영국 국방부에 따르면 군집 드론(drone swarms)을 투입한 최초의 해병특공대 훈련을 실시한 것으로 나타났다. 해상과 해저 그리고 공중에서 연합작전이 이뤄졌다.최근 해병특공대(Royal Marines Commandos)는 미사일 및 레이더 설치와 관련된 침투 훈련을 수행했다. 해군의 통제로 중대형 드론 총 6대가 영국군 최초로 투입돼 임무를 맡았다.이 군집 드론의 임무는 해병대 특공대원에게 필요한 탄약부터 의무병에게 전달될 혈액에 이르기까지 모든 군수물자를 공급하는 것이다. 게다가 드론의 원초적인 감시 및 정찰 임무도 병행했다.군집 드론은 감지 센서와 알고리즘의 분석으로 작전 지역 내 적군의 정보를 수집하도록 프로그래밍됐다. 정확하게 적을 식별하고 공격할 표적의 정보를 실시간으로 처리 및 공유했다.이번 훈련에 가장 중점을 두고 있는 드론 기술은 자율비행이다. 이번 훈련 시 단일 통제소에서 6대의 드론을 모두 자율비행 시스템으로 제어했다. 향후 더 많은 드론을 운영하겠다는 계획이다.자율비행은 미래 군사작전에 인간과 드론의 원활한 결합의 전제 조건이다. 특공대원이 원월하게 작전을 수행할 수 있도록, 자율비행드론을 서포터로써 활용한다는 방침이다.국방부는 이번 훈련이 드론의 군사적 효용성만을 강조하는 것이 아니라고 주장한다. 드론이 전투인력을 대체하는 것이 아니라 특공대원의 전투력을 향상시킬 수단이라고 강조했다.▲영국 해병특공대 훈련 모습(출처 : ROYAL MARINES 홈페이지)

영국 링컨대(University of Lincoln)에 따르면 중국 화중과학기술대(Huazhong University of Science and Technology) 및 광저우대(Guangzhou University)와 공동으로 메뚜기 날개 특성을 가진 드론 날개를 개발했다.드론이 장거리를 활공할 수 있도록 개발하기 위한 목적이다. 연구 결과는 영국 왕립학회 오픈사이언스(Royal Society Open Science) 저널에 게재됐다. 이전 연구에 따르면 메뚜기는 기류와 종의 군집 특성을 활용해 먼 거리를 날 수 있다. 이를 바탕으로 연구원들은 메뚜기의 일부 기능을 가진 드론 또는 비행기가 활공에 더 좋을 수 있다는 생각으로 연구를 시작했다.해당 기능은 연료 소비를 줄이고 소음을 줄일 수 있기 때문에 비행기 제조업체가 관심을 갖고 있다. 이에 따라 연구원들은 메뚜기 날개의 몇 가지 특징을 바탕으로 드론과 소형 비행기 모두에 대해 고유한 특성을 활용하는 방법을 개발했다.특히 연구진은 메뚜기 날개가 매우 잘 미끄러질 수 있도록 하는 기능을 면밀히 연구했다. 메뚜기 날개가 특정 정맥 패턴(혈액림프(haemolymph) 운반용)이 있는 매우 얇고 가벼운 소재로 만들어져 있다는 점에 주목했다.이를 디지털 3D로 재현한 다음 크게 만든 후 주형을 만들었다. 이어서 날개를 레이저로 손질하고 에칭해 메뚜기 날개 패턴을 재현했다. 또한 적절한 정도의 강성을 가진 것을 알아내기 위해 두께와 무게가 다른 여러 프로토 타입을 제작했다. 이를 통해 드론과 소형 항공기 모두에 사용할 수 있는 메뚜기 날개 특성을 가진 드론 날개를 쉽게 생산했다. ▲ 영국 링컨대(University of Lincoln)의 홍보자료(출처 : 홈페이지) 

