AVIATION & MILITARY  
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NAME   CEO
SUBJECT   항공우주분야 소식 2004. 12호

[MALE (중고도 장기체공) UAV 현황]
MALE(중고도 장기체공)무인항공기는 기본적으로 24시간 이상 체공성능에 운용고도가 50,000ft 이하인 무인항공기를 뜻한다. 이 분야 시장을 장악하고 있는 이스라엘 Hermes 450과 Heron, 그리고 일부 미국제 UAV와 이스라엘제의 설계를 바탕으로 한 유럽의 Eagle을 중심으로 소개한다.

Scan Eagle
Boeing은 군사정찰 및 국토안보에 사용하기위해 Insitu Group으로부터 민간용 해상정찰 UAV인 Scan Eagle을 획득하였다. 이 UAV는 전장 4ft, 전폭 10ft에 33lb의 무게를 가지고 있어 비교적 작은 UAV이지만 Scan Eagle은 장거리 장기체공능력도 가지고 있어 그 능력에는 자부심을 가지고 있다. 이 UAV의 속도는 70knots이며 발사대 혹은 손으로 날릴 수 있고 GPS항법기능을 가지고 있다.
이 UAV는 이미 자동비행을 구현한 바 있다. 주간운용 및 화생방 탐지임무 운용시 센서탐지반경은 평가되어 질 것이다. 중요한 센서는 동체 내부의 비디오카메라가 될 것인데, 이동하는 표적을 추적할 수 있다. 현재의 2행정엔진에서 군용연료를 쓸 수 있는 4행정엔진으로 교체될 것이다. A model이 15시간 체공이 가능한 것에 비교하면 신형 Scan Eagle model B는 24~40시간 체공이 가능할 것이다.

Hermes 450, 1500
Elbit Silver Arrow사는 이스라엘의 2대 주요 UAV생산사중에 하나다. Silver Arrow는 MALE UAV로 이스라엘군이 사용하고 있는 Hermes 450과 그보다 좀더 큰 Hermes 1500을 생산하고 있다. Hermes 450은 복합재로 제작되었으며 V자형 미익에 고익형 주익으로 설계되어 있다. 최대이륙중량(MTOW)은 990lb이며 전폭은 34피트고 52마력의 UEL AR 80-1010엔진을 장착하였다.
비행컴퓨터인 항전장비와 전원공급장치는 여유로운 편이다. 비행은 완전 자동이나 비행 중 임무재수행도 가능하다. Hermes 450의 작전반경은 124마일이며 20시간의 체공성능을 갖고 있으며 18,000ft의 최대상승고도와 95kts의 최대속도를 낼 수 있다. (순항속도 70kts) 최대통신반경은 124마일이다.
탑재량은 330lb이며 1.6kw전력에 300리터 용적의 적재함에 옵션으로 TESAR 합성개구레이더(SAR)/지상이동목표 표시기 센서(GMTI), DSP-1 전천후 광전자(EO)센서 혹은 COMPASS 전방적외선탐지기(FLIR)/흑백 혹은 컬러 CCD 비디오카메라를 장착할 수 있다.
Hermes 450은 MALE UAV시장에서 영국의 Watchkeeper와 경쟁하고 있다. 또한 Hermes 450은 미국의 합동무인기 시험·평가의 전술무인기 개념개발에 플랫폼으로 사용되어 지고 있다. Hermes 450중 LE(장기지속)버전은 1.5배정도 지속체공이 가능하다.
Hermes 1500은 보다 더 탁월한 기종이다. 이 기종 또한 복합재로 제작되었으며 자중이 3,300lb에 최대이륙중량이 3,460l이고 전장 31ft에 전폭 59ft이다. 100마력의 Rotax 쌍발엔진을 탑재하였다. 항전장비는 충분히 여유로우며 완전 자동비행이 가능하다.
최대속도는 130kts(순항속도 80~120kts)이며 운용고도는 33,000ft에 이르며 최대 26시간 체공이 가능하다. 탑재량은 660lb이며 9kw전력과 2,000리터 용적의 적재함에 합성개구레이더(SAR)/지상이동목표 표시기 센서(GMTI), DSP-1 전천후 광전자(EO)센서 혹은 COMPASS 전방적외선탐지기(FLIR)/흑백 혹은 컬러 CCD 비디오카메라를 장착할 수 있다. 최대 통신반경은 124마일이다. 지상통제소는 Hermes 450의 것과 호환이 가능하다.

