AEGLOSLAB 무인항공과 첨단항공모빌리티

제5부 전자전·레이더·시그니처

5.1 전자전 기초: 전자지원·전자공격·전자보호와 전자기 스펙트럼 작전

5.1.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자

제3부는 링크를, 제4부는 항법을 다뤘다. 둘 다 전파에 기댄다. 전파에 기대는 체계는 누군가 같은 대역에 에너지를 가하면 교란된다. 그 누군가가 적이면 전자전이고, 이웃의 장비면 간섭이다. 수신기는 둘을 구별하지 못한다. 이 장은 제5부의 입구로서 전자전의 틀과 말을 세운다. 무엇이 전자전의 구성 요소이고, 무인기가 그 안에서 어떤 자리에 서며, 방호는 어떤 범주로 생각하는지를 정리한다.

배우는 것:

  • 세 구성과 상위 개념 — 전자지원(ES)·전자공격(EA)·전자보호(EP)와 전자기 스펙트럼 작전(EMSO)의 공개 교리 정의, 그리고 용어가 바뀌어 온 길.
  • 무인기의 이중 지위 — 스펙트럼에 기대는 표적이면서, 감지·중계·간섭을 싣는 플랫폼이라는 두 얼굴.
  • 스펙트럼 의존 지도 — C2·영상 링크, GNSS, 레이더 고도계, Remote ID·ADS-B, 셀룰러·위성이 어느 대역에서 무엇을 책임지는가.
  • 신호 세기로 본 취약성 — 앞 장의 값으로 계산한 수신 전력과 "그 기능을 잃는 간섭 전력". 약한 신호가 늘 먼저 붕괴하지는 않는다는 사실.
  • 감지-판단-대응의 순환 — 수신기의 마이크로초부터 임무의 시간 단위까지 대응의 시간 척도.
  • 전자보호의 다섯 범주와 법의 경계 — 주파수·시간·공간·부호·운용, 그리고 방호는 합법이고 방해는 원칙적으로 불법이라는 구분.

선수 지식: 대역과 데시벨은 3.1(주파수 지도 3.1.4, 공통 기호와 기준 C2 링크 3.1.8), 링크 버짓은 3.8, 처리 이득과 재밍 마진은 3.9.8·3.18.5, GNSS 취약성과 수신기 모형은 4.5이다.

특히 중요한 독자: 정책·법무 담당자는 5.1.3과 5.1.9가 먼저다. 용어와 법의 경계가 거기 있다. 엔지니어는 5.1.5·5.1.8·5.1.10을 건너뛰지 않는다. 사업 담당자는 5.1.4와 5.1.12로 세 축의 위험 모양을 잡을 수 있다. 인증 담당자는 5.1.13·5.1.14를 본다.

기준 시점과 경계. 이 장은 2026년 10월 기준의 원리 장이며 지식은 2026년 중반까지다. 교리 정의는 공개 문서에서 확인한 범위만 작성하고, 원문을 열어 보지 못한 문서는 그렇다고 밝혔다. 수치는 앞 장들이 둔 일반적 모형, 교육용 가정을 그대로 가져와 계산한 값이며 특정 제품·체계의 값이 아니다. 제원이 필요한 곳은 (공개 주장치)로 표시한다. 이 장은 원리·영향·방호·법의 수준으로만 작성한다. 방해 장비의 제작·구성, 특정 수신기·체계를 무력화하는 파라미터와 절차, 민간 항공·공공 서비스를 간섭하는 방법은 작성하지 않는다. 재밍 대 신호비($J/S$)와 번스루 거리의 계산은 5.2이 맡는다.

5.1.2 개념·직관 — 스펙트럼은 지형이고 무인기는 그 위에서 운용된다

지상전에서 지형은 누구의 것도 아니다. 먼저 차지하고, 숨고, 막는 쪽이 이긴다. 전자기 스펙트럼도 그렇다. 주파수는 공유 자원이고, 같은 대역에 같은 시각 더 강한 에너지를 놓는 쪽이 그 대역을 사용한다. 전자전은 스펙트럼이라는 지형을 두고 벌이는 다툼이다.

무인기는 이 지형에 유난히 크게 의존한다. 조종사가 기체 밖에 있으므로 조종석이 곧 링크다(3.1). 위치는 위성 신호로 안다. 식별은 방송으로 한다. 그래서 유인기라면 불편에 그칠 간섭이 무인기에서는 조종 불가, 위치 상실, 식별 불능으로 바로 이어진다. 동시에 무인기는 작고 싸서 전자전 장비를 싣고 위험한 곳까지 가는 수단이기도 하다.

세 축은 이 지형을 다르게 겪는다.

