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軍迷敘事
朝鮮地雷挑釁,投入無人機與機器人就能解決?在DMZ(非軍事區)難以實施的原因

[비즈한국] 9月21日上午,京畿道坡州西部戰線非軍事區(DMZ)。韓國陸軍第25步兵師直屬搜查隊在進行搜查路線開拓作戰時遭遇爆炸,3名官兵受傷。軍方動用直升機直接進入DMZ進行緊急後送。這是自2015年8月4日木盒地雷挑釁事件以來,時隔11年再次發生和平時期搜查中兵力因地雷傷亡的事件。

朝鮮西部戰線正在完成邊境線化的通電鐵絲網與朝鮮軍隊。照片=金民錫提供

聯合參謀本部的調查結果十分明確。爆炸原因是朝鮮軍隊在軍事分界線(MDL)以南約10餘米處埋設的樹脂(塑膠)反步兵地雷。我方無地雷埋設記錄,國立科學搜查研究院的鑑定結果也顯示,現場檢測出的是褐色異物,而非金屬碎片。聯合國軍司令部與聯合情報調查組透過GPS確認的3處爆炸及埋設點均在MDL以南。軍方將其定性為違反停戰協定的行為。

問題在於,這次挑釁精準擊中了韓軍最脆弱的環節。DMZ內部的監視哨所(GP)和守護南方界限鐵絲網的普通前哨(GOP)警戒依然過度依賴人力。在GOP,每1至3.5公里由一個排負責鐵絲網防務;在GP,旅屬搜查中隊的30至50名精銳兵力常駐掩體進行輪流警戒。在全長260公里的休戰線上,實行三班倒制度,夜間勤務分為前半夜和後半夜,白天還要進行鐵絲網維修和除草工作。士兵們共同反映的困難是睡眠不足,不少哨所甚至連基本的就寢條件都無法保障。

“兵力懸崖”現象進一步動搖了這一結構。韓國國防部公佈了將GOP警戒兵力從2.2萬人削減至6000人水平的構想。這並非現政府任期內的分階段縮減,而是旨在2040年前對軍隊結構進行全面重組的中長期規劃。聯合參謀本部也持相同方針。近期,聯合參謀本部審議了“GP無人化警戒作戰體系”,即撤出DMZ內最前線GP的常駐兵力,改由監視裝備、遠端射擊系統(RCWS)和無人車輛代替。規劃路線圖為:2029年前將東部戰線1個GP轉型為“未來型GP”進行示範運營,2030年代初配備尖端監視裝置,2040年徹底轉變為基於人工智慧(AI)的兵力節省型體系。

目前,已有相當水平的無人化警戒裝備投入使用。以2016年12月陸軍第25師為開端,GOP已部署由光纜(光網)感測器、中近距離攝像頭、熱成像觀察裝備(TOD)和雷達組成的四重監視體系。每50米設定在鐵絲網上的光纜一旦檢測到振動或斷裂,控制室便會發出警報,攝像頭會自動追蹤該區域。自2022年起,第5師GOP開始試運營由穿透植被雷達(FOPEN Radar)、AI熱成像監視裝備和軌道機器人攝像頭組成的“AI示範戰力三大將”。

韓國正在開發的AI基礎多足步行機器人。照片=金民錫提供

問題在於,保障搜查作戰安全的機動型資產無人化依然困難,且效能尚不足夠。此次事件中,也是為了確保聯合國軍調查組進入的路徑而展開作戰時發生了傷亡。此次作戰中投入的新型地雷探測器PRS-20K,是由韓華系統公司結合地表穿透雷達(GPR)與金屬探測器,旨在探測非金屬地雷,於2020年利用國內技術開發並自2022年起實戰部署的裝備。