A160 Humming Bird
A160은 수직이착륙(VTOL)이 가능한 UAV로서 적은 크기와 탑재량의 기체이나 이 분야 무인기중 뛰어난 성능을 자랑한다. Frontier Systems사의 A160은 2,860마일의 작전반경에 40시간 체공이 가능하다. 이 기체는 초기의 3엽로터를 대체한 4엽 가변속도 로터가 장착되어 있다.
Hummingbird의 탑재량은 310lb이며 광전자/적외선(EO/IR)센서와 지상이동표적 지시기능 포함 합성개구레이더(SAR/GMTI), 삼립관측(FOPEN) 레이더, 전자첩보(ELINT)센서, 전자전대응체제(ECM), 위성통신 및 데이터 링크장비가 탑재되어 있다. 최대중량은 2,270kg까지 증대될 수 있다.
A160은 미 선진국방연구사업단(DARPA)에서 평가중이고 미육군이 현재 운용중인 TRW/IAI의 Hunter를 대신하여 육군 장차전체제(FCS)에서의 MALE UAV로 쓰일 것이다. 2004년에 완료예정인 0단계에서는 광전자/적외선 센서가 평가될 것이다. 2003년부터 2007년까지 진행되는 1단계에서는 항공기와 지상통제소가 추가되어 지상이동표적 지시기능 포함 합성개구레이더(SAR/GMTI)의 성능을 평가할 것이다.
2006년부터 시작되는 추가단계에서는 보다 더 진보된 임무의 평가가 포함될 것이다. 사업의 주도권은 올해 미 선진국방연구사업단에서 육군측으로 넘어갔다.

I-GNAT와 RQ-1 Predator
캘리포니아에 기반을 두고 있는 Genenral Atomics Aeronautical Systems사는 UAV의 자체개발에 있어서 선두주자이다. 구체적으로, 최근의 발칸반도와 아프가니스탄 그리고 이라크에서 미군 Predator의 활약이 그러한 경우이다. Gnat-750은 UAV의 초기형이며 전투 또한 가능하다. 이 UAV는 40시간이상 체공이 가능하고 상승고도 25,000ft에 광전자/적외선 센서, 합성개구레이더(SAR), 전자전대응장비(ECM), 전자정찰대응센서(ESM)가 탑재되어 있다. Gnat은 미국과 다른 국가에 현재 배치되어 있으며 미 육군에서 3기가 올해 5월부터 운용되고 있다. 기존보다 진보된 GNAT-I형은 어떠한 지표환경에서도 운용이 가능하다.
Predator는 Gnat으로부터 그 초기형이 발전하여 왔다. 27ft의 전고와 49ft의 전폭에 Rotax 4행정 엔진을 탑재하였다. 40시간 체공이 가능하며 24시간시간동안 400마일을 운항할 수 있고 운용고도는 25,000ft이다. 탑재량은 450lb의 탑재량을 가지며 광전자/적외선 센서를 탑재하고 있고 두개의 비디오 카메라와 전방 적외선 감시장비(FLIR), 합성개구레이더(SAR)를 내장하고 있다. Predator는 위성자료연결체제와 GPS, 그리고 관성항법장치(INS)를 탑재하고 있다.
GA-ASI에 의하면 Predator는 해군(항공모함, 각종 함정, 잠수함)이 운용하는 정찰체제 중 유일하게 실시간 동영상 촬영능력을 가지고 있고 위성을 통한 전천후 전송능력을 입증하였다.
미공군에서는 3개 편대가 1995년 7월부터 운용되었다. 미군에선 65,000 비행시간을 가지고 있다. Predator는 발칸반도와 아프가니스탄, 이라크에서 운용되었고 총 비행시간 중 60%이상이 전투운용이었으며 그 중 반이상이 위의 세 지역에서의 전구작전이었다.
1997년 8월, 미 국방성은 공군에서 운용할 Predator의 양산을 지시하였고 현재 전투능력이 입증되었으며 국토방위에서의 운용또한 제안되고 있다. 이탈리아 공군 또한 이를 장비하고 있다. 올해 초에 총 100기의 항공기가 제작되었다고 제작사가 밝혔다.
전술을 확장하여 개발이 진행중인데 미해군에서 두 대의 Predator가 2003년 후반 미 해안순찰대에 배치되어 영하 30도에 달하는 알라스카 지역에서의 기후상황에서 해상정찰임무를 수행하고 있다.
GA-ASI와 Raytheon은 2002년 중반 Predator 및 UAV의 조종을 유인기에서 하는 것을 포함한 연구를 진행한다고 발표하였는데 보다 구체적으로는 영국의 미래 공중원격레이더탑재체제(ASTOR)에서 조종하는 것을 의미한다. Boeing 또한 GA-ASI와 더불어 UAV를 AH-64 Apache 공격헬기 또는 E-3 공중조기경보통제기(AWACS)에서 조종할 수 있도록 하는 것을 연구중이다. 이라크에서의 작전에서 네바다주공군 152첩보대대는 Predator에 장거리 통신능력을 제공하였다. 또한 이라크 전구에서 C-130 수송기로부터 Predator를 조종할 수 있도록 하였다.

