들어가며 – IT·메타버스 시대의 군사훈련 혁신
[메타X(MetaX)] 정보기술과 메타버스 기술의 발전은 산업 전반에 가상/증강 현실, 혼합현실, 디지털 트윈 등 새로운 도구를 제공하고 있다. 이러한 기술은 군사 훈련 분야에도 급격한 변화를 가져오고 있으며, 미 육군이 추진하는 합성훈련환경(Synthetic Training Environment, STE)이 대표적인 사례다. STE는 병사들이 기지 또는 배치된 지역에서 임무에 필요한 실제 지형과 전장을 가상으로 구현해 훈련할 수 있도록 지원하는 통합 플랫폼으로, 현실과 동일한 3차원 지형·도메인·운용 환경을 제공한다. 단순한 시뮬레이터를 넘어 고도로 몰입적인 환경에서 다양한 시스템과 센서, 지휘통제 체계를 연결해 현실적인 전투 준비태세를 높이는 것이 목표다.
그러나 이러한 복합 시스템은 개발과 유지보수 비용이 매우 높고, 기술 진화 속도에 따라 신속히 진화해야 한다는 과제를 안고 있다. 기존에는 각 무기체계와 훈련 시스템을 별도의 독자적인 아키텍처로 구축해 상호운용성과 확장성이 떨어지는 문제를 겪었다. IT·메타버스 분야에서 잘 알려진 모놀리식(Monolithic) 소프트웨어의 한계를 그대로 답습한 셈이다. 2020년대 메타버스 시장이 강조하는 상호운용성과 인터페이스 표준화, 개방형 플랫폼 개념은 군사훈련에서도 동일하게 중요하다. 이를 해결하기 위해 미 국방부는 모듈형 개방형 시스템 접근(MOSA)을 법령으로 요구하고, 모든 주요 무기획득 프로그램 및 합성훈련환경에 적용하도록 지침을 내렸다. 본 칼럼에서는 STE 구축 배경과 MOSA의 법적·기술적 맥락, 그리고 이를 통해 IT·메타버스 분야가 배울 수 있는 교훈을 상세히 분석한다.
합성훈련환경(STE)의 개념과 발전 배경
복합 전장의 재현과 몰입적 훈련
STE는 여러 훈련체계와 센서를 통합해 전술 환경의 고해상도 재현을 목표로 한다. 미국 육군은 2017년 이후 "스타십 프로그램"이라 부르며 STE를 군수 분야 최대 투자 프로젝트로 규정했고, 납품 일정·예산·수명주기 비용을 감소시키고자 MOSA를 전면 도입하였다. STE는 실내 장비 뿐 아니라 야외 휴대형 시스템, 모바일 기기, 센서 데이터, C4ISR 네트워크를 모두 수용해야 한다. 그 결과, 기존의 폐쇄형 훈련체계(각 무기체계마다 독자적인 시뮬레이터를 개발하는 방식)는 유지보수 비용 상승, 비표준적 인터페이스, 신속한 기술 도입의 어려움이라는 문제를 낳았다.
IT·메타버스 종사자들이 참고할 부분은 STE가 가상훈련, 인공지능, 통신, 센서, 3D 지형 데이터를 통합하는 대규모 시스템이라는 점이다. 이는 메타버스 플랫폼이 게임 엔진, 클라우드, 하드웨어, 컨텐츠 제작자 생태계를 모두 연결해야 하는 것과 유사하다. STE는 디지털 트윈 개념을 활용해 실제 지리와 건물, 지형을 3차원 모델로 구축하고, 전투원의 행동과 임무 데이터를 학습해 시뮬레이션한다. 이러한 몰입형 훈련은 병사들이 다양한 상황에 대비하도록 해 전장 상황 이해도를 높이고 심리적 준비태세를 강화한다.
