마일즈 장비
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목차
1. 개요
마일즈 장비(MILES)는 군사 훈련을 위한 레이저 기반 시뮬레이션 시스템으로, 1978년과 1979년 미국 육군에 도입되었다. 실제 무기의 총구에 장착된 레이저 모듈과 센서가 통합된 수신기를 통해, 공포탄 발사 시 레이저가 발사되어 피격 여부를 확인한다. 초기에는 부정행위와 데이터 부족 등의 문제점이 있었으나, 플레이어 식별 및 점수 시스템을 통합한 "Advanced MILES"가 개발되면서 개선되었다. 현재는 여러 국가에서 사용되고 있으며, 군사 조직뿐만 아니라 사설 기업에서도 활용되고 있다.
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| 마일즈 장비 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 군사 훈련 도구 |
| 사용 목적 | 레이저를 이용한 교전 훈련 |
| 상세 정보 | |
| 특징 | 실전과 유사한 환경 제공 훈련 효과 증대 |
| 작동 원리 | 레이저 송수신기를 이용 피탄 시뮬레이션 |
| 구성 요소 | 레이저 송신기 레이저 수신기 제어 장치 통신 장치 |
| 제조사 | 큐-더스 새턴 아키텍처 |
| 기술 표준 | |
| 통신 코드 | MILES Communication Code (MCC) 표준 사용 |
2. 역사
MILES(Multiple Integrated Laser Engagement System)는 미국 육군이 실전적인 직접 사격 및 대병력 훈련 능력을 강화하기 위해 1970년대 후반 제록스 일렉트로-옵티컬 시스템즈에 개발을 의뢰하면서 시작되었다.[2] 초기 시스템은 실제 무기에 레이저 발사기와 공포탄 발사 어댑터를 장착하고, 병사의 헬멧과 조끼에 센서를 부착하여 모의 교전을 가능하게 했다. 공포탄 발사 시 레이저가 발사되어 다른 병사의 센서에 감지되면 경고음이 울리는 방식이었으나, 피격 후에도 계속 사격이 가능하거나 병사가 임의로 시스템을 재설정하는 부정행위가 가능했고, 교전 데이터가 기록되지 않는 등의 문제점을 안고 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 1981년 시뮬레이저 코퍼레이션이 플레이어 식별, 점수 기록, 데이터 저장 기능 등을 추가한 'Advanced MILES' 개발에 착수했다.[3][4] 이후 시뮬레이저는 다양한 파생형 시스템 개발과 어플라이드 솔라 에너지 코퍼레이션[5] 및 로럴 일렉트로-옵티컬 시스템즈[8]로의 인수를 거치며 기술 발전을 이어갔다.[6][7]
1990년대에는 MILES 2와 SAWE(Simulated Area Weapons Effects, 모의 지역 무기 효과) 기능이 도입되어 GPS와 연동하여 포격이나 화생방 공격 등 광역 피해 상황을 시뮬레이션하는 것이 가능해졌다. 이후에도 기술은 계속 발전하여 2006년 록히드 마틴의 MILES XXI[9], 2012년 큐빅사의 병사용 MILES IWS2, Saab의 차량용 I-MILES CVTESS 등 지속적으로 개량된 시스템이 등장하여 현재 미국 육군을 비롯한 여러 국가의 군대에서 실전적인 훈련을 위해 활용되고 있다.
