미육군의 지능형 전술작전소 이시우 2003/12/28 479

미육군의 지능형 에이전트 기반 전술작전소

http://www.dema.mil.kr/jour/jour01.html

현재 운영되는 전술작전소(Tactical Operation Center: TOC)의 비 능률성, 고도의 복잡성 및 이동성의 부재는 고도로 역동적인 비선형 미래전장에서 전술작전소의 효율성을 저해하게 될 것이다. 현재 전술작전소를 운영하는 데 필요한 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 인력자원은 미래전장에서 예측되는 전술작전소의 이동성을 심각하게 제한한다. 이러한 문제점에 대한 해결책으로 자동화를 통한 과감한 확장으로 시스템 아키텍처의 통합을 비롯해 항공·위성·지상통신의 통합, 소프트웨어 에이전트 아키텍처와 애플리케이션들의 개발과 효과적 사용이 필요하다. 미 육군은 이러한 각각의 분야를 적극적으로 개척하고 있다. 통상적인 클라이언트·서버 그리고 데이터베이스 아키텍처가 육군 전투 지휘체계를 위해 개발 및 실험되고 있으며 전장자동화에 적용될 에이전트 아키텍처와 애플리케이션들에 대한 연구개발, 실용화가 이루어지고 있다. 이 글에서는 전술작전소의 자동화를 위한 기법들과 에이전트 기반의 해법에 대해서 다루고자 한다.

미래 전술작전소: 현행 전술작전소의 기능과 구조는 매우 불만족스러운 수준이다. 이러한 우려는 전술작전소의 비능률성, 고도의 복잡성 그리고 이동성의 부재에 기인한 것이다. 이동성의 문제는 이동간 작전능력의 부재뿐 아니라 고정에서 이동작전으로 전이할 때 낭비되는 시간과도 연관되어 있다.

전술작전소를 운영하기 위한 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 전투력, 인력자원 그리고 현재의 지상통신에 대한 의존도가 현재 혹은 미래전장에서 요구하는 이동성을 심각하게 제한하고 있는 것이다. 미래전장은 현재의 작전보다 훨씬 더 역동적이고 비선형적일 것으로 예상되기 때문에, 이러한 문제는 더욱더 심각해질 것이다. 전술작전소는 전술지휘관으로 하여금 전장의 현재상태를 이해하고 미래의 양상을 예측할 수 있도록 보조하기 위해 존재한다.

이러한 전장에 대한 포괄적인 이해는 전장에서 지휘관의 신속하고 효과적인 결심 수립과 리더십을 가능하게 한다.
감지장비와 같은 다양한 정보수집자원들이 작동되면 방대한 양의 정보가 모아지고 이렇게 다양한 출처로부터 얻어진 정보는 융합된다. 이러한 정보를 바탕으로 작전계획이 전개, 정제, 배부과정을 거쳐 실행되는데 작전 실행과정은 감시되면서 그에 따른 반응계획이 수립되기 시작한다.

복잡한 전장정보 실시간 제공
따라서 전술작전소는 광범위하게 분포되어 이동하는 전투력에 대한 중요하고 매우 민감한 분기점 역할을 하게 되는 것이다. 현재의 전술작전소는 능률적이고 매우 이동성이 뛰어난 시스템으로 전화시키기 위해서는 소프트웨어 에이전트 기술과 시각화 기술이 필수적이다. 현재 미 육군의 연대급 전술작전소는 16대의 워크스테이션과 그것들을 지속적으로 운용하는 인력들로 구성되어 있다.

이동 전술작전소 개념은 4단계의 절차로 구성되며 전술지휘소 진화의 요구조건을 만족시키기 위해서 개발되어야 하는 3가지 주된 기술 영역이 있다.
통신능력의 향상을 위해 미군은 이미 대역폭이 좁은 VHF지상통신에 대한 지대한 의존도를 버리고 광대역의 항공·위성 기반 통신체계로 이동하고 있다. 현재의 육군 전투지휘체계는 각각의 분야별로 독립적인 기능을 지원하는 6개의 복잡하고 상호 운용적인 하위체계로 구성되어 있다.

