미국 국방성(US Department of Defense) 산하 고등방위연구계획국(Defense Advanced Research Projects Agency. 이하, DARPA)의 '공중전의 진화(Air Combat Evolution. 이하, ACE)' 프로그램에 따라 개발된 인공지능(AI) 알고리즘이 컴퓨터 화면 속에서 비행하는 모의 F-16을 제어하는 ​​것에서 비행 중인 F-16을 실제 제어하는 ​​것으로 진화됐다.

2022년 12월 초, ACE 알고리즘 개발 연구팀은 美 공군시험조종사학교(Air Force Test Pilot School, TPS)에서 X-62A 또는 '가변형 기내 시뮬레이터테스트 항공기((Variable In-flight Simulator Test Aircraft. 이하, VISTA)로 알려진 특수 개조된 F-16 테스트 전투기에 AI 소프트웨어를 탑재시키고 에드워즈 공군 기지에서 며칠에 걸쳐 여러 차례 비행했다.

이 시험 비행을 통해 AI 에이전트가 17시간 이상의 비행에서 전투기를 조종할 수 있음을 입증했으며, 귀중한 실시간 비행 데이터를 구축했다.

ACE의 DARPA 프로그램 매니저 라이언 헤프론(Ryan H Hefron) 중령은 "DARPA, 공군시험 조종사학교, 공군연구소 및 수행기업 간의 뛰어난 팀워크와 조정 덕분에 ACE 프로그램의 모든 영역에서 2단계에서 빠른 진전을 이루었습니다."라며, "VISTA를 통해 계획된 하위 단계를 건너뛰고 본격적인 구현으로 바로 진행함으로써 프로그램을 간소화할 수 있었고, 1년 이상을 절약하고 실제 비행 조건에서 AI 에이전트의 능력을 확인할 수 있었습니다"라고 말했다.

이 AI 에이전트는 DARPA와 전술 AI(Tactical AI)를 기반으로 인간과 무인시스템과의 협업(Manned/Unmanned Teaming), 인지무선네트워크(Cognitive Radios and Networks. CRNs), 전술적 자율 네트워크 관리(Tactical Autonomous Network Management), 인지전자전(Cognitive Electronic Warfare) 등의 분야를 주력사업으로 펼치는 류봉균 CEO의 '에피시스 사이언스(EpiSys Science)'를 비롯한 피직스AI(Physics AI), 쉴드 AI(Shield AI), 존스홉킨스대학교(Johns Hopkins University) 응용물리연구소(Applied Physics Lab, APL) 등이 함께 개발했다.

록히드 마틴(Lockheed Martin)의 고도로 개조된 2인승 F-16 전투기는 다양한 항공기 유형의 비행 조종 특성을 시연하도록 프로그래밍할 수 있다.

특히, 에피시스 사이언스는 심층신경망과 전문가시스템을 적절하게 혼합한 하이브리드 기반의 전술 AI 에이전트가 시험 비행에 참여한 전투기 조종사들로부터 신뢰성과 성능에서 가장 높은 평가를 받았다고 한다.

이에 본지와의 인터뷰에서 유 대표는 "챗GPT와 같은 생성 AI 및 대형언어모델(LLM) 등에 대한 관심과 논의로 온통 도배되어 있는 시대에 살고 있는 지금, 자율전투비행같은 기술은 챗GPT와는 정반대에 위치하는 있지만, 작금의 초거대모델에 대한 관심에 묻혀서 열외로 여겨지는거 같네요"라고 구현된 AI 기술에 대한 아쉬움을 표했다.

이어, 유 대표는 "하이브리드 모델에 기반한 에이전트들이 F-16을 완벽하게 제어하면서 도그파이트를 수행한 역사적인 실험이었습니다"라며, "인공지능파일럿 같은 엣지 AI 모델은 GPU용량이 아주 작거나 없는 플랫폼에서 클라우드 도움 없이 실제 조종사가 신뢰할 수 있는 행동을 실시간으로 작동시켜야 하며, 밀리터리 AI에서 절대적으로 필요한 분야입니다"라고 말했다.

먼 미래에는 모든 공중전이 무인 전투기끼리 싸우게 되고 인간은 그냥 지상에서 구경하고 있을 수도 있다. 하지만, 전투기 제작비가 엄청나게 낮아지지 않는 이상, 살상용 무기가 전투기에 탑재되는 이상, 그리고 결코 실수하지 않는 인공지능이 만들어지지 않는 이상, 당분간의 미래 공중전에는 인간 탑건이 필요할 뿐더러 이들이 공중전에서 해야 할 일은 더 중요해질 것이다.

마지막으로 유 대표는 "그러나 확실한 것은 인간 조종사가 직접 전투기를 조종할 필요는 없어질 것이고, 이는 앞으로 전투기 조종사의 훈련과 전장(戰場)의 영공(領空) 전략에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다"라고 덧붙였다

한편, 2019년에 시작된 ACE 프로그램은 도전 과제로 인간-기계 간의 협업을 통해 공중전(도그파이트라고 함)을 위한 신뢰할 수 있고 확장 가능하며, 인간 수준의 AI 기반 자율성을 개발하는 것을 목표로 한다. 이 AI 에이전트의 비행 성공은 지난 13일(현지시간) DARPA가 공개했다.

참고로 2020년 8월 시뮬레이터에서 진행된 DARPA 주관 '알파도그파이트(AlphaDogfight) 체험'에서 인공지능(AI) 조종사와 미 공군의 탑건 조종사(콜사인: Banger)와의 가상 공중전(Dogfight)에서 AI의 일방적인 승리였다.