Heron
Heron은 IAI의 Malat사업부가 제작한 또다른 이스라엘제 UAV이다.         Heron은 현재 인도에서 주목할만한 활약을 펼치고 있다. Twin Boom 구조에 전장 28ft, 전폭 55ft에 쌍발 100마력 4행정 4실린더 터보차저 엔진을 장착하고 있다. Heron은 완전 자동이착륙 기능을 가지고 있으며 실시간 GPS 항법장치를 내장하고 있다. 최대이륙중량은 2,430lb이다.
40시간 체공시간 동안 120마일 반경의 작전이 가능하나 데이터링크를 통하면 213마일, 완전자동비행으로는 610마일 가량 운용이 가능하다. Heron은 550lb의 탑재량을 가지고 있으며 표준MOSP(TV/적외선 센서), EL/M 합성개구레이더(SAR), 해상정찰레이더 등을 탑재할 수 있다.
인도는 6기이상의 Heron을 보유하고 있으며 보다 더 많은 UAV을 원하고 있다. 인도의 Heron은 광전자센서(EO) 합성개구레이더(SAR)의 전천후 운용능력을 가지고 있어 인도-파키스탄 국경의 정찰에 활용하고 있다.

EAGLE
EADS/IAI Malat가 합작한 Eagle UAV는 유럽제로 (구체적으론 프랑스제) MALE UAV영역에서 독보적 존재로서 Heron UAV에 기초하고 있다. Eagle은 전고 30ft, 전폭 53ft, 자중 2,540lb이다. 30시간의 체공능력을 가지고 있고 최대상승고도 25,000ft에 최대속도는 124kts이다. Eagle은 멀티모드 합성개구레이더(SAR), TV/적외선 센서, 레이저 표시기 및 신호첩보(SIGINT)센서, 위성통신체계 등을 갖추고 있다.
Eagle은 자동이착륙 기능을 가지고 있으며 또한 자동비행이 가능하고 비행중 임무변경수행이 가능하다. 그리고 전천후 운항을 위하여 비즈니스 항공기등에 장착되어 있는 방빙시스템을 장착하였다. 제조사에 의하면 Eagle의 구조는 매우 튼튼하며 보안데이터링크를 채택하고 있고 여분의 시스템용량과 다양한 탑재물을 가지고 있다고 한다.
프랑스공군용 첫 번째 Eagle의 시험비행은 2003년 6월 2일 이스라엘에서 있었다. 이 프랑스용 무인기는 합성개구레이더와 광전자 센서, 위성통신장치 및 자동 착륙이 가능한 위성항법능력을 갖추고 있다. 프랑스는 3대를 인도받을 것이나 장기적으론 24대를 요구할 것이다.
또 다른 유망고객은 스웨덴인데, 2002년 중반 스웨덴 군사우주청이 평가하였다. 평가의 주요항목은 무인기가 민간공역에서 지상목표물의 탐지결과를 실시간으로 전송하는 것이었다. 영국 또한 Eagle을 실험용으로 쓰고 있는데 이에 탑재할 레이저목표 지시기는 미국과 영국에서 실험 중에 있다.
프랑스와 네덜란드는 합동 MALE 무인기를 2009년에 배치할 계획이다. 이 무인기는 첩보수집, 목표지시 및 통신기능을 수행할 것이다. 또 다른 유럽국가인 스페인은 아마도 이 사업에 참여할 것이고 터키 또한 참여가능성이 있다. 좀 더 향상된 Eagle II는 이륙중량이 1,100ft이며 최대상승고도 45,000ft에 속도는 250kts다.

Northrop Grumman Fire Scout
Fire Scout는 영국의 Watchkeeper사업에 전술무인기(TUAV) 경쟁에 대응하기 위하여 개발되었다. 체공시간은 6시간으로 제한적이다. Rolls-Royce 250-C20W 엔진이 장착되었다. 최대이륙중량은 2,550lb이며 최대속도 125kts, 최대상승고도 20,000ft이다. 운용반경은 130마일이다.
탑재체로는 광전자/적외선 센서, 레이저 표적지시기가 있다. Northrop Grumman은 미 해군이 해상용 버전인 RQ-8B Sea Scout에 더 많은 관심을 가져주기를 바라고 있다.

Anil. R Pustnam 저.
출처 - Unmanned Systems Vol 22. No.2

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