5 –10 m> 10 m



무게에 따라 드론은 다섯 가지 범주로 분류할 수 있다.

드론 범주[23]
범주나노급초소형 무인 항공기(MAV)소형 무인 항공기(SUAV) 또는 소형중형 무인 항공기대형 무인 항공기
무게:< 250g≥ 250g & < 2kg≥ 2kg & < 25kg≥ 25kg & < 150kg≥ 150kg



무인 항공기는 기체 성능에 따라 다음과 같은 범주로 분류된다.

이름최고 고도항속거리비고
휴대용(handheld)약 609.60m약 2km
근거리(Close)약 1524.00m약 10km
나토(NATO) 형(NATO type)약 3048.00m약 50km
전술(Tactical)약 5486.40m약 160km
중고도 장시간 체공(MALE)[252]약 9144.00m200km 이상
고고도 장시간 체공(HALE)[253]약 9144.00m 이상
극초음속(HYPERSONIC)약 15240.00m200km 이상최고 고도는 탄도 비행이 가능한 것을 포함한다. 고속, 초음속(마하 1-5) 또는 극초음속(마하 5+)
궤도(ORBITAL)저궤도 비행 가능 (마하 25+)
달 전이 궤도(CIS Lunar)달 전이 궤도 비행 가능
케이블 트레인 무인 항공기(Train Cable UAV)UAV, 무인 지상 차량(UGV), 열차의 3가지 기술을 결합한 시스템



다음은 명확하지는 않지만, 사용하는 경우가 있는 분류이다.

명칭요건
Strategic UAV영어전략무인기, 장시간 장거리 비행하는 것.
Tactical UAV영어전술 무인기.
Vertical Takeoff/Landing UAV영어수직이착륙 무인기.
Small UAV영어MAV보다 크지만, 비교적 소형인 것.
MAV영어마이크로 에어 비클(micro air vehicle)의 약자로, 좁은 의미로는 DARPA가 정의한 최대 길이가 150mm 이하인 크기의 UAV를 가리킨다.
NAV영어나노 에어 비클(nano air vehicle)의 약자로, MAV보다 더 소형의 UAV. DARPA에 따르면 최대 길이가 75mm 이하이며, 최대 이륙 중량은 10g 이하이다.


3. 2. 미국 국방부 분류

미국 국방부는 무인 항공기를 다음과 같이 다섯 가지 범주로 분류한다.[21][22]

그룹그룹 1그룹 2그룹 3그룹 4그룹 5
크기소형중형대형초대형최대형
최대 이륙 중량약 9.07kg 미만약 9.07kg 초과 약 24.95kg 미만약 24.95kg 초과 약 598.74kg 미만약 598.74kg 초과약 598.74kg 초과
운용 고도약 365.76m 미만약 1066.80m 미만약 5486.40m 미만약 5486.40m 미만약 5486.40m 초과
속도100kn 미만250kn 미만250kn 미만모든 속도모든 속도


  • 그룹 1: 최대이륙중량 9.1kg 이하
  • 그룹 2: 최대이륙중량 24.9kg 이하
  • 그룹 3: 최대이륙중량 598.7kg 이하, RQ-7 섀도우
  • 그룹 4: 최대이륙중량 598.7kg 이상, 운용고도 5,486m 이하, MQ-1 프레데터, MQ-1C 그레이 이글
  • 그룹 5: 최대이륙중량 598.7kg 이상, 운용고도 5,486m 이상, RQ-4 글로벌 호크, MQ-9 리퍼

3. 3. 이착륙 방식

무인 항공기는 다음과 같은 이착륙 방식을 사용한다.[399]

  • 지상 활주 이륙: 활주로가 양호할 때 사용 가능하다.
  • 발사대 이륙: 활주로가 없거나 장애물 때문에 활주 이륙이 어려울 때 사용한다.

  • 공중 투하 방식: 수송용 항공기가 특정 지역까지 운반 후 공중에서 투하한다.
  • 수직 이륙 방식: 활주로 없이 수직으로 이륙할 수 있다.
  • 지상 활주 착륙: 활주로와 주변 환경이 양호할 때 사용하며, 착륙 거리를 줄이기 위해 훅이나 바퀴 브레이크를 사용한다.
  • 낙하산 전개 착륙: 지형이 활주 착륙에 부적합하거나 비상 상황 시 사용한다.
  • 그물망: 주로 해군에서 활주로가 없는 함상에서 착륙할 때 사용한다.
  • 무인헬기(VTOL): 이착륙 시 무인항공기의 발진 및 회수의 어려움을 극복하기 위해 개발되었다.
  • 자동 이착륙 시스템: 무인항공기에 장착된 시스템으로, 외부 조종사 없이 자동으로 착륙하며 대부분의 시스템에서 채택한다.[399]


일반적으로 헬기 방식(회전익항공기 또는 수직이착륙기)의 드론은 활주로 없이 헬리패드만으로도 이착륙이 가능하며, 필요한 경우 평평한 지면에서도 이착륙을 수행할 수 있다.

