모의공중전서 인간 조종사 압도했다... 中 AI 전투기 조종사의 정체

전투기의 움직임을 정확하게 예측할 수 있는 중국의 인공지능(AI) 기반 전투기 시스템. /SCMP

중국 연구진이 적군 전투기의 움직임을 정확하게 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기반 전투기 시스템을 개발했다. 이 AI는 전투기 조종사와의 모의 공중전에서 조종사의 마지막 전술적 우위를 무력화했다고 밝혔다.

12일 홍콩 사우스차이나모닝포스트에 따르면, 중국 최대 방산업체 노린코(중국북방공업)의 핵심 연구 부서인 북서기계전기공학원 연구팀은 고급 적외선 이미징과 AI 예측 모델링을 결합해 전투기의 미세한 날개-꼬리 움직임을 감지해 적군 전투기의 기동을 예측하는 시스템을 구축했다. 이 기술은 미국의 F-15와 같은 최신예 전투기도 무력화할 수 있다고 연구팀은 주장했다. 이 연구 결과는 지난해 12월 ‘화포발사여공제학보’에 실렸다.

기존 AI 공중전 시스템은 궤적 기반 예측에 의존해 인간 조종사의 급작스러운 기동에 대응하기 어려웠다. 그러나 이 연구팀이 개발한 AI는 적군 항공기의 물리적 역학에 초점을 맞춰 이 한계를 극복했다고 연구팀은 전했다. 이 AI는 ‘욜로v8(YOLOv8)’라는 특수 신경망을 활용해 비행 중 적외선 영상을 분석하고, ‘장단기 기억(LSTM)’ 네트워크를 통해 회피 기동이 전개되기 전에 비행 경로를 예측한다. 특히 F-15의 1.5m 방향타나 2m 승강타와 같은 조종면(항공기의 선회와 상승을 제어하는 ​​구성 요소)의 밀리미터 단위 움직임까지 감지할 수 있다.

연구팀의 시뮬레이션 결과 AI는 표적 오차를 2m 미만으로 줄였는데 이는 기존 예측 방식보다 10배 향상된 수치다. 이를 자동화된 대공 시스템에 적용할 경우 포탄으로 조종석을 타격할 수 있을 것으로 연구팀은 전망했다. 연구팀은 “인간 조종사는 본능과 예측 불가능성에 의존하지만 모든 물리적 기동에는 기계적 선행 요인이 있다”고 설명했다.

연구팀은 실제 전투 상황을 모방한 모의 공중전 테스트를 실시했다. 한 시뮬레이션에서 F-15는 저고도 탄약 투하 후 급상승했고, 다른 시뮬레이션에서는 전투기가 적의 사격을 피하기 위해 빠르고 불규칙하게 방향을 바꾸고 급강하했다. 두 시뮬레이션에서 AI는 조종면 움직임을 감지한 후 밀리초(1000분의 1초) 내에 궤적 변화를 예측했고, 이로 인해 인간 조종사는 회피 기동을 할 시간적 여유를 확보하지 못했다는 게 연구팀의 주장이다.

그러나 이 AI에는 여전히 개선해야 할 부분이 남아있다. 일례로 적군이 고성능 레이저 등으로 대응하면 AI 운용에 필요한 카메라의 기능에 문제가 생기거나 심지어는 파괴될 수 있다고 지적했다.

미국 역시 군사용 AI 개발에 힘을 쏟고 있다. 미국 방위고등연구계획국(DARPA)이 2020년 주최한 알파도그파이트(AlphaDogfight) 모의 공중전 대회에서 헤론 시스템즈(Heron Systems)가 개발한 파이팅 팰콘(KF-16 Fighting Falcon)이 5가지 기본 전투기 기동 시나리오 시뮬레이션 전투에서 인간 F-16 조종사를 상대로 5대 0으로 완승했다.

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[이혜진 기자]

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