드론(14) : 안티드론

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<안티드론>

4차 산업혁명 시대를 이끌 핵심 산업으로 꼽히는 드론이 4차 산업혁명을 주도하는 주요 기술로 여러 가지 면에서 인간에게 유용하지만 이에 대한 부작용도 만만치 않다. 가장 심각하게 생각되는 것이 불법드론 공격이다.

드론의 장점은 소형의 무인항공기이면서 원격조종을 기반으로 하는 기술적 특성으로 인해 각종 자폭 테러에 악용되기 십상이다. 드론 테러는 원격 조종이나 자율 조종을 통해 조종자가 외부로 드러날 가능성이 낮고, 적은 비용으로도 큰 피해를 줄 수 있는 장점이 있다. 또한, 공중으로 이동하므로 목표물로 이동이 자유로워 어렵지 않게 목표를 타격할 수 있어 사전에 대응하기가 쉽지 않다.

당연히 이를 무력화시켜야 하는데 이를 안티 드론(Anti-Drone) 기술이라 한다.

2015년 일본 총리 관저에는 소량의 방사성 물질을 담은 드론이 날아들었으며 2016년 10월 이슬람 무장단체인 IS는 초소형 자폭용 드론으로 이라크를 공격해 4명의 사상자를 발생케 했다. 2018년 8월에는 마두로 베네수엘라 대통령이 수도 카라카스의 국가방위군 창설 기념식장에서 연설하던 중 인근에서 폭약을 실은 드론 여러 대가 폭발했다.

항공당국은 리튬전지가 탑재된 드론이 비행기 엔진에 빨려 들어가는 것이 새가 항공기와 충돌하는 버드 스트라이크가 벌어질 때보다 훨씬 더 위협적이라고 분석한다. 충돌 시 파괴력도 새보다 더 강하기 때문으로 각국 공항들은 드론 출몰에 초 비상이다. 2018년초 영국 런던 히스로공항 인근에서 ‘드론이 나타났다’ 신고에 항공기 운항이 한 시간가량 중단되기도 했다. 2018년 12월 런던 개트윅 공항에서도 활주로 인근에 미확인 드론이 출현하는 바람에 36시간 동안 항공기 700여 편 운항이 차질을 빚으면서 승객 12만 명의 발이 묶였다.

한국 공항도 이와 다르지 않다.

<신라대학교드론관제센터>에 따르면 올해 2010년 1월부터 9월까지 김해공항 인근에 드론이 무단으로 출현한 횟수는 1,388번이다. 이곳에서 불법 드론을 탐지해 추적해서 무력화하는 ‘안티 드론 시스템’을 가동시키고 있는데 이들의 분석에 의하면 불법 드론의 평균 이동 거리는 3,980m였다. 특히 사람 시야에 들어오지 않는 고도인 150m 이상 비행이 17%인 236건에 이른다고 발표했다.

대부분의 공항에서 육안으로 불법 드론을 감시하는데 눈에 잘 띄지 않는 사각지대에서 불법 비행하는 드론이 상당히 많다고 설명한다. 이를 한국 전체의 15개 국내 공항으로 넓히면 감지되지 않는 드론의 무단 비행은 1년에 약 5,000여 건에 달할 것으로 추정했다.

미확인 드론 출현 사태로 곤욕을 치른 런던 개트윅공항은 이스라엘이 개발한 '안티 드론' 장비인 '드론 돔(Drone Dome)'을 배치했다. 이 시스템은 미사일 방어 체제 '아이언 돔(Iron Dome)'과 원리가 비슷하다. 아이언 돔은 보호하려는 시설이나 지역을 반구형 방공망으로 둘러싼 뒤 접근하는 로켓이나 포탄을 추적해 요격한다. 드론 돔은 레이더로 드론 신호를 수신하고 자체 전자광학 장비로 추적해 조종사와 연결하는 위성항법장치(GPS)를 차단한다. 고출력 레이저를 발사해 수㎞ 떨어진 상공의 드론을 몇 초 만에 파괴하는 '라이트 빔(Lite Beam)'도 탑재할 수 있다.

한국에서 불법 드론이 성행하는 곳 중 한 곳은 원자력발전소 인근으로 알려진다. 대부분 ‘원점미학인’ 불법 비행 즉 누가 어디서 드론을 날렸는지 확인하지 못했다는 것을 의미한다.