4. 드론의 구조

회전익항공기 중 쿼드콥터의 구조: 프로펠러(모터 및 변속기(ESC) 포함), 배터리, 프레임, FC(비행 컨트롤러), 센서(자이로센서, GPS, 초음파감지기 등)



특히 FC 회로기판은 통신 및 연산 등 비행 기능 유지에 중요한 핵심 부품이다.[400]

5. 용도

무인항공기는 군사적 용도로 시작되었으나, 현재는 과학기술, 통신, 배송, 촬영 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.[370] 농업 환경 모니터링, 측량 조사, 영화 촬영, 실종자 및 조난자 수색, 파이프라인/전선 점검, 야생 관측, 격오지에 구호품 전달과 같은 용도로 널리 사용된다.

장거리 비행이 필요한 드론에는 여전히 전통적인 내연기관제트 엔진이 사용되지만, 단거리 임무의 경우 전력은 거의 전적으로 전기 동력으로 대체되었다. 소형 드론은 대부분 리튬 폴리머 배터리(Li-Po)를 사용하는 반면, 일부 대형 차량은 수소 연료 전지를 채택했다.[77]

무인 항공기(UAV)는 기체의 임무에 따라 다음과 같이 분류되며, 다목적(멀티롤) 기체도 많다.

용도비고
표적대공전투 훈련에서 아군 지상부대 및 항공부대에게 적 항공기 역할로 표적이 된다.
정찰전장에서 정보를 수집하여 아군에게 제공한다.
전투공격 능력을 가지고 있으며, 위험이 높은 임무에 투입된다(무인 전투기 (UCAV)).
군수수송 및 군수 임무용으로 설계되어 있다.
연구 개발UAV 기술 개발 및 실증 등 실험 목적으로 사용된다.



기체 성능에 따른 분류는 다음과 같다.

이름최고 고도항속거리비고
휴대용(handheld)600m약 2km
근거리(Close)1500m약 10km
나토(NATO) 형(NATO type)3000m약 50km
전술(Tactical)5500m약 160km
중고도 장시간 체공(MALE)[252]9000m200km 이상
고고도 장시간 체공(HALE)[253]9000m 이상
극초음속(HYPERSONIC)15200m200km 이상최고 고도는 탄도 비행이 가능한 것을 포함한다. 고속, 초음속(마하 1-5) 또는 극초음속(마하 5+)
궤도(ORBITAL)저궤도 비행 가능 (마하 25+)
달 전이 궤도(CIS Lunar)달 전이 궤도 비행 가능
케이블 트레인 무인 항공기(Train Cable UAV)UAV, 무인 지상 차량(UGV), 열차의 3가지 기술을 결합한 시스템



2020년 하계 올림픽 개막식에서 진행된 1824대의 드론 쇼


LED를 탑재한 여러 대의 드론을 협조 제어함으로써, 밤하늘에 광점을 입체적으로 배치하는 대규모 쇼에도 사용되고 있다.[319] 소형기는 실내에서도 비행이 가능하기 때문에 콘서트 연출에 사용하는 사례도 있다.[322]

5. 1. 군사용

무인항공기는 군사적 목적으로 시작되었다. 제2차 세계 대전 직후 수명이 다한 유인 항공기를 '공중 표적용 무인기'로 재활용하면서 현재 정의하는 무인항공기에 가까운 형태가 만들어졌다. 냉전 시대에는 정찰 및 정보 수집 임무를 수행했으며, 기술 발달로 원격탐지장치, 위성제어장치 등 첨단 장비를 갖추고 위험 지역까지 영역을 확대했다. 나아가 공격용 무기를 장착하여 지상군 대신 적을 공격하는 공격기로도 활용되기 시작했다.[370]

  • 전술 무인항공기: 전술적 목적으로 사용되며, 순항 거리는 근거리 이하, 고도는 중고도 이하이다.
  • 전략 무인항공기: 전략적 목적으로 사용되며, 고(高)고도 장기 체공 능력이 필요하다.
  • 특수임무 무인항공기: 무인전투기(UCAV), 공격용 무인항공기, 교란용 무인항공기, 자폭 드론(one-way attack drone) 등이 있다.[362]


우크라이나 공군의 바이카르 바이락타르 TB2(Baykar Bayraktar TB2); MAM-L로 무장; 배경에는 두 대의 지상 관제소가 보임


블랙 호넷 나노


2020년 기준으로 17개국이 무장 드론을 보유하고 있으며, 100개국 이상이 군사 목적으로 드론을 사용하고 있다.[123] 자체 드론 설계를 생산하는 상위 5개국은 미국, 중국, 이스라엘, 이란, 터키이다.[124][125][126][127] 주요 군사용 드론 제조업체는 제너럴 아토믹스(General Atomics), 록히드 마틴(Lockheed Martin), 노스롭 그루먼(Northrop Grumman), 보잉(Boeing), 바이카르(Baykar),[128][125] 터키 항공 우주 산업(Turkish Aerospace Industries, TAI), 이란 항공 산업 기구(Iran Aviation Industries Organization, IAIO), 중국 항천과학기술집단(China Aerospace Science and Technology Corporation, CASC), 청두항공공업집단(Chengdu Aircraft Industry Group, CAIG) 등이 있다.[127]