然而,在國會國政監查中,防衛事業廳廳長李龍傑(音譯)回答稱:“在技術手冊和作戰需求效能(ROC)上,並無將灌木叢區域作為條件的要求。”事實上,該裝備僅憑平地效能就獲得了“適合戰鬥”的評定。軍方此次指出,現場“灌木叢過於茂密,無法將探測器貼近至地面3釐米以內”,是導致未能探測到的原因。這說明在技術限制明顯的情況下,不得不勉強使用裝備。

機器人同樣被困在了茂密的草叢中。事故發生部隊第25師早在6個月前就擁有2臺韓華宇航開發的爆炸物探測與清除機器人KR-1,但在9月21日的搜查路線開拓中,一臺KR-1都未能投入使用。這不僅是KR-1自身的問題,更在於一般的爆炸物探測與清除機器人在此類險峻地形中,同時暴露了機動性和執行時間的侷限性。

從同類裝備的效能資料來看,其結構性侷限更加明顯。美軍自2000年起運用的PackBot 510,宣傳稱其重14.3公斤,最高時速9.3公里,可攀爬60度斜坡,使用2塊BB-2590鋰離子電池可執行4小時,最長可達8小時。然而在實際戰場運用分析中,其平均故障間隔(MTBF)僅為6至8小時,可用率低於50%。

在小巷、建築物內部以及相對平坦的沙漠、市區,1名操作員可在2分鐘內展開並投入使用;但在草木高度過人、泥濘且藤蔓纏繞的DMZ草叢地帶,履帶會被雜草卡住,感測器被遮擋,導致寸步難行。TALON系列機器人同樣是履帶式,號稱時速6.6公里且可連續執行4小時以上,但由於同樣的履帶結構,植被密度過高時車體會受阻,光學與熱成像探測距離也會急劇縮減。總之,行動式、輕量化爆炸物機器人雖然在平地、市區和建築物內有用,但在像DMZ搜查路這樣坡度大且草木叢生的險境中,機動性和執行時間都難以滿足作戰需求。考慮到KR-1是更大型、更重的履帶式機器人,其在草叢地帶的機動制約極有可能比PackBot或TALON更大。

不僅是地面機器人,受地形限制較小的飛行無人機也存在明顯侷限。首先是能源問題。商用四軸無人機大多飛行10至30分鐘後需要充電90分鐘以上。在DMZ的強風和嚴寒條件下,飛行時間會進一步縮短。若要往返掃描前方5公里的搜查路線以尋找地雷痕跡,僅幾十分鐘的續航時間難以完成任務。有線無人機雖可長時間滯空,但受限於線纜長度,機動性較差。

無人地面車輛(UGV)的運用也非易事。韓華宇航的Arion-SMET和現代羅特姆(Hyundai Rotem)的HR-Sherpa等UGV,都是以一定路面條件為前提的裝備。兩者的車寬均達到1.7米,考慮到安全餘量、雙向通行和排水溝,即便單車道也至少需要3至4米寬的夯實路面。若要考慮穩定的雙向通行和裝備展開,理想情況是6至8米寬的雙向軍用道路。這也是朝鮮在DMZ北側建設的戰術道路寬度通常為8至12米,部分路段甚至達到20米的原因。

現代羅特姆開發的具備反無人機監視能力的HR-Sherpa無人地面車輛。照片=金民錫提供

在像DMZ搜查路這樣雜木叢生、地雷密佈的羊腸小道上,不可避免地會發生履帶脫落、翻覆和通訊中斷。因此,若要將UGV用於DMZ作戰,必須首先在南方界限以南的GOP一帶開闢用於物資與裝備移動的軍用道路。這並非意指在DMZ內部鋪路,而是建議沿GOP鐵絲網建立一條UGV能夠安全移動和展開的野外機動路。