기존 시스템의 한계와 혁신 동력
STE 개발 전 미국군의 분산된 훈련체계는 각각 고유한 하드웨어와 소프트웨어를 사용해 상호운용성이 낮았다. 새로운 기능을 추가하거나 다른 시스템과 연동하려면 전체 시스템을 재설계해야 했고, 독점 공급자에 의존해 비용이 상승했다. 이에 따라 개방형 표준 채택과 모듈화를 통해 소프트웨어 재사용과 경쟁을 촉진하려는 동력이 마련됐다. IT업계에서는 마이크로서비스, API 우선 전략, 오픈소스 활용 등이 비슷한 맥락에 있다. MOSA는 이러한 철학을 군사 시스템에 적용해, 독립적인 모듈이 표준화된 인터페이스를 통해 서로 연결되는 구조를 목표로 한다.
MOSA – 법적·정책적 근거와 철학
MOSA의 정의와 목적
MOSA는 단일 기술 표준이 아니라 획득 및 설계 전략이다. 미국 국방부 시스템공학 및 아키텍처(SE&A) 지침에 따르면 MOSA는 "공통적이고 공개적인 기술 기준을 사용하는 모듈화된 구조를 통해 경쟁과 기술 교체를 촉진하는 통합 비즈니스 및 기술 전략"으로 정의된다. 즉, 정부와 산업계가 모듈화된 시스템을 공동 설계하고, 표준 인터페이스를 규정해 다양한 공급자가 경쟁·협업할 수 있도록 만드는 전략적 접근이다. MOSA를 법적 요구사항으로 명시한 미국 법령(Title 10 U.S.C. 2446a)은 주요 무기획득 프로그램에서 MOSA 사용을 의무화하며, 2019년 육·해·공군 장관은 공동 메모를 통해 "MOSA가 군사적 성공과 미래의 승리(victory)의 핵심"이라며 모든 프로그램에 MOSA 표준을 포함하도록 지시했다. 이는 단순한 기술 혁신이 아니라 사업 모델과 정부·산업 관계 변화까지 요구하는 대규모 전환이라는 점을 명확히 한다.
MOSA의 핵심 목표는 다음과 같다:
- 모듈화 설계(Modular Design) – 시스템을 교환 가능한 모듈로 분해해 각 모듈을 독립적으로 개발·대체할 수 있게 한다.
- 표준화된 인터페이스(Defined Key Interfaces) – 모듈 간 통신 및 데이터 교환을 위한 인터페이스와 데이터 형식을 공개적으로 정의한다.
- 개방형 표준(Open Standards) – 비독점적이고 검증된 국제 표준을 사용하여 누구나 접근할 수 있게 하고, 상호운용성을 확보한다.
- 경쟁과 혁신 촉진(Competition & Innovation) – 여러 업체가 동일한 모듈을 제공할 수 있게 해 가격을 낮추고 혁신을 촉진한다.
- 검증 및 인증(Certify Conformance) – 모듈이 표준을 준수하는지 확인하고, 지속적인 품질 보증을 수행한다.
MOSA에 대한 이러한 정의와 원칙은 IT·메타버스 분야에서 흔히 사용되는 개방형 API, 모듈화 아키텍처, DevOps 접근과 유사하다. 차이는 군사 프로그램이라는 특수성, 보안 요구사항, 여러 서비스 간 협력체계가 추가된다는 점이다.
MOSA가 필요한 이유 – 비용, 일정, 상호운용성
기존 독점적 시스템에서는 하나의 업체가 전체 시스템을 설계·제작하기 때문에 경쟁이 제한적이고 비용이 지속적으로 증가한다. MOSA를 채택하면 여러 공급자가 모듈을 제공할 수 있어 경쟁을 촉진하고 비용을 낮출 수 있다. 국방 표준화 프로그램(DSP)는 MOSA를 통해 비용 절감, 일정 단축, 기술 업그레이드 기회 제공, 상호운용성 증진을 도모한다고 강조한다. 또한, 여러 플랫폼 간 공통 인터페이스를 유지함으로써 신기술을 빠르게 도입할 수 있고, 기존 모듈을 재사용하여 소요 비용과 시간을 절감할 수 있다.
미국 시스텔(Systel) 블로그는 MOSA의 이점을 다음과 같이 요약한다.
