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DQS 매거진

군용 무인항공기 실전 사례 분석 연구

2024. 11. 13

글. 국방기술품질원 항공2팀 이승민 연구원

2년이 넘어가는 러시아-우크라이나 전쟁은 무인기 운용의 각축장이 되고 있다. 주로 고비용 최첨단의 전차나 방공 체계를 저비용의 무인기로 무력화시키는 사례가 실전에서 자주 보이고 있다. 전쟁 초기 우크라이나는 무인기를 활용하여 러시아 기갑 장비를 효과적으로 타격하였으며, 해상에서 전투함들 또한 공격하여 큰 피해를 주었다. 이와 더불어 이스라엘-하마스 전쟁으로 불거진 중동 전쟁에서도 후티 반군이 무인기로 미국 함대를 공격하는 등 최근 분쟁들을 통해 무인기 전술 운용과 기술 발전이 지속해서 이루어지고 있음을 확인할 수 있다. 이에 맞춰 다양한 무인기 실전 사례를 분석하여 무인기 활용 방안과 기술확보를 통해 미래의 전쟁을 대비하는 것이 필요하다.
2년이 넘어가는 러시아-우크라이나 전쟁은 무인기 운용의 각축장이 되고 있다. 주로 고비용 최첨단의 전차나 방공 체계를 저비용의 무인기로 무력화시키는 사례가 실전에서 자주 보이고 있다. 전쟁 초기 우크라이나는 무인기를 활용하여 러시아 기갑 장비를 효과적으로 타격하였으며, 해상에서 전투함들 또한 공격하여 큰 피해를 주었다. 이와 더불어 이스라엘-하마스 전쟁으로 불거진 중동 전쟁에서도 후티 반군이 무인기로 미국 함대를 공격하는 등 최근 분쟁들을 통해 무인기 전술 운용과 기술 발전이 지속해서 이루어지고 있음을 확인할 수 있다. 이에 맞춰 다양한 무인기 실전 사례를 분석하여 무인기 활용 방안과 기술확보를 통해 미래의 전쟁을 대비하는 것이 필요하다.

사우디아라비아 원유시설 테러 사례 분석

사우디아라비아의 국영 회사인 아람코는 세계 최대의 산유 회사로 이 회사 소유의 아브카이크 탈황 시설과 크라이스 유전 두 곳이 무인기 공격을 받았다[1]. 배후는 후티 반군이 폭발물을 탑재한 드론을 이용하여 공격한 것으로 전해진다.

이러한 공격은 중요 인프라의 취약성과 글로벌 에너지 시장에 미칠 수 있는 영향과 무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)의 전략적 중요성과 기술적 발전 가능성을 부각했다. 게다가 무인기의 군사적 사용과 관련된 국제적 규제 또는 협약의 필요성이 증가하였다. 무인기를 사용한 공격이 국제적인 긴장과 충돌의 위험을 증가시키는 만큼, 이를 관리하고 통제하기 위한 국제적인 노력이 중요해졌다. 이와 관련하여 안티드론 기술에 대한 각국의 관심이 증가하였으며, 군사적 목적 외에도 민간 및 상업용 무인기 기술 개발에 대해 영향을 미쳤다.

그림 1. 사우디아라비아 원유시설 무인기 테러 현장

아르메니아-아제르바이잔 전쟁 분석

2020년 아르메니아-아제르바이잔 전쟁은 나고르노카라바흐(아르차흐)에 대한 영유권 문제로 두고 2020년 9월부터 11월까지 벌어진 전쟁이다[2]. 전쟁 초기에는 전차를 앞세운 아제르바이잔군의 기동 공격을 아르메니아가 성공적으로 방어하는 등 양측에서 팽팽한 싸움이 오갔으나 무인기 등 첨단무기를 적극적으로 활용한 아제르바이잔의 공세에 밀려 11월 10일 항복하게 되었다.

이 전쟁은 무인기가 전황에 큰 영향을 미친 분쟁 중 하나로 평가받고 있다. 전쟁 초기 아르메니아는 대전차 유도미사일(ATGM: Anti-Tank Guided Missile)으로 아제르바이잔 전차와 기갑 장비에 막대한 피해를 주며 상당한 전과를 올렸다. 이를 타계하기 위해 아제르바이잔군은 무인기를 적극적으로 활용하였는데, 튀르키예에서 들여온 Byraktar-TB2 공격 무인기와 이스라엘의 Orbiter-1, Harop 무인기는 아르메니아의 야전 방공망을 무력화, 제공권을 장악한 후 전차와 보병, 포병에 큰 피해를 주었다.

