​"드론 수백 대 날아도 원하는 표적만" KAIST, 안티드론 기술 개발

제조사마다 드론 제어 유닛 보드 전자기파 민감도 다른 점에 착안

좁은 대역에서 전자기파 송출... 주변 기기 피해 없이 목표 드론 공격

드론 군집 비행 중에도 아군 피해 없이 목표한 적 드론 기종만 격추

[사진=게티이미지뱅크]

한국과학기술원(KAIST)은 김용대 전기및전자공학부 교수 연구팀이 도심에서 사용 가능한 안티드론 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.

안티드론은 드론 등 무인 항공기를 이용한 테러에 대비해 드론을 추락시키거나 원하는 방향으로 제어하는 기술이다.

연구팀은 기존의 광대역 전자기파 대신, 협대역 전자기파를 원격에서 드론 회로에 주입해, 즉각 무력화하는 기술을 개발했다. 광대역 전자기파의 경우 주변 전자·전기장치에도 피해를 일으켜 도심 사용이 어려웠다. 반면, 이번 기술은 매우 좁은 대역의 전자기파를 이용해, 목표한 드론에만 효과를 한정할 수 있다.

연구팀에 따르면 드론 제어 유닛 보드는 제조사마다 전자기파 주입 민감도가 다르다. 이에 착안해 각 제조사별로 수집한 민감도를 극대화한 주파수를 분석했으며, 협대역 전자기파로도 드론을 무력화할 수 있음을 입증했다.

기존 안티드론 기술과 달리, 주변 기기에 미치는 영향을 최소화할 수 있어 도심에서도 활용 가능하다. 뿐만 아니라 여러 드론이 뒤섞여 있는 상태에서도 원하는 드론만 추락시킬 수 있다. 예를 들어 A라는 기종의 적 드론 100여 대와 B라는 기종의 아군 드론 100여 대가 동시에 비행하더라도, 적 드론만 격추시킬 수 있는 기술이다.

KAIST 장준하 연구원과 조만기 연구원이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 보안최우수학회 중 하나인 'NDSS' 심포지엄 2023에 채택됐다.

이번 연구의 핵심 아이디어는 드론 자세를 제어하는 '관성 계측 장치(IMU)'와 제어 유닛 보드의 통신을 방해해, 자세 제어가 불가능하도록 만드는 점이다. 사람의 달팽이관이 손상되면 균형을 잡기 어려운 것과 같은 이치다. 통신 방해 방식으로는 전자기파 간섭 취약점을 이용했다.

연구팀은 실내 전자파 차폐 시설을 이용해 10m 거리에서 공중에 멈춰있는 드론을 즉각 추락시킬 수 있음을 확인했고, 공격 거리와 요구 전력 간의 관계도 도출했다. 10m 이상의 거리는 시뮬레이션을 통해 구현 가능함을 확인했다.

김 교수는 "원천 연구가 이제 끝난 시점이고, 실용화 연구를 통해 실제 제품 개발까지 이어질 수 있을지 확인이 필요하다"며 "추가로 제어 유닛 보드와 IMU 센서 간의 통신 회로뿐만 아니라 다른 회로의 취약점에 대한 연구도 필요한 시점"이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 '무인이동체 보안을 위한 항재밍 및 무허가 무인이동체 탐지대응 기술 개발' 사업, 정보통신기술기획원 '융합보안 핵심인재 양성' 사업, 미 공군과학연구실 등의 지원을 받아 수행됐다.