원본 링크: 서울신문 - 中 “전쟁 시 ‘스타링크 무력화’ 방법 찾았다”
스타링크 위성 네트워크 자료 이미지
중국 저장대와 베이징이공대 연구진이 스페이스X의 스타링크 위성 네트워크를 무력화하는 방법에 대한 시뮬레이션 연구 결과를 발표했습니다. 이 연구는 단순히 국가 간 갈등을 넘어 저궤도 메가 위성군에 대한 전자전 기술의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.
스타링크가 기존 위성과 다른 이유
전통적인 위성 통신 시스템은 적도 상공 약 36,000km의 정지궤도에 위치한 소수의 대형 위성에 의존합니다. 이러한 구조는 지상에서 특정 방향으로 강력한 방해 전파를 송신하는 것만으로도 통신을 차단할 수 있었습니다.
그러나 스타링크는 근본적으로 다른 아키텍처를 가지고 있습니다. 약 550km의 낮은 고도에서 수천 개의 소형 위성이 고속으로 움직이며, 지상 사용자는 여러 위성 사이를 실시간으로 전환하는 메시 네트워크(Mesh Network) 방식으로 연결됩니다. 메시 네트워크란 중앙 집중식 구조와 달리 모든 노드가 데이터를 송수신할 수 있는 분산형 네트워크입니다.
이러한 특성 때문에 하나의 위성 신호를 차단하더라도 몇 초 만에 다른 위성으로 연결이 전환됩니다. 우주 공간에서는 광통신을 사용하고, 지상과의 통신에는 지향성 안테나를 활용해 송신자 위치로 다중 접속자를 구분하기 때문에 위성 자체에 방해 신호를 직접 보내기도 어렵습니다.1
분산형 재밍의 기술적 원리
홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 23일자 보도 캡처
중국 연구진이 제시한 해법은 분산형 재밍(Distributed Jamming) 전략입니다. 기존의 방식이 지상에 설치된 소수의 강력한 기지국에서 집중적으로 방해 전파를 송출하는 것이었다면, 분산형 재밍은 완전히 다른 접근법을 취합니다.
재머(Jammer)는 통신이나 레이더 체계의 사용을 방해하는 전자전 장비로, 잡음이나 불연속 주파수를 이용해 전파를 교란합니다. 전파는 파동의 중첩 원리를 따르기 때문에 방해 신호에 원래 신호가 묻히도록 만들 수 있습니다. 가장 일반적인 방식은 통신 채널에 무작위 방해 신호를 송신해 수신 기기에 잡음을 발생시켜 통신을 불가능하게 만드는 것입니다.2
그러나 스타링크처럼 위성이 빠르게 이동하고 연결이 수시로 전환되는 시스템에서는 특정 지점에서의 재밍이 효과가 없습니다. 중국 연구진은 수백에서 수천 개의 소형 재머를 드론, 고고도 풍선, 항공기 등 다양한 플랫폼에 탑재해 전장 상공 전역에 동시에 배치하는 방식이 필요하다고 결론 내렸습니다.
시뮬레이션 결과와 수치 분석
연구진은 스타링크의 실제 위성 궤도 데이터를 활용해 중국 동부 상공에서 12시간 동안 시뮬레이션을 진행했습니다. 시뮬레이션 모델은 고도 20km 지점에 가상의 재머를 5~9km 간격으로 격자 형태로 배치하는 구조입니다.
연구 결과에 따르면, 대만 본토 면적인 약 36,000km2를 효과적으로 차단하기 위한 조건은 다음과 같습니다.
1. 최소 구성 시나리오
9km 간격으로 재머를 배치할 경우, 최소 935개의 간섭 노드(Node)가 필요합니다. 여기서 노드란 네트워크에 연결된 모든 장치나 지점을 의미합니다.
2. 고밀도 구성 시나리오
배치 간격을 5km로 좁힐 경우 약 2,000대의 재머가 필요합니다. 이 방식은 개별 장치의 출력을 낮추고 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있습니다.
이 재머들은 전자전 드론, 고고도 풍선, 또는 항공기에 탑재되어 전장 상공에 전자기 방어막을 형성하는 역할을 합니다.
우크라이나 전쟁이 보여준 스타링크의 복원력
스타링크를 운용하는 스페이스X의 일론 머스크
스타링크가 전략적으로 중요해진 결정적 계기는 2022년 우크라이나 전쟁입니다. 러시아는 스타링크가 우크라이나에 제공된 바로 다음 날부터 재밍 공격을 시작했습니다. 그러나 스페이스X는 공격을 파악한 다음 날 소프트웨어를 업데이트하여 러시아의 재밍을 무력화했습니다.3
러시아는 드론에 재머를 탑재하여 운용하는 등 광범위한 재밍을 시도했지만, 전선 전체를 커버할 수 없어 전략적으로 중요한 거점 위주로만 운용할 수밖에 없었습니다. 그 결과 스타링크 연결이 지역과 시간에 따라 끊기거나 복구되는 불안정한 상태가 지속되었습니다.
