미 육군 FLRAA Mission Systems RFI로 보는 차세대 항공전자 아키텍처

미 육군의 FLRAA(Future Long Range Assault Aircraft) 사업은 단순히 기존 헬리콥터를 새로운 기체로 교체하는 사업이 아니다. 공개된 2023년 Mission Systems RFI(Request for Information)를 보면, FLRAA의 차세대 임무체계는 MOSA(Modular Open Systems Approach), 개방형 소프트웨어, 디지털 백본, TSN(Time Sensitive Networking), FACE, CMOSS, SOSA 및 IMA 등을 기반으로 향후 기술을 빠르게 통합하고 업그레이드할 수 있는 구조를 지향하고 있다.

1. FLRAA Increment 2가 요구하는 것은 '업그레이드 가능한 임무체계'

RFI의 목적은 FLRAA Increment 2를 지원하기 위한 미래 Mission Equipment Systems의 기술과 역량을 파악하는 것이다.

특히 미국 육군은 2030 회계연도까지의 기술 성숙도 로드맵을 요구하면서 각 기술에 대해 TRL(Technology Readiness Level), MRL(Manufacturing Readiness Level), IRL(Integration Readiness Level)을 제시하도록 요구했다.

 

여기서 중요한 부분은 단순히 "성능이 좋은 장비"를 찾는 것이 아니라는 점이다.

RFI는 업체의 기술이 MOSA를 어떻게 적용하고, 소프트웨어 기반 애플리케이션을 통해 병사의 요구에 맞춰 기술을 신속하게

업그레이드할 수 있는지를 함께 요구하고 있다.

 

즉, FLRAA의 임무체계는 처음부터 모든 기능을 고정해 놓는 방식보다는 개방형 인터페이스와 소프트웨어 중심 구조를 이용해

지속적으로 발전시키는 방식을 전제로 하고 있다.

 

2. 센서: 여러 장비를 하나의 개방형 체계로 통합

센서 분야에서는 와이어·장애물 탐지, 악천후 및 DVE(Degraded Visual Environment) 대응, 지형추적 및 지형회피, 기상레이더, 상황인식 등의 기능을 요구한다. 또한 향후에는 조종사의 360도 주변 인식을 지원할 수 있는 센서 능력까지 고려하고 있다.

특히 눈에 띄는 부분은 Multipurpose Sensor이다.

 

센서의 기능을 통합해 항공기에 장착되는 하드웨어의 전체 수를 줄이면서도 기존 기능을 유지하는 방향이다.

더 중요한 것은 센서 융합과 알고리즘 같은 소프트웨어에 대해 FACE, FVL Architecture Framework(FAF), DO-178C DAL A를 적용하고, 소프트웨어의 이식성을 요구하고 있다는 점이다.

 

따라서 FLRAA의 센서체계는 개별 센서의 성능뿐 아니라,

센서 → 데이터 → 융합 알고리즘 → 임무컴퓨터 → 조종사 인터페이스

로 이어지는 전체 데이터 흐름을 개방형 구조로 만드는 것이 핵심이라고 볼 수 있다.

 

3. 통신: MOSA와 TSN 기반 디지털 백본

통신 분야에서는 HF, VHF, UHF, SATCOM, Link 16, TCDL/BE-CDL 등 다양한 통신체계를 요구한다. 동시에 새로운 네트워크 웨이브폼을 수용할 수 있는 개방형 구조도 요구하고 있다.

 

특히 통신 장비에 대해 3U VPX와 CMOSS(Modular Open Suite of Standards) 준수를 요구하고 있으며, SWaP-C (Size, Weight, Power and Cooling) 감소와 향후 확장성도 중요한 요구사항으로 제시한다.

 

그리고 반복적으로 등장하는 요구사항이 있다.

바로 Digital Backbone(DBB)에 Native TSN으로 연결되는 것이다.

이는 FLRAA가 각각의 임무장비가 독립적으로 데이터를 주고받는 구조보다, 항공기 내부의 고속 디지털 네트워크를 중심으로 센서·통신·항법·임무컴퓨터 등이 연결되는 구조를 지향한다는 것을 보여준다.

 

4. 항법: GPS가 없어도 비행할 수 있는 구조

항법 분야에서는 기존 항법체계뿐 아니라 A-PNT(Assured Positioning, Navigation and Timing)와 GPS-denied 환경에서의

항법능력을 중요하게 다루고 있다.

 

RFI에는 EGI, M-code, 자립형 정밀 시간원, Doppler 센서, 영상 기반 항법센서, 센서 융합 소프트웨어 등이 언급된다.

즉 GPS 신호가 정상적으로 제공되는 환경만을 전제로 하는 것이 아니라,

관성항법 + 정밀 시간 + 속도 센서 + 영상항법 + 센서 융합

등을 결합해 GPS가 제한되거나 거부되는 환경에서도 항법할 수 있는 방향이다.

 

또한 항법 소프트웨어가 Platform Supervised Autonomy를 지원하도록 요구하고 있다는 점도 주목할 필요가 있다.

 

5. 임무컴퓨터: IMA와 개방형 표준의 결합

FLRAA의 Mission Processing 분야에서는 DO-297 기반 Integrated Modular Avionics(IMA) 컴퓨팅 플랫폼을 요구한다.

또한 ARINC 653 운영체제, 다중 비디오·오디오 스트림, 그래픽 처리, 네트워크, Discrete I/O, Analog Interface 등을 지원하면서 FACE, HOST, CMOSS, SOSA와 같은 개방형 표준을 활용하도록 요구한다.

 

이를 구조적으로 보면 다음과 같은 방향으로 이해할 수 있다.

