중국의 인공지능이 은밀 잠수함 시대의 종말을 고하다 – 수중 위장 없는 잠수함의 미래는 끝을 맞이하는 것일까?

Konrad Wolfenstein

9개월 전

중국의 인공지능이 은밀 잠수함 시대의 종말을 고하는가? - 수중 위장 없는 잠수함의 미래는 이제 끝을 맞이하는 것일까?

중국의 AI가 은밀 잠수함 시대의 종말을 고하는가? 수중 위장 없는 잠수함의 미래는 이제 끝을 맞이하는 것일까? – 이미지 출처: Xpert.Digital

중국의 초강력 인공지능이 사냥에 나섰다: 잠수함 20척 중 단 1척만 탈출 가능 - 새로운 인공지능 무기가 보이지 않는 잠수함의 정체를 밝히는 방법

### 한 시대의 종말: 해군의 최강 무기가 갑자기 취약해진 이유 ### 세계 평화에 대한 위협? AI가 핵 억지력의 균형을 어떻게 뒤흔들고 있는가 ### 소나에서 양자 탐지까지: 수중에서 벌어지고 있는 첨단 기술 혁명 ###

잠수함은 여전히 숨을 수 있을까요? 새로운 기술은 단호하게 아니라고 말합니다

수십 년 동안 잠수함은 심해의 보이지 않는 사냥꾼이자 국가의 핵 2차 공격 능력을 보장하는 궁극적인 수단으로 여겨졌습니다. 바다를 은밀하게 누비는 능력 덕분에 잠수함은 세계 강대국들의 가장 강력한 전략 무기 중 하나였습니다. 하지만 뚫을 수 없는 위장의 시대는 이제 막을 내리고 있습니다. 인공지능(AI)이 주도하는 기술 혁명은 바다를 더 이상 숨을 곳이 없는 유리 전쟁터로 바꿀 위협을 가하고 있습니다.

이러한 발전의 선두에는 수중전의 판도를 바꿀 인공지능 기반 시스템을 개발한 중국 연구진이 있습니다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 암울합니다. 적 잠수함의 생존율이 단 5%까지 떨어질 수 있다는 것입니다. 이 인공지능 시스템은 음파탐지기 부표, 양자 센서, 해양학 데이터를 지능적으로 연결하여 적의 움직임을 예측하고, 기만 행위를 탐지하며, 실시간으로 수색 전략을 조정할 수 있습니다. 이는 어떤 인간 지휘관보다도 효과적입니다.

이러한 기술적 도약은 광범위한 영향을 미칩니다. 이는 서방 해군의 수십억 달러 규모의 스텔스 프로그램에 의문을 제기할 뿐만 아니라, 세계 안보 체계의 근간을 뒤흔들고 있습니다. 만약 무적이라고 여겨지던 핵무장 잠수함이 갑자기 탐지되어 공격받을 수 있게 된다면, 핵 억지력의 미묘한 균형이 위태로워질 수 있습니다. 다음 장에서는 이러한 새로운 형태의 잠수함 추적 기술을 살펴보고, 해상전에 미치는 영향을 분석하며, 서방 국가들이 이러한 실존적 위협에 어떻게 대응하고 있는지를 보여줍니다.

인공지능은 잠수함 탐지에 어떤 변화를 가져올까요?

인공지능의 발전은 수중전의 양상을 근본적으로 바꿀 잠재력을 지니고 있습니다. 중국 연구진이 개발한 인공지능 기반 대잠수함 시스템은 현재 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면 적 잠수함의 생존 확률을 단 5%까지 낮출 수 있습니다. 이는 20척의 잠수함 중 단 한 척만이 탐지 및 공격을 피할 수 있다는 것을 의미합니다.