2010년대 초, 이스라엘 기업들은 주로 소형 감시 드론 시스템에 집중했으며, 드론 수량으로 볼 때 이스라엘은 2014년 기준 시장의 60.7%를, 미국은 23.9%를 수출했다.[129] 2010년부터 2014년까지 439대의 드론이 거래되었는데, 이는 그 이전 5년간의 322대보다 많은 수치이며, 이 중 전체 무역의 극히 일부분인 11대(2.5%)만이 무장 드론이었다.[129] 미국은 2014년에 9,000대 이상의 군사용 드론을 운용했는데, 그중 7,000대 이상이 에어로바이런먼트 RQ-11 레이븐(AeroVironment RQ-11 Raven) 소형 무인 항공기였다.[130]

무인 감시 정찰 항공기는 정찰, 공격, 지뢰 제거, 사격 훈련에 사용된다. 정찰 임무의 경우, 새나 곤충을 모방한 초소형 무인 항공기 플래핑 윙 오르니톱터는 은밀한 감시에 유리하며, 격추하기 어려운 표적이 된다.

원격 조종 무인 항공기 연구는 제1차 세계 대전 중 시작되어 제2차 세계 대전부터 본격화되었다. 초기에는 케이팅 버그와 같은 비행 폭탄에 가까운 공격용, 저익 단엽 로봇기나 완전 자동 조종 장치 등의 무선 조종 시스템이 연구되었지만, 조종 정밀도와 비용 문제로 실용화되지 못했다. 영국의 훈련기 DH.82 타이거 모스를 기반으로 한 무선 조종기 Queen Bee는 드론(수벌)이라는 명칭의 유래라는 설이 있다.

제2차 세계 대전 말기에는 몇몇 무인기 사례가 있었다. 1944년 미 육군은 BQ-7 무인기를 이용한 「아프로디테 작전」을 실행했지만, 기술적인 문제로 성공하지 못했다.

1960년대부터 1970년대에 걸쳐 무선기의 소형화와 전자 유도 장치가 발달함에 따라, D-21이나 매스티프와 같은 무인 정찰기가 미국이스라엘에서 본격적으로 개발되기 시작했고, 베트남 전쟁에서는 표적기 파이어비의 정찰기 형이 활용되었다. 또한, 파이어비를 무장화하는 실험에 성공하여 공격 용도 개발의 포문을 열었다.[225]

20세기 말부터 영상 전자 기기와 통신 기기, 컴퓨터 발달로 위성 통신을 통해 원격지에서도 실시간 조종과 영상 획득이 가능해졌고, 기상 조건이 좋다면 완전 자동 조종도 가능해졌다.[226] 21세기 테러와의 전쟁이 시작되면서 RQ-1 프레데터(RQ-1 Predator)를 대표로 하는 정찰기 형에서 공격기 형으로의 전개가 이루어졌다.[226]

ADM-141 TALD를 발사하는 F-14


현대에는 스텔스화, 함재기형, 초음속 비행이 가능한 것 등이 개발되고 있다.[233] RQ-3 다크스타나 X-47과 같은 실험기를 거쳐, RQ-170 센티넬이 실전에 참가했다고 추측되는 등 무인 스텔스기 연구도 진행되고 있다.

전장에 극적인 혁명을 일으킬 것으로 예상되는 자율 전투형 무인기는 개발 난이도가 높기 때문에, 자율형 전투형과 원격 조작형 무인기의 중간 존재로서, 로열 윙맨 무인기가 여러 국가에서 계획되고 있다.[234] 이것은 유인 전투기와 연계하여 임무를 수행하는 무인기로, MQ-28 등 이미 초도 비행에 성공한 기체도 개발되고 있다.[235]

소형 공대지 미사일(LMM)을 탑재한 시벨 캄콥터 S-100


영어로는 UCAV(Unmanned Combat Aerial Vehicle)라고 불린다. 정찰형이나 초계형에 하드포인트를 설치하여 겸용할 수 있는 기체도 등장하고 있으며, 무장한 상태로 정찰하여 목표를 발견했을 경우 그대로 공격 임무로 전환할 수 있는 다목적기가 실용화되고 있다.[259] 무인정찰기가 다목적기로 진화한 예로는 RQ-1 프레데터가 MQ-1 프레데터가 되고 MQ-9 리퍼가 만들어진 경위가 있다.

