제2부 알파독파이트: 공중전의 튜링 테스트

6장 DARPA의 도전: 인간 조종사를 이길 수 있는가?

펜타곤 건물 어딘가에서, 2019년 가을, 한 가지 질문이 제기되었습니다. 과연 기계가 인간 전투기 조종사를 하늘에서 이길 수 있을까요.

이 질문은 단순한 호기심이 아니었습니다. 미국 국방고등연구계획국, 흔히 DARPA라 불리는조직이 던진 이 물음은 70년 전 앨런 튜링이 "기계가 생각할 수 있는가"라고 물었던 것만큼이나 근본적인 도전이었습니다.

DARPA는 이상한 조직입니다.

겉으로 보기엔 관료적인 정부 기관 같지만, 실제로는 미친 과학자들의 놀이터에 가깝습니다. 인터넷을 만든 곳도, GPS를 세상에 내놓은 곳도 바로 여기입니다. 스텔스 전투기의 씨앗을 뿌린 것도 이들이었습니다. 불가능해 보이는 것에 돈을 걸고, 실패해도 괜찮다고 말하는 유일한정부 기관이라 해도 틀린 말이 아닙니다. 그런 그들이 이번에는 공중전이라는, 인간의 본능과직관이 지배해온 영역에 도전장을 던졌습니다.

공중전 진화, 영어로 ACE(Air Combat Evolution)라 불리는 프로그램이 그 시작이었습니다. 프로그램 매니저는 댄 야보르섹 대령이었습니다. 콜사인은 '애니멀'. F-16 조종사 출신인 그는동료 조종사들의 심리를 누구보다 잘 알고 있었습니다. 전투기 조종사란 어떤 사람들인가요. 조종간을 쥐고 적과 맞서 싸우는 것을 자존심으로 여기는 사람들입니다. 자신의 목숨을 기계에 맡기라는 말은 그들에게 모욕에 가깝습니다. 애니멀 대령은 이 저항을 정면으로 돌파하기로 결심했습니다.

그는 역사적인 비유를 들어 이 도전의 의미를 설명했습니다.

1939년, 미 육군 참모총장 조지 마셜 장군이 기병대장 존 헤르에게 독일의 전격전에 어떻게 대응할 것인지 물었습니다. 헤르 장군의 대답은 이랬습니다.

말을 트레일러에 싣고 전선까지 이동해 체력을 아낀 뒤, 전장에서 탱크를 압도하겠다고요. 물론 역사는 그의 생각대로 흘러가지 않았습니다.

기병대는 사라졌고, 탱크가 전장을 지배했습니다. 애니멀은 경고했습니다. 지금의 전투기 조종사들이 21세기의 기병대가 되지 않으려면, AI라는 새로운 탱크를 받아들여야 한다고요.

하지만 어떻게 조종사들의 불신을 깰 수 있을까요.

백 번 설명하는 것보다 한 번 보여주는 것이 낫습니다. 백문이 불여일견이라는 옛말이 있지 않습니까. 애니멀은 AI가 인간 최고수를 1대1 공중전에서 이기는 모습을 보여주기로 했습니다. 그것이 바로 알파독파이트 트라이얼의 탄생 배경입니다.

왜 하필 독파이트, 즉 근접 공중전이었을까요.

현대 공중전은 눈에 보이지 않는 먼 거리에서 미사일을 쏘는 형태로 변하고 있습니다. 가시거리 밖 교전, BVR이라 부르는 방식입니다.

그런데 왜 굳이 2차 세계대전 방식의 근접 공중전을 골랐을까요. 여기엔 깊은 이유가 있었습니다.

첫째, 독파이트는 닫힌 세계의 문제입니다. 바둑처럼 규칙은 명확하지만 경우의 수는 거의 무한합니다. 이런 환경은 AI가 강화학습을 통해 실력을 키우기에 최적입니다. DARPA는 독파이트를 더 복잡한 공중전 임무로 나아가기 위한 관문으로 보았습니다.

둘째, 독파이트는 OODA 루프의 극한 시험대입니다. 관찰하고, 방향을 설정하고, 결심하고, 행동하는 의사결정 과정이 찰나의 순간에 이루어지는 곳이 바로 독파이트입니다. 여기서 인간을능가한다는 것은 AI의 연산 속도와 판단력이 인간의 생리적 한계를 넘어섰음을 증명하는 일입니다.

