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“안티드론 상용화·국산화, 시장 개척 분위기 유도해야”
“안티드론 상용화·국산화, 시장 개척 분위기 유도해야”
  • 김연균 기자
  • 승인 2021.09.20 18:58
  • 댓글 0
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드론 활용도 높은 만큼 위협↑
통신 파괴 등 공격 대상 확대

거리·탐지율 따라 기술 차이
효율적 대응 위해 복합 운용

산업육성 필수조건 ‘국가표준’
창업유도·기술이전 사업 필요
드론 기술 발달과 함께 위협 요소도 증가하고 있다. 안티드론 산업 생태계 조성을 위한 제도적 지원에 대한 목소리도 높아지고 있다. [사진=프랑스 말루테크]
드론 기술 발달과 함께 위협 요소도 증가하고 있다.
안티드론 산업 생태계 조성을 위한
제도적 지원에 대한 목소리도 높아지고 있다.
[사진=프랑스 말루테크]

[정보통신신문=김연균기자]

민간·상업·군사용 등 다양한 영역에서 드론 활용이 증가하면서 테러와 같은 불법행위 목적의 드론 사용에 대한 우려도 높아지고 있다. 안티드론 기술은 다양한 형태와 크기의 불법·위협 드론을 탐지하고 무력화할 수 있는 시스템으로, 복합적이고 지능적인 안티드론 기술의 중요성이 부각되고 있다.

안티드론은 드론으로 인해 야기되는 범죄나 테러 등 공공의 안녕과 질서를 침해하는 행위를 예방, 탐지, 차단하기 위한 법적·제도적·기술적 차원의 종합적 대응 활동이다.

일반적으로 안티드론 기술은 드론인지 아닌지 여부부터 탐지·식별하고, 위협·불법 가능성이 있다면 이를 무력화한다. 간단히 정리하자면 탐지기술과 무력화 기술로 분류되고 있다.

■적외선부터 음향까지 탐지

드론 탐지 및 식별기술은 음향·레이더·RF 등 다양한 기술들이 사용된다.

각각의 탐지 기술은 탐지거리 및 탐지율에 따라 차이를 보이고 있어 테러 등 위협 수준에 대한 대비를 위해서는 여러 센서를 복합 운용해 드론을 탐지하는 것이 필수적이다.

레이더 탐지 방식은 X-band(8~12㎓) 및 Ku-band(12~18㎓) 대역의 전파를 방사해 반사파의 도달 소요시간, 안테나의 지향 특성 등을 분석해 드론의 위치, 방위, 거리 등을 탐지하는 기술이다. 즉 레이더 반사 면적(RCS)은 물체의 모양, 재질에 따라 달라지는 게 특징이며, 레이더 빔이 설치된 곳보다 낮은 고도의 영역은 탐지가 쉽지 않다.

RF스캐너 기술은 드론과 조종자 간의 통신 주파수를 통해 신호를 분석, 드론과 조종사의 위치를 탐지하게 된다.

산업, 과학, 의료용 기기에서 사용 가능한 주파수 대역인 ISM(Industrial Scientific and Medical) 밴드의 2.4㎓ 및 5㎓ 대역의 RF 신호를 최대 1㎞내의 거리에서 탐지하며, 드론 고유의 RF를 통한 원거리 탐지가 가능하지만 단점으로는 동일 주파수대역에 신호가 혼재할 경우 정확도가 낮아진다. 또한 LTE, 5G 이동통신을 사용하는 드론일 경우 이동통신망 내 네트워크 주소를 추적해야 하는 등 탐지에 일부 제한이 있다.

드론 탐지에는 광학 및 적외선 카메라를 비롯해 음향 센서를 활용하는 경우도 있다.

광학·적외선카메라는 발열 물체가 그 열을 적외선으로 방출하는 성질을 이용해 감지하는 원리다. 물체의 온도가 높을수록 더 많은 적외선이 방출되기 때문에 드론의 프로펠러를 회전시키는 모터가 주된 탐지 대상이 된다.

이 기술은 조류와의 구분이 용이하지만 기후조건에 제한이 있으며 초점을 맞춰 촬영하므로 군집드론의 경우 한계가 존재한다.

한편 드론에서 발생하는 소음을 통해서도 탐지가 가능하다.

음향센서는 300m 내외의 근거리에서 탐지된 드론의 프로펠러 소음 시차(TDoA, 소음이 도착하는 시간의 차이)를 계산해 정확한 위치를 가려낸다.

장점으로는 드론 고유의 소리를 데이터베이스화했기 때문에 드론 종류를 구별하는 데 용이함이 있지만 바람·온도 등 환경 잡음에 취약하며 데이터베이스의 최신화가 필요하다.

SK텔레콤과 육군 53사단이 함께 구축한 '불법 드론 대응 체계. [사진=SKT]
SK텔레콤과 육군 53사단이 함께 구축한 '불법 드론 대응 체계. [사진=SKT]

■GPS 위조 신호로 ‘교란’

무력화 기술은 물리적인 타격을 가하는 하드킬(총기, 레이저, 맹금류 등)과 전파 신호를 이용해 드론을 무력화하는 소프트킬(재밍, 스푸핑 등)기술로 분류된다.