 

하드웨어 계층

CPU / GPU / FPGA / I/O / Network

 

IMA 및 운영체제 계층

ARINC 653 / Time & Space Partitioning

 

개방형 소프트웨어 계층

FACE / HOST / SOSA / CMOSS

 

임무 애플리케이션

Sensor Fusion / Navigation / Communications / Mission Applications

 

조종사 인터페이스

Display / HUD / HMD / Voice / AI

이러한 구조에서는 특정 하드웨어에 애플리케이션이 강하게 종속되는 것을 줄이고, 향후 새로운 컴퓨팅 장비나 소프트웨어를 추가할 수 있는 여지가 커진다.

 

6. 소프트웨어가 항공전자체계의 핵심이 된다

RFI에서는 FACE를 준수하는 운영체제를 요구하며, I/O 서비스와 API, 런타임 환경 및 애플리케이션에 대해 시간 및 공간 파티셔닝(Time and Space Partitioning)을 요구한다.

 

또한 소프트웨어 애플리케이션은 적절한 DO-178C DAL 수준을 만족해야 하고, 센서·통신·항법·조종사 인터페이스 등을 지원해야 한다.

 

특히 센서 데이터와 데이터베이스를 하드웨어에 종속되지 않는 형태로 통합해 조종석 디스플레이 또는 HUD에 제공하는 구조를 요구한다.

이 부분은 FLRAA가 전통적인 "장비 중심 항공전자"에서 소프트웨어 중심 항공전자(Software-Centric Avionics)로 이동하고 있음을 보여주는 중요한 부분이다.

 

7. AI·ML과 음성 인터페이스까지 조종사 체계에 포함

Pilot Interface 분야에서는 Cockpit Display, HUD, HMD뿐 아니라 AI, Machine Learning, Voice Activation Technology까지 명시하고 있다.

또한 조종사의 업무 부담을 줄이고 음성 명령, 고도화된 Teaming 등의 자율 기능을 지원하도록 요구한다.

 

따라서 FLRAA의 조종석은 단순히 정보를 표시하는 화면이 아니라,

센서 데이터 → AI/ML → 정보 융합 → 판단 지원 → 음성/시각 인터페이스

로 이어지는 인간-기계 협업 환경으로 발전하는 방향을 보여준다.

 

8. FLRAA RFI에서 반복되는 핵심 키워드

이번 RFI에서 특히 주목해야 할 키워드를 정리하면 다음과 같다.

아키텍처	MOSA
소프트웨어	FACE
항공전자	FVL Architecture Framework
네트워크	Digital Backbone / Native TSN
통신	CMOSS / 3U VPX
컴퓨팅	DO-297 IMA
OS	ARINC 653
소프트웨어 인증	DO-178C
센서	Sensor Fusion
항법	A-PNT / GPS-Denied
자율화	Platform Supervised Autonomy
조종사 인터페이스	AI / ML / Voice
확장성	Open Standards / Portability
평가	TRL / MRL / IRL

 

이 키워드들을 하나의 문장으로 정리하면 "개방형 하드웨어와 네트워크 위에 인증 가능한 소프트웨어를 탑재하고, 센서·통신·항법·임무컴퓨팅을 하나의 디지털 백본으로 연결해 지속적으로 업그레이드하는 항공전자 아키텍처"라고 볼 수 있다.

 

9. 업체에게 요구하는 것도 '제품'보다 '통합 가능성'

RFI는 업체에게 단순히 제품의 성능만 제출하도록 요구하지 않는다.

업체는 시스템 설명과 SWaP-C뿐 아니라 기술 요구사항 준수 여부, TRL/MRL/IRL, 기계·전기·데이터 인터페이스, MOSA 지원 여부, 지원 데이터 네트워크, 기존 항공플랫폼 통합 경험 등을 제시해야 한다.

또한 시험성적, 성능자료, 생산능력, 지식재산권 및 데이터 권리, 군수지원, 현장 정비, 신뢰성·정비성 등의 정보도 제시할 수 있도록 하고 있다.

 

따라서 FLRAA에서 중요한 것은 "좋은 장비를 만드는가"뿐만 아니라 "개방형 아키텍처에 얼마나 쉽게 통합할 수 있는가"라는 관점까지 포함한다고 볼 수 있다.

 

10. 정리

2023년 FLRAA Mission Systems RFI를 보면 미국 육군이 차세대 회전익 항공기의 임무체계를 어떤 방향으로 발전시키려 하는지 비교적 명확하게 확인할 수 있다.

 

핵심은 MOSA를 기반으로 한 개방형 구조다.

 

센서, 통신, 항법, 임무컴퓨터가 각각 독립적인 장비로 존재하는 것이 아니라 Digital Backbone과 Native TSN을 통해 연결되고, 그 위에서 FACE, HOST, CMOSS, SOSA, IMA와 같은 개방형 기술이 활용된다.

 

그리고 소프트웨어는 DO-178C와 ARINC 653을 기반으로 안전성과 독립성을 확보하면서 센서융합, AI/ML, 자율화, 음성 인터페이스 등의 기능을 지속적으로 추가할 수 있는 구조를 지향한다.

 

결국 FLRAA Mission Systems의 방향은 단순한 "차세대 항공전자장비 개발"이라기보다는,

MOSA → Digital Backbone → Open Standards → Software Applications → AI/Autonomy

로 이어지는 소프트웨어 중심의 개방형 항공전자 생태계 구축으로 이해하는 것이 적절하다.

 

다만 이 문서는 RFP나 계약 요구사항이 아니라 RFI(Request for Information)이다. 즉, 정부가 산업계의 기술과 역량을 파악하고 향후 FLRAA Increment 2의 현대화 전략을 수립하기 위한 정보수집 문서이며, 문서 자체가 향후 계약이나 조달을 보장하는 것은 아니다.