축스펙트럼이 무엇인가첫 질문
군용 드론다툼이 전제된 전장방해 속에서도 임무를 마칠 수 있는가
민간 UAS공유된 비면허 대역과 이웃의 간섭간섭·불법 교란에도 안전하게 내릴 수 있는가
AAM보호받아야 할 안전 자원인증에 사용할 만큼 스펙트럼이 보호되고 입증되는가

같은 물리가 세 질문을 낳는다. 수신기에 들어온 원치 않는 에너지가 신호를 묻는다는 사실은 하나다. 다른 것은 그 에너지가 의도된 것인지, 누가 대응할 권한을 갖는지, 실패가 얼마나 허용되는지다. 이 장은 공통의 틀을 먼저 세우고, 이어지는 장들이 물리(5.2~5.7)와 종합(5.8)을 맡는다.

5.1.3 교리의 정의 — 세 구성과 상위 개념

5.1.3.1 전자지원·전자공격·전자보호

결론부터: 전자전은 세 가지 일로 나뉜다. 듣고 찾는 일(전자지원), 방해하고 속이는 일(전자공격), 보호하는 일(전자보호)이다. 미국 의회조사국(CRS)의 국방 입문 자료는 전자전을 "전자기 에너지로 스펙트럼을 통제하거나 적을 공격하는 군사 활동"으로 요약하고 세 구성을 다음처럼 설명한다(CRS IF11118, 2021-09-29 갱신, 1차 확인).

구성원어하는 일(공개 교리 요지)옛 용어
전자지원ES(electronic·electromagnetic warfare support)의도적·비의도적 방사원을 찾고, 가로채고, 식별하고, 위치를 정한다. 목적은 즉각적 위협 인지와 작전 계획ESM(전자지원책)
전자공격EA(electronic·electromagnetic attack)전자기 에너지로 상대의 스펙트럼 사용을 저하·거부한다. 재밍·기만이 여기에 든다ECM(전자방해책)
전자보호EP(electronic·electromagnetic protection)아군이 스펙트럼을 계속 사용하도록 사람·장비·시설을 보호한다ECCM(대전자방해책)

이 책은 ES를 전자지원, EA를 전자공격, EP를 전자보호로 옮긴다(BK-05). 국내 교범의 정식 번역어와 문서 번호는 확인하지 못했다 (확인 필요).

무인기를 설계하고 평가하는 쪽에서 세 구성은 세 질문으로 바뀐다.

  • 전자지원의 질문: 내 기체의 방출은 누구에게, 얼마나 멀리서 들리는가(5.4).
  • 전자공격의 질문: 무엇이 내 수신기를 묻거나 속이며, 얼마나 가까이 와야 그렇게 되는가(5.2·5.3).
  • 전자보호의 질문: 무엇으로 견디고, 못 견디면 어떤 안전한 상태로 가는가(3.18·4.6·5.8).

이 책의 제5부는 셋 중 앞의 둘을 원리로만, 셋째를 설계와 평가의 언어로 작성한다.

전자지원과 신호정보의 차이. 둘은 같은 장비로 같은 신호를 들을 수 있다. 다른 것은 목적과 지휘 계통이다. 미 공군 교리 부록 3-51(2019-07-30 갱신)은 전자지원을 작전 지휘관이 즉각적 위협 인지·표적·계획을 위해 지시하는 활동으로, 신호정보(SIGINT)를 정보 계통이 지시하는 활동으로 구분한다(1차 확인). 같은 자료가 뒤에 정보로 쓰일 수도 있다. 이 구분은 법에서도 뜻이 있다. 통신 내용의 수집은 군사 목적이라도 별도의 법적 근거를 요구하고, 민간의 RF 탐지는 개인정보·통신비밀 규율을 받는다(18.17). 신호정보 탑재체는 6.8가 개념 수준으로 다룬다.

5.1.3.2 전자기 스펙트럼 작전(EMSO)

전자전만으로는 스펙트럼을 다 설명하지 못한다. 아군끼리 주파수가 중첩되지 않게 나누고, 민간과 공존하고, 방출을 통제하는 스펙트럼 관리가 함께 있어야 한다(3.16.7·3.19.9). 이 둘을 묶은 상위 개념이 전자기 스펙트럼 작전(EMSO, electromagnetic spectrum operations)이다. 미국 합동교범 *JP 3-85 Joint Electromagnetic Spectrum Operations(2020-05-22)는 전자전 교범 JP 3-13.1과 합동 스펙트럼 관리 작전 교범 JP 6-01을 합친 것이다(미 공군 교리 변경 요약과 CRS 자료로 2차 확인, JP 3-85 본문은 열어 보지 못함). 미국 국방부는 같은 해 10월 29일 전자기 스펙트럼 우세 전략*(Electromagnetic Spectrum Superiority Strategy)을 냈다(CRS, 2차).

