Abstract
최근 병력 자원 감소로 함정의 무인화가 해군의 핵심 과제로 부상하고 있으며, 기존 유인 함정의 임무를 무인 수상정으로 대체하기 위한 자율 임무 수행 기술이 주목받고 있다. 특히, 저비용･소형 무인 수상정 개발이 확대되면서, 임무 수행 범위와 지속성 등 단일 무인 수상정 운용의 한계를 보완하기 위한 군집 운용 기술의 필요성 또한 증가하고 있다. 한편, 이러한 기술들을 실제 군사 임무에 도입하기 위해서는 예측 불가능한 상황에서의 반복적인 시뮬레이션 검증을 통해 신뢰성과 안전성을 사전에 확보하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 현재 유인 함정이 수행 중인 연안 경비 임무에 초점을 두고, 복수 무인 수상정의 임무 계획부터 실행까지의 전 과정을 통합적으로 검증할 수 있는 운용 시뮬레이션 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 임무 계획 단계와 임무 실행 단계로 구성된다. 임무 계획 단계에는 무인 수상정 군집이 경비 구역까지 안전하게 이동하기 위한 경로 계획과, 경비 구역 내에서 효율적으로 임무를 수행하기 위한 임무 할당이 포함된다. 임무 실행 단계에서는 앞선 임무 계획 결과를 바탕으로, 심층 강화 학습 기반의 군집 제어를 적용한다. 제안된 방법의 실효성을 검증하기 위해 실제 연안 조건을 모사한 시뮬레이션 환경을 구축하고, 다양한 시나리오에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 검증 결과, 제안된 방법을 통해 복수 무인 수상정이 복잡한 해상 환경에서도 높은 안전성과 운용 효율성을 유지하며 협력 임무를 수행할 수 있음을 확인하였다.