경쟁 촉진과 비용 절감, 일정 단축, 기술 갱신 촉진, 상호운용성 향상. 특히, 전자전과 센서 시스템에서 민첩한 기술 교체가 가능하도록 하여 노후화 위험을 줄이고 첨단 기술을 빠르게 도입할 수 있다. 이는 IT 분야에서 마이크로서비스를 사용해 기능을 독립적으로 배포·갱신하는 것과 유사하다. 또한 MOSA는 오픈 비즈니스 모델(Open Business Model)을 요구해 정부와 기업 간 역할과 책임을 재정의하고, 공급업체에 독점적 지위를 허용하지 않는다. 이러한 구조는 혁신 스타트업과 대기업이 동일한 플랫폼에서 경쟁하고 협업할 수 있도록 한다.
MOSA를 지원하는 표준 – SOSA, FACE, CMOSS 등
MOSA가 체계적인 실행력을 가지려면 MOSA를 지원하는 기술 표준이 필요하다. 이는 시스템 설계 시 공통 프레임워크를 제공해 모듈 교환 가능성과 상호운용성을 보장한다. 미 국방부와 산업계는 다양한 분야별 표준을 개발했으며, 주요 예는 다음과 같다:
| 표준 | 핵심 목표 및 특징 | 메타버스·IT와의 유사점 |
| SOSA(Sensor Open Systems Architecture) |
여러 기관이 협력해 센서 시스템의 개방형 모듈화를 정의한 표준이다. SOSA 컨소시엄은 정부와 산업이 협력해 C5ISR(C4ISR+Cyber) 페이로드를 신속히 배치하고 임무별로 재구성할 수 있는 환경을 조성하는 것을 비전으로 삼는다. 2021년 발행된 SOSA 기술 표준은 통신, EO/IR, 전자전, 레이더 등 다양한 센서 하위시스템을 지정된 모듈과 인터페이스로 규정하여 개발주기를 단축하고 통합 비용을 감소시키려는 목표를 갖는다. |
복합 센서 플랫폼을 모듈화하여 플러그앤플레이 방식으로 조합하는 구조는 메타버스에서 여러 AR/VR 디바이스와 센서를 통합하는 표준화 노력과 유사하다. |
| FACE(Future Airborne Capability Environment) | 항공 전자 소프트웨어를 위한 오픈 아키텍처 표준으로, 코드 재사용과 공통 데이터 모델을 통해 비용과 개발 기간을 감소시키려는 목적을 갖는다. | 게임 엔진에서 표준 API를 사용해 다양한 비행 시뮬레이션 모듈을 결합하는 방식과 유사하다. |
| CMOSS(Combat Mission Systems Open Standards) | 군 차량용 공통 섀시에 전자전·통신·GPS 등 다양한 모듈을 삽입하는 표준으로, 하드웨어 플랫폼을 위한 MOSA 구현이다. | 메타버스 기기에서 CPU, GPU, 센서를 모듈 형태로 교체할 수 있는 구조와 비슷하다. |
| VICTORY, MORA, HOST 등 | 차량 네트워크, 음향 센서, 군용 호스트 프로세서에 대한 표준으로 MOSA 구현 사례다. | IoT 장치 간 통신을 위해 MQTT나 REST API를 사용하고, 하드웨어 플랫폼을 통합하는 원칙과 유사하다. |
이처럼 MOSA는 단일 표준이 아니라 여러 하위 표준의 생태계로 구성되며, 각 분야에 특화된 표준을 조율하여 공통 아키텍처를 형성한다. IT·메타버스에서도 다양한 표준(Ethernet, HTTP, 3D 파일 포맷, VR/AR 인터페이스)이 공존하듯이, MOSA는 도메인 간 상호운용성과 모듈 교체 가능성을 확보하기 위해 다양한 표준을 통합한다.