튀르키예 Byraktar-TB2
이스라엘 Harop

그림 2. 아제르바이잔의 무인기

무인기의 활약을 통해 전장의 상황 파악과 공격 능력에 크게 향상되었으며, 전장에서의 무인기의 전략적 중요성이 크게 높아졌다. 그러나 소셜미디어 등 여러 매체를 통해 실시간으로 군인이 무인기 공격을 받는 영상들이 퍼지면서 무인기의 사용에 대한 군사적, 인도주의적, 그리고 윤리적인 문제들을 불러일으키기도 했다. 아르메니아-아제르바이잔 전쟁은 무인기의 활용이 전투 상황에 미치는 영향을 강조하는 주요 사례 중 하나가 되었다.

그림 3. 아제르바이잔의 무인기 공격을 받는 아르메니아군 전차
(출처: 아제르바이잔 국방부 트위터)

우크라이나-러시아 전쟁 분석

2022년 러시아는 특별군사작전이라는 명목하에 우크라이나를 침공하였다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 우크라이나의 비무장화, 비나치화, 돈바스 지역의 주민들을 보호한다는 명분을 내세우면서 전쟁을 개시하였다.

개전 직후 러시아의 압도적인 승리가 예상되었지만, 벨라루스를 통해 수도로 진격한 러시아군을 우크라이나가 방어에 성공하며 전쟁의 양상이 달라지기 시작하였다. 결국, 우크라이나군은 러시아 수도 침공군을 완전히 격퇴하고 동남부 지역까지 밀어내는 데 성공하였다. 하지만 이후 전선의 고착화가 심화되었다[3]. 우크라이나는 이를 돌파하기 위해 대반격 작전을 실시하였지만 실패하고 2년이 넘도록 전선은 거의 변화가 없는 실정이다.

이 전쟁에서 많은 무인기가 사용되면서 전장에서의 무인기가 무기체계의 한 축을 담당하게 되었다[4]. 특히 우크라이나군은 소형 FPV(First Person View) 드론부터 대형 무인기까지 다양한 무인기를 활용한 전략을 구사하며 러시아 군인과 기갑 장비에 큰 피해를 주었다.

우크라이나군은 100달러 미만의 소형 드론을 적극적으로 활용하여 100만 달러가 넘는 러시아 첨단 전차나 기갑차량을 격파하고 있다. 우크라이나 민간단체에서도 적극적으로 지원하여 소형 무인기에 박격포탄이나 수류탄을 탑재하고 있으며 이를 활용하여 러시아군을 공격하고 있다.

그림 4. RPG-7 탄을 장착한 우크라이나 FPV 소형 드론

소형 드론을 이용한 기갑 장비 타격이 크게 효과를 거두는 이유 중 하나는 전차나 장갑차의 상부를 공격한다는 점이다. 전차나 장갑차는 보통 전면 장갑이 두꺼우며 측면이나 특히 상부 장갑은 비교적 얇은 편이다. 또한, 전차의 후면에 있는 엔진 배기구 같은 부분은 수류탄만으로도 큰 피해를 줄 수 있다.

그림 5. 우크라이나의 소형 드론이 러시아 전차를 공격하는 모습
(출처 : 우크라이나 국방부 트위터)

이러한 무인기를 활용한 전술은 전차 무용론이 나올 정도로 현대 전장의 판도를 바꾸고 있으며, 전차 등 기갑 장비를 위한 새로운 무인기 방어체계 개발 필요성에 힘을 실어주고 있다.

무인기를 활용한 전술은 지상 장비뿐만 아니라 고가의 전투기나 방공 체계에도 큰 피해를 줄 수 있다. 우크라이나군은 호주에서 수입한 약 400만 원 정도의 골판지 드론으로 약 1,500억 원이 넘는 러시아의 Tu-22M 전략폭격기 1대를 대파하고, 1대를 손상시키는 성과를 올렸다. 이러한 사례는 저비용 드론의 전략적 활용 가능성을 보여준다.