인간이 탑승하지 않기 때문에, 적지에서 격추되어도 조종사가 사상하거나 포로가 될 위험이 없다. 현대에는 MQ-1 프레데터 등 무장한 무인항공기가 세계적으로 많이 등장하고 있으며, 2001년의 미국 동시다발 테러 사건 후 미군이 아프가니스탄 침공을 시작한 2001년 10월 7일, MQ-1 프레데터가 헬파이어 미사일을 탑재하고 무장 정찰 비행을 한 것을 시작으로,[260] 이후 아프가니스탄 전선 외, 이라크 전쟁, 예멘중동 지역에서의 공격에 많이 사용되게 되었다. 주요 임무는 대지 공격이지만, 2002년 12월 스팅어로 무장한 프레데터가 이라크 전쟁에서 이라크군의 MiG-25와 교전하여, 서로 대공 무기를 장착한 유인기와 무인기의 사상 최초의 공중전이 되었다.[261][262]

미국 정부의 테러 용의자 암살 작전 개시로,[263] 공격 능력을 가진 무인기는 아프가니스탄파키스탄에서 탈레반, 알카에다 공격에 참가하게 되었고, 2009년 8월 파키스탄 탈레반 운동의 바이투알라 마흐수드 사령관을 살해했지만, 오폭이나 연쇄적인 민간인 희생자가 많은 것이 문제가 되고 있다.[264]

무인기의 테러리스트 조직에 대한 공격은 종종 윤리 및 법률상의 논쟁을 불러일으키지만, 미국 정부에 따르면 무인기에 의한 공격은 테러리스트의 공격에 대해 균형이 맞는 규모이고, 결과적으로 많은 미국 병사의 생명을 구하고 있다고 하며, 합법적이고 윤리적으로도 반하지 않는다는 견해를 보이고 있다.[267]

세계 최대의 무인 공격기 수출국[276]이 된 중국은 익룡이나 무지개 등 공격 능력을 가진 무인기를 적극적으로 개발도상국에 수출하여 이라크군[277]이나 이집트군[278][279]ISIL에 대한 작전이나 나이지리아군의 보코하람 공격[280], 사우디아라비아군아랍에미리트군의 2015년 예멘 내전에 대한 군사 개입[281][282]중동이나 아프리카[283][284]에서 실전 사용되고 있다.

5. 2. 화물 수송용

드론은 사람이 접근하기 어려운 지역에 의약품, 약물 샘플, 공적 마스크 등을 전달하는 데 사용될 수 있다.[401] 두산모빌리티이노베이션제주특별자치도와 협력하여 코로나19 범유행 상황에서 수소 드론을 활용해 가파도, 마라도, 비양도 등 섬 지역 주민들에게 공적 마스크를 배송했다. 이를 위해 제주특별자치도는 국토교통부에 드론 특별 비행 승인을 신청했고, 국토교통부는 긴급 특별 비행 승인을 협조했다.[401]

5. 3. 농업용

트레일러에 설치된 농업용 드론


전 세계 식량 생산에 대한 수요가 기하급수적으로 증가함에 따라 자원이 고갈되고 경작지가 감소하며 농업 노동력이 점점 부족해지고 있다. 이에 따라 기존 방식보다 더 편리하고 스마트한 농업 솔루션이 시급히 필요하며, 농업용 드론 및 로봇 산업이 발전할 것으로 예상된다.[173] 농업용 드론은 전 세계적으로 지속 가능한 농업 구축에 기여하여 새로운 세대의 농업을 이끌고 있다.[174] 이러한 맥락에서 식생 상태를 정확하게 파악하고, 들판에 비료, 살충제 또는 종자를 정확하게 분배하는 데 도움이 될 수 있는 도구와 방법론 모두에서 혁신이 확산되고 있다.[5]

무인항공기의 민수용 사용 효시는 사실상 일본 '''야마하 모터'''의 농업용 드론이라 할 수 있다. 2016년 가장 많은 농업용 드론을 활용한 것은 세계 최대 업체인 중국 ZOOMLION의 ZLion 드론으로서 약 3,500대 이상이 방제 현장에서 사용되고 있으며, 이후 액제, 입제, 분제를 살포할 수 있는 다용도 무인멀티콥터가 개발되어 활용되고 있다.[402] 세계 최대 상업용 드론 제조업체인 중국 DJI는 2015년 11월 27일에 농가에서 약제를 뿌리는 데 사용할 수 있는 농업용 드론 ‘애그리 MG-1’을 공개했다.[403]

코스와 동작이 패턴화된 농업기계는 민간의 대표적인 용도이다. 육안으로 조종하는 저렴한 회전익기가 많지만, 조종에는 기술이 필요하기 때문에 GPS를 사용하여 자동으로 설정된 경로를 비행하여 지정된 위치에 착륙하는 것, 또는 고정밀 위성 측위를 이용한 자율 제어식 멀티콥터에 의한 종자비료 살포, 생육 상황 감시, 방제가 진행되고 있다.[313]

농업용 드론은 민생품으로서 여러 나라에 수출되고 있지만, 야마하 제품이 일본에서 중국 등 해외로 부정하게 수출되어 사회 문제가 된 사례도 있다.