STE 구축에서 MOSA의 실제 적용 사례
MUSE와 Reconfigurable Virtual Collective Trainer-Air(RVCT‑A)
MOSA가 이론적 개념에 머무르지 않고 실제로 적용된 대표적 사례가 MUSE(Multiple Unified Simulation Environment)와 RVCT‑A다. 미 육군 항공·미사일 센터(AvMC) 소속 JSIL(공동 시스템 통합 연구소)은 MOSA 원칙에 따라 MUSE 소프트웨어를 개발하여 각종 무인항공기(UAV)와 무기체계의 훈련 시스템에 공통 기반으로 사용했다. AvMC는 기존의 각 시스템별 훈련 시뮬레이터를 모듈화된 공통 플랫폼으로 전환했고, 그 결과 동일한 소프트웨어를 다양한 체계에 재사용함으로써 버그 수정과 기능 개선이 모든 시스템에 동시에 적용되는 장점을 얻었다. 이는 IT 산업에서 라이브러리 또는 프레임워크를 공통 모듈로 활용하는 것과 동일하다.
MUSE를 기반으로 개발된 RVCT‑A는 헬리콥터 조종사를 위한 가상훈련기다. MOSA 설계를 통해 기체별 특화 모듈을 교체할 수 있으며, 최신 센서와 통신 시스템을 자유롭게 추가할 수 있다. AvMC 연구진은 MOSA 덕분에 "모든 성능향상과 수정을 한 번에 적용할 수 있고 비용·시간을 크게 절감했다"고 밝혔다. 이는 메타버스 플랫폼에서 새로운 3D 모델이나 인터랙티브 콘텐츠를 플러그인 형태로 추가하는 것과 같은 방식이다.
PDK(Platform Development Kit) – 산업 협력 생태계의 강화
STE 프로그램을 주도하는 미 육군 프로그램 집행관(PEO) STRI는 2023년 STE 정보체계 플랫폼 개발 키트(PDK) 업데이트를 발표했다. PDK는 개발자에게 STE 데이터 패브릭과 상호연동할 수 있는 API와 레퍼런스 코드를 제공하여, 민간 기업과 학계가 서비스나 시뮬레이션 도구를 플러그인 형태로 통합할 수 있도록 한다. PEO STRI는 PDK가 MOSA 인터페이스를 투명하게 공개하고, 산업체가 '플러그 앤 플레이' 방식으로 시스템을 개발하도록 지원함으로써 개발 속도를 향상하고 진입장벽을 낮춘다고 밝혔다. 이는 IT업계에서 SDK(소프트웨어 개발 키트)와 오픈 API를 제공해 서드파티 애플리케이션을 생태계에 끌어들이는 전략과 동일하다.
PDK의 공개는 IT·메타버스 산업이 군사 시장에 진출할 수 있는 기회를 확대한다. 예를 들어, 게임 엔진 개발사가 PDK를 통해 STE 데이터 패브릭에 대한 애플리케이션을 제작하거나, AR 디바이스 제조사가 표준 인터페이스를 사용해 훈련 장비를 연동할 수 있다. 이는 민·군 기술 협력과 상호운용성을 촉진하고, 새로운 비즈니스 모델을 창출할 수 있다.
MOSA와 STE가 메타버스 산업에 주는 시사점
모듈화·개방형 아키텍처의 중요성
메타버스 플랫폼은 다양한 장치와 컨텐츠, 서비스를 통합하는 복합 생태계다. VR/AR 헤드셋, 모바일 기기, 센서, 통신망, 3D 엔진, AI 챗봇 등 수많은 요소를 연결하려면 모듈화된 설계와 표준화된 인터페이스가 필수다. MOSA에서 강조하는 모듈화 설계와 개방형 표준은 메타버스에서도 동일하게 적용된다. 폐쇄적 플랫폼은 단기적으로는 독점적 수익을 얻을 수 있지만, 장기적으로는 혁신과 네트워크 효과를 제한한다. 반면 MOSA식 접근은 여러 업체의 기여와 경쟁을 가능하게 해 생태계를 성장시킨다.
이와 관련해 미국 국방부는 MOSA를 통해 "승리와 성공은 여러 영역에서 정보를 신속히 공유하고 융합하는 능력에 달려 있다"는 철학을 강조했다. 이는 메타버스 산업에서 다양한 플랫폼과 디바이스가 실시간으로 정보를 주고받으며 사용자의 몰입 경험을 창출하는 목표와 맞닿아 있다. 예컨대, 사용자가 VR 헤드셋을 착용한 상태에서 스마트폰, IoT 센서, 클라우드 기반 AI 서비스를 동시에 활용하려면 공통 데이터 포맷과 인터페이스가 있어야 한다. MOSA는 이러한 멀티도메인 연동을 촉진하는 모델이다.
