KAIST 김용대 교수팀, 전자파 주입 통해 드론 신경망 마비시켜 즉각 추락

소리를 활용해 드론을 추락시키는 시연 모습.[ KAIST 제공]

김용대 교수 연구팀이 협대역 전자기파를 활용해 드론을 무력화시키는 시연 장면.[ KAIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] # 대한민국 심장부 서울 상공을 침범한 북한 무인기 5대가 발견 후 약 5분만에 지상으로 바로 추락한다. 

이는 국내 연구진이 개발한 ‘안티 드론’ 기술이 선사할 모습이다.

카이스트( KAIST )는 전기및전자공학부 김용대 교수 연구팀이 도심에서 사용이 가능한 협대역 전자기파를 드론의 회로에 주입해 즉각적으로 추락시킬 수 있는 안티드론 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.

기존 사용되는 광대역 전자기파을 이용한 안티드론 기술은 주변의 전자·전기 장치에 피해를 일으켜, 복잡한 도심에서 사용이 어려웠었다.

김 교수 연구팀은 드론 제조사의 제어 유닛 보드가 전자파 주입에 따른 민감도가 다르다는 것을 발견하고 각 제조사별 수집된 민감도를 극대화한 주파수를 분석했다. 

이를 통해 매우 좁은 대역의 협대역 전자파를 주입하더라도 원격에서 드론을 즉각적으로 무력화시킬 수 있음을 입증했다.

이 기술의 특징은 특정 주파수로 전자파 주입을 할 경우 기존 안티드론 기술과 달리, 주변 전자 장치에 미치는 영향을 최소화할 수 있어, 도심에서도 적용 가능하다. 

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.

김용대 교수 연구팀은 지난 2015년 소리를 관성 계측 장치에 포함된 평형센서인 자이로스코프( Gyroscope ) 센서에 주입해 드론을 추락시킬 수 있는 기술을 개발했다. 2015년 연구와 이번 연구는 깊은 연관을 가지고 있다. 2
 

소리를 활용해 드론을 추락시키는 시연 모습.[ KAIST 제공]

015년 연구는 달팽이관(세반고리관)에 문제가 생길 경우 인간이 평형을 유지하기 힘들다는 것과 유사한 원리라고 할 수 있다. 

이번 연구는 달팽이관에 문제를 일으키는 것이 아니라 달팽이관에서 뇌로 연결되는 신경망을 잠시 막을 경우에도 인간이 평형을 유지하기 힘든 것과 비슷한 원리라고 할 수 있다.

연구팀은 실내 전자파차폐 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.

김용대 교수는 “원천 연구가 이제 끝난 시점으로 실용화 연구를 통해 실제 제품 개발까지 이어질 수 있을지 확인이 필요하다”면서 “앞으로 제어 유닛 보드와 센서 간의 통신 회로 뿐 아니라 다른 회로의 취약점에 대한 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

이번 연구결과는 보안관련 최우수학회 중 하나인 ‘ NDSS ( Network and Distributed System Security ) 심포지움 2023’에 채택됐다.