四足步行機器人雖然能在陡坡作戰,也能在人行通道上移動,但以目前的技術投入DMZ作戰仍有限制。美國Ghost Robotics公司的Vision 60(Q-UGV)雖然具備IP67等級的防塵防水效能,並宣稱擁有如猛獸般穿過草叢的“盲目運動(Blind Locomotion)”能力,但其規格上持續行走時間僅為3.15小時,續航里程為10公里,混合執行時間為8至10小時,待機時間為21小時。負載能力也僅為10公斤。執行約3小時後需要數小時充電,在溼草和泥濘中容易打滑,若腿部被藤蔓纏繞,行走本身就會出現問題。

因此,必須承認當前無法用無人機和機器人完全替代GP·GOP搜查作戰的現實,並著手開發新的有人/無人複合體系的核心技術。應將植被密度80%、坡度30度、能見度50米設為標準測試環境,在相同條件下比較哪些平臺能完成MDL附近灌木叢中1公里的往返任務,並驗證其是否具備適宜效能。此外,為開發適合DMZ作戰的機器人武器體系,必須從現在起開發可長時間連續執行的混合電源、低噪音多足/履帶混合機動體系,以及透過邊緣AI融合GPR和穿透植被雷達以識別灌木叢下10釐米處地雷的探測演算法。

當然,所有這些改進和裝備擴充計劃,都必須是在遵守停戰協定的前提下進行的GP·GOP警戒裝備擴充。方式應是加強南方界限(SLL)以南的GOP地帶,而非開發DMZ內部。

第一,將GOP鐵絲網上已安裝的光網、TOD、雷達更換並補充為穿透植被雷達ELM-2112FP以及用於警戒/無人機的圓頂型探測與識別感測器。由於是從南方界限高地穿透灌木叢向MDL方向進行監視,可減少違反停戰協定的可能性。

第二,將GP由常駐人員改為非常駐、遠端型。平時GP以最少人員執行或閒置,由GOP控制室進行遠端監視,原有的GP建築像2018年那樣維持原貌,並在必要時制定在聯合國軍司令部通報下暫時進入的程式。

第三,無人地面車輛(UGV)道路不開設在DMZ內,而是開設在GOP後方的補給路和SLL附近的野外機動路上。採用4米寬單車道配雙向避讓點的模式,既能最大限度降低違反停戰協定的風險,又能讓UGV迅速展開以支援搜查作戰。聯合參謀本部提出的“疑似地雷埋設地區”名稱變更、集中運用ISR(情報、監視、偵察)資產以及向基於AI的GOP警戒作戰體系轉型,均可在這一框架內推進。

對於朝鮮的挑釁必須採取強硬手段應對,並務必追究其違反停戰協定的責任。但在此之外,保護我國官兵生命安全、應對“人口懸崖”時代的軍事力量建設也必須並行。韓國雖以躋身世界四大防務產業強國為目標,且能自主製造坦克、潛艇和戰鬥機,但在機器人和無人體系技術方面,仍有不少尚未達到發達國家水平的領域。

更何況,如本次事件所見,我們的DMZ作戰環境是即便世界頂級機器人和無人機也難以執行的地方。這與擁有較多開闊地的烏克蘭戰場環境截然不同,作戰難度不可同日而語。若要解決這一問題,唯有冷靜承認我國的技術水平與侷限,透過大膽的投資與研究開發來克服。

本文由AI自動翻譯。與韓語原文相比可能存在誤差。
김민석 한국국방안보포럼 연구위원

김민석은 미국 워싱턴에 본사를 둔 에비에이션 위크(Aviation Week)의 한국 특파원이자 한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원. 국방일보 등 여러 매체에서 방위산업·국방 전문기자로 활동하고 있다. ‘달란트 투자’, ‘신사임당’, ‘경제한방’, ‘증시각도기’, ‘와이스트릿’ 등 경제·시사 유튜브 채널과 KFN TV ‘리얼웨폰 K’, ‘디펜스 프라임’에 출연해 국제정치와 방위산업 현안을 진단해왔다. 저서로 방위산업 투자 안내서 ‘K-방산에 투자하라’가 있다.

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