2. 1. 초기 버전 (1970년대 후반 ~ 1980년대)
MILES는 1978년과 1979년 미국 육군이 제록스 일렉트로-옵티컬 시스템즈(Xerox Electro-Optical Systems)에 엔지니어링 개발 프로그램을 의뢰하여 개발되었고, 이후 도입되었다. 이는 자국 기지와 훈련 센터에서 직접 사격 및 대병력 훈련 능력을 강화하기 위한 것이었다. 이 프로그램은 보병, 장갑차, 항공기 등 다양한 무기 체계의 특성과 효과를 시뮬레이션하는 전술 훈련 시스템을 설계하고 구축하는 것을 목표로 했으며, 초기에는 소총, 전차포, 미사일을 포함한 11개 시스템으로 설계되었다.[2]
초기 MILES 시스템은 실제 무기의 총구에 장착하는 레이저 모듈, 공포탄 발사 어댑터, 그리고 병사의 헬멧과 하네스에 센서를 부착한 수신기로 구성되었다. 병사가 공포탄을 발사하면, 레이저 모듈은 무기가 조준된 방향으로 암호화된 신호를 발사했다. 만약 이 신호가 다른 병사의 수신기에 감지되면, 피격된 병사의 장비에서 경고음이 울려 전투 불능 상태('사망')임을 알렸다.
그러나 초기 MILES 시스템에는 몇 가지 심각한 문제점이 있었다. 첫째, 피격되더라도 무기를 계속 사용할 수 있었다. 둘째, 병사들이 수신기를 껐다가 다시 켜는 방식으로 시스템을 쉽게 초기화할 수 있어, 스스로 '부활'하는 식의 부정행위가 가능했다. 셋째, 교전 기록이 저장되지 않아 누가 누구를 공격했는지 정확히 파악하기 어려워 새로운 전술 개발에 필요한 정보 획득이 어려웠다. 마지막으로, 장비 자체가 매우 거추장스러웠으며 착용 시 병사들이 목 통증을 느끼기도 했다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 1981년, 두 명의 엔지니어 출신 기업가가 로스앤젤레스 인근에 설립한 시뮬레이저 코퍼레이션(Simulaser Corporation)이 'Advanced MILES' 훈련 시스템 개발에 착수했다.[3] 샌디아 국립 연구소와의 초기 계약에 따라 시뮬레이저는 표준 MILES를 대체하는 레이저 송신기 및 감지 시스템과 더불어, 플레이어 식별 및 점수 시스템을 통합한 'Advanced MILES' 장치를 생산했다. 이 시스템에는 당시 최신 기술인 CMOS 146800 시리즈 내장형 컨트롤러가 사용되었다. 이 시스템은 레이저 신호에 고유한 플레이어 식별 코드를 삽입하여 전송했고, 피격된 플레이어의 수신기에는 공격자 정보가 저장되도록 했다.[4] 또한, 컨트롤 건(controller gun)으로 각 플레이어를 초기화하여, 병사가 임의로 시스템을 재설정하는 것을 방지했다. 훈련 중 교전 데이터는 메모리에 저장되었다가 종료 후 컨트롤러 유닛으로 다운로드할 수 있었다. 시뮬레이저는 하이브리드 마이크로회로를 활용해 부품 크기를 줄이고 헬멧 뒤쪽의 전자 모듈을 제거하여 착용 편의성을 개선했다.
시뮬레이저는 샌디아 국립 연구소 및 EG&G Inc.와 협력하여 차량용 레이저 감지 시스템도 개발했는데, 이는 경비원 및 택배원 훈련에도 활용되었다.
