공항, 원전 등 국가 주요시설 대 드론 방어체계 구축 방안(4)
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공항, 원전 등 국가 주요시설 대 드론 방어체계 구축 방안(4)
  • 이시욱 Dt&C CTO/공학박사
  • 승인 2020.04.02 07:05
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2020년을 맞아 본지는 4차산업혁명의 핵심기술 진보에 대한 트렌드 특집 기사를 연재하고 있다. 이번에는 '대 드론'의 개념을 정립하고  국가 주요시설에 대한 드론 방어체계를 기획하고 있는 이시욱 박사의 글을 8회에 걸쳐 연재하고 있다. 매주 월요일과 목요일에 연재되며 이번 회차는 4회차 글이다. 

왼쪽 첫번째 이시욱 박사가 서울 ADEX (주)디티앤씨가 전시한 대드론 방어체계 앞에서 기념촬영하고 있다. 사진:미래경제뉴스

▷라디오 주파수 스캔 탐색기 ·방위산업전

주파수 스캔 탐색기는 드론 및 드론 조정기에서 발생하는 라디오 주파수를 탐지하여 드론의 위치 및 드론 운영자의 위치를 찾아내는 장비로 레이더에서 탐지할 수 없는 음영지역의 드론을 찾아낼 수 있어 탐지 확률을 높일 수 있다. 그러나 이 장비의 단점은 “후티” 드론과 같이 드론에 미리 비행 경로를 세팅한 다음 침투 시킬 경우 주파수가 발생하지 않아 탐지를 못하는 것이다. 또한 위치 탐지를 위하여 2대 이상의 장비가 설치되어 동시에 운용되어야 다중 방위각에 의한 삼각망 형성으로 위치를 찾을 수 있기 때문이다.

반면에 이 장비의 가장 큰 장점은 침투하는 드론 운용자가 목표 지역 근처에서 드론을 날려 보낸다면 거의 100%에 가까운 탐지 확률을 갖는다는 것이다. 주파수 스캔 탐색기는 다음과 같은 성능이 필요하다.

첫째, 탐지 주파수 대역이 50MHz ~ 18GHz 정도로 모든 드론에서 사용되는 모든 주파수를 탐지할 수 있어야 한다. 또한 여러 대의 드론을 동시에 침투시킬 경우 드론의 위치와 운영자의 위치를 동시에 탐지 및 추적이 가능해야 한다.

라디오 주파수 스캔 탐색기 및 위치 탐지 방법. 출처:“드론 어떻게 탐자할 것인가”, 이시욱 2019. 5
라디오 주파수 스캔 탐색기 및 위치 탐지 방법. 출처:“드론 어떻게 탐자할 것인가”, 이시욱 2019. 5

▷탐지된 드론의 추적

드론이 탐지되면 탐지된 드론에 대한 추적이 이루어진다. 추적을 할 수 있는 장비는 레이더, 라디오 주파수 스캔 탐색기, 카메라 등이 있다. 레이더 및 라디오 주파수 스캔 탐색기의 추적은 탐지된 드론에 대하여 실제 진행 방향 및 속도를 알기 위함이다. 이 추적 결과로 드론의 진행 방향과 속도를 알면 대응이 용이해진다. 이때 레이더에서 탐지된 드론을 피아 식별 기능으로 분석이 가능하다면 바로 격추를 위한 단계에 돌입할 수 있다. 그러나 피아식별 기능이 없다면 카메라로 확인한 후 격추와 같은 대응 조치를 할 수 있다.

레이더는 탐지된 타깃에 대하여 대부분 자동 추적이 진행된다. 따라서 동시 타깃 추적 개수가 100개 이상 되어야 한다. 왜냐하면 여러 대의 드론이 동시에 침투하는 벌떼 공격에 대비하여야 하기 때문이다. 주파수 스캔 탐색기도 자체 자동 추적 기능으로 드론 및 운영자의 추적이 가능하나 여러 대를 동시에 추적하는 것은 제한될 수 있다. 따라서 항상 레이더와 연동 운영되는 것이 필수적이다.

카메라의 경우는 카메라에 타깃 추적을 위해 추적 알고리즘이 탑재되어야 한다. 그러나 1대의 카메라가 동시에 여러 개의 타깃을 추적할 수 없으므로 여러 대의 카메라를 레이더와 연동하여 동시에 여러 개의 타깃을 추적할 수도 있도록 하여야 한다. 카메라 추적은 확인 과정으로 자동 연결되며 만일 카메라와 드론을 격추할 수 있는 재머 등이 같은 플랫폼 상에 설치되어 있으면 즉시 격퇴/격추 시킬 수 있어 매우 효과적이다.

레이더 및 카메라 드론 추적. 출처:“드론 어떻게 탐자할 것인가”, 이시욱 2019. 5

▷탐지된 드론의 확인

탐지된 타깃에 대하여 추적을 하면서 카메라 성능으로 식별할 수 있는 거리에 들어오면 타깃에 대한 확인이 시작된다. 확인절차는 피아 식별이 필요한 경우에만 실시하고 공항이나 원전 등 국가 주요 시설 등 법적으로 드론을 운항할 수 없는 경우에는 드론으로 확인되면 피해를 막기 위하여 무조건 격퇴 또는 격추시켜야 한다. 따라서 카메라의 성능은 5km 이상의 거리에서도 타깃을 확인할 수 있는 고성능의 주/야간 카메라를 설치하는 것이 바람직하다.

상용 드론에 대하여 피아식별을 할 수 있는 방안이 필요하다. 예를 들면 군에서 사용되는 파아식별기 IFF(Identification Friend or Foe)와 같이 드론에 고유 등록 부호를 장착시켜 레이더에서 탐지시 등록된 부호가 함께 탐지될 수 있도록 하는 방식이다. 현재 어선에는 탐지되면 고유 부호가 탐지되므로 해상에서 쉽게 피아 선박을 구별하여 레이더 화면에 전시할 수 있다.

드론의 피아 식별 레이더 화면 전시 예. 출처:“드론 어떻게 탐자할 것인가”, 이시욱 2019. 5
드론의 피아 식별 레이더 화면 전시 예. 출처:“드론 어떻게 탐자할 것인가”, 이시욱 2019. 5

 

<5회로 이어집니다>

 


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