미국 해군(US Navy)이 2021년 4월 26일 공개한 훈련 보고서에 따르면 군집 드론(Drone Swarm)이 공격 목표물인 수상함을 파괴하는 데 성공한 것으로 드러났다.본 훈련의 공식 명칭은 ‘무인 시스템 통합 대응(Unmanned Systems Integrated Battle Problem 21)’으로 캘리포니아 인근 해역에서 수행됐다.군집 드론의 공격 훈련은 계획된 여러 작전 중 하나였다. 훈련 상황은 유도미사일 구축함 USS John Finn과 교전 중인 수상함을 타격하는 것으로 구성됐다.훈련 시 USS 함대와 군집 드론이 네트워크로 연결돼 연합작전을 펼쳤고 수상함을 파괴하는데 성공했다. 피격된 수상함은 단순 목표물이 아닌 대드론 방공 데이터를 수집하기 위한 타겟이었다.다만 이번 무인시스템 훈련에 대한 미해군의 설명이 반쪽짜리에 그쳤다는 평가가 많았다. 군집 드론의 크기나 유형, 규모가 공개되지 않았기 때문이다.군사 전문가들은 미국이 남중국해 분쟁 대상국인 중국에 대응하기 위한 방편으로 군집드론 훈련을 수행했고, 이를 비공개에 부쳤을 가능성에 무게를 두고 있다.현재 중국은 남중국해를 거점으로 미국 함대 및 항공기에 대응할 미사일 방어체계를 개발하고 있다. 미국은 그 대응책으로 군집 드론을 내세웠을 것이란 분석이 제기된다.참고로 2020년 8월경 남중국해에서 훈련 중인 중국군 작전 지역에 미군 고고도 정찰기 U-2가 출현했다. 당시 중국군은 탄도미사일 2발을 발사하며 응수한 바 있다.▲록히드사에서 설계한 고고도 정찰기 U-2(출처 : wikipedia)

이탈리아 제노바대(University of Genoa) 연구팀에 따르면 미래의 소방업무는 군집 드론(drone swarms)이 담당하게 될 것으로 전망된다.최근 몇 년간 기후변화와 무분별한 환경파괴로 인해 야생지나 황무지의 대형 화재사고가 지속적으로 증가하고 있다.산간 지역이나 외딴 곳에 화재가 발생할 경우 소방 인력과 설비가 현장까지 이동해 진압 작전을 수행하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다.산불이 발생하면 몇주에서 몇개월까지 화재가 유지되면서 진압에 어려움을 겪는 것은 그만큼 환경적, 물리적 요소가 열악하다는 방증이다.▲산불화재 발생 시 군집 드론의 운영 시뮬레이션(출처 : DroneMasters 홈페이지)연구팀은 이러한 화재 현장에 군집 드론을 활용할 경우 기존 진압 방식보다 더욱 빠른 현장 투입과 감시, 소화액 분사가 가능하다고 주장한다. 군집 드론의 특징은 기체별로 각기 다른 임무를 수행하면서도 그리드 네트워크에 연결돼 통합시스템으로 유연하게 제어할 수 있다는 점이다.또한 기체당 5~50kg 상당의 페이로드를 운반할 수 있어 군집이 커질수록 많은 양의 소화액을 운반하고 분사할 수 있다. 화재 진압이 수월해지는 이유다.특히 연구팀은 기존 소방 인력과 설비가 화재 현장에 극히 제한적으로 배치되는 데 반해 드론은 상당히 자유롭게 기동한다고 강조했다.다만 군집 드론을 운용하는 데 몇가지 기술적 과제는 남아 있다. 장시간 작전 수행을 위한 배터리 자동 충전 및 교체, 소화액 급유 인프라 등이 그것이다.국내 드론학을 집대성해 '드론학개론'을 집필한 민진규 국가정보전략연구소장은 “소방용 군집 드론의 출현은 당연한 미래의 일”이고 주장하며 “기술적 미비점을 보완하기 위해 다방면 전문가와 협업이 필요할 것”이라고 밝혔다.참고로 제노바대 연구팀은 2018년부터 수학, 건축학, 계측학, 드론 제작, 자동화 기술 등 다양한 분야의 학자가 모여 군집 드론을 연구하고 있다.▲통합 통신시스템으로 연결된 드론의 가상 이미지(출처 : 스위스로잔연방공과대학 홈페이지)

