[표지]
제출문
요약
목차
I. 서론 71
1. 연구 배경 및 필요성 71
2. 현실태 및 문제점 71
3. 연구 목적 및 범위 72
가. 연구목적 72
나. 연구범위 72
4. 연구 분석의 틀 73
5. 연구 추진경과 75
가. 연구기간 : 2018.7.3~12.26.(6개월) 75
나. 연구추진 경과 75
II.4차 산업혁명 기술이 적용된 첨단무기체계 정의(특성) 및 발전방향 76
1. 4차 산업혁명 기술이 적용된 첨단무기체계 정의 및 특성 76
가. 특성 76
나. 정의 80
2. 첨단무기체계 발전추세 81
가. 자율성 향상 81
나. 다양한 계층의 체계와 연결 82
다. 인간의 간섭과 통제 최소화 82
3. 첨단무기체계 (드론과 로봇 중심)와 기존 무기체계 차이점 82
III. 선진국 국방무기체계(드론과 로봇) 사례 연구 85
1. 드론 개발 및 시험평가 사례 85
가. 드론 개발 현황 85
나. 드론 시험평가 사례 92
2. 로봇 개발 및 시험평가 사례 111
가. 로봇 개발 현황 111
나. 로봇 시험평가 사례 118
3. 소결론 123
IV. 첨단무기체계 시험평가 시 기존 수행체계의 제한사항 및 향후 고려 사항 예측(식별) 126
1. 기존 수행체계의 제한사항 126
가. 시험형가 제도적 측면 126
나. 시험평가 수행 측면 133
다. 시험평가 인프라 측면 135
라. 시험평가 관련 법·규정 측면 136
2. 향후 고려사항 식별 137
가. 미래 전쟁양상에 따른 시험평가 환경 변화 137
나. 드론봇 전문부대 편성 138
다. 드론봇 관련 국가 시험평가 인프라 139
라. 유·무인 통합전투수행 측면 하 시험평가 139
V. 첨단무기체계(드론 및 로봇)미래 기술 예측 고려 단계별 시험평가 발전방안 141
1. 첨단무기체계 (드론 및 로봇) 시험평가 추진 방향 141
가. 개요 141
나. 추진방향 142
2. 시험평가 제도 발전 방안 144
가. 전투실험 및 ACTD사업과 연계한 시험평가 수행 144
나. 통합시험평가의 확대 적용 149
다. 시험평가 판정의 개선 153
3. 시험평가 수행 방법 및 기법의 발전 153
가. 시험평가 수행방법의 발전 153
나. 시험평가 기법의 발전 156
4. 시험평가 인프라 구축 158
가. 드론본 시험평가 전문조직 보강 158
나. 드론봇 시험평가 전문인력 확보 161
다. 미래 대비 신규/첨단 시험평가 기법 개발 및 시스템 구축 163
라. 전문 시험평가 시설 및 장비 확보 164
마. 군·산·학·연 및 국제적 협력체계 구축 및 협업 강화 165
5. 시험평가 관련 법 규정 제·개정 168
가. 국방전력발전업무훈령 제·개정(안) 168
나. 안전기준, 인증 및 품질보증 기준 검증절차 정립 172
다. 환경시험법 개발 172
VI. 소요결정 무기체계 시험평가 방안(사례) 173
1. 개요 173
2. 감시정찰 드론 시험평가 방안 (사례) 173
가. 개요 173
나. 드론체계 소요결정 문서 173
다. 드론 체계 구성과 영향 요소 176
라. 단계별 시험평가 세부 항목 및 기준 193
마. 시험평가 방법 206
바. 시험평가 절차 217
3. 로봇 시험평가 방안 (사례) 220
가. 개요 220
나. 로봇체계 소요결정 문서 221
다. 로봇 체계 구성과 영향 요소 222
라. 통합시험평가 237
마. 시험평가 방법 243
VII.결론 252
약어 255
참고문헌 259
부록 265
〈표 1-1〉 문헌조사 내용 73
〈표 1-2〉 사례연구 내용 74
〈표 2-1〉 산업혁명의 발전단계, 특징 및 정의 79
〈표 3-1〉 미군의 무인기 구분 85
〈표 3-2〉 미군의 드론 전력화 현황 86
〈표 3-3〉 이스라엘의 드론 전력화 현황 88
〈표 3-4〉 국내 드론 전력화 및 개발 현황 90
〈표 3-5〉 미군의 최근 시험평가 실적이 보고된 드론 93
〈표 3-6〉 Shadow 200 시험평가 항목 및 기준 95
〈표 3-7〉 Predator 무인기 운용성확인 수행내용 98