이러한 하위체계들은 현재 전장에서 핵심적인 지휘통제체계의 영역별 기능을 제공하는 요소(정보, 기동, 대공방어, 화력지원, 전투근무지원, 플랫폼 내장체계)로 구성되어 있다. 이러한 하위체계가 완전히 하나의 체계로 완벽하게 통합될 때 즉, 아키텍처, 기반구조, 응용체계의 통합을 통한 시너지 효과를 얻을 때, 잠재되어 있는 막대한 이득을 얻을 수 있다. 이러한 시스템의 통합은 유지, 훈련비용을 감소시키고 상호 교차적인 전장기능별 영역의 운용능력을 증대시키는 효과를 갖게 된다.

지능형 에이전트: 일반적으로 지능형 에이전트라 함은 인간을 대신해서 정보를 찾아내고 여과하며 복잡한 업무를 자동화하고 또한 복잡한 업무를 다른 에이전트들과 협동하여 해결할 수 있도록 구성되는 비교적 최신 소프트웨어 기술이다. 즉, 사용자가 특수한 업무를 위해 구성된 에이전트에 업무를 위임하고 에이전트들과 사용자 혹은 에이전트와 에어전트 사이의 의사소통을 통해서 문제해결에 도달하는 것이다.

현대의 전장에서 발생하는 정보의 양은 방대하고 복잡해서 단순한 데이터베이스 검색에 필요한 전장정보의 추출은 실시간으로 가장 중요한 정보의 도출 뿐 아니라 의사결정 측면에서 신용할 수 없게 된다. 이러한 문제의 해결을 위해 지능형 에이전트는 매우 유용한 방법을 제공하는데 지능형 에이전트는 복잡한 전장 상황에서 발생하는 정보를 종합하여 지휘관에게 발생한 문제를 보고하고 실시간에 그러한 문제를 해결할 수 있도록 정보를 제공하는 역할을 하게 된다.

시각화·에이전트 아키텍처: 단일 시스템으로의 통합 후 중대한 능률 향상을 위한 다음 단계는 축소성, 확장성, 융통성을 갖춘 소프트웨어 에이전트 아키텍처의 개발이다. 시각화와 소프트웨어 에이전트 기술은 밀접하게 연관되어 있다. 왜냐하면 에이전트가 분석한 많은 데이터가 시각화되는 데이터와 동일한 것이고 에이전트가 만들어 내는 정보는 시각화될 필요성이 있기 때문이다.
이것은 지휘관으로 하여금 결정적인 결심수립을 지원하기 위해 고해상도의 지역 개관뿐 아니라 전장에 대한 전역 개관을 제공할 수 있는 것이다. 이러한 동일한 기반체계는 전체 전장의 어느 국소적인 영역에 대한 개관을 보면서 동시에 다른 국소 영역을 관찰하는 능력을 제공함은 물론이고 플랫폼 지휘관들에게 매우 정확한 지역 개관을 제공하게 된다.

제안된 에이전트 아키텍처는 지역 지휘관에 대한 분석도 실행해야 하는 필요성이 있다. 이러한 요구에 대한 예는 다음 절에서 다루기로 하겠다. 또한 강조되어야 하는 것은 많은 에이전트 애플리케이션은 불확실성 또한 전달하고 표시해야 할 필요성이 있다는 점이다.
애플리케이션: 사실 중요 전장 에이전트 애플리케이션은 다양한 종류가 있다. 그러한 이 글에서는 에이전트 접근방법의 축소성과 확장성의 요구사항에 대해 초점을 맞추겠다.
여러 군데 배치되어 있는 전술작전소와 플랫폼들 사이의 의사소통이 축소성의 요구사항을 정의하고 정보, 기동, 군수기능이 확정성의 요구사항을 정의한다. 다음과 같은 시나리오를 생각해 보자. 전술작전소에 있는 부대장은 실행계획에 따라 기동경로들을 선택하였고 예하의 3개 대대에 대한 동시이동, 적과의 교전, 군수 재보급을 예상 계획하고 있다. 계획은 예하부대에 하달되었고 플랫폼들은 작전계획을 실행하기 시작했다.