 

사우디아라비아 유전 드론 공격

안티 드론 시스템의 필요성을 절감케 한 사례로 가장 크게 부각된 것은 2019년 9월 예멘 후티 반군이 사우디아라비아 국영 석유회사 아람코의 세계 최대 석유 생산 시설인 사우디아라비아 아브카이크 및 쿠라이스 소재 석유 설비 2곳을 드론 공격으로 파괴한 사건이다.

이 공격으로 사우디의 산유량은 하루 570만 배럴로 반 토막이 났다. 전 세계 수요량의 5%에 해당하는 원유가 감소했다.

각국에서 초미의 관심을 보이는 것은 제4차 산업혁명의 여파로 드론 기술이 재빠르게 사회에 안착함에 따라 더욱 소형화되고 고도화된 드론을 이용하여 테러 양상도 다양화될 것으로 예상되기 때문이다.

드론의 테러에 대해서 한국은 심각성이 아직 높지 않은 것은 사실이다. 그러나 공항이나 원전, 유류 저장고 등 국가 주요 시설이나 123층 롯데월드타워 같은 초고층 빌딩도 미확인 드론에 의한 테러나 공격으로부터 결코 안전하지 않은 것은 사실로 이 분야에 촉각을 세우고 있다.

그러므로 한국을 비롯하여 세계각국이 드론 공격을 막기 위해 다양한 안티 드론 기술들이 개발되고 있는데 이의 핵심은 미확인 드론을 탐지‧식별하고 이를 무력화하 시키는 것이다.

드론을 무력화하는 기술은 주로 전파 방해와 해킹, 포획 등으로 분류된다.

 

드론 포획 그물망

전파 방해는 빔건이나 센서 교란 등을 활용하여 드론 관제 전파를 방해함으로써 조종 불능으로 만들거나 드론 제어에 필수적인 센서인 자이로를 교란시키도록 한다. 프랑스 육군의 네로드F5는 드론에 조준하여 방아쇠를 당기면 마이크로파가 발사되어 원격 통신을 방해함으로써 조종자가 통제력을 잃도록 한다.

잘 알려진 안티드론으로 방해 전파나 고출력 레이저를 쏴서 드론이 조종자가 보내는 신호나 위성항법장치(GPS) 신호를 받지 못하게 교란하는 재밍(jamming) 방식이 있다. 한국에서도 2019년 '안티 드론 건'이 개발되었는데 재밍 신호를 발사해 소형 드론을 강제 착륙시키는 데 성공했다.

용인대 이상원 박사는 드론을 제어하는 고유 주파수를 탐지하고 이를 탈취해서 강제로 착륙시키는 스푸핑(spoofing) 방식을 설명했다. 원격 조정기로 움직이는 드론의 보안 취약점을 파고들어 통신 프로토콜을 해킹하는 것이다. 움직임을 방해하는 수준을 넘어 상대 드론을 임의대로 조종하는 기술로 권총처럼 경찰관이 간편하게 휴대하면서 사용할 수 있다.

또한 다른 무인기를 출동시켜 드론과 충돌시켜 파괴하는 드론 킬러로도 있다. 드론 킬러는 최대 시속 180㎞로 표적 드론을 향해 날아가 격추한다.

불법 드론이 문제가 되자 드론의 불법 비행을 신속히 적발하기 위해 기체 신고의 의무조항인 ‘비영리일 경우 무게 12kg 이상’ 규정을 폐지하고 모든 드론을 당국에 등록하게 해야 한다는 주장도 나온다. 등록된 드론이 무단 비행을 하다가 등록번호 등이 식별되면 조종자가 누군지 손쉽게 확인된다.

한 탈북자 단체에서는 드론 한 대를 이용하여 대북전단 1만장을 파주에서 168km를 이동해 살포했다고 발표했다. 단체에서는 GPS추적결과 평양에 안착했지만 사실 확인은 불가능하다는 시각이다. 무게와 거리를 생각했을 때 아주 불가능한 것은 아니지만 현실적으로 한국 대공망에 걸릴 가능성이 있다는 설명도 있는 것은 사실이다. 그러나 그만큼 드론을 비밀리에 작동시키는 것이 가능하므로 규제가 필요하다는 주장이다.

 

드론 낚아채는 독수리 부대

프랑스의 경우 흥미있는 것은 드론 공격 독수리다. 훈련받은 독수리가 미확인 드론이 발견되면 곧바로 공격하는데 효율이 매우 좋다고 한다.