그림 6. 우크라이나군의 무인기에 의해 파괴된 Tu-22M 전략폭격기

우크라이나에 지원된 영국의 첨단 방공 체계 HVM 스토머 자주 대공미사일조차 란셋 자폭 무인기에 쉽게 무력화되는 사례가 있다. 란셋과 같은 자폭 무인기는 매우 작고 레이더로의 탐지가 어려워 접근을 탐지하는 단계부터 요격까지의 시간이 매우 짧다. 일반적으로 육안으로 탐지되는 시점이라면 이미 타격 직전 상황인 것이다. 이로 인해 탐지부터 요격까지의 시간과 절차가 복잡한 대공미사일 시스템은 상당한 어려움을 겪게 된다.

그림 7. 러시아의 Lancet 무인기에 피격되는 우크라이나군의 HVM 스토머 방공 체계

러시아의 란셋 자폭 무인기는 방공 체계 무력화뿐만 아니라 우크라이나군의 전차와 장갑차를 대거 파괴하며, 곡사포 진지까지 효과적으로 타격하는 등 다양한 전투 상황에서 큰 활약을 펼쳤다[5]. 이 무인기는 소형화와 고속 비행 능력을 갖추고 있어 탐지 및 요격이 어려우며, 정밀 유도 시스템을 통해 목표물을 정확히 타격할 수 있다. 최근에는 주기 중인 우크라이나군의 MIG-29 전투기를 타격함으로써 그 위상을 더욱 확고히 했다.

그림 8. 러시아의 Lancet 자폭 무인기 공격을 받는 우크라이나 MIG-29

공격용 무인기 실전 전과 분석

현재 많은 군용 무인기가 전장에서 사용되고 있지만 최근 현대전에서 가장 주목받고 있는 Bayraktar TB2 무인기를 선정하고 분석하였다.

그림 9. 전과 분석 대상 무인기 선정과 투입된 분쟁 현황

Bayraktar TB2 무인기는 튀르키예에서 제작된 중고도 장거리 무인 전투 항공기로 주로 정찰과 공격 임무에 사용된다. 600대 이상이 생산되어 전 세계 여러 국가에 배치되어 있으며, 대당 가격은 약 500만 달러이다. 이 무인기는 다양한 군사 목표물을 타격하는 데 성공했다. Bayraktar TB2 무인기의 전과는 다음과 같은 방법으로 자료를 수집하고 분석하였다.

그림 10. 무인기 전과 분석 자료 수집 방법 및 절차

SNS, 정부 보고서, 논문, 뉴스 등 다양한 OSINT(공개출처정보)를 기반으로 정보를 수집하고 분석하였다.

해당 무인기의 전과 기록은 사진이나 영상 등으로 타격 및 파괴가 확인된 것만 기록하였으며 이는 최소한의 전과로 증명될 수 있으며, 실제로는 이보다 더 많은 목표물을 타격했을 것으로 추측된다. 이러한 자료 수집을 통해 실제 Bayraktar TB2 무인기가 파괴한 목표물을 정리한 데이터를 그래프로 나타내면 다음과 같다.

그림 11. Bayraktar TB2 타격 기록 그래프

그래프에 따르면, Bayraktar TB2가 가장 많이 파괴한 목표물은 차량(Vehicle)으로, 총 307대에 달한다. 이는 Bayraktar TB2가 이동 중인 표적을 효과적으로 타격할 수 있음을 시사한다. 실제로 이 무인기는 이동표적 타격이 가능한 튀르키예제 미사일을 탑재하고 있다. 두 번째로 많이 파괴된 목표물은 포병(Artillery)으로, 202대가 기록되었고 다음으로는 전차(Tank)로, 총 134대가 파괴되었다. 이는 무인기가 중무장한 지상 병력을 상대로도 성공적인 작전을 수행할 수 있음을 나타낸다.

지대공 미사일 시스템(SAM: Surface-to-Air Missile)은 60대가 파괴되었으며, 장갑 전투 차량(AFV: Armourd Fighting Vehicle)는 56대로, 각각 다섯 번째와 여섯 번째로 많이 파괴된 목표물로 나타났다. 특히 SAM 파괴는 주목할 만한 전과인데, 유인전투기에 비해 상대적으로 느린 무인기로도 첨단 방공체계에 타격을 줄 수 있음을 의미한다. 특히 S-300PS(NATO 코드명 “SA-10”)을 파괴한 것은 큰 전과로, 이 지대공 무기체계의 가격은 약 5억 달러로 Bayraktar 무인기 가격의 100배에 달한다.