시스템적 이점 – 비용 절감과 기술 갱신
STE 사례에서 보았듯이, 모듈화된 공통 플랫폼은 개발과 유지보수 비용을 줄이고 기능 개선을 빠르게 적용할 수 있다. 메타버스 기업들도 게임 엔진, 3D 모델, 물리 시뮬레이션, 네트워크 코드 등 핵심 요소를 재사용 가능한 컴포넌트로 설계하면 여러 애플리케이션에서 효율적으로 활용할 수 있다. 또한 독점적 포맷을 사용하지 않고 업계 표준(예: glTF, OpenXR)을 채택하면 타사 장치와의 호환성이 향상되고, 개발자 생태계가 확대된다.
한편, MOSA는 기술 갱신(Technology Refresh)을 용이하게 한다. 모듈 단위로 업그레이드가 가능하므로 새로운 센서나 알고리즘을 빠르게 도입할 수 있다. 메타버스에서도 하드웨어 성능 향상에 따라 모듈 교체나 소프트웨어 업데이트를 지원하는 설계가 필요하다. 예를 들어 VR 헤드셋의 디스플레이 모듈이나 센서를 교체할 수 있게 하면 하드웨어 교체 비용을 줄일 수 있고, 소프트웨어 플랫폼도 버전 간 호환성을 유지하며 확장할 수 있다.
생태계 협력과 경쟁 촉진
MOSA는 오픈 비즈니스 모델을 장려하여 정부와 산업 간 협력, 협력사 간 경쟁을 가능하게 한다. 메타버스 플랫폼도 유사한 협력 모델이 필요하다. 엔터프라이즈 소프트웨어 업체, 게임 개발사, 하드웨어 제조사, 콘텐츠 제작자, 통신사 등 다양한 참여자가 공존하는 생태계를 구축하려면 개방형 플랫폼이 필수다. 독점적 생태계보다는 플러그인 스토어, 공개 API, 개발자 포럼 등을 통해 새로운 서비스와 애플리케이션을 쉽게 추가할 수 있어야 한다.
또한 MOSA는 중소기업과 스타트업이 대규모 국방 프로그램에 참여할 수 있도록 진입장벽을 낮춘다는 장점이 있다. 메타버스 산업에서도 스타트업과 크리에이터가 플랫폼에 손쉽게 콘텐츠를 올릴 수 있도록 하는 것이 생태계 확대의 핵심이다.
보안과 신뢰성의 확보
군사 시스템에서 보안은 무엇보다 중요하다. MOSA는 표준화된 인터페이스를 통해 보안 검증과 감사를 용이하게 하면서도, 모듈 단위로 취약점을 격리할 수 있게 해 시스템 전체의 신뢰성을 높인다. 이는 메타버스에서도 중요하며, 사용자 개인정보와 가상 자산을 보호하기 위해 보안 표준, 인증 메커니즘, 분산 신뢰 기반의 아키텍처가 필요하다. MOSA의 인증·검증 체계는 블록체인 기반 자산 관리나 엔터프라이즈 인증 인프라와 연결해 메타버스에서 적용 가능한 참고 사례를 제공한다.
한국과 글로벌 관점 – STE의 가능성과 도전
미국 외에도 세계 각국은 합성훈련환경과 모듈형 아키텍처 도입을 검토하고 있다. 대한민국 국방부는 디지털 전환과 메타버스 트렌드에 발맞춰 K-STE 구축을 위해 연구를 진행 중이며, 연구자들은 한국형 STE에 대한 작전개념과 체계요구사항 정의가 필요함을 제기한다. 여기서 가장 중요한 요소 중 하나가 바로 모듈형 개방형 시스템의 적용이다. 선진 사례를 분석한 전문가들은 한국이 자체 기술만으로 전체 시스템을 개발하는 것이 아니라 글로벌 오픈 스탠다드를 적극 활용하고, 국내외 기업과 협력해 혁신 생태계를 구축해야 한다고 강조한다.
