‘적(敵)드론’만 골라 추락시키는 ‘안티드론’ 기술 카이스트가 개발

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문화일보
입력 2023-01-31 14:39
업데이트 2023-01-31 15:34
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김창희
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photo클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 드론 무력화 기술 분류표



김용대 교수팀, 전자파 주입 통해 드론 신경망 마비 추락시키는 안티드론 기술 세계 최초 개발
기존 레이저, 전자파(EMP) 기반 기술비해 저전력 운용 가능…아군 피해 없이 군집드론 공격 가능


대전=김창희 기자

photo클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 김용대 카이스트 전기및전자공학부 교수.

카이스트 연구팀이 드론 공격을 무력화할 수 있는 ‘안티드론’ 기술을 개발했다.

31일 카이스트는 전기및전자공학부 김용대 교수 연구팀이 도심에서 사용이 가능한 협대역 전자기파를 원격에서 드론의 신경망 회로에 발사해 드론을 즉각적으로 무력화하는 안티드론 기술을 개발했다고 밝혔다.

최근 각국 정부는 공항과 국가 중요 시설에서 무인 항공기를 이용한 테러를 방지하기 위해 다양한 안티드론 시스템을 구축하고 있다. 드론을 추락시키거나 원하는 방향으로 제어하는 안티드론 기술은 드론의 다양한 보안 취약점을 이용하여 구현이 가능하다. 우크라이나-러시아 전쟁은 안티드론 기술의 평가장이 되고 있다.

특히 기존에 사용되는 광대역 전자기파을 이용한 안티드론 기술은 주변의 전자·전기 장치에 피해를 일으킨 단점이 있다. 반면 매우 좁은 대역의 협대역 전자기파를 이용한 안티드론 기술은 목표 드론 기종에만 그 효과를 한정할 수 있다.

김 교수 연구팀은 드론 제조사의 제어 유닛 보드가 전자파 주입에 따른 민감도가 다르다는 것을 발견하고 각 제조사별 수집된 민감도를 극대화한 주파수를 분석하였다. 이를 통해 매우 좁은 대역의 협대역 전자파를 주입하더라도 원격에서 드론을 즉각적으로 무력화시킬 수 있음을 입증했다.

이번 기술의 특징은 이렇게 좁은 대역으로 특정 주파수로 전자파 주입을 할 경우 기존의 안티드론 기술과 달리 주변 전자 장치에 미치는 영향을 최소화할 수 있어, 도심에서도 적용 가능한 안티드론 기술이라고 할 수 있다.

뿐만 아니라 같은 제어 유닛 보드를 사용하는 드론들을 이용한 군집 드론 공격 시 이들 드론을 동시에 추락시킬 수 있다. 즉, A 기종을 사용하는 100개의 적 드론과 B 기종을 사용하는 100개의 아군 드론이 동시에 비행하고 있을 때 아군 드론은 전혀 영향을 받지 않으면서 100개의 적 드론을 모두 격추시킬 수 있는 기술로 평가된다.

장준하 연구원과 조만기 연구원이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 보안최우수학회 중 하나인 ‘NDSS (Network and Distributed System Security)’ 심포지움 2023에 채택됐다. (논문명 : Paralyzing Drones via EMI Signal Injection on Sensory Communication Channels)

연구팀은 실내 전자파 차폐 시설을 이용해 10m 거리에서 호버링 비행 중인 드론을 즉각적으로 추락시킬 수 있음을 확인했으며, 공격 거리와 요구 전력 간의 관계를 도출했다. 10m 이상의 거리에 대해선 시뮬레이션을 통해 가능함을 확인했다.

공동 제1 저자인 장준하 연구원은 “드론 제어 유닛 보드의 전자파 간섭(EMI) 취약성을 이용하면 특정 영역의 드론들을 즉시 무력화하는 안티드론 기술로 활용할 수 있음을 보였다”며, “또한 이는 기존의 안티드론 기술이 가지는 주변 전자 장치에 대한 영향을 문제를 해결한 도심에서 적용 가능한 안티드론 기술이며 고도화 연구를 통해 자폭 드론, 집단 드론 공격 등으로부터 국민을 보호하는 기술로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

장 연구원은 이어 “상용화를 위해서는 조향을 잡아주는 안테나 개발 등 후속 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

이번 연구는 한국연구재단 무인이동체 보안을 위한 항재밍 및 무허가 무인이동체 탐지대응 기술 개발 사업과 정보통신기술기획원 융합보안 핵심인재 양성사업 그리고 미 공군과학연구실의 지원을 받아 수행됐다.
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