5. 4. 화재 진압용

드론을 활용하면 산불 상황을 신속하게 파악할 수 있어 적절한 초기 대응에 유용하다.[404]

5. 5. 범죄 단속용

양귀비, 대마 등 마약류 제조 원료의 밀경작이나 무기, 마약 등의 밀수를 단속하는 데 드론이 활용된다.[405]

5. 6. 지적 조사 및 구조물 점검용

전라북도 임실군은 지적재조사사업에 고해상도 정사영상 촬영 무인비행장치(UAV, 드론)를 활용하여 현장 조사 및 측량을 실시했다.[406] 한강 다리 등 사람이 접근하기 어려운 대형 교량의 근접 촬영 및 정밀 점검에도 드론이 활용된다.

5. 7. 항만 관리용

인천항만공사는 4차 산업혁명 시대에 스마트항만 조성을 선도하고 효율적인 항만 운영과 건설 업무를 수행하기 위해 3차원 모델링을 구축해 항만 관리 업무에 활용한다.[407] '드론 3D 모델링'은 드론이 자율주행으로 촬영한 결과물을 사진 측량 소프트웨어로 3차원(3D)화하여 해당 지역을 입체적으로 관찰하고, 넓이와 부피 등 각종 수치를 측정할 수 있는 플랫폼이다.[407]

5. 8. 해저용

해저용 드론은 해상 풍력발전 시설이나 해저 송유관 점검 등을 위해 활용된다.[408]

5. 9. 우주 탐사용

화성을 포함한 행성이나 위성에서 탐사차가 가기 어려운 절벽이나 협곡 등의 지형을 공중에서 탐사할 목적으로 제작되어 사용된다.[370]

화성에서 비행한 소형 로봇 헬리콥터 인제뉴어티

  • 화성 탐사에 사용하는 탐사기의 일종으로 화성 대기 중을 비행하는 무인 항공기 연구가 진행되고 있으며,[338] 2022년 현재 인제뉴어티가 실용 단계에 있다.

6. 각국의 무인항공기 동향

무인항공기는 원래 군사적 목적으로 개발되었다. 제2차 세계 대전 직후 수명이 다한 유인 항공기를 '공중 표적용 무인기'로 재활용하면서 현대적인 무인항공기의 형태가 나타나기 시작했다. 냉전 시대에는 정찰 및 정보 수집 임무를 수행했으며, 기술 발전에 따라 원격탐지장치, 위성제어장치 등 첨단 장비를 갖추고 위험 지역까지 활동 범위를 넓혔다. 더 나아가 공격용 무기를 장착하여 지상군을 대신해 적을 공격하는 공격기로도 활용되기 시작했다.[370] 최근에는 과학기술, 통신, 배송, 촬영 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

현재 드론은 군사적 용도 외에도 농업 환경 모니터링, 측량 조사, 영화 촬영, 실종자 및 조난자 수색, 파이프라인/전선 점검, 야생 관측, 격오지 구호품 전달 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.

6. 1. 미국

미국은 많은 전쟁 경험을 바탕으로 무인항공기의 군사적 실용성에 일찍부터 주목하였다. 현재 120여 종, 약 11,000여 기의 UAV를 운영하는 것으로 파악되며, 이는 단일 국가로는 운영 종류 및 수량 면에서 압도적인 수준이다.[409] 미국은 다양한 무인항공기를 작전반경 및 탑재 중량별로 세분화하여 관리하기 위한 정책들을 수립하여 시행하였으며, 탑재중량과 작전범위에 따라 그룹별로 관리하는 방식이다. 또한 그룹별로 구분된 무인 항공기는 능력, 임무, 제대별로 구분되어 관리된다. 운영 현황은 수량 면에서는 많지 않지만, 작전적 측면에서 전구, 지원, 군단, 사단, 여단, 특수전단, 함대사 등 다양한 범위의 임무를 수행하고 있다. 이와 함께 그룹별로 운용되는 무인 항공기마다 장착되는 무장을 지정하여 운영하고 있다.[409]

미국은 다양한 종류의 무인항공기 중 MQ 모델과 RQ 모델 기종을 전략적으로 개발하고 있으며, 이들은 주로 감시정찰, 전자전, 해상감시, 대잠수함 임무를 담당한다.[409]

최근에는 무인전투기(UCAV: Unmanned Combat Aerial Vehicle) 개발이 가장 중요한 이슈로 주목받고 있다. UCAV 연구개발은 1990년대 후반 고고도급 무인 항공기 개발 완료 이후 중점 연구개발 대상으로 자리 잡았다. 최초에는 보잉, 록히드 마틴, 노스럽 그러먼 등 여러 기업이 미 해군과 미 공군을 중심으로 참여하였다가, 2007년 이후부터는 미 해군 중심으로 재편되어 노스럽 그러먼을 주계약자로, 록히드 마틴을 부계약자로 하여 기술시범(ACTD) 형태로 사업이 진행 중이다. 당시 계약금액은 원화 약 7000억에 해당하는 것으로 알려져 있으며, 양산 시 UCAV 대당 목표가격은 약 275억~385억 사이가 될 것으로 예측된다. 현재 개발 중인 프로그램(UCAS-N)이 성공할 경우에는 2020년까지 항모 1척당 4~12대의 UCAV를 배치하여 전체 규모 120~150대에 이르는 UCAV 편대를 구축할 것으로 기대를 모은다.[410]