셋째, 신뢰를 쌓기 위한 출발점이기도 합니다. 조종사들은 훈련소 시절부터 독파이트를 통해기본기를 다집니다. 가장 기본적이면서도 가장 본능적인 이 영역에서 AI가 인간을 압도한다면, 조종사들은 AI를 인정할 수밖에 없게 됩니다.

존스홉킨스 응용물리학연구소, 줄여서 APL이 이 대회의 핵심 역할을 맡았습니다. 그들은 콜로세움이라는 이름의 AI 아레나를 만들었습니다. 고대 로마의 검투사들이 싸우던 그 원형 경기장의 이름을 딴 것입니다. 오픈소스 비행 역학 소프트웨어인 JSBSim과 APL에서 개발한 미들웨어, 자율 알고리즘, 시각화 소프트웨어를 결합한 이 시스템은 실시간보다 빠르게 시뮬레이션을

돌릴 수 있었습니다. AI 에이전트들은 이 가상의 하늘에서 수천만 번 죽고 다시 태어나며 싸움을 배워갔습니다.

DARPA는 2019년 8월, 8개의 팀을 선발했습니다.

엘리트 8이라 불린 이들은 다양한 배경을 가지고 있었습니다. 록히드 마틴과 보잉 같은 방산공룡부터, 헤론 시스템즈나 피직스AI 같은 소규모 AI 전문 기업, 조지아텍 연구소 같은 대학 연구팀까지 포함되어 있었습니다. 이들에게 주어진 과제는 F-16 전투기의 비행 역학을 완벽하게이해하고, 상대의 꼬리를 무는 기본 전투 기동을 수행하며, 기관포로 적을 격추하는 알고리즘을 개발하는 것이었습니다. 미사일은 배제되었습니다. 오로지 기체의 기동 성능과 기관포 조준 능력만이 승패를 가르는, 가장 원초적인 형태의 싸움이었습니다.

대회는 세 단계로 진행되었습니다.

2019년 11월의 1차 트라이얼은 전시 경기 성격이었습니다. 이때 AI들은 비행조차 제대로 하지못해 땅에 곤두박질치기 일쑤였습니다. 연구자들은 "초기에는 AI가 비행기를 조종하는 법조차몰랐다. 그냥 추락하지 않으면 다행인 수준이었다"라고 회고했습니다. 하지만 불과 몇 달 만에상황은 급변했습니다.

2020년 1월의 2차 트라이얼에서 AI들은 이미 인간 조종사들이 구사하는 기본 전술을 흉내 내기 시작했습니다. 코로나19 팬데믹으로 프로그램이 연장되면서 5월에 2.5차 트라이얼이 가상으로 추가되었고, 8월의 최종 결선에 이르러서는 인간이 상상하지 못한 기동을 펼치기 시작했습니다.

DARPA 부국장 데이비드 허니는 대회 개막 연설에서 이렇게 말했습니다. "이 프로그램을 구성할 때 반드시 답해야 할 중요한 질문들이 있었습니다. AI 자율 알고리즘이 공대공 전투라는 매우 까다로운 환경에서 실제로 작동할 수 있는지 이해해야 합니다." 대회는 엄청난 관심을 끌었습니다. 93개국에서 약 1만 명이 시청 등록을 했고, 추가로 5천 명이 참여를 희망했습니다.

알파독파이트 트라이얼의 독특한 점은 e스포츠 대회 형식을 채택했다는 것입니다.

APL 팀은 컨트롤 존이라는 코너를 만들어, ESPN의 스포츠센터를 모델로 한 해설 공간을 마련했습니다. 공중전과 자율성 전문가들이 AI와 독파이트의 기초, AI와 인간 조종사의 훈련 방법등을 논의하며 교육적이면서도 흥미로운 분석과 해설을 제공했습니다. 이러한 접근 방식은 전

통적인 방산 커뮤니티를 넘어 더 넓은 대중을 참여시키려는 DARPA의 의도를 반영한 것이었습니다.

이것은 단순한 기술 대회가 아니었습니다. 인류가 오랫동안 독점해 온 하늘의 지배권을 놓고벌이는 최초의 공식적인 시험대였습니다. OODA 루프의 속도 경쟁에서 AI가 인간을 앞설 수있는가. 인간의 직관이 지배하던 영역에서 기계의 계산이 승리할 수 있는가. 2020년 8월, 전세계가 그 답을 기다리고 있었습니다.