〈표 3-8〉 임무 성공률 요약 99
〈표 3-9〉 표적 탐지 범위 99
〈표 3-10〉 임무가용도와 임무신뢰도 99
〈표 3-11〉 Predator 운용시험평가 항목 및 기준 100
〈표 3-12〉 Predator 센서 성능(30,000 피트 경사진 거리) 101
〈표 3-13〉 Predator 센서 국가영상정보 인식등급 102
〈표 3-14〉 Hero–30(2016년) 104
〈표 3-15〉 Da-Vinci VTOL sUAS Drone(2016년) 104
〈표 3-16〉 InstantEye MK-2 GEN 4 SRM(2016년) 105
〈표 3-17〉 Black Hornet 3 Soldier Borne Sensor(2018년) 105
〈표 3-18〉 InstantEye Mk2 GEN3-D1(2018년) 105
〈표 3-19〉 InstantEye Mk2 GEN4-E1 Short Range Micro(2018년) 106
〈표 3-20〉 InstsntEye MK-2 GEN 5 Soldier Borne Sensor(2018년) 106
〈표 3-21〉 SA-200 VTOL UAS(2018년) 106
〈표 3-22〉 Hybrid Advanced Multi-Rotor(HAMR)(2019년 예정) 107
〈표 3-23〉 Skylark 무인기 주요 특성 및 제원 109
〈표 3-24〉 Hermes 900 형상 및 주요 특성/제원 110
〈표 3-25〉 미군의 로봇 전력화 현황 112
〈표 3-26〉 이스라엘의 로봇 전력화 현황 114
〈표 3-27〉 국내 개발 주요 로봇 현황 116
〈표 3-28〉 Individual Robotic Reconnaissance & Intelligence System (IRIS)(2016년) 121
〈표 3-29〉 원격 지뢰 및 급조폭발물 제거 장비 Slash(2019년 예정) 121
〈표 3-30〉 LETS Unmanned System Technology(2019년 예정) 121
〈표 3-31〉 드론 및 로봇 시험평가 사례 요약 124
〈표 5-1〉 전투실험부대 운용 148
〈표 5-2〉 기존 무기체계와 드론봇 차이 154
〈표 5-3〉 시험평가 인프라 구조 158
〈표 5-4〉 현재 및 향후 시험평가 인프라 비교 167
〈표 5-5〉 국방전력발전업무훈령 제82조의2(운용성확인) 개정(안) 169
〈표 5-6〉 국방전력발전업무훈령 제82조의8(운용시험평가 수행) 개정(안) 170
〈표 5-7〉 국방전력발전업무훈령 제82조의6(통합시험 수행) 개정(안) 170
〈표 5-8〉 국방전력발전업무훈령 제82조(시험평가기본계획서 작성) 개정(안) 171
〈표 5-9〉 국방전력발전업무훈령 제81조의3(시험평가결과의 판정 및 보고) 개정(안) 171
〈표 6-1〉 드론 주요 작전운용성능 175
〈표 6-2〉 크기에 따른 분류 177
〈표 6-3〉 성능에 따른 드론 분류 177
〈표 6-4〉 비행체 형상에 따른 분류 178
〈표 6-5〉 운용고도에 따른 분류 178
〈표 6-6〉 운용목적에 따른 분류 179
〈표 6-7〉 비행거리에 따른 분류 179
〈표 6-8〉 드론전투발전 방향 180
〈표 6-9〉 드론 주요 구성품 및 용도 180
〈표 6-10〉 기상 특성과 드론 운용의 제한사항 187
〈표 6-11〉 작전운용성능 시험 항목 및 기준 194
〈표 6-12〉 군 운용 적합성 시험 항목 및 기준 195
〈표 6-13〉 드론 종합성능시험 신뢰성평가 항목 및 기준 196
〈표 6-14〉 드론 내환경성 시험 신뢰성 평가 항목 및 기준 197
〈표 6-15〉 드론 안전성 및 수명시험 신뢰성평가 항목 및 기준 199
〈표 6-16〉 작전운용성능 충족성 항목 및 기준 202
〈표 6-17〉 군 운용 적합성 항목 및 기준 203
〈표 6-18〉 합동성 및 상호운용성 항목 204
〈표 6-19〉 전력화지원요소 실용성 항목 및 기준 205
〈표 6-20〉 시험 환경 온도별 최대비행시간 시험 기준 212