정찰형이나 초계형에 하드포인트를 설치하여 겸용할 수 있는 기체도 등장하고 있으며, 무장한 상태로 정찰하여 목표를 발견했을 경우 그대로 공격 임무로 전환할 수 있는 다목적기가 실용화되고 있다.[259] 무인정찰기가 다목적기로 진화한 예로는 RQ-1 프레데터가 MQ-1 프레데터가 되고 MQ-9 리퍼가 만들어진 경위가 있다.

UCAV는 인간이 탑승하지 않기 때문에, 적지에서 격추되어도 조종사가 사상하거나 포로가 될 위험이 없다. 현대에는 MQ-1 프레데터 등 무장한 무인항공기가 세계적으로 많이 등장하고 있으며, 2001년의 미국 동시다발 테러 사건 후 미군이 아프가니스탄 침공을 시작한 2001년 10월 14일에 앞선 10월 7일, MQ-1 프레데터가 헬파이어 미사일을 탑재하고 무장 정찰 비행을 한 것을 시작으로,[260] 이후 아프가니스탄 전선 외, 이라크 전쟁, 예멘중동 지역에서의 공격에 많이 사용되게 되었다. 주요 임무는 대지 공격이지만, 2002년 12월 스팅어로 무장한 프레데터가 이라크 전쟁에서 이라크군의 MiG-25와 교전하여, 서로 대공 무기를 장착한 유인기와 무인기의 사상 최초의 공중전이 되었다.[261][262]

미국 정부의 테러 용의자 암살 작전 개시로,[263] 공격 능력을 가진 무인기는 아프가니스탄파키스탄에서 탈레반, 알카에다 공격에 참가하게 되었고, 2009년 8월 파키스탄 탈레반 운동의 바이투알라 마흐수드 사령관을 살해했지만, 오폭이나 연쇄적인 민간인 희생자가 많은 것이 문제가 되고 있다.[264] 이는 무인기 조종사의 오인이나 지상 부대의 오보, 헬파이어 미사일의 위력이 너무 크다는 것 등이 원인이 되고 있다.[265][266] 헬파이어 미사일 문제에 관해서는, 더 소형이고 정밀한 스콜피온 미사일을 채택하여 대응하고 있다.[266]

무인기의 테러리스트 조직에 대한 공격은 종종 윤리 및 법률상의 논쟁을 불러일으키지만, 미국 정부에 따르면 무인기에 의한 공격은 테러리스트의 공격에 대해 균형이 맞는 규모이고, 결과적으로 많은 미국 병사의 생명을 구하고 있다고 하며, 합법적이고 윤리적으로도 반하지 않는다는 견해를 보이고 있다.[267] 미군에서는 무인기 조종사 중 7명 중 1명이 민간인(블랙워터 USA 등의 민간 군사 기업)이지만, 미군의 교전 규칙에 따라 공격은 군인이 담당하고 있다.[237] 무인 공격기는 미군 외에 이스라엘도 일찍부터 도입하고 있다. 다양한 무인 공격기의 시험기 등의 테스트가 진행 중이다. 무인 공격기의 시험기에는 X-45와 X-47이 있다.

현대에는 사령부와 전선 부대의 통신 중계, 획득한 영상 제공과 동시에 지원 공격을 하는 등 다채로운 임무에 투입되고 있다. 이라크 전쟁에서는 이라크군의 방공망에 대한 유인으로 사용된 이외에, 이라크 전쟁에 앞선 2002년 12월 23일에는 이라크 비행 금지 구역을 경계 비행하고 있던 MQ-1이 탑재하고 있던 스팅어 공대공 미사일로 이라크군의 MiG-25를 공격하고 있다.[268][269] 널리 알려진 이용 방법은 알카에다탈레반에 대한 공격으로, 선전포고 없는 전쟁(=비정규전)에서 파키스탄이나 예멘, 소말리아 등, 격추되어 파일럿이 포로가 되었을 경우 국제적인 문제가 될 만한 국가에서 많이 사용되고 있다.[270][271][272][273]

미군이 무인기 공격을 시작한 이후, 2013년 2월 시점에서 살해한 사람 수는 약 4,700명으로 추정되고 있다.[274] 미 공군은 2023년까지 모든 공격기 중 3분의 1이 무인기가 될 것이라고 하고 있다.[275]