효과와 효율성을 증명하고 도입 필요성을 제시하기 위해 전 세계에서 격추된 Bayraktar TB2 무인기의 수와 가격, 그리고 이 무인기가 파괴한 목표물의 수와 가격을 조사하고 분석하였다. 해당 무인기의 손실은 사진이나 영상으로 증명된 사례만을 기록하였다. 무기체계의 가격은 도입 시기나 상황에 따라 크게 변동할 수 있으므로, 뉴스 보도나 공개된 보고서를 통해 가격을 조사하였다. 특히 구소련이나 러시아제 무기의 경우 도입가를 명확히 알 수 없는 경우가 많아, 이러한 경우 유사 무기체계의 가격을 참고하여 추정하였다.

그림 12. 무인기 손실 대비 목표 타격 수(좌), 무인기 손실액 대비 타격 목표물 액수 비교(우)

그림 12의 왼쪽 그래프를 보면 무인기 손실대비 목표물 파괴 수를 비교하고 있다. Bayraktar TB2는 무인기 47대가 손실된 반면, 파괴된 목표물의 총 수는 890개로, 이는 무인기 1대 손실마다 평균 19개의 목표물을 파괴한 것을 알 수 있다.

그림 12의 오른쪽 그래프는 무인기 손실액 대비 적 목표물 파괴 액수를 비교하고 있다. Bayraktar TB2의 전체 손실액은 약 3,055억 원으로 추정되고 파괴된 목표물의 총 가치는 약 4조 3,916억 원으로 추정된다. 이는 무인기 한 대가 자신의 가격보다 약 14.4배에 해당하는 가치를 가진 적 목표물을 파괴한 것을 의미한다. 이러한 분석은 Bayraktar TB2 공격 무인기의 비용 대비 효과성을 강력하게 입증한다.

또한, 집계되지 않은 적의 인명 피해와 정유시설 등 주요 건물에 대한 타격까지 고려할 경우, 전략적 가치는 더욱 높을 것으로 예상된다.

이와 같은 분석은 Bayraktar TB2 무인기와 같은 저비용의 우수한 공격용 무인기 도입 필요성을 명확히 제시한다. 첫째, 높은 목표물 파괴 수는 전술적 측면에서의 우수성을 증명하며, 무인기가 다양한 적의 군사 자산을 효과적으로 타격할 수 있음을 보여준다. 둘째, 손실액 대비 파괴된 목표물의 가치가 높다는 점은 경제적 측면에서도 Bayraktar TB2와 같은 공격용 무인기가 매우 효율적인 무기 체계임을 나타낸다.

결론

본 기고문의 실전 분석 결과는 현대 전장에서 무인 항공기의 역할이 점점 중요해지고 있으며, 효율적이고 효과적인 무인 항공기 시스템의 도입이 필수적임을 시사한다. 특히 공격용 무인기 전과 분석 데이터는 무인기가 미래 군사력 강화에 있어 필수적인 요소임을 증명하고 향후 무인기 개발 및 도입 강화가 필요함을 시사한다. 해당 무인기의 전과가 두드러지는 우크라이나 전장은 우리나라도 비슷한 상황으로 이러한 무인기의 개발과 대량 양산, 운용 노하우를 발전시켜 유사시 효과적인 전쟁 수행이 가능하도록 역량을 확보해야 할 것이다.

"본 연구에서 제시된 의견은 연구자의 개인적인 견해이며, 이는 기관의 공식적인 입장을 반영하는 것이 아님을 밝힙니다."

참고문헌
  • 1. H. L. Greenley, M. Ratner, and C. M. Blanchard, "Attacks on Saudi Oil Facilities: Effects and Responses," CRS Insight, Congressional Research Service, United States, October 2019, pp. 1.
  • 2. M. Zaborowski, Lessons Learned from the 2020 Armenia-Azerbaijan War over Nagorno-Karabakh, Technical Report, Combined Strategic Analysis Group (CSAG), Poland, pp. 1-10, Nov. 2021.
  • 3. K. Heo, “One year of the Russia-Ukraine War and Its Implications for the Future War on the Korean Peninsula,” Korean Journal of Military Affairs, No.13, pp.57-88, 2023.
  • 4. I. S. Kang, K. W. Kim, J. H. Kim, S. K. Cho, S. H. Park, “A Study on Multi-Domain Counter-drone System in the Ukraine-Russia War”, Journal of Defense Robotics, Vol.2, No.1, pp.25-32, 2023.
  • 5. H. G. Kim, “The Ukraine War and Drones: Implications for Korean Industry,” KIET Monthly Industrial Economic Review, Korea Institute for Industrial Economics & Trade, Korea, pp.61-76.