또한 글로벌 메타버스 기업과의 협업도 중요하다. MOSA 기반 STE의 PDK와 유사하게, 개발자 SDK를 제공해 다양한 산업 분야의 참여를 유도하고, AR/VR 콘텐츠 제작자와 메타버스 플랫폼 사업자가 군사훈련 콘텐츠를 공동 개발할 수 있다면 새로운 시장이 열릴 것이다. 그러나 이러한 개방형 플랫폼 도입은 보안 규제와 기술 보호라는 도전도 동반한다. 한국과 다른 동맹국들은 보안성·신뢰성·상업적 경쟁력을 균형 있게 확보할 수 있도록 법·제도적 기반을 마련해야 한다.
앞으로의 전망과 제언
합성훈련환경과 MOSA는 군사·산업·학계·스타트업이 함께 혁신하는 오픈 생태계의 모델을 보여준다. IT와 메타버스 분야 종사자에게 이 사례는 다음과 같은 시사점을 준다.
표준과 모듈화의 가치를 재확인하라. MOSA는 다양한 표준을 통해 모듈을 교체할 수 있게 하고, 이를 통해 기술 혁신 속도를 높인다. 메타버스 플랫폼도 개방형 표준을 중심으로 설계해야 한다.
개발자와 산업 파트너를 위한 SDK/PDK를 제공하라. STE의 PDK는 외부 개발자의 참여를 촉진하고 생태계를 확장한다. IT 기업 역시 외부 개발자와 공동 혁신을 추구해야 한다.
경쟁과 협력을 균형 있게 설계하라. MOSA는 여러 업체의 경쟁을 허용하면서도 공통 아키텍처를 유지한다. 메타버스에서도 플랫폼 소유자가 독점적 지위를 과도하게 행사하면 혁신을 저해할 수 있다.
보안과 인증을 통합하라. 군사 시스템에서 보안은 필수이며, MOSA는 인증 절차를 체계화한다. 메타버스에서도 신뢰성 있는 인증과 안전한 데이터 교환 체계를 마련해야 한다.
정책과 법률의 지원을 확보하라. MOSA가 법으로 규정되어 성공을 거둔 것처럼, 메타버스의 상호운용성과 개방성도 정부와 표준기구의 정책적 지원이 필요하다. 각국 정부는 혁신과 규제를 균형 있게 설계해야 한다.
나아가 STE와 MOSA의 발전은 사이버·인공지능·데이터 과학 등 첨단 기술이 군사 훈련을 어떻게 변화시키는지 보여준다. STE는 단순히 가상전장을 구현하는 것이 아니라, 실시간 센서 데이터, 머신러닝 기반 행동모델, 빅데이터 분석 등을 통합해 최적의 훈련 경험을 제공한다. 이는 메타버스 플랫폼이 사용자 행동을 분석해 맞춤형 경험을 제공하는 것과 매우 유사하다.
맺음말 – 개방형 혁신으로 미래를 준비하다
합성훈련환경( STE)은 21세기 전장의 복잡성을 가상세계로 가져와 병사들이 안전하고 효율적으로 임무를 준비할 수 있게 해준다. MOSA는 이러한 혁신을 가능하게 하는 사업·기술적 토대로, 개방형 표준과 모듈화를 통해 비용과 일정, 상호운용성, 혁신을 동시에 추구한다. IT와 메타버스 산업에 종사하는 독자들은 MOSA의 원칙이 어떻게 대규모 시스템 설계에 적용될 수 있는지 이해하고, 이를 자신들의 프로젝트와 플랫폼에 반영할 수 있다. 향후 메타버스와 군사훈련이 점차 긴밀히 연결될수록, 개방형 혁신과 협력 생태계가 더 큰 중요성을 지니게 될 것이다. 이제는 폐쇄적이고 독점적인 접근이 아닌, 공동의 성장과 신뢰를 기반으로 한 생태계 구축이 필수적이라는 점을 기억해야 한다.
[저작권자ⓒ META-X. 무단전재-재배포 금지]