장차 무인전투기로까지 임무 확장이 예상됨에 따라 미국의 무인항공기 관련 연구개발 동향은 국가 간 군사과학기술의 경연장이 될 것이다. 미국은 무인체계 중장기 발전 로드맵을 구축하여 상호운용성, 자율비행, 공역관리, 통신기술, 훈련기술, 엔진•전력기술, 유•무인 통합운영기술 등 영역별로 현황 및 실태를 분석하여 향후 어떤 방향으로 발전해 나아가야 할지 분명한 목표를 설정해두고 있다. 이는 미 국방부가 설정하고 있는 목표를 달성하기 위해 각 분야별로 확보가 필요한 기술이 무엇이며, 어떤 방향으로 나아가야 할 것인지를 체계적으로 준비하고 있다는 뜻이다.[411]

6. 2. 이스라엘

방위 산업을 국가의 전략 육성 산업으로 인식하고 있는 이스라엘은 비용대비 효과가 우수한 무인기 개발에 총력을 기울이고 있다.[412] 수출 주도형 방산 육성 전략의 일환으로 국경을 넘나들며 무인항공기 연구 개발 프로젝트를 진행하여 무인항공기 시장의 베스트셀러와 스테디셀러를 꾸준히 양산하고 있다.

이스라엘은 비교적 한정된 지역을 대상으로 전술 감시 및 유사시 소규모 공격이 가능한 체계 개발에 주력하여, 소형 국소 표적 공격용 체계 및 운영 개념을 집중적으로 개발하였다. 고고도(HALE)보다는 중고도(MALE) 이하급 체계 개발 관련 기술이 두드러진다.[412] MALE급 이하의 다종화 및 최적화를 통하여 전술 감시 능력을 극대화하였고, 저렴한 가격으로 구매국의 임무 요구 능력(ROC)을 충족시켰다. 대한민국을 비롯하여 이스라엘의 적국이 아닌 러시아, 중국 등 거의 대부분의 국가에서 이스라엘 무인기를 활용하고 있다.

이스라엘의 무인항공기는 최초 개발 단계부터 수출을 염두에 두고 체계 개발에 착수하기 때문에, 운영 개념에 있어서도 경제성이 핵심이다. 즉응 타격용으로도 활용 가능한 저렴한 Expendable UAV, Hand-launch UAV 등을 군사적으로 실용화하여 미국이 집중하지 않는 분야에서 두드러진 우위를 차지하고 있다.

Aeryon 스카우트, RQ-2 파이오니어, RQ-5 헌터, 서처 II, IAI 헤론, IAI 하피, 엘비트 헤르메스 90, 엘비트 헤르메스 450, 엘비트 헤르메스 900, 스카이라크 등은 세계적으로 실용성과 경제성이 입증된 이스라엘 기술 기반의 무인기이다.[413] 이들은 동일 성능을 발휘하면서도 체계 규모와 비용을 개선하여 전 세계 시장에서 가치를 인정받고 있다.

또한, 이스라엘은 국경 없는 국제 공동 연구 개발 프로젝트를 동시에 추진하여 독자적인 무인항공기 시장 영역을 개척했다는 평가를 받는다. Pioneer(미국 AAI), Hunter(미국 TRW), Ranger(스위스 RUGA Aerospace) 등은 기술 수출을 염두에 두고 도입을 요구한 국가들과 합작으로 사업을 추진한 이스라엘의 연구 개발 목표를 잘 보여준다.[414]

6. 3. 유럽

유럽 각국은 저마다의 전략으로 무인항공기체계를 연구개발 중이다.

스웨덴의 경우, 비겐, 그리펜 전투기 등으로 유명한 스웨덴 회사 SAAB는 기술 연구용 축소 시험기로 SHARC와 FILUR를 제작하여 2004년 8월 자동 제어 비행에 성공하였다.[415] SHARC는 非스텔스기로, FILUR는 스텔스기를 목표로 개발 중이다. 스텔스 성능 여부에 따라 꼬리 날개와 동체 공기 흡입구 설계 등을 달리하였지만, 같은 기종의 엔진을 탑재하고, 자율 항법 및 비행 능력을 동일한 수준으로 개발하는 것을 목표로 하는 모듈화 전략을 적용했다. 작전 고도에 따라서는 HALE과 MALE급을, 임무에 따라서는 UCAV(무인전투기), TUAV(전술무인항공기), URAV(무인정찰기) 등 관련 기술을 통합•연계하여 개발을 추진함으로써 비용의 효율성을 제고하고자 노력한다. 스웨덴은 엔진이나 동체 관련 기술은 물론, 지상 통제 장비, 자율 항법, 전력 관리, 충돌 회피, 데이터 링크, 스텔스, 무기 탑재 등 다양한 기술을 통합하여 축적하고 있다.