1984년, 시뮬레이저는 주요 실리콘 감지기 공급업체인 어플라이드 솔라 에너지 코퍼레이션(Applied Solar Energy Corp., ASEC, 캘리포니아주 인더스트리 소재)에 인수되었다.[5] 인수 후 시뮬레이저는 페어차일드-웨스턴 시스템즈(Fairchild-Weston Systems)와의 계약으로 미 육군을 위한 AGES/ADII(공중-지상 교전 시스템/공중 방어 II) 프로그램용 레이저 및 감지 시스템과 HGSS/GVLLD(헬파이어 지상 지원 시스템 시뮬레이터/지상 기반 차량 레이저 위치 지정기)용 레이저 시뮬레이터 등을 생산했다. 또한 MITS(다중 독립 표적 시스템)의 초기 물량을 생산했으며, 1989년에는 전장 엄폐물을 투과하기 위해 반도체 레이저 대신 장파장 레이저를 사용하는 STOM(Shoot-through Obscuration Miles) 개발 계약을 미 육군과 체결했다.[6] 1989년 말, 표준 MILES 장비 생산 계약(초기 3500만달러, 이후 4400만달러로 증액)을 확보했다.[7] 그러나 같은 해 10월, 로럴 일렉트로-옵티컬 시스템즈(Loral Electro-Optical Systems, Inc.)가 ASEC로부터 시뮬레이저 사업 부문을 인수하면서 시뮬레이저는 더 이상 존속하지 않게 되었다.[8]
2. 2. 후기 버전 (1990년대 ~ 현재)
1991년에서 1992년 사이에 MILES 2가 출시되었다. 이 버전에는 1992년 처음 도입된 SAWE(Simulated Area Weapons Effects, 모의 지역 무기 효과) 기능이 추가되었다. SAWE는 GPS와 RF 메시지를 이용하여 포격이나 핵, 생물학, 화학 무기 공격 상황을 모의하여, 중앙 통제소에서 차량 및 개별 병사에게 원격으로 사상 판정을 내릴 수 있게 했다. 이 기능은 1992년 여름과 가을에 독일 호헨펠스의 전투 기동 훈련 센터(Combat Maneuver Training Center, CMTC)에서 처음 구현되었으며, 1993년에는 미국 루이지애나주의 포트 폴크에 설치 및 테스트되었다. 캘리포니아주 포트 어윈의 국립 훈련 센터(National Training Center, NTC)에는 SAWE 대신 DCI(Data Communication Interface) 라디오 네트워크를 통해 유사한 기능이 구현되었다. 이후 1998년에는 세 곳의 주요 전투 훈련 센터(NTC, JRTC, JMRC)에서 항공기를 대상으로 스마트 온보드 데이터 인터페이스 모듈(SMODIM, Smart Onboard Data Interface Module)이 SAWE 기능을 대체하게 되었다.2006년 7월 기준으로, 록히드 마틴에서 개발한 MILES XXI가 최신 버전으로 소개되었다.[9]
2012년 7월 기준으로, 미국 육군 병사가 착용하는 최신 버전의 MILES는 큐빅사(Cubic Corporation)에서 제공하는 MILES IWS2(Instrumentable-Multiple Integrated Laser Engagement System Individual Weapon System 2)이다.
같은 해인 2012년 기준으로, 차량 플랫폼에 완전히 배치된 최신 버전은 I-MILES CVTESS(Instrumentable-Multiple Integrated Laser Engagement System Combat Vehicle Tactical Engagement Simulation System)이다. 이 시스템은 스웨덴의 Saab Defense and Security Training and Simulations에서 미 육군에 납품하며, 스웨덴 후스크바르나에 위치한 Saab Training에서 제조된다. Saab의 주력 전차(MBT) 승무원 훈련 시스템은 전투원들이 실시간으로 정밀 사격 및 전투 훈련을 수행할 수 있도록 지원한다.
I-MILES CVTESS는 에이브람스, 브래들리 및 가상 적군(OPFOR)의 전차와 전투 차량에 장착되어 실시간 사상자 효과를 구현하는 레이저 기반 훈련 장비이다. 이는 기존에 병력 대 병력 훈련에 사용되던 구형 I-MILES 장비를 대체하는 발전된 시스템으로, 전투 차량 시스템에 대한 훈련 충실도를 높이는 것을 목표로 한다. 이 시스템은 승무원의 임무 수행 능력을 강화하고, 적절한 교전 기술 사용을 장려하며, 여단급 부대까지 아우르는 기갑 및 기계화 보병 합동 부대의 전술 기동 능력을 향상시킨다. 또한, 부대 지휘관에게 계측 훈련(instrumented training) 환경을 제공하여 자율적인 훈련 구역 내에서 병력 대 병력 및 병력 대 목표물 훈련을 통합적으로 수행할 수 있게 한다. 이 시스템은 기동 전투 훈련 센터(Maneuver Combat Training Center, MCTC)의 계측 시스템과 연동된다.