터키 방위산업체 STM에 따르면 군에 스와밍(swarming) 카미카제(kamikaze, 자살폭탄) 드론 Kargu-2 500대를 납품할 예정이다.Kargu-2는 높은 수준의 지능을 탑재하고 있으며 새로운 수준의 스와밍(군집) 기능을 추가했다. 기본 모델은 6마일(약 9.66km)까지 직접 통제할 수 있다.Kargu-2는 목표물을 고정하고 목표물에 돌진해 탑재한 폭발물을 폭파해 대상을 제거하는 드론이다. 미국의 무인 자폭기 스와치블레이드(Switchblade)와 유사하지만 탄두는 약간 더 긴 편이다.Kargu-2 드론은 3개 종류의 3파운드 탄두가 장착가능하다. 개인 및 소형 차량을 목표로 하는 폭발/파편화할 수 있다.건물과 벙커를 파괴하는 열압력폭탄(폭발때 열과 압력으로 사람의 폐와 기관을 손상시켜 죽이는 폭탄), 중기갑차량용 성형작약(성형폭탄)으로 구분된다.또한 Kargu-2는 라이다(LIDAR)와 일광카메라, 적외선 이미징(infra-red imaging) 기능을 갖추고 있다. 직접통제도 가능하지만 자율비행이 기본 기능이다.딥러닝 알고리즘을 이용해 위치를 찾고, 추적해 목표물을 식별할 수 있다. 목표물을 발견하지 못하면 운용자에게 안전하게 돌아오는 기능도 장착하고 있다.▲ kargu2 ▲ 터키 STM사 카미카제용 드론 Kargu-2 이미지(출처 : 홈페이지)

미국 컬럼비아대(Columbia University)에 따르면 틈새를 쥐어짜듯이 통과할 수 있는 수십개의 나노분자로 이뤄진 분자 로봇을 개발했다.25개의 디스크 모양으로 구성된 로봇은 살아있는 세포가 모여 특정 조건하에서 집합적으로 이동하는 것으로부터 영감을 얻었다.로봇 그룹의 각각은 로봇의 외부 껍질을 팽창시키고 수축시키는 톱니와 인접한 로봇에 달라붙는 주변의 자석을 갖추고 있다. 로봇은 개별적으로 움직일 수는 없다.그러나 각 로봇이 뭉친다면 서로 다른 시간에 개별 로봇을 팽창시키고 수축시켜 표면을 가로질러 미끄러질 수 있다. 예를 들어 터널을 통과해야 하는 경우, 로봇은 스스로를 좁힐 수 있고 틈을 가로 지르며 반대편에 재구성될 수 있다.개별 로봇은 감지한 빛의 강도에 따라 팽창과 수축의 타이밍을 변경해 로봇 그룹이 대상을 향해 움직일 수 있도록 프로그래밍됐다. 컴퓨터 시뮬레이션상으로는 최대 10만대의 로봇에 대한 테스트가 이루어졌다.만약 20%의 개별 로봇이 작동하지 않더라도 로봇 그룹은 여전히 움직일 수 있다. 단일 구성요소로 이뤄진 기존 로봇의 오작동 발생에 비해 장점으로 평가된다.▲ USA-ColumbiaUniversity-Robot▲ 컬럼비아대(Columbia University)의 분자 로봇 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 드론제조업체인 유비파이(UVify)에 따르면 'CES 2019'에서 가입자 기반의 드론 군집 라이트쇼 서비스(subscription-based drone swarm lightshow service)를 런칭했다. 특히 이벤트 기획자를 대상으로 이뤄졌다.유비파이는 라이트쇼에 최적화된 새로운 쿼드콥터(quadcopter) 드론을 개발했다. 이 드론은 라이트쇼 디스플레이에 사용된 다른 드론보다 25분 더 오래 비행할 수 있다.개발된 드론은 외부 GNSS(Global Navigation Satellite System)없이 포지셔닝을 위해 독점적인 관성측정시스템을 사용한다. 2018년 홍콩에서 드론쇼를 방해한 재밍에 영향받지 않는다는 것을 의미한다.제어 컴퓨터와 드론 사이의 통신 링크는 지역에 따라 백업 무선 링크가 있는 와이파이(Wi-Fi)를 통해 이뤄질 수 있다. 필요한 경우 궤도 업로드, 발사 및 긴급 개입이 가능하다.이 를통해 웨딩 플래너 또는 DJ 조명 및 사운드 서비스와 같은 소규모 운영업체를 위한 새로운 시장이 오픈될 수 있을 것으로 기대된다. ▲ USA-UVIFY-Drone▲ 유비파이(UVify)의 드론 군집 라이트쇼 홍보자료(출처 : 홈페이지)