자율무인무기체계간 전투의 비대칭성에 대한 시뮬레이션 연

국문 초록 (Abstract)

군은 과학기술강군 육성을 위해 4차 산업혁명 기술에 기반한 국방혁신4.0을 추진하고있다. 미래전쟁에서는 전투원과 무인로봇이 협업하며, 궁극적으로는 적과 우리의 자율무인무기체계가 대립하는 새로운 형태의 전투시나리오도 예측이 가능하다. 본 연구에서는 인간 전투원의 판단과 개입이 온전히 제거된 자율무인무기체계 간 전투에서 알고리즘의 성능에 따라 극단적인 비대칭성이 관찰될 수 있다는 연구진의 가설을 시뮬레이션 실험을 통해 검증하고자 한다.

본 연구에서는 자율무인무기체계간의 전투에서 비대칭성을 유발하는 요소로 명중률, 사거리, 피아식별시간 세 가지를 가정했고 각각의 요소에 영향을 미치는 알고리즘의 성능에 따라 전투의 결과가 어떻게 변하는지 알아보기 위해 두가지 상황을 가정하여 실험을 진행했다. 먼저 동일한 장비성능을 가진 자율무인무기체계간 전투시 각각의 알고리즘의 성능이 전투결과에 미치는 영향을 분석한다. 다음으로 장비성능과 개체수가 다를 때 알고리즘의 성능이 전투결과에 미치는 영향을 분석한다. 각각의 상황에서 알고리즘의 성능에 따라 전투결과에 비대칭성이 나타난다면 정책적으로 자율무인무기체계의 알고리즘 성능향상을 위한 관심이 필요할 것이다.

장비성능과 개체수가 동일하다면 알고리즘의 성능에 따라 승률 100%, 생존율 100%, 적 제압율 100%로 비대칭성이 나타난다. 적보다 장비성능이 나쁘고 개체수가 적을 경우 즉 적의 자율무인무기체계의 장비성능이 아군의 5배, 개체수는 3배일 경우 승률은 100%로 비대칭성이 나타난다. 즉 장비성능, 개체수보다 자율무인무기체계의 알고리즘 성능이 전투결과에 가장 큰 영향을 미친다. 단순히 승률을 조금 높이는 정도가 아니라 싸우면 반드시 이기는 수준으로 비대칭성이 나타난다. 그렇기 때문에 우리는 자율무인무기체계 구현하기 위한 노력과 동시에 전투알고리즘의 개발을 병행하여 달라질 미래전쟁을 대비해야한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The military is promoting defense innovation 4.0 based on the 4th industrial revolution technology to strengthen its military power. In the future battlefield, combatants and unmanned robots will collaborate, and ultimately, a new type of combat scenario in which autonomous weapons systems and autonomous weapons systems confront each other can be predicted. In this study, the researchers' hypothesis that extreme asymmetry can be observed depending on the performance of the algorithm in battles between unmanned weapon systems where the judgment and intervention of human combatants are completely removed is verified through simulation experiments. Research includes sensitivity analysis of how the outcome of a battle changes depending on the representative performance (sensor, range, etc.) of an autonomous weapon system and the performance of an algorithm that affects decision-making time, and various policy proposals that can be derived accordingly.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론
• 제2장 기존연구 고찰
• 제3장 시뮬레이션 구현
• 3.1. 실험을 위한 가정사항 4
• 3.3. Measure of Effectiveness 7
• 제4장 실험결과
• 4.1. 운용효과 실험1 : 장비성능이 같을 때 알고리즘의 성능차이가 미치는 영향 분석 9
• 4.2. 운용효과 실험2 : 장비성능, 개체수가 다를 때 알고리즘의 성능차이가 미치는 영향 분석 13
• 4.3. 운용효과 실험3 : 모든 전투알고리즘을 함께 사용할 경우 알고리즘의 성능차이가 미치는 영향 분석 18
• 4.4. 운용효과 실험4 : 청군, 홍군 시작위치를 분리시킬 경우 알고리즘의 성능차이가 미치는 영향분석 19
• 제5장 결론
• 붙 임 시뮬레이션 관련 주요 Matlab Code 23
• 참고문헌 31
• 영문요약 33