이렇게 단순한 계획구상에서도 기동 플랫폼뿐 아니라 전술작전소에서의 중요한 에이전트 역할이 강조된다. 전술작전소 안의 전역 기동계획 감시 에이전트는 플랫폼 안의 기동 동시 감시 에이전트와 의사소통을 통해 운용된다. 플랫폼 안의 동시감시 에이전트는 플랫폼들이 기동계획을 수행할 수 없을 경우 그 사실을 플랫폼에 타고 있는 지휘관에게 알리는 임무를 하게 된다.

이 에이전트는 또한 이 같은 작전수행에서의 문제를 전술작전소의 기동 감시 에이전트에게도 알리게 될 것이다. 정보 에이전트는 계속해서 작전에 영향을 미치는 전과 관계된 정보를 감시하고 수집한다. 예를 들어 기동이 계획되어 있던 대대 중 한 개 대대의 기동경로 근처에 적 레이더가 감지되었다고 하면 정보 에이전트는 이 사실을 대대의 모든 플랫폼들의 기동 및 정보 에이전트뿐 아니라 전술작전소의 기동 계획 에이전트에게 알리게 된다.
전술작전소에서의 화력지원 에이전트가 이러한 적의 감시장비를 무력화시키기 위한 공격 계획을 수립한다. 이 공격계획은 전술작전소의 지휘관에게 보고되고 가용한 화력지원력의 부재에 따라 거부된다. 플랫폼 안에서는 이에 따른 반사적인 기동계획이 수립되고 지역 지휘관에게 의해서 수락되면 바로 실행되게 된다.

플랫폼 안의 군사 감시 에이전트는 연료, 탄약 등의 지역 자원의 상황을 계속해서 추적 감시하고 이 정보를 전술작전소의 군수 에이전트에게 상달하게 된다. 전술작전소의 군수 에이전트는 계속해서 교전계획을 지원하는 재보급 계획을 감시하게 된다. 만약 교전시간의 증가, 부대 이동 등으로 재보급 시점이 부적절하게 되면 전술작전소의 군수 에이전트는 재보급 시점에 대한 계획을 다시 수립하게 된다. 여기서 예를 든 애플리케이션은 전술작전소 및 플랫폼 양쪽의 기동, 정보, 군수의 주 기능에서 감시, 경고, 전파, 수집 에이전트의 필요성을 보여주고 있다.

지휘관·참모 의사결정 시나리오 신속 구축
비교적 단순한 에이전트 애플리케이션 아키텍처는 기존의 전술작전소나 각각의 플랫폼에서의 매우 집중적인 인력을 요구하는 작업을 대체하기에 충분하다. 이러한 작업들은 전장 기능별로 구체화되어 있다. 광범위하게 분산된 복잡성의 단계를 채우는 다양한 애플리케이션이 존재하지만 전술작전소 자동화에서 매우 효과적인 낮은 단계의 애플리케이션이 많이 존재한다.

에이전트 접근법이 전술 전장의 광범위한 응용 영역을 포괄하기 위해서는 축소성, 확장성, 융통성을 지녀야 한다는 것은 매우 중요한 문제다. 많은 이러한 작업들은 낮은 단계의 감시, 경고, 획득, 배분의 기능들로 구축될 수 있다. 그러나 여전히 인간·에이전트 사이의 상호작용 문제가 지휘관 및 참모들에게 버거운 문제가 될 것이라는 우려가 남아 있다.

전장의 시각화와 에이전트의 관계를 매우 밀접하게 연결함으로써 인간·에이전트 사이의 의사소통을 더욱 직관적으로 만들 수 있고 또한 에이전트 방법을 이용한 의사결정능력 향상을 위한 내장 훈련 애플리케이션은 에이전트 접근법의 수용을 가속화시킬 것이다. 이러한 내장된 훈련기법은 지휘관과 참모의 의사결정을 지속적으로 향상시키는 시나리오를 신속히 구축하는 능력도 포함하게 된다. 이러한 기능을 내장함으로써 지휘관과 참모는 에이전트 접근법의 활용을 통해 훈련하게 될 것이다.