이 시스템은 음파탐지기 부표, 수중 센서, 레이더, 해수 온도 및 염도와 같은 해양학적 매개변수 등 다양한 센서에서 얻은 데이터를 활용하여 해양에서 지능형 지휘관 역할을 수행합니다. 기존의 탐색 방식과 달리, 이 인공지능은 실시간으로 판단을 내리고 잠수함의 대응 조치에 적응할 수 있습니다.

새로운 잠수함 탐지 시스템에는 어떤 기술들이 적용되었습니까?

현대 잠수함 탐지 기술은 인공지능(AI)을 통해 상호 연결된 여러 첨단 기술을 기반으로 합니다. 3계층 아키텍처 시스템은 다양한 센서에서 수집된 실시간 데이터를 결합하는 인식 계층, 의사 결정 구성 요소, 그리고 인간-기계 상호 작용 계층으로 구성됩니다.

소나 부표는 이러한 과정에서 핵심적인 역할을 합니다. 폭 약 13cm, 길이 약 91cm의 이 장치는 항공기나 선박에서 수중으로 투하되어 수면에서는 무선 송신기로, 수중에서는 수중 음파 탐지기로 작동합니다. DIFAR 소나 부표와 같은 최신 시스템은 5~2,400Hz 주파수 범위의 음향 신호를 탐지할 수 있으며, 최대 305m 수심에서 최대 8시간 동안 작동할 수 있습니다.

자기 이상 탐지는 또 다른 중요한 요소입니다. 잠수함은 주로 강자성 물질로 만들어져 주변의 지구 자기장을 왜곡합니다. 이러한 자기 신호는 항공기에서 측정할 수 있으며, 최신 인공지능 시스템은 약한 신호를 간섭으로부터 구분하는 데 도움을 줍니다.

기존의 잠수함 위장법이 효과를 잃어가는 이유는 무엇일까요?

기존의 잠수함 스텔스 기술은 방음재, 각진 선체 형상, 그리고 차폐된 프로펠러 등을 통해 음향 신호를 줄이는 데 중점을 두었습니다. 이러한 방법들은 일반적인 소나 시스템에는 상당히 효과적이었지만, 인공지능 기반의 다중 센서 시스템에는 한계가 있습니다.

새로운 AI 시스템은 지그재그 기동, 기만 장치 사용, 은신처 활용 등 일반적인 잠수함 대응책에도 반응합니다. 잠수함이 기만 목적으로 무인 드론을 사용하더라도 AI는 탐지 능력을 유지합니다.

기후 변화는 수중 음향에 변화를 일으켜 특히 문제가 됩니다. 해수 온도 상승과 염분 농도 변화는 수중 음파 전파에 영향을 미쳐 잠수함 작전에 기회와 위험을 동시에 제공합니다.

양자 센서는 잠수함 탐지에 어떤 역할을 하나요?

중국은 드론 기반 양자 센서를 개발했는데, 이 센서는 해저 자기 이상 현상을 매우 정밀하게 감지할 수 있습니다. 이 시스템은 자기장의 영향을 받는 루비듐 원자를 이용한 결맞음 포획 트랩 원자 자기계측기를 사용합니다.

웨이하이 인근 해역에서 실시된 시험에서 이 시스템은 2.517나노테슬라의 탐지 정확도를 달성했으며, 보정 후에는 0.849나노테슬라까지 향상될 수 있었습니다. 이 기술은 지구 자기장이 지표면과 거의 평행하게 뻗어 있어 기존 센서의 한계가 드러나는 남중국해와 같은 저위도 지역에서 특히 효과적입니다.

잠수함 추적을 위한 3계층 AI 아키텍처는 어떻게 작동합니까?

중국 연구진이 개발한 이 시스템은 복잡한 3계층 구조를 통해 작동합니다. 인식 계층은 음파탐지기, 레이더, 자기 이상 탐지기 및 해양 관측 센서에서 얻은 실시간 데이터를 결합하여 역동적인 수중 환경 지도를 생성합니다.

