AI가 조종하는 정교한 드론 공격, 더 이상 테러범이 숨을 곳은 없다.

AI 드론, 진정한 발사 후 망각하기(Fire & Forget) 기능 갖춰
드론의 컴퓨터 비전, 자가 항법 기능 통해 물체 추적 및 탐지
미 보잉사, AI 전투 드론 ‘로열 윙맨’ 첫 시제품 개발 출시해

 

(출처=셔터스톡)

미군은 지난 29일(현지시각) 자폭 테러범들을 싣고, 아프가니스탄 카불 공항으로 향하던 차량을 향해 드론 공격을 단행했다고 AP통신이 보도했다.

 

지난 27일에는 아프간 동부 낭가르하르주 지역을 드론으로 공습해 폭탄 테러의 배후로 지목된 IS-K 고위급 2명을 제거했다.

 

무고한 불특정 다수의 생명을 위협하는 예측불허의 테러는 국제적으로 비난받는 행위다. 이에 맞서는 반테러 대책으로 목표물을 정확히 찾아내 타격하는 드론이 대안으로 떠오르고 있다.

 

드론 최강자 미국은 현재 고고도 무인정찰기로 유명한 ‘글로벌호크’(Global hawk), 김정일이 두려워하는 무인 공격기 ‘프레데터’(Predator)' 등을 실전에 운용하고 있다.

 

이번 공습에 활용된 드론은 ‘MQ-9 리퍼(Ripper)’로 알려졌다. 이 드론은 지난해 1월 미국이 이란의 혁명수비대 쿠드스군 사령관 가셈 솔레이마니(Qassem Soleimani)를 이라크에서 공격할 때 사용해 국제적으로 유명해졌다.

 

당시에 알려진 공습 과정은 미 본토에서 무인기 오퍼레이터가 MQ-9 리퍼 공격용 드론을 인공위성의 지원을 받아 원격 조종해 공격했다.

 

아직은 조종사가 본부 조종실에서 원격 조종 하는 시스템으로 운영되지만, 현재 AI 기반의 완전 자율형 공격용 드론이 개발되고 있는 가운데 암암리에 실전에 배치되고 있다.

 

자율성 가진 드론에 적 대응 어려워

 

지난 29일 DAWN 뉴스에 자유기고가 나스루미날라 미안(Nasruminallah Mian)은 ‘인공지능의 미래’란 제목의 글을 통해 AI 드론을 소개했다.

 

그는 영화 ‘가디언즈 오브 갤럭시’에 나오는 야카 화살에 인공지능 드론을 비유하며, “실제로, AI 드론 기술은 많은 일을 할 수 있는 자율무기 배치를 가능케 하고 있다”고 주장했다.

 

또 미안은 “기본적으로, 드론은 사람의 개입이 거의 없거나 전혀 없이 속도와 정밀도로 특정 작업을 수행할 수 있는 로봇 기계다”라고 설명했다.

 

나고르노-카라바흐 분쟁(지난해 아르메니아-아제르바이잔 간에 벌어진 분쟁)은 적어도 부분적으론 어슬렁거리는 자율무기(LA)가 승리한 첫 번째 전쟁이라고 그는 주장했다.

 

미안에 따르면, 드론은 일단 발사되면 목표물을 획득할 때까지 몇 시간 동안 하늘을 날아다니다가 바로 낙하해 목표물을 파괴해 ‘가미카제 드론(Kamikaze Drone)’이라는 별명을 얻었다는 것이다.

 

이들은 사전 지정된 목표별로 운영할 수 있는 자율성이 있으므로 상대방이 대응책을 강구하기가 매우 어렵다는 주장이다.

 

미안은 또 “자율 AI 드론 기술은 미래를 향해 점점 더 가까이 다가오고 있다.”며, “첨단 자율무기시스템(AWS)이 전쟁의 미래를 바꿀 것이기 때문에 인공지능(AI) 투자와 개발의 수혜가 클 것”으로 전망했다.

 

AWS와 AI에 대한 세계 군사비 지출은 오는 2025년까지 각각 160억 달러와 180억 달러에 이를 것이며, 이러한 투자는 군사적 유용성이 증대된 동시에 이러한 무기의 급속한 확산을 지적한다고 그는 말했다.

 

또 그는 “이것은 냉전 시대의 거대하고, 투박한 미사일에 비해 매우 효과적인 스마트 무기다”며, “드론 무기들의 속도와 정밀도는 인간의 반응을 뛰어넘을 것”이라고 말했다.

 

드론 신경망, 다양한 물체와 지형 감지

 

웹 기고가 비크람 싱 비센(Vikram Singh Bisen)은 지난해 2월 5일 미디엄에 ‘AI 기반 드론의 작동 방식’에 대한 글에서 “무인 항공기는 컴퓨터 비전 기술을 이용해 물체를 피해서 정해진 길을 계속 나아가는데 이제는 인공지능(AI)이 드론에 사용돼 이 무인기가 더 똑똑해졌다”라고 밝혔다.

