산악지형에서 소부대 드론 운용 한계 및 극복 방안에 관한 연구 = A Study on the Operational Limitations and Countermeasures for Small-Unit Drone Deployment in Mountainous Terrain

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aims to comprehensively analyze the limitations and countermeasures of employing small-unit unmanned aerial vehicles(UAVs) in mountainous terrain. As approximately 70% of the Korean Peninsula is composed of mountainous areas, drone operations at the squad-to-company level are significantly constrained by terrain and environmental factors. Steep cliffs, valleys, and dense forests, combined with strong winds, low temperatures, precipitation, and radio shadow zones, impose critical restrictions on flight routes, communication stability, visibility, propulsion, and overall mission performance.
Methodologically, this research employs literature review, battlefield case analysis, and technical evaluation of potential solutions. Case studies from the Gulf War, Iraq War, Azerbaijan-Armenia conflict, and the ongoing Ukraine-Russia war are examined to identify operational challenges in complex terrain environments. The findings categorize the key limitations into environmental constraints-terrain, weather, and radio frequency environment-and technical constraints-battery energy density, propulsion and lift capacity, sensor accuracy and durability, and the limitations of autonomous flight algorithms.
To address these issues, several countermeasures are proposed: drone relay modules and Flying-Ad-Hoc Networks(FANET) to overcome communication dead zones, multi-antenna systems to enhance connectivity, SLAM-based navigation reinforcement, and fiber-optic tethered UAVs to ensure operational stability under severe electronic warfare or RF-denied conditions. These approaches are evaluated in terms of practicality and applicability to the Korean mountainous operational environment.
In conclusion, this study systematically identifies the operational limitations of small-unit drones in mountainous terrain and proposes feasible solutions that enhance both effectiveness and survivability. The research provides strategic implications for the integration of drones into future distributed combat and irregular warfare scenarios.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 범위 및 방법 3
• 1.2.1 연구 범위 3
• 1.2.2 연구 방법 3
• 1.3 이전 연구 고찰 6
• 1.3.1 이전 연구 내용 6
• 1.3.2 이전 연구의 한계 9
• 제 2 장 군사용 드론의 개요 10
• 2.1 드론의 군사적 활용 10
• 2.2 소형 드론의 군사적 활용 13
• 2.3 전쟁에서 활용한 드론 19
• 2.3.1 걸프전 20
• 2.3.2 이라크 전쟁 23
• 2.3.3 아제르바이잔-아르메니아 전쟁 26
• 2.3.4 우크라이나-러시아 전쟁 30
• 제 3 장 산악지형에서 소부대 드론 운용의 한계 34
• 3.1 산악지형에서 국내외 군 작전 운용 사례와 한계 34
• 3.2 환경적 제약 측면 38
• 3.2.1 지형적 제약 39
• 3.2.2 기상 및 대기 41
• 3.2.3 전파환경 43
• 3.3 기술적 제약 측면 46
• 3.3.1 배터리 용량 및 에너지 밀도 47
• 3.3.2 추진력과 양력 생성의 물리적 한계 49
• 3.3.3 센서 정확도 및 내환경성 한계 50
• 3.3.4 자율비행 알고리즘의 제한 52
• 제 4 장 산악지형에서 소부대 드론 운용 극복 방안에 관한 연구 55
• 4.1 소부대의 정의와 역할 55
• 4.2 군사적 관점에서 산악지형의 정의와 한반도 지형의 특징 60
• 4.3 국내외 산악지형에서 드론 운용사례 66
• 4.3.1 정찰 및 감시 66
• 4.3.2 수색 및 구조 69
• 4.3.3 통신 중계 72
• 4.3.4 보급 및 지원 75
• 4.4 산악지형에서 소부대 드론 운용 극복 방안 80
• 4.4.1 드론 중계 모듈 80
• 4.4.2 FANET 84
• 4.4.3 중계 드론 88
• 4.4.4 다중 안테나 92
• 4.4.5 SLAM 95
• 4.4.6 광섬유를 활용한 유선 운용 100
• 제 5 장 결 론 103
• 5.1 연구결과에 대한 결론 103
• 5.2 연구의 한계와 향후 연구방향 104
• 참 고 문 헌 107
• Abstract 119