의사결정 계층은 이 데이터를 분석하여 수색 전략과 잠수함 기동에 대한 필요한 대응 방안을 결정합니다. 세 번째 계층은 시스템과 인간 조작자 간의 자연어 통신을 가능하게 하여 병사들의 인지 부담을 줄여줍니다.

이 시스템은 자동화된 의사 결정을 위해 다양한 AI 에이전트를 조정할 수 있으며, 공중, 해상 및 수중 플랫폼을 아우르는 완전 통합형 다중 영역 추적을 가능하게 합니다.

안보 및 국방 허브 - 조언 및 정보 제공

안보 및 방위 허브 - 이미지: Xpert.Digital

안보 및 국방 허브는 기업과 기관이 유럽 안보 및 국방 정책에서 역할을 강화할 수 있도록 전문적인 조언과 최신 정보를 제공합니다. 특히 중소기업 연계 국방 실무 그룹(SME Connect Defence Working Group)과 긴밀히 협력하여 국방 분야에서 혁신 역량과 경쟁력을 더욱 발전시키고자 하는 중소기업(SME)을 적극적으로 지원합니다. 이러한 중심적인 소통 창구로서, 허브는 중소기업과 유럽 국방 전략을 연결하는 중요한 가교 역할을 합니다.

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이것이 핵 억지력에 어떤 의미를 갖는가?

잠수함은 지상 기반 미사일, 전략 폭격기, 해상 기반 시스템으로 구성된 핵 3축 체계의 핵심 요소입니다. 탄도 미사일 잠수함(SSBN)은 탐지가 어렵고 신뢰할 수 있는 2차 핵 공격 능력을 제공하기 때문에 이 3축 체계에서 생존성이 가장 뛰어난 요소로 여겨집니다.

미국은 현재 오하이오급 SSBN 14척을 운용하고 있으며, 각 잠수함은 최대 20발의 다탄두 독립추진 잠수함발사탄도미사일(SLBM)을 탑재할 수 있습니다. 이 잠수함들은 은밀성과 핵탄두의 정밀한 투하에 특화되어 설계되었습니다.

잠수함이 상대적으로 은밀하게 작전할 수 있는 능력을 잃게 된다면, 이는 잠수함의 억지력에 심각한 영향을 미칠 것입니다. 미 국방부는 국가 핵탄두의 최대 70%를 전략핵잠수함(SSBN)에 배치할 계획이며, 이는 SSBN의 전략적 중요성을 강조합니다.

서방 해군들은 이러한 상황 전개에 어떻게 대응하고 있는가?

미 해군은 이미 인공지능 기반 잠수함 탐지 시스템 개발에 착수했다. 찰스 리버 애널리틱스는 적 잠수함의 자기 신호를 분석하여 식별하는 인공지능 기반 시스템인 MAGNETO 개발 계약을 100만 달러에 수주했다.

MAGNETO 시스템은 계층적 접근 방식을 사용하여 여러 단계를 거쳐 신호 식별을 점진적으로 개선합니다. 이를 통해 실시간 데이터 처리가 가능하며, 관련 신호만 상세 분석을 위해 전달되도록 보장합니다.

울트라 마리타임(Ultra Maritime)은 잠수함 탐지 능력을 신속하고 비용 효율적으로 향상시키는 경량의 배치형 소나 시스템인 시 스피어(Sea Spear)를 개발했습니다. 이 시스템은 유인 또는 무인 수상 및 수중 플랫폼에서 배치할 수 있으며, 고성능 장거리 탐지 시스템으로 확장 가능합니다.

이 기술이 해상전에 어떤 영향을 미칠까요?

인공지능 기반 대잠수함전의 도입은 '보이지 않는' 잠수함 시대의 종말을 예고할 수 있다. 이는 제2차 세계대전 이후 해상 패권 유지에 핵심적인 역할을 해온 잠수함의 중요성을 고려할 때, 해양 전략의 근본적인 변화를 의미한다.

