과학기술, 미래 국방과 만나다: 국방과학기술 관련서적

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  전반적인 국방 과학기술의 최신  트렌드를 살펴볼 수 있는 좋은 책이라고 느낌

*일부 관심분야 발췌

드론기반 SAR 시스템
- 초소형 경량 사업용 SAR 출시
- EDD (Explosive Detection Drone) 지뢰탐지드론으로 활용 가능성 판단
  * NDT (Non-destructive Testing) 비파괴검사의 일종인 영상 탐지기술이 선호되는 편
- GPR기술이 가장 잘 알려져 있으나 속도가 느려 효율성이 낮음 (광대역 전자파 신호는 토양 성분이나 지형 조건에 따라 민감하게 반응하여 정밀한 신호 처리 알고리즘을 이용한 후처리 요구)
- 2018년 스페인 오비에도 대학 : 상업용 드론+GPR탑재체를 사용한 지뢰탐지용 SAR영상 확보
- 2019 독일 울름 대학 : 드론 SAR 시스템 이용 대인용 지뢰인 PFM-1 탐지 / 레이더 출력 한계로 고도는 3m로 제한됨
- 매설물 탐지를 위해서는 5GHz 이하의 초광대역 신호를 사용하는 것이 유리함
- 최근 UWB 광대역 소자 기술의 발전으로 초소형 초광대역 레이더 신호를 획득하는 것이 용이해짐
- 드론 SAR 시스템 단점:
1) 공기 저항 및 로터 회전에 따른 진동으로 고품질 SAR 영상 확보에 어려움, 최근 배터리를 하이브리드 엔진으로 대체하려는 노력
2) GPR용 초광대역 신호 데이터 처리 용량문제: 압축센싱 기법, GPU기반의 실시간 하드웨어 가속화 연구

- 우크라이나 PD-2 시스템
  수직 이착륙 가능한 드론에 EO/IR/SAR 장비 운용하여 24시간 표적물을 탐지한 정보를 200km 작전 반경에서 실시간 전송 가능

- 튀르키예 MILSAR 무인기로 수상지뢰 탐지
- 현재는 SAR 비디오 영상 제작이 가능  


위성항법시스템
PNT (Position, Navigation, Timing) 인프라의 중요성이 커지고 있고, 이를 제공하는 위성항법시스템이 반드시 필요한 상황. (국방, 사회, 통신 등)

한국형 위성항법시스템 KPS : 2035년까지 구축
- 경사궤도 위성 5기 / 정지궤도 위성 3기  

재밍에 강한 저궤도 위성을 추가하여 위치정확도 향상 (센티미터급)하는 것이 현재의 방향
- 유튜브에서 본 바로는 우주쓰레기 발생 측면에서도 궤도에 올리는 것보다 저궤도 위성이 더욱 나을 수도 있음 (수명이 지나면 추락하여 대기권에서 자연스럽게 사라짐)


배터리 기술
200년간 전기전자 기술 중에서 가장 발전속도가 느린 분야
충방전의 핵심인 전해질을 구성하는 소재의 한계 때문
이론상 리튬-이온 배터리는 '메모리 효과'가 없어야 하지만 실제로는 유사한 효과 발생

걷기만 해도 발전이 되는 휴대용 발전기 검토 필요
미군은 금속공기전지로 군용 배터리를 사용 중이나 개선 필요
- 아연, 알루미늄, 마그네슘, 철 등 활성금속을 음극으로 / 공기 중 산소를 양극으로 사용
- 친환경적이나 부식 및 분극 문제로 아연공기전지만 사용 (이 것도 내구성 감소 및 출력 불안정)
휴대용 배터리로 직접메탄올연료전지 (DMFC) 기술 활용 + 압전 발전기 (땅을 밟을 때 충격으로 발전)


디지털 트윈 / 메타버스 기술과의 접목
군사 목적의 디지털 트윈이 지닌 잠재성
- 해안경계, 전투장비운용, 관제시스템 등과 연동된 디지털 가상화 시스템으로 작전 실효성 및 실시간 대응능력 확보(?)
반면에, 초기개발 구축비용이 상당하다. 일회성이 아닌 지속적인 유지보수가 필요하므로 면밀하고 구체적인 목표가 필요하다. (목표를 무엇으로 설정하느냐가 상당히 중요하다고 생각함)

목표에 의해 필요한 데이터와 그를 위한 구조가 설계에 반영되어야 하며, 목적 달성을 위한 시뮬레이션 또는 알고리즘 개발도 필요하다.