미국 국방부 전자전 국장 데이브 트렘퍼는 스타링크의 대응에 대해 “전자전 전문가의 입장에서 너무 환상적이어서 눈물이 날 정도“라고 평가했습니다. 이는 소프트웨어 기반의 빠른 대응과 수천 개 위성을 활용한 분산 구조가 기존 전자전 개념을 뛰어넘었음을 보여줍니다.4
러시아의 칼린카 시스템과 토볼
러시아는 스타링크에 대응하기 위해 토볼(Tobol)과 칼린카(Kalinka) 시스템을 개발했습니다. 토볼은 원래 러시아 위성을 재밍으로부터 보호하기 위해 설계되었으나, 이후 위성 통신과 GPS를 교란하는 용도로 전환되었습니다. 유출된 미군 문서에 따르면 러시아는 우크라이나 동부 상공의 스타링크 신호를 겨냥해 최소 3개의 토볼 설비를 배치한 것으로 알려져 있습니다.5
더 우려되는 것은 ‘스타링크 킬러’로 불리는 칼린카 시스템입니다. 이 전자전 플랫폼은 스타링크 위성과 단말기 간의 신호를 탐지하고 교란할 수 있으며, 특히 군용 버전인 스타실드(Starshield)에 연결된 단말기까지 탐지할 수 있다고 알려져 있습니다.
기술적 한계와 현실적 제약
중국 연구진의 시뮬레이션 결과가 기술적으로 가능하다고 해도 현실적인 제약이 많습니다. 1,000~2,000대의 전자전 드론을 동시에 운용하려면 막대한 비용과 복잡한 지휘통제 체계가 필요합니다. 각 재머 간의 정밀한 좌표 동기화와 주파수 조율이 이루어져야 하며, 드론의 체공 시간과 전력 공급 문제도 해결해야 합니다.6
또한 스타링크는 단순히 수동적으로 당하지 않습니다. 우크라이나 전쟁에서 보여주었듯이 소프트웨어 업데이트를 통해 빠르게 대응할 수 있으며, 신호를 광대역으로 확산시키는 방해 방지 기술을 적용하고 있습니다. 스페이스X가 주파수 호핑이나 암호화 방식을 변경하면 재밍 효과가 크게 감소할 수 있습니다.
전파 방해가 일정한 패턴을 가지고 있다면 노이즈 캔슬링 원리로 방해 신호를 제거하는 것이 가능합니다. 따라서 효과적인 재밍을 위해서는 상대방의 주파수 변경을 실시간으로 감지하여 추적하거나, 매우 강력한 출력으로 다중 채널을 동시에 방해해야 합니다.
마치며
중국 연구진의 시뮬레이션은 스타링크와 같은 저궤도 메가 위성군을 무력화하는 것이 이론적으로 가능함을 보여주었습니다. 그러나 이를 실현하기 위해서는 수천 대의 드론을 동시에 운용하는 막대한 자원과 복잡한 기술적 조율이 필요합니다.
우크라이나 전쟁은 스타링크의 분산 구조와 빠른 소프트웨어 대응 능력이 기존 전자전 개념을 무력화할 수 있음을 증명했습니다. 앞으로 위성 통신과 전자전 기술 간의 기술적 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 보입니다.
Quick questions
분산형 재밍이 기존 재밍과 다른 점은 무엇인가요?
기존 재밍은 지상의 강력한 기지국에서 집중적으로 방해 전파를 송출하는 방식입니다. 반면 분산형 재밍은 수백~수천 개의 소형 재머를 드론이나 풍선에 탑재해 넓은 지역에 동시에 배치하여 전자기 방어막을 형성하는 방식입니다.
스타링크가 재밍에 강한 이유는 무엇인가요?
스타링크는 수천 개의 저궤도 위성이 메시 네트워크를 구성하여 하나의 위성이 차단되어도 몇 초 만에 다른 위성으로 연결이 전환됩니다. 또한 소프트웨어 업데이트를 통해 빠르게 대응할 수 있고, 광대역 신호 확산 기술로 방해를 어렵게 만듭니다.
이 시뮬레이션 결과가 실제로 적용될 수 있나요?
기술적으로는 가능하지만 현실적 제약이 큽니다. 1,000~2,000대의 드론을 동시에 운용하기 위한 막대한 비용, 지휘통제 체계, 체공 시간, 전력 공급 문제가 해결되어야 하며, 스타링크 측의 대응으로 효과가 감소할 수 있습니다.
이 포스트는 블로그 주인장이 흥미롭다고 생각하는 주제를 AI를 통해 요약한 글입니다.
주인장이 개인적으로 읽으려고 만든게 맞으니 참고 바랍니다!
SpaceNews - Russia, China target SpaceX’s Starlink in escalating space electronic warfare ↩︎
RUSI - Jamming and Cyber Attacks: How Space is Being Targeted in Ukraine ↩︎
EADaily - Russian “Starlink killer”: the United States and allies are worried about Kalinka ↩︎
IEEE Spectrum - Satellite Signal Jamming Reaches New Lows ↩︎