프랑스는 자국 안보 목적 외에도 정치적•경제적 특수성을 고려한 UAV 연구 개발 사업을 진행 중에 있다. 프랑스를 중심으로 이탈리아, 그리스, 스위스, 스페인, 스웨덴 등 6개국이 공동으로 참가하는 NEURON 연구 개발 사업을 추진 중에 있다. 마하 0.8의 속도에 스텔스 기능, 250kg 이상의 레이저 유도 무기 체계를 장착할 수 있도록 하는 플랫폼을 개발하는 것으로 약 5000억 규모의 프로그램이다. 다수의 유럽 국가나 업체들이 컨소시엄을 구성하여 참가하는 방식이 아닌, 단일 국가의 정부 기관(프랑스)에서 책임지고 산업체와 프로그램 컨트롤을 리드하도록 되어 있다. 참여 국가들 역시 이러한 점이 효율적이라는데 동의한 것으로 판단된다.[416] 2014년까지 프랑스에서의 개발 시험을 거쳐, 스웨덴에서 운영 시험을 실시하고, 이탈리아에서 스텔스와 실사격 시험 등을 수행할 것으로 계획되어 있다. 실전 배치는 2030년 쯤에 가능할 것으로 기대된다.[417]

독일과 스페인은 공동으로 Barracuda를 개발하고 있다. 각국 소속 업체인 EADS 합작으로 추진 중이며, 제한적 수준의 스텔스 성능을 구현하고, 재밍이 불가능하도록 설계한 것이 특징이다.

영국은 B-2 폭격기와 유사한 축소 시험기로 Raven을 제작하였으며, 2015~2020년 사이 UCAV 실용화를 예상하고 있다. 한편, BAE 시스템즈의 Taranis는 현재까지 알려진 가장 큰 무인 항공기로 정밀 유도 폭탄 탑재 능력을 보유하고 대륙 간 횡단 비행도 가능하게 제작할 것으로 전해진다.[418]

6. 4. 중국

중국은 군사적 목적을 중심으로 무인 항공기 산업을 빠르게 성장시키고 있다. 2013년 파리 에어쇼에서는 중국판 프레데터로 불리는 WZ-7(翼龍)이 공개되었는데, BA-7 공대공 미사일, YZ-212 레이저 유도 폭탄, YZ-102 대인 폭탄 등 다양한 무기를 탑재하여 무인 공격기로서의 성능을 과시했다.[419] WZ-7은 고도 57,000 피트, 항속 거리 약 7,500km로, 한국과 일본은 물론 미국령 괌까지 정찰할 수 있는 능력을 갖춘 것으로 알려져 있다.[419]

미국의 X-47B와 유사한 스텔스 무인 공격기인 Lijien(利劍)도 주목할 만하다.[420] 2012년 12월 최종 조립되었고, 2013년 5월 육상 활주 시험을 거쳐 시험 비행을 앞두고 있었다.[420] 중국은 Lijien(利劍)의 시험 비행 성공시, 미국과 프랑스에 이어 세계에서 세 번째로 스텔스 무인 공격기를 자체 제작한 국가가 될 수 있었다.[420]

중국은 2010년 이후 군사용 드론 시장에서 입지를 확보하고 확장해왔다.[127] 2010년부터 2019년까지 군사용 드론을 받은 것으로 알려진 18개국 중 상위 12개국이 모두 중국에서 드론을 구매했다.[127][131] 중국 항천과학기술집단(CASC)과 청두항공공업집단(CAIG) 등이 주요 군사용 드론 제조업체이다.[127]

6. 5. 대한민국

국내의 무인항공기는 1990년대 국방과학연구소에서 개발에 착수해 2004년부터 군에서 운용하고 있는 정찰용 ‘송골매’와 대한항공국방과학연구소가 개발한 근접감시용 KUS-FS 중고도 무인기 등이 있다.

송골매는 군단급 무인정찰기로 1991년도 국방과학연구소, 성우엔지니어링, 대우중공업 항공사업부 등이 공동개발에 착수하여 2000년도에 개발이 완료되었다. 포병부대의 정보수집을 주 임무로 하며, 원거리 실시간 표적 영상정보를 주야간으로 획득 가능하고, 발사대 이륙 및 파라포일 자동착륙이 가능하다. 사전프로그램으로 자동비행하는 시스템이 탑재되어 있다.

한국항공우주연구원과 유콘시스템 등이 참가하여 개발중인 스마트 무인항공기는 2002년부터 개발하기 시작하였다. 수직 이착륙과 고속비행이 가능한 틸트로터형 항공기 개념으로 500km/h의 고속자율비행이 가능하다. 다른 항공기와 장애물을 스스로 피할 수 있도록 시스템이 탑재되어 있다.

대한항공 무인항공기는 2004년 개발에 착수하여 2007년 공개비행에 성공했다. 이 기종은 주한미군의 미 보병 2사단이 사용하는 RQ-7 섀도우를 국산화한 것이다. 반경 40km 이상을 2.5시간 동안 실시간으로 감시 정찰할 수 있으며, 줌카메라가 장착돼 임무지역 영상을 지상통제소에서 실시간으로 관찰 및 저장이 가능하다.[413]

7. 소프트웨어

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