독일의 212CD형 잠수함처럼 음파탐지기 탐지 신호를 최소화하도록 설계된 각진 선체나 스웨덴의 A-26 블레킹에급 잠수함과 같은 최신 스텔스 잠수함도 이러한 새로운 탐지 시스템에 비해 효과가 떨어질 수 있습니다. 항공 분야의 스텔스 원리를 수중 영역에 적용하는 것은 당초 예상보다 훨씬 복잡한 것으로 드러나고 있습니다.

핵추진 버지니아급 잠수함에 무인 잠수정(UUV)을 통합하는 것은 이미 수중전 양상을 혁신적으로 변화시키고 있습니다. 이 획기적인 기술은 자율 발사 및 회수 작전을 개선하고 전자전은 물론 정보, 감시 및 정찰 작전을 강화합니다.

대응책과 방어 전략은 어떻게 진화하고 있습니까?

첨단 탐지 기술의 발전은 동시에 혁신적인 대응책의 등장으로 이어진다. 레이더 시스템이 스텔스 항공기에 대응하기 위해 발전해 온 것처럼, 소나 시스템 또한 스텔스 잠수함을 탐지하기 위해 더욱 정교해지고 있다.

중국은 인공지능(AI)으로 제어되는 어뢰를 개발 중인데, 이 어뢰는 실제 잠수함과 수중 기만체를 구별할 수 있습니다. 초기 시험 결과, 이 시스템은 평균 92.2%의 정확도로 실제 목표물과 기만체를 구분할 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 시스템은 정교한 기만체를 사용하더라도 탐지율을 약 61%에서 80% 이상으로 향상시켰습니다.

영국 해군은 첨단 센서 시스템을 탑재한 네트워크 연결 무인 차량으로 구성된 북대서양 상공의 영구 방어벽인 '캐봇 프로젝트'를 계획하고 있습니다. 이 방어벽은 전략적으로 매우 중요한 의미를 지니며, 개발 속도 또한 혁신적일 것으로 기대됩니다.

구현 과정에서 어떤 어려움이 있을까요?

인공지능 기반 대잠수함 시스템 구현에는 다양한 기술적, 전략적 과제가 있습니다. 잠수함에서 발생하는 자기장 신호는 극히 미약하여, 600미터 거리에서는 약 0.2나노테슬라, 100미터 길이의 잠수함의 경우 500미터 거리에서는 약 13.33나노테슬라에 불과합니다.

다른 금속 물체 및 전기 장치로 인한 간섭은 또 다른 문제를 야기합니다. 인공지능과 머신러닝은 주변 소음에서 관련 신호를 분리하고 추출하는 데 도움을 줍니다.

미 해군은 인공지능 기술을 활용한 전술적이고 진화적인 대잠전 구현을 단계적으로 추진하고 있습니다. 목표는 음향 탐지기 운용병을 기계로 대체하는 것이 아니라, 훈련 및 작전 중에 인공지능 지원 기술로 이들을 보조하는 것입니다.

어떤 국제적 파장이 예상됩니까?

중국의 첨단 대잠 기술 개발은 이미 국제적인 반발을 불러일으켰습니다. 전문가들은 이러한 시스템이 중국의 항공모함 보호 및 성공적인 상륙 작전 수행에 매우 중요하다고 보고 있습니다.

또한 중국의 공중 대잠 항공기가 탄도 미사일 잠수함이 순찰 및 발사 기지로 이동할 때 보호하는 임무를 맡고 있다는 점도 중요합니다. 중국은 공중 대잠전을 해군 핵 억지력의 핵심 요소로 간주합니다.

탈레스는 실시간으로 다양한 센서의 데이터를 융합하고 이질적인 데이터를 분석할 수 있는 통합 음향 시스템인 블루스캔(BlueScan)을 개발했습니다. 인공지능 기술을 기반으로 하는 블루스캔은 협력적인 대잠수함전을 강화하여 미래의 복잡한 도전 과제에 대비해 해군의 전략적 입지를 확보하는 데 도움을 줍니다.