〈표 6-21〉 드론의 M&S 시험항목과 시험기준 217
〈표 6-22〉 16방위 동시 표적 관측 능력 시험 219
〈표 6-23〉 플랫폼 형태에 따른 분류 222
〈표 6-24〉 운반주체에 따른 분류 223
〈표 6-25〉 운용목적에 따른 지상로봇 분류 223
〈표 6-26〉 운용 모드에 따른 분류 224
〈표 6-27〉 지상로봇의 자율수준 구분 225
〈표 6-28〉 주행감시 센서기술군 228
〈표 6-29〉 주행인식처리 기술군 228
〈표 6-30〉 자율주행제어 기술군 229
〈표 6-31〉 임무통제 기술군 229
〈표 6-32〉 무인추진/주행제어기술군 229
〈표 6-33〉 통신/네트워크 기술군 230
〈표 6-34〉 지뢰탐지/제거 기술군 230
〈표 6-35〉 구조/폭발물 제거 기술군 230
〈표 6-36〉 무인로봇 전원/에너지 저장 기술군 231
〈표 6-37〉 생존장비 기술군 231
〈표 6-38〉 무인체계 효과도 분석 기술군 231
〈표 6-39〉 무인 표적탐지/식별 기술군 232
〈표 6-40〉 생체모방 기술군 232
〈표 6-41〉 임무장치 기술군 233
〈표 6-42〉 자율성 수준 235
〈표 6-43〉 작전운용성능 충족성 확인 항목 238
〈표 6-44〉 군 운용 적합성 확인 항목 239
〈표 6-45〉 합동성·상호운용성 항목 240
〈표 6-46〉 전력화지원요소 실용성 항목 241
〈표 6-47〉 신뢰성시험 분류 242
〈표 6-48〉 한국로봇산업진흥원 KOLAS 인정 현황 244
〈표 6-49〉 MATLAB/Simulink 활용 분야 249
〈표 6-50〉 4차 산업기술 시험평가 시뮬레이션 250
〈표 6-51〉 로봇 시험평가 수행절차 세부내용 251
〈그림 1-1〉 연구방법 적용 개념도 74
〈그림 2-1〉 4차 산업혁명 77
〈그림 3-1〉 미국의 드론 시험평가 절차(사례) 94
〈그림 3-2〉 이스라엘 드론 시험평가 절차(사례) 108
〈그림 3-3〉 미국의 로봇 시험평가 절차(사례) 118
〈그림 3-4〉 이스라엘의 로봇 시험평가 절차(사례) 122
〈그림 4-1〉 기존 유사무기체계와 드론봇 비교 127
〈그림 4-2〉 시험평가 프로세스 129
〈그림 4-3〉 시험(3단계) 활동 131
〈그림 5-1〉 드론봇 전투실험 과정 147
〈그림 5-2〉 드론봇 시험평가 수행체계 개선(안) 149
〈그림 5-3〉 통합시험평가 확대 방안(안) 151
〈그림 5-4〉 드론봇 전투체계의 개념 154
〈그림 5-5〉 미군 시험평가 조직 160
〈그림 6-1〉 보병대대 정찰소대 드론 운용 개념도 174
〈그림 6-2〉 드론의 구성 181
〈그림 6-3〉 드론 비행 181
〈그림 6-4〉 사단 드론전문부대 편성(안) 189
〈그림 6-5〉 드론 운용 절차 190
〈그림 6-6〉 드론 저온/고온 시험 주기 및 절차 199
〈그림 6-7〉 드론 추력장치 성능시험 장비 207
〈그림 6-8〉 드론 배터리 성능시험 장비 208
〈그림 6-9〉 드론 전자장치 전기시험 장비 208
〈그림 6-10〉 소형 드론 기체 및 부품 제작 3D 프린터 209
〈그림 6-11〉 RF 스펙트럼 분석기 209
〈그림 6-12〉 드론 성능 및 수명 시험 장비 210
〈그림 6-13〉 최대 비행 속도 시험 개념 210
〈그림 6-14〉 장애물 감지 시험 개념 211
〈그림 6-15〉 최대 비행시험 및 내풍시험 개념 211
〈그림 6-16〉 RTH 기능 시험 비행 패턴 212
〈그림 6-17〉 수명 시험 지그의 움직임 개념 213
〈그림 6-18〉 형상 크기 편집 창 215
〈그림 6-19〉 중량, 속도 및 고도 편집 창 216
〈그림 6-20〉 센서 탐지능력 편집 창 216
〈그림 6-21〉 드론 센서 통제 페널 216
〈그림 6-22〉 군집운용 드론 구조 218
〈그림 6-23〉 전술적 대형 219
〈그림 6-24〉 로봇의 핵심기술 227
〈그림 6-25〉 한국로봇산업진흥원 운영중인 로봇 시험 장비/시설 245