요약:
공용 위성 내비게이션 시스템 테스트에서 노르웨이 연구원들은 가짜 신호를 점차적으로 강화하는 데 약 40분을 소비했고 마침내 실제 비행 구조 헬리콥터의 GPS 시스템이 노르웨이 바다를 향해 비행하고 있다고 '믿게' 만들었습니다. 동시에 또 다른 소형 항공기의 위성 항법 궤적도 변조돼 해당 항공기가 현실적으로는 불가능한 급회전을 하고 있는 것으로 드러났다.
이 실험은 사고를 일으키기 위한 것이 아니라 글로벌 내비게이션 위성 시스템이 방해를 받거나 스푸핑될 경우 항공기 및 기타 중요 인프라에 어떤 일이 발생하는지 연구하기 위한 것입니다.
이 테스트는 노르웨이 안도야 섬에서 열린 2024 Jammertest 이벤트 중에 실시되었습니다. 안도야(Andøya)는 북극권에서 북쪽으로 약 300km 떨어져 있습니다. 노르웨이가 매년 대규모 위성 항법 간섭 방지 테스트를 실시하는 곳이다. GNSS(Global Navigation Satellite Systems)를 사용하는 엔지니어, 정부 기관 및 회사는 이 활동에 참여하여 인공 신호 방해 및 스푸핑을 통한 실제 위협에 직면하여 다양한 장치에서 가능한 약점을 찾아냅니다.
그날 비행 시험에서는 노르웨이 구조 헬리콥터와 유럽 항공 안전 기구 유로컨트롤 소속 조종사가 조종한 소형 항공기가 이륙했습니다. 두 항공기 모두 실제로는 정상적인 경로를 따라갔지만, 지상 모니터링 장비가 수신한 GNSS 정보는 완전히 다른 이야기를 들려주었습니다. 추적 화면에서 헬리콥터는 끊임없이 촘촘하고 중첩된 회전을 하는 것으로 보이며, 소형 항공기는 비정상적으로 날카로운 일련의 비행 궤적을 보여줍니다. 실제로 이러한 작업은 화면에 표시된 방식으로 완료하는 것이 불가능합니다.
이런 현상이 발생한 것은 항공기가 실제로 경로를 변경했기 때문이 아니라, 연구원들이 GNSS 수신 장비에 위조된 신호를 보냈기 때문입니다. GNSS에는 미국 GPS, 유럽 Galileo, 러시아 GLONASS 및 중국 Beidou와 같은 위성 항법 시스템이 포함됩니다. 그 역할은 장치에 "현재 위치"를 알려주는 것뿐만 아니라 매우 정확한 시간 정보를 제공하는 것입니다.
이것은 Jammertest 테스트에서 가장 주목할 만한 측면이기도 합니다. 연구원들은 GPS 포지셔닝이 스푸핑될 수 있는지 여부를 검증할 뿐만 아니라 정확한 시간 동기화에 의존하는 현대 인프라에 위성 항법 신호 간섭이 미치는 영향을 이해하고 싶어합니다.
이 테스트에서 노르웨이 계측 서비스의 시간 및 주파수 측정을 담당하는 수석 엔지니어인 Harald Hauglin과 그의 팀은 점진적으로 증가하는 GPS 스푸핑 방법을 사용했습니다. 갑자기 정상적인 GPS 신호를 매우 강한 가짜 신호로 덮는 대신, 약 40분에 걸쳐 스푸핑된 신호의 강도를 점진적으로 높여 수신 장치가 점차 잘못된 정보를 받아들일 수 있도록 했습니다.
가짜 신호가 계속 늘어나면서 지도상의 테스트 위치 위치가 서서히 바뀌기 시작합니다. 화면의 위치 표시는 점차 실제 위치에서 멀어져 결국 노르웨이해까지 이동했습니다. 전체 프로세스가 매우 느리기 때문에 장치는 이상이 발생했음을 즉시 인식하지 못하고 점차적으로 잘못된 위치 데이터를 받아들입니다.
이런 종류의 '만성적 속임수'는 단순한 GPS 신호 손실보다 더 위험합니다. GPS 신호가 갑자기 사라지면 시스템은 일반적으로 내비게이션 데이터를 사용할 수 없음을 인식하고 대체 위치 확인 또는 타이밍 시스템으로 전환합니다. 그러나 수신 장치가 여전히 정상적이고 유효한 위성 신호를 받고 있다고 생각한다면 계속해서 잘못된 데이터를 사용할 수 있으며 이 잘못된 정보를 다른 시스템에 전달할 수도 있습니다.
연구원들은 GNSS 타이밍이 스푸핑된 이후의 상황도 테스트했습니다. 시간이 어떻게 변했는지 확인하기 위해 그들은 방해받은 GNSS 동기화 시계를 산 반대편의 광섬유를 통해 연결된 방해받지 않은 기준 시계와 비교했습니다. 나노초 단위의 정확한 측정을 통해 스푸핑된 GNSS 시계가 실제 시간에서 점차 멀어지는 모습을 관찰할 수 있었습니다.