3. 구성 및 작동 원리
마일즈 장비(MILES)는 소총 등에 장착된 레이저 발사기에서 발사된 레이저 광선을 상대방의 수신기(수광기)가 감지하여 명중 여부를 판정하는 과학화 훈련 장비이다.[1] 이 시스템은 병사 개개인부터 기관총, 무반동포, 전차, 공격 헬리콥터, 대전차 미사일의 발사기 등 다양한 무기 체계에 적용될 수 있다.[1]
작동 원리는 각 무기에 부착된 레이저 발사기가 사격 시 눈에 보이지 않는 레이저를 발사하고, 병사의 헬멧이나 조끼, 또는 차량 등에 부착된 수신기가 이 레이저를 감지하면 피격된 것으로 처리하는 방식이다.[1] 전차와 같은 일부 장비는 실제 사격과 유사한 경험을 제공하기 위해 가상의 발사음이나 연기를 발생시키는 보조 장치를 사용하기도 한다.[1]
훈련의 현실성을 높이기 위해 각 무기별로 사용할 수 있는 탄수는 훈련 내용에 따라 제한되며, 무한정 사격할 수 있는 것은 아니다.[1] 또한, 레이저 발사기를 무기에 장착한 후에는 정확한 명중 판정을 위해 사용 전에 반드시 조준점을 조정하는 영점 조정 작업이 필요하다.[1] 마일즈 시스템은 크게 레이저를 발사하는 레이저 발사기, 레이저를 감지하는 수신기, 그리고 전체 훈련 상황을 기록하고 통제하는 중앙 통제 시스템으로 구성된다.
3. 1. 레이저 발사기
소총 등에 장착된 발사기(프로젝터)에서 레이저 광선을 발사하고, 이를 수광기(디텍터)가 감지하여 명중 여부를 판정하는 장치이다. 레이저 발사기는 소총뿐만 아니라 기관총, 무반동포, 전차, 공격 헬리콥터, 대전차 미사일의 발사기 등 다양한 무기 체계에 장착할 수 있다. 전차와 같은 차량은 사격 시 가상의 발사음이나 연기를 발생시키는 보조 장치를 사용하기도 한다. 훈련 내용에 따라 사용할 수 있는 탄수가 제한되며, 무한정 사용할 수 있는 것은 아니다. 레이저 발사기를 무기에 장착한 후에는 사용 전에 반드시 조준점을 조정하는 영점 조정 작업이 필요하다.| 무기 종류 | 특징 | 기본 설정 탄수 |
|---|---|---|
| 64식 7.62mm 소총 | 탄피 배출구에 나사산 어댑터로 고정한다. 방아쇠와 연동되며, 조준경을 장착한 상태에서도 사용 가능하다. | 120발 |
| 89식 5.56mm 소총 | 총열 상부 탄피 배출구 덮개 장착부에 어댑터를 통해 장착한다. 방아쇠와 연동되며, 3발 점사 기능을 지원한다. | 180발 |
| 기타 소총 | 총구 선단에 스피커가 내장된 전용 어댑터와 탄창을 조합하면 공포탄 없이 가상 발사음과 함께 레이저를 발사할 수 있다. | 해당 없음 |
| 기관총 (MINIMI, 62식 7.62mm 기관총, M2 등) | 총구 및 기관부에 전용 장치를 장착한다. | 해당 없음 |
| 84mm 무반동포 | 포구에 탄약을 모방한 레이저 발사 장치를 장착하고, 후부에는 연기와 소리를 내는 건 파이어 장치를 장착한다. 방아쇠와 연동된다. | 4발 |
| 전차 (90식 전차, 74식 전차 등) | 포구 등에 전용 상황 표시 장치와 회전등을 장착한다. 공포탄 대신 연기와 소리로 발사를 표현하며, 피격 시에는 회전등으로 표시한다. | 해당 없음 |
| 고기동차 | 수광부, 센서, 회전등을 장착하며, 피격 시 회전등 및 연기로 상황을 표시한다. | 해당 없음 |
| 박격포 (81mm L16, 120mm RT) 및 특과 화포 | 시스템에 바람 방향, 장약, 사각 등의 데이터를 입력하면, 사격 후 목표에 대한 피탄 상황, 인원 및 차량 손실 등이 시스템에 표시된다. | 해당 없음 |
| 대전차 미사일 | 목표 조준 후 발사 시 사거리, 사각 등의 데이터가 시스템에 입력되고 동시에 목표에 레이저가 조사된다. 명중 시 목표 부근 전차 등에 해당 상황이 표시된다. | 해당 없음 |
소총, 기관총, 무반동포 등은 미리 설정된 탄수를 모두 소모하면, 새로운 장치로 탄수를 재입력하기 전까지는 해당 무기를 사용할 수 없다.