우선 소프트킬 기술 중 전파교란을 뜻하는 재밍(Jamming)은 드론이 사용하는 주파수를 파악해 사용 통신신호보다 더 강한 세기로 주파수의 전파를 발사해 드론과 조종사의 통신을 무력화시킨다.

통신 주파수는 대부분 공개돼 있어 불법드론 레벨이 낮은 우발적·상용제품에 대해서는 재밍을 사용한 제압은 수월하게 구현할 수 있으나 타 기기 간섭 최소화를 위해 안테나를 통해 받은 신호를 여러 방향으로 보내는 것이 아니라 특정한 수신기기에 집중시켜야 하는 빔포밍이 필요하고, 드론이 재밍전파 지역에서 빠르게 이동할 경우 효과가 반감될 수 있다.

주요 국가들은 재밍 기술에 대한 제품화에 속도를 내고 있다.

바텔(Battelle)사에서는 ‘드론 디펜더’라는 전파 방해 빔건을 출시한 바 있으며, 프랑스 육군도무인비행 시스템 신호를 교란하는 첨단 재머인 네로드F5(NEROD F)를 활용한 훈련을 선보이기도 했다. 프랑스 육군의 네로드F5는 드론에 조준해 방아쇠를 당기면 마이크로파가 발사돼 원격 통신을 방해함으로써 조종자가 통제력을 잃도록 한다.

스푸핑(Spoofing)은 GPS시뮬레이터로 지상에서 위조된 GPS신호를 생성해 전파 발생기에 연결, 비행하는 불법 드론에 가짜 GPS정보를 전달해 드론이 원치 않는 방향으로 비행을 유도하는 기술이다.

예를 들어 고도 50m로 비행 중인 드론이 있다고 가정하고 ‘지금 고도 100m로 날고 있다’는 가짜 신호를 보내면 드론이 이를 착각해 원래 설정 고도인 50m로 낮추게 되는 셈이다. 결과적으로 이 드론은 고도 0m로 내려오게 되고 드론 탈취가 가능하게 된다.

이외에도 하이재킹(Hijacking)은 비행기나 자동차 등의 탈것을 납치하거나 무선 전파 또는 통신장비를 도청하는 행위를 말한다.

지오펜싱(Geo-fencing)은 GPS 및 기타 위성 항법 신호를 사용해 드론이 공항, 군사지역 등 안전 또는 보안 등의 이유로 비행이 민감한 지역 부근에서는 자동으로 드론 사용자에게 알리고 비행을 제한한다.

■안티드론 기술 표준 시급

때로는 드론이 위협적인 공격체로 변신하기도 한다.

원전 같은 핵심시설에 대한 드론 공격은 상상할 수 없는 참담한 결과를 초래할 수도 있다.

우리나라에서도 2014년부터 백령도, 삼척, 파주 등지에서 청와대 전경과 군 시설을 촬영하고 복귀하다 추락한 북한 무인기로 추정되는 드론이 발견됐고, 2017년 6월에는 성주의 사드 기지를 촬영하고 복귀하던 북한발로 추정되는 드론이 발견된 바 있다.

지난해에는 수차례에 걸쳐 인천공항에 드론이 감지돼 항공기 운항에 차질을 빚기도 했다.

최근 드론의 지능화·군집화 등 기술 발전에 따라 불법행위의 종류도 증가 추세다.

완전 자율비행이 가능한 드론은 레이더나 통신신호를 추적해 파괴하는 전자전 기능으로 불법드론 대응시스템의 탐지기기를 파괴하기도 한다.

또한 드론에 폭발물을 싣거나 드론 자체로 타격하는 물리적 위협 영역에서 드론으로 데이터를 수집하거나 보호되지 않은 와이파이, 사물인터넷(IoT) 감염 공격 등 사이버 영역으로 확장되고 있다.

드론은 사회경제적으로 다양한 편익을 제공하는 무한한 성장성을 내포하고 있지만 드론으로 인한 공격 가능성도 높은 까닭에 융합보안 차원에서 드론 대응 방안이 필요한 시점이다.

그러나 정부는 지난 1월 제12차 국가테러대책위원회에서 국가중요시설 드론탐지·차단 장비를 단계적으로 도입하고 국내 안티드론기술 개발 및 국가표준 제정을 추진하겠다고 밝힌 바 있으나 현재까지 표준화된 인증은 없는 상태다.

최근 한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 탐지 및 무력화의 국내·외적인 표준화 인증이 없으므로 기술 고도화 및 국산화를 통한 성과물을 기반으로 국제 표준을 획득 할 수 있는 활동이 필요하다는 입장을 내놨다.

또한 KISTEP 관계자는 “지난해 12월 공항시설법 국회 통과를 계기로 불법드론 퇴치 및 포획에 대한 법적 근거가 마련됐다”며 “정부 연구비를 활용해 주요 연구기관의 기존 기초·응용연구 성과를 활용, 기술창업을 유도하고 기업에 기술이전을 돕는 사업을 추진하는 등 안티드론 기술를 상용화·국산화해 시장 개척 분위기를 유도해야 한다”고 지적했다.



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