이 문제는 항공 분야를 넘어서는 의미를 갖습니다. 현대의 통신 네트워크, 전력 시스템, 운송 시스템, 금융 시장 및 수많은 산업 시설 모두 매우 정확한 시간을 공유하려면 여러 장치가 필요합니다. GNSS는 오랫동안 이러한 시스템에 대한 통합 시간 참조의 중요한 소스였습니다.
예를 들어, 전력망의 여러 장치를 정확하게 동기화해야 하고, 통신 네트워크는 통일된 시간에 따라 데이터 전송을 조정해야 하며, 금융 시스템은 거래의 정확한 시간 기록에 의존합니다. GNSS 신호가 일시적으로 중단되는 한 일부 시스템은 현지 시계, 원자 시계 또는 기타 백업 시설에 의존하여 계속 작동을 유지할 수 있지만 지속 시간은 백업 시스템의 품질에 따라 다릅니다.
실제 위험은 GNSS 스푸핑이 명백한 실패 경보를 트리거하지 않을 수 있다는 것입니다. 단순한 "신호 손실"과 달리 스푸핑 공격은 장치가 겉으로는 정상적인 위성 데이터를 계속 수신하게 하지만 이 데이터는 공격자에 의해 조용히 수정되었습니다. 잘못된 시간 또는 위치 데이터가 계속 전파되면 상호 연결된 여러 시스템에 점차 영향을 미치고 더 큰 동기화 문제가 발생할 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 GNSS 간섭의 중요성이 크게 높아졌습니다. 러시아와 우크라이나 간의 갈등이 계속되면서 유럽 일부 지역에서 위성 항법 간섭 사건이 크게 증가했습니다. 2026년 5월, 영국 왕립 공군 항공기가 러시아 국경 근처에서 GPS 간섭을 받았습니다. 2025년 9월 스웨덴 교통 관리부는 해당 지역에서 위성 항법 간섭이 거의 매일 발생한다고 밝혔습니다. 전문가들은 또한 2026년 6월 러시아 위성이 우주에서 지상으로 간섭 신호를 방출하여 유럽 일부 지역의 GPS가 일시적으로 영향을 받았다고 경고했습니다.
항공 산업은 이 문제의 가장 명백한 피해자입니다. 항공기에 잘못된 위치 정보가 있으면 조종사와 항공 교통 관제사는 이상 현상을 신속하게 관찰할 수 있지만, 다른 많은 인프라의 경우 GNSS 신호 조작이 즉시 명백한 실패로 나타나지 않을 수도 있습니다.
Jammertest의 목적은 이러한 약점을 미리 찾아내는 것입니다. 테스트에 참여하는 기업 및 기관은 실제 상용 및 산업용 장비를 가져와 공공 환경에서 인위적인 간섭과 기만을 겪으며, 테스트 완료 후 결과를 다른 참가자들과 공유하게 된다. 이 공개 테스트 모델은 일반적으로 더 엄격한 통제를 받고 공개 테스트 데이터가 적은 미군이 수행하는 관련 실험과 다릅니다.
GNSS 간섭이 점차 일반화되는 추세에 직면하여 노르웨이와 기타 국가에서는 중요 인프라에 얼마나 많은 중복 시스템이 필요한지 재고하고 있습니다. 광섬유 타이밍 네트워크와 원자시계는 중요한 백업 솔루션입니다. 그 중 유럽입자물리연구소(CERN)가 개발한 흰토끼 기술은 1나노초 미만의 정확도로 광섬유 네트워크를 통해 다양한 장치에 시간을 분배할 수 있다.
그러나 이러한 기술이 GNSS를 완전히 대체할 수는 없습니다. 위성 항법 시스템은 위치, 항법 및 시간 서비스를 동시에 제공하는 반면, 광섬유 네트워크나 원자시계는 문제의 일부만 해결하는 경우가 많습니다. 따라서 연구자들은 GPS를 완전히 대체할 수 있는 단일 기술을 찾는 것이 아니라, 여러 시스템으로 구성된 이중화 시스템을 구축하는 것이 미래의 가장 현실적인 해결책이라고 믿고 있다.
이 실험에서 입증된 실제 위험은 헬리콥터의 GPS 지도가 갑자기 오류를 표시하는 것이 아니라 현대 사회가 의존하는 인프라가 '모든 것이 정상으로 보이는' 상황에서도 점차 잘못된 정보를 받아들일 수 있다는 것입니다. 노르웨이 연구자들은 헬리콥터 내비게이션 시스템이 바다를 향해 날아가고 있음을 확신시키는 데 40분을 소비했습니다. 이는 위성 내비게이션 시스템이 직면한 가장 큰 위험 중 하나가 신호를 완전히 잃는 것이 아니라 계속 작동하여 모든 사람에게 잘못된 세계를 알려준다는 점을 증명했습니다.
댓글