그러나 전문가들은 사우디아라비아와 같이 드론 공격의 국가 산업에 큰 피해를 볼 수 있다는 우려로 드론 자체를 무조건 부정적으로 보는 것은 경계해야 한다고 말한다. 드론이 현재 IoT기술과 결합해 4차 산업혁명 시대의 주역으로 부상하고 있는 이유는 드론으로 인간의 능력을 업그레이드 시킬 수 있기 때문이라는 설명이다.

<새콤>의 코마츠자키 소장은 다음과 같이 말한다.

 

‘인간의 노동력을 쓸데없이 낭비하지 않는 것도 드론을 채용하는 큰 이유중 하나다. 이것은 로봇과 과학시술개발 전체에 해당하는 것으로 드론만의 일은 아니다. (중략) 산업용 로봇의 실용화는 언제나 인건비 절감과 경영 효율화 문제에 국한되지만 인간에게 결코 부정적인 점만 있는 것은 아니다.’

 

이 말은 첨단 기자재 개발에는 반드시 두 가지 문제를 해결해야 한다는 점이다.

첫째 안정성 문제이고 둘째는 인간과의 공생여부다. 세계적인 기업으로 성장한 보안업체 <세콤>의 경우 일본만 하더라도 6,000만〜7,000만 개의 센서가 일본 각지 경비대상 건물에 설치되어 있는데 하나의 건물에 5명의 인원이 동원되더라도 합계 1,000만 명 이상의 인원이 필요하다. 일본 총인구 열 명중 한 명이 경비인원으로 일해야 한다는 뜻인데 이 힘을 덜어주는 것이 바로 인공지능을 장착한 로봇 등이다. 드론이 이 범주에 적합한 것은 의문의 여지가 없다.

그러나 드론의 하드웨어만 강조할 일은 아니다. 엄밀한 의미에서 드론의 활용도는 소프트웨어 즉 프로그래머에 달려있다고 볼 수 있다. 드론 보급의 관건은 하드웨어 뿐만 아니라 소프트웨어의 활성화에 있다는 뜻으로 독자들은 이 지적에 주목하기 바란다. 소프트웨어가 활성화되면 엔터테인먼트, 스포츠, 테마파크, 무대예술, 부동산, 광고, 보도 복지 등 드론의 비지니스 영역은 무한대로 넓어진다. 드론이 차세대 거대 컴퓨터 관련 플랫폼이 될 것이라는 주장도 여기에 기인한다.

인간에게 이롭고 아니고를 떠나 인간의 통제를 벗어나 확산되는 발명품은 인간에게 끊임없는 공포의 대상이 돼왔다. 핵무기를 거론하지 않아도 100년 동안 자동차가 우리의 생활을 얼마나 변화시켰는지 생각해 보면 대부분 자동차가 사람을 더욱 윤택하게 만들었다고 생각할지 모른다. 드론도 적어도 100년 후를 예상하여 대안을 마련해야 한다는 뜻이다. 드론의 부정적인 점만 생각하는 것이 아니라 드론으로 길 잃은 아이도 찾아낼 수도 있다는 점도 고려할 수 있다는 뜻이다. 드론의 피해는 문제점이 무엇인가를 파악하면 생각보다 쉽게 대안을 찾을 수 있다는 뜻과 다름없다.

어느 때보다 드론의 안전성이 부각되므로 보안 안전성을 높이면서도 드론 사용을 활성화할 공생의 지점을 찾아야 한다는 주장이다. 공자님의 말씀 같지만 문제를 만든 것은 인간이므로 해결책도 인간이 만들어야 한다는 뜻과 다름없다.

 

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참고문헌 :

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「영국선 자기장으로… 교도소 불법 배달드론 차단」, 채성진, 조선일보, 2019.02.19

「[IF] 인공위성 뺨치는 '태양광 드론'」, 이영완, 조선일보, 2019.02.21.

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「배민-HDC아이콘트롤스, 아파트 단지 내 배달로봇 개발 협력」, 버섯돌이, WOW Tale, 2020.11.05

「드론 날리는 레미콘·시멘트社 '스마트 혁신'」, 안대규, 한국경제, 2020.11.16

「[오춘호의 인사이트] 전기차·자율주행 감잡은 車업계 "플라잉카는 우리가 주도"」, 오춘호, 한국경제, 2020.11.17.

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