[Navigation] GPS Jamming & Spoofing

GPS Jamming & Spoofing

 

글로벌 항공 산업은 정밀한 항법을 위해 GPS(Global Positioning System)에 크게 의존하고 있습니다. 그러나 GPS 신호는 비교적 약한 전파를 사용하기 때문에 재밍(Jamming, 방해)과 스푸핑(Spoofing, 위조) 공격에 취약합니다. 이러한 공격은 항공기의 안전한 운항을 위협하며, 심각한 사고로 이어질 수 있습니다.

이 글에서는 GPS 재밍과 스푸핑의 차이, 항공 산업에 미치는 영향, 그리고 대응 기술 및 정책에 대해 심층적으로 다루겠습니다.

GPS 재밍(Jamming) vs. 스푸핑(Spoofing)

1. GPS 재밍(Jamming) : 신호 차단 공격

 

정의 : GPS 재밍은 강력한 전파를 방출해 정상적인 GPS 신호를 마비시키거나 차단하는 공격
원리 : GPS 위성에서 오는 약한 신호(1.5GHz 대역)보다 강한 잡음 신호를 송출해 수신기를 무력화
목적 : 단순히 GPS 기능을 방해하여 항공기, 선박, 군사 시스템 등을 혼란에 빠뜨리기 위함
탐지 가능성 : 재밍이 발생하면 GPS 수신기가 신호를 완전히 잃기 때문에 탐지가 비교적 쉬움

2. GPS 스푸핑(Spoofing) : 신호 위조 공격

 

정의 : 스푸핑은 가짜 GPS 신호를 보내 정확한 위치나 시간 정보를 속이는 공격
원리 : 실제 위성 신호와 유사한 신호를 생성해 수신기가 잘못된 위치 또는 시간을 표시하도록 조작
목적 : 항공기를 잘못된 경로로 유도하거나, 군사 작전을 방해하는 등 은밀한 공격 가능
탐지 가능성 : 재밍과 달리, 수신기가 정상적으로 작동하는 것처럼 보이기 때문에 탐지가 어려움

요약 :

Jamming = GPS 신호를 마비시켜 위치 정보를 못 받게 함 (탐지 쉬움)
Spoofing = 가짜 신호를 보내 잘못된 위치를 표시하게 함 (탐지 어려움)

항공 산업에 미치는 위협

1. 항공기 운항 시스템의 GPS 의존성

 

현대 항공기는 FMS(Flight Management System)와 자동조종장치(Autopilot)가 GPS를 기반으로 작동합니다. 또한, ADS-B(항공기 감시 시스템)와 RNP(Required Navigation Performance) 같은 정밀 항법 기술도 GPS 없이는 제대로 기능하지 않습니다.

2. GPS 재밍과 스푸핑이 항공 안전에 미치는 영향

비행 경로 이탈 : 조종사가 잘못된 위치 정보를 믿고 항로를 벗어날 수 있음
지연 및 공항 혼잡 : GPS 신호 방해로 인해 항공기 운항이 지연되면 공항 운영에 차질이 생김

심각한 사고 가능성 :

2019년 이스라엘 벤구리온 공항에서 GPS 재밍으로 인해 여러 항공기가 일시적으로 항법 시스템을 잃은 사례가 있습니다.
2022년 러시아-우크라이나 전쟁 당시, 흑해 지역에서 GPS 스푸핑이 항공기 운항을 방해한 사례도 보고되었습니다.

3. 군사 및 드론 운영에도 큰 위협
군용기 : GPS 재밍/스푸핑은 정밀 유도무기 및 정찰기 운영을 방해할 수 있음
무인기(드론) : 상업용 드론이나 군용 UAV도 GPS 공격에 취약해 조종 불능 상태가 될 수 있음

대응 기술 및 항공 산업의 대책

 

1. 재밍 및 스푸핑 탐지 기술

다중 GNSS(위성항법시스템) 사용 : GPS 외에도 갈릴레오(유럽), GLONASS(러시아), 베이더우(중국) 등 여러 위성 시스템을 동시에 사용해 공격 탐지

신호 무결성 검사(RAIM) : GPS 신호의 강도, 도달 시간, 위성 간 일관성을 분석해 스푸핑을 탐지합니다.

AI 기반 이상 탐지 : 머신러닝을 활용해 비정상적인 GPS 데이터를 실시간으로 감지합니다.

2. 대체 항법 시스템

 

INS(Inertial Navigation System, 관성항법장치) : GPS에 의존하지 않고 가속도계, 자이로스코프로 위치를 계산

eLORAN(강화된 장파 항법 시스템) : GPS가 불가능할 때 장파 신호를 이용해 백업 항법을 제공

정부 및 국제적 협력

FAA(미국), EASA(유럽)의 규제 강화 : GPS 방해 행위에 대한 엄격한 감시 및 항공기 보안 기준 마련
ICAO(국제민간항공기구)의 표준화 : GPS 방해 대응을 위한 국제 협력 체계 구축

GPS 보안은 항공 안전의 핵심

GPS 재밍과 스푸핑은 단순한 기술적 문제가 아니라 항공 안전을 위협하는 중대한 리스크입니다. 특히, 최근 지속 증가하는 사이버 보안 위협과 지정학적 갈등으로 인해 GPS 공격의 위험성은 더욱 커지고 있습니다.

항공 업계는 다중 GNSS 활용, INS 백업 시스템, AI 기반 탐지 기술 등을 도입해 GPS 공격에 대비해야 합니다. 또한, 정부와 국제 기구의 협력이 필수적이며, 지속적인 연구와 투자가 필요합니다.

"GPS는 현대 항공의 핵심 인프라입니다. 그만큼 보안에 더 많은 관심을 기울여야 합니다."

이 글이 GPS 재밍과 스푸핑의 위험성, 그리고 항공 산업의 대응 전략을 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.

Ref.

FAA, "GPS Interference and its Impact on Aviation"
ICAO, "GNSS Spoofing and Jamming Threats in Civil Aviation"
European Space Agency (ESA), "Galileo: A More Secure GNSS Alternative"