중국 AI, 대규모 첩보 위성 띄운다

AI 추적 기능으로 민간 위성을 정밀 첩보 위성으로 전환
공중의 비행기나 지상의 자동차와 같은 물체를 95% 식별
급격하게 회전하거나 사라지는 물체를 포착해 지속 추적
온보드 AI 및 이미지 처리 기능으로 위성에서 실시간 분석
AI로 저가 상용 위성을 업그레이드해 첩보 위성으로 활용

 

업그레이드된 AI를 탑재한 길림 1호 위성이 95%의 정확도로 공중의 비행기나 지상의 자동차와 같은 작은 물체를 식별했다.(사진=:셔터스톡)

중국이 저가 상용 위성이 강력한 스파이 플랫폼이 될 수 있도록 하는 고급 인공지능(AI) 시스템을 공개했다. 인민해방군 우주공학대학 연구원들이 개발한 고급 AI 시스템은 이미 지구를 도는 저가 상용 위성을 자동차만큼 작은 움직이는 목표물을 극도로 정밀하게 추적할 수 있는 첩보 위성으로 전환할 수 있다.

 

중국 국영 방위산업의 국내 피어 리뷰 저널 ‘Fire Control and Command Control’에 게재된 논문에서 연구원들은 길림 1호(Jilin-1) 위성에 업그레이드된 AI를 탑재해 이전 기술보다 7배 이상 향상된 95%의 정확도로 공중의 비행기나 지상의 자동차와 같은 작은 물체를 식별했다고 밝혔다. 2015년 처음 발사된 길림 1호 위성은 중국 최초의 상업용 지구관측위성이다. 무게가 100kg 미만으로 다른 첩보위성보다 현저히 작다. 

 

새로운 AI는 물체가 급격하게 회전하거나 터널로 사라지더라도 물체를 추적할 수 있는 것으로 알려졌다. AI는 경험을 기반으로 움직이는 표적의 방향을 추정하고 가장 가능성 있는 방향으로 추적을 계속한다. AI는 사라진 표적이 다시 나타나면 즉시 표적을 포착해 추적할 수 있다. 기존 인공위성 AI는 목표물을 놓쳤을 때 더 이상 추적이 불가능하고 위성 비디오 분석 결과 14%의 성공률만 달성했다.

 

중국은 지난해 6월 상용 위성 베이징 3호(Beijing-3)를 이용해 고도 500km에서 42초 만에 샌프란시스코 만 3,800km2를 심층 스캔하면서 강화돤 AI의 위성 정찰 능력을 선보였다.

 

베이징 3호 위성이 샌프란시스코 베이 지역에서 촬영한 이미지는 작은 우주선이 움직이는 동안 선명한 고해상도 이미지를 찍을 수 있음을 보여주었다.(사진=Spacecraft Engineering 저널)

이미지는 거리에 있는 군용 차량과 휴대한 무기의 유형을 식별할 수 있을 정도로 선명했다. 관심 영역을 스캔하는 동안 안정적으로 유지해야 하는 기존의 첩보 위성과 달리 베이징 3호는 회전하거나 좌우로 비틀면서 훨씬 더 넓은 영역을 스캔할 수 있다. 북미에서의 성능 테스트에서 베이징 3호는 선체를 초당 최대 10도까지 비틀어 이미지를 촬영할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 이전 위성에서는 볼 수 없었던 기능이다.

 

베이징 3호는 미국이 개발한 지구관측위성 중 가장 발전된 위성인 월드뷰 4호(WorldView-4)보다 응답속도가 2~3배 빠르다고 한다. 또한 베이징 3호의 스캐닝 대역은 월드뷰 4호의 13km에 비해 23km로 77% 더 넓지만 무게는 미국의 절반에 불과하다. 

 

인민해방군 우주공학대학의 수석 과학자 양팡(Yang Fang)은 저널 ‘Spacecraft Engineering’에서 "중국은 위성 기술에서 상대적으로 늦게 시작했지만 단기간에 많은 성과를 이루었다"라고 주장했다.

 

2020년에 길림 1호 위성 제조업체인 창광 위성(Changguang Satellite)은 위성의 추적 기능을 분명히 보여주기 위해 도시 상공을 비행하는 전투기로 보이는 위성 비디오 영상을 공개했다. 위성은 500km(310마일) 고도에서 전투기를 추적하고 있었던 것으로 추정된다. 영상에서 어떤 종류의 전투기가 추적되고 있는지는 분명하지 않았지만 많은 인터넷 사용자들은 전투기의 수평 꼬리와 날개가 미국산 F-22 스텔스 전투기와 유사하다고 추측했다. 

 

중국의 길림 1호 위성이 고속비행 전투기를 포착해 추적하고 있다.(사진=창광 위성)

미래의 중국 위성에는 온보드(on-board) AI 및 이미지 처리 기능이 장착되어 있기 때문에 지상으로 데이터를 전송해서 분석할 필요가 없다. 이것은 특히 위성이 지구 반대편에 있는 목표물을 추적하는 경우 지연을 줄일 수 있어 효과적이다.

 

현재로서는 주요 군사 강국의 작전실에만 국한된 기능이지만 중국 위성은 곧 실시간 위성 영상을 사용자의 스마트폰으로 스트리밍할 수 있게 된다. 군사 AI를 상용 위성에 통합하려는 중국의 노력은 위성 확산을 통해서 우주 기반 정보, 감시 및 정찰(ISR) 플랫폼의 생존 가능성을 높이려는 시도로 보일 수 있다. 

 

중국은 2025년까지 138개의 길림 1호 위성을 궤도에 발사할 계획이다. 이미징 기능을 향상시키는 온보드 AI로 위성을 업그레이드하면 모니터링 기능이 향상되고, 동시에 위성의 확산을 통해 레이저, 마이크로파, 전자전, 사이버 공격 및 미사일과 같은 미국과 동맹의 요격 무기로부터의 생존 가능성이 증가하게 될 것이다. 

 

이 위성들이 애초에 민간 자산으로 설계되었다는 사실은 우주에서 군사 자산과 민간 자산의 구분을 모호하게 만든다. 중국이 남중국해에서 자신의 해양 영유권을 주장하기 위해 어민과 민간 법 집행 기관을 사용하는 것이 상대 분쟁국의 교전 규칙을 혼란스럽게 하는 것과 마찬가지로, 잠재적인 군사 목적을 위해 상업용 위성을 사용하는 것은 우주 공간에서의 교전 규칙을 혼란스럽게 할 수 있다.

 

이같은 ISR 위성 기능의 이중성은 새로운 혁신이 경제 및 군사 개발을 동시에 발전시키도록 과학 및 기술 기업을 재편하는 것을 목표로 하는 중국의 군사-민간 융합 전략의 일환이다.  

 

AI타임스 박찬 위원 cpark@aitimes.com

 

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