3. 2. 수신기
마일즈 장비의 수신기(센서)는 소총, 기관총, 무반동포, 전차, 공격 헬리콥터 등에서 발사된 레이저 광선을 감지하여 명중 여부를 판정하는 역할을 한다. 이 센서들은 주로 병사의 헬멧이나 조끼 등에 부착된다.장비는 구형과 신형으로 나뉘며, 수신 기능과 피탄 알림 방식에서 차이를 보인다.
- 구형: 구형 위장색 천으로 제작되어 외관상 구분이 가능하다. 피격 시 등에 부착된 부저가 울려 명중 사실을 알린다. 주로 각 사단 및 여단 사령부의 관리 부서에서 관리 및 정비를 담당한다.
- 신형: 신형 위장색 천을 사용하며, "교전 훈련 장치(개)" 또는 "교전 훈련 장치(II형)"으로도 불린다. 노후된 구형 장비를 대체하기 위해 도입되었다. 구형과 비교하여 피격 알림 방식이 개선되었는데, 부저 대신 왼쪽 가슴 주머니 부분의 간이 모니터에 문자나 램프 등으로 피격 상태를 표시하여 병사가 더 직관적으로 상황을 파악할 수 있다. 센서가 부착된 헬멧 덮개 역시 신형 위장색으로 변경되었고, 장비를 조끼 등에 고정하는 잠금 장치도 원터치 방식으로 개선되어 탈착이 용이해졌다. 과학화 전투 훈련(FTC)과 같은 훈련 시에는 훈련 지역 내 포탄 착탄 현황 장치와 연동되기도 한다. 이 경우 가상의 포탄 낙하 지점 근처에 있는 병사는 피격 시 발생하는 소리나 연기 등으로 상황을 인지하며, 당시 행동에 따라 모의 전투에서의 생사가 결정된다.
3. 3. 중앙 통제 시스템
중앙 통제 시스템은 마일즈 장비를 이용한 과학화 훈련 과정에서 발생하는 다양한 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하여 통계 자료를 생성한다. 또한, 이를 통해 전체 훈련 상황을 효과적으로 모니터링하고 통제하는 핵심적인 역할을 수행한다.과거에 사용되었던 구형 시스템은 후지쯔에서 제작한 FMR 시리즈 컴퓨터 2대를 MS-DOS 운영체제로 구동하는 방식이었다. 이 시스템은 훈련 중 발생하는 데이터를 실시간으로 기록하고 통계 처리하는 기능을 갖추고 있었으나, 집계된 결과를 확인하고 제시하기 위해서는 별도의 PC를 마련하여 수동으로 데이터를 입력해야 하는 번거로움이 따르기도 했다.
4. 대한민국 국군과 자위대의 MILES 활용
자위대는 마일즈(MILES) 장비를 활용하여 후지 훈련 센터(FTC) 등에서 실전적인 교전 훈련을 실시하고 있다. 이를 통해 객관적인 훈련 평가와 전술 능력 향상을 도모한다.
4. 1. 자위대
62식 7.62mm 기관총12.7mm 중기관총 M2
74식 전차
120mm 박격포 RT
특과부대 등의 화포