 

비크람에 따르면, 온라인 유통 대기업 아마존은 보안 감시부터 공중조망 모니터링까지 AI 드론을 활용해 물류·공급망 업체들의 운송·배송 시스템을 획기적으로 혁신했다.

 

이 과정에서 컴퓨터 비전은 다양한 종류의 물체를 감지하는데 핵심적인 역할을 하고 있으며, 고성능 온 보드 영상 처리와 드론 신경망은 공중으로 비행하는 동안 물체 감지, 분류, 추적 등에 사용된다고 설명했다.

 

드론의 신경망은 차량, 구릉지, 건물, 나무, 수면 위나 근처의 물체 등 다양한 종류의 물체, 그리고 다양한 지형을 감지하며, 컴퓨터 비전은 사람, 고래, 육지 동물, 그리고 다른 해양 포유류들과 같은 생물들을 높은 정확도로 탐지하는 것을 돕는다.

 

드론의 작동 방식을 살펴보면, 자가비행 드론에는 추진·항법장치, GPS, 센서·카메라, 프로그램 가능 컨트롤러, 자동 비행 장비 등과 같은 컴퓨터 프로그래밍과 활용 기술 등이 내장된다.

 

드론은 카메라와 센서를 이용해 데이터를 캡처한 뒤, 이를 분석해 특정 목적에 활용할 유용한 정보를 추출하는데 이 과정에 컴퓨터 비전이 개입하고, 이를 통해 처리된 하나 이상의 이미지가 의미 있는 정보의 자동 추출, 분석, 이해 등을 시행한다.

 

이 컴퓨터 비전은 머신러닝과 딥러닝 알고리즘이 뒷받침하는데 이는 드론 산업에 큰 변화를 일으키고 있다고 비크람은 강조했다. 드론을 다양한 용도로 사용할 때 나타나는 여러 물체의 캡처된 이미지를 통해 다양한 알고리즘을 학습할 수 있기 때문이다.

 

컴퓨터 시각을 통해 드론이 인식할 수 있도록 사물에 주석을 달고, 경로를 통해 장애물을 피해서 비행할 수 있도록 방향과 제어를 확실히 하기 위해 매우 다양한 실체들이 라벨로 표시된다.

 

아울러, 드론의 컴퓨터 비전은 자가 항법 작업을 통해 물체를 추적하는 데 도움이 되고, 이 물체들과 충돌하지 않도록 장애물을 탐지하는 동작을 지원한다.

 

물체추적 드론은 비행 중 실시간 데이터를 캡처해 온 보드 인텔리전스 시스템으로 처리한 후, 처리한 데이터를 바탕으로 독립적인 결정을 내리는 시스템으로 이뤄져 있는 것으로 알려져 있다.

 

반면, 무인정찰기는 출발지와 목적지에 대한 사전 정의된 GPS 좌표를 학습해 AI 지원 컴퓨터 비전의 인도로 수동 제어 없이 최적의 길을 찾아갈 수 있다.

 

만약에 GPS 내비게이션이 충돌 회피 문제를 해결하지 못하면, 드론은 나무, 건물, 고층 기둥 같은 다양한 종류의 물체와 충돌을 피할 수 없다.

 

이에 대해 비크람은 “드론은 정적인 물체와 동작 중인 장애물을 폭넓게 학습·탐지하고, 고속 이동 시, 이를 피할 수 있도록 방대한 데이터 세트로 훈련해야 한다”고 지적했다.

 

또 이는 올바른 이미지 주석 업체가 AI 모델을 자율 비행 훈련하기 위한 정확한 주석 데이터 제공을 보장할 때, 가능하다고 덧붙였다.

 

리비아서 사상 최초의 무인 드론 공격

 

올해 5월 28일 더 메일 온라인(The Mail online)은 “무인기가 사상 처음으로 인간을 공격했을 수도 있다”고 주장하는 유엔 보고서 내용을 보도했다.

 

이 보고서에 따르면, 지난해 리비아의 반군들이 ‘무인 전투 항공기’와 치명적인 자율무기 시스템에 의해 폭격을 받았다며, 이 드론은 온보드 카메라와 머신러닝을 이용해 적을 찾아 목표물로 삼는 기술에 의해 스스로 유도됐다는 것이다.

 

사망자는 확인되지 않았지만, 드론은 폭발물을 싣고 있었으며, 유사한 시스템이 다른 사건에서도 사상자를 냈다고 덧붙였다.

 

이 드론은 터키가 제작한 ‘카구-2’(Kargu-2) 쿼드콥터 드론으로 알려졌다. 이는 지난해 3월 리비아에 배치됐으며 인간 운용자 없이 반정부 반군을 완전 자율적으로 공격했다는 주장이다.

 

유엔 안전보장이사회 리비아 전문가패널(Panel of Experts on Libia)의 3월 보고서에 따르면, 이 사건은 리비아 정부와 리비아 국군 이탈파 사령관 칼리파 하프타르에 충성하는 세력 간의 교전 중에 발생했다.

 

폭발물을 탑재한 카구-2 드론은 인간 오퍼레이터가 원격으로 조종할 수도 있고, 온 보드 카메라와 AI를 이용해 목표물을 자율적으로 탐색하며, 폭발성 전하를 띠고, 목표물에 가미카제식 방법으로 충돌해 폭발하는 것으로 알려졌다.

 

이 드론이 언론의 관심을 끈 이유는 무인 드론이 공격한 첫 번째 사건이기 때문이다.

 

이 드론은 운영자와의 데이터 연결 없이 목표물을 공격하도록 프로그램됐으며, 사실상 진정한 발사 후 망각하기(Fire & Forget) 기능을 갖췄다고 보고서는 전했다.

 

미 국토안보 전문가 재커리 칼렌본(Zachary Callenborn)은 “현재의 머신러닝 기반 시스템은 농부와 군인을 효과적으로 구분할 수 없다.”라고, 원자 과학자 회보에 썼다.

 

이어 칼렌본은 “심판을 내릴 사람이 없다면, 위험성이 너무 높다”며, “모든 자율무기는 실수를 저지를 가능성이 있지만, 그러한 실수는 광범위한 결과를 초래할 수 있다.”라고 평가했다.

 

뉴 사이언티스트는 이 사실에 대해 “이 사례는 무인기가 인간을 공격한 최초의 사건이 될 것”이라며, “이 드론은 고급 물체와 얼굴 인식 능력을 갖추고 있다”고 주장했다.

 

AI 탑재 드론, 전파 방해 회피 가능

 

지난해 5월 5일 ABC 뉴스는 미국 보잉사가 AI 공격 드론 시제품 ‘로열 윙맨 항공 전투 드론’(Loyal Wingman air combat drone)을 첫 출시했다고 보도했다.

 

이 드론은 호주가 디자인하고, 미국의 보잉이 생산한 AI기반 전투 드론이다. F-35와 같은 기존 전투기가 위험한 임무를 수행할 때, 측면에서 지원하기 위해 제작됐다. 약 5년 후 양산에 들어갈 것으로 알려졌다.

 

보잉사에 따르면, 인공지능으로 임무를 수행하는 이 무인 전투 드론은 중간 급유 없이 항속거리가 3,700km에 달해 F-35의 작전에 합류할 수 있다. 공개된 로열 윙맨의 실제 시제품은 아직 주행 및 비행 시험을 앞두고 있다.

 

스콧 모리슨(Scott Morrison) 호주 총리는 “호주의 국방 혁신을 위한 진정한 역사적 순간”이라고 환영했다.

 

이어서 올해 3월 2일 ABC 뉴스는 AI 기반 타깃팅 시스템을 탑재한 로열 윙맨 항공 전투 드론이 사우스오스트레일리아 우메라 사막에서 첫 비밀 시험 비행을 마쳤다고 보도했다.

 

보잉 관계자는 “이 로얄 윙맨 프로젝트는 인간-스마트 기계팀을 만들기 위한 자율 시스템과 인공지능의 통합을 위한 길찾기”라고 밝혔다.

 

보잉 팬텀웍스의 호주 팀이 보잉 자율 시스템 포트폴리오에 포함시키기 위해 설계 및 개발한 에어파워 팀 구성 시스템(ATS)은 로열 윙맨 드론이 유인기와 연계해 작동하도록 설계된 무인 시스템이다.

 

올해 3월 미국의 기술 미디어 웹사이트 CNET에 따르면 이 로열 윙맨 전투 드론은 전파 방해에 취약한 기존 드론의 취약점을 보완했다. 원격 조종으로 비행하는 드론의 경우, 전파 교란 등 해킹이 발생하면 작전을 제대로 수행하지 못할 수 있다.

 

그러나 로열 윙맨은 AI 시스템을 탑재해 드론이 스스로 판단하고 비행하기 때문에 적의 전파 교란을 회피해 임무를 수행할 수 있다는 것이다.

 

AI타임스 조행만 객원 기자 chohang5@kakao.com 

 

Copyright © '인공지능 전문미디어' AI타임스 (http://www.aitimes.com/)
무단전재 및 재배포 금지

 

AI가 조종하는 정교한 드론 공격, 더 이상 테러범이 숨을 곳은 없다. - AI타임스