층무엇을 하나이 책의 장
EMSO스펙트럼을 이용·공격·보호·관리하는 군사 행동의 조정이 장, 다영역 결합은 10.17
전자전(ES·EA·EP)위의 세 구성5.2~5.8
스펙트럼 관리분배·할당·조정, 방사 통제3.19·3.16.7
인접 영역사이버 작전, 신호정보, 항법전8.11·8.16·6.8·4.5

용어의 변화. 미국 교리는 2019~2020년 무렵 electronic을 electromagnetic으로 바꾸는 쪽으로 움직였다. 미 공군 교리 부록 3-51은 이 변경을 명시하고 그 이유를 따로 적었다(1차 확인). 약어 EW·EA·EP·ES는 그대로라서 문헌을 읽을 때 혼동이 적지만, 연도에 따라 풀어 사용한 말이 다르다. NATO의 전자전 교리 AJP-3.6은 공개 본문이 없어 판과 정의를 확인하지 못했다 (판 확인 필요). 이 책은 원리를 쓰므로 어느 판의 문구에도 기대지 않는다. 다만 세 구성의 경계는 교리마다 거의 같다.

5.1.3.3 전자전은 어디까지인가

경계가 흐린 곳이 셋 있다.

  • 사이버와의 경계. 전파로 들어와 소프트웨어를 노리면 사이버이고, 신호 자체를 묻거나 속이면 전자전이다. 위조 명령으로 제어권을 빼앗는 하이재킹은 두 영역에 걸친다(8.16). 감항 보안은 8.11이 맡는다.
  • 기만과 스푸핑. 기만(deception)이 상위 개념이다. 스푸핑(spoofing)은 위조 신호로 수신기를 속이는 기만의 한 형태다(5.3).
  • 고출력 전자기. 전자를 교란하거나 손상시키는 고출력 마이크로파(HPM)는 전자공격의 한 형태로 분류되기도 하고 지향성 에너지로 따로 분류되기도 한다 (교리별 분류 차이 확인 필요). 이 책은 영향과 내성 설계를 5.7에, 대드론 수단으로서의 구조와 법을 11.3·11.4에 둔다.

5.1.4 무인기의 이중 지위 — 표적이자 플랫폼

무인기는 전자전에서 두 자리에 동시에 선다. 스펙트럼에 기대는 표적이고, 전자전 장비를 나르는 플랫폼이다. 아래 표는 세 구성을 두 자리에 펼친 것이다.

구성무인기가 당할 때(표적)무인기가 할 때(플랫폼)
전자지원기체·조종기의 방출로 존재와 위치가 드러난다(5.4)저고도에서 오래 머무는 감지 수단, 신호정보 탑재체(6.8)
전자공격링크가 끊기고(5.2) 항법이 속는다(5.3)전자전 탑재·기만기·표적기(10.13)
전자보호작은 SWaP 안에서 방호를 골라야 한다(4.6.4.3)공중 중계로 아군 링크의 가시선을 넓힌다(3.16.6)

두 자리는 서로를 강화한다. 플랫폼으로 사용하는 순간 방출이 늘고, 방출은 탐지와 방해의 실마리가 된다(3.18.7.3). 반대로 표적으로서의 약점을 줄이는 설계(방사 통제·자율·대체 항법)는 플랫폼으로서의 쓸모를 높인다. 무인기를 전자전과 처음 대규모로 결합한 공개 사례로는 1982년 베카 계곡 작전이 자주 인용된다(0.3.4). 최근 사례의 흐름은 0.3.7, 분석은 13.3·13.8가 맡는다. 이 장은 사례의 교훈을 원리로만 가져온다.

무인기에 고유한 조건이 네 가지 있다.

  1. 조종석이 기체 밖에 있다. 링크 상실은 조종 상실이다. 그래서 링크 상실 절차(2.6.6·3.11.7)가 전자보호의 마지막 층이 된다.
  2. SWaP가 작다. 방호 안테나 하나의 전력이 소형 고정익 비행 시간의 8~11 %를 먹는다(4.6.4.3).
  3. 상용 부품과 비면허 대역을 사용한다. 규격 칩은 파형이 공개돼 있고, 대역은 보호받지 못한다(3.1.4.1·3.19).
  4. 자율성으로 의존을 줄일 수 있다. 링크 없이 계획을 이어 가는 능력은 그 자체로 전자보호다(5.8).

5.1.5 스펙트럼 의존 지도 — 무인기 체계가 전파에 기대는 곳

결론부터: 무인기 체계는 적어도 여섯 기능을 전파에 맡긴다. 그중 조종 명령은 여러 대역으로 나눌 수 있지만, 위치·시각과 고도는 한두 대역에 묶여 있다. 의존이 한 대역에 묶인 기능이 전자전에서 가장 먼저 표적이 된다. 아래 그림은 3.1.4의 대역 표를 기능별로 다시 묶은 것이다.

비행 안전(조종·항법) 임무 공역 협조 군 전용 0.1 0.3 1 3 10 30 주파수 [GHz, 로그 축] 관제 음성(항공 VHF) 군 전술 무전(군용 UHF) C2·영상(셀룰러·위성 망) 조종 명령·텔레메트리(C2) 교통 감시(ADS-B·UAT) 위치·시각(GNSS, 수신만) 식별 방송(Remote ID) 영상·임무 데이터 고도(레이더 고도계)
무인기 체계의 스펙트럼 의존 지도(0.1~40 GHz, 로그 축). 한 줄이 한 기능이고 띠는 그 기능이 사용할 수 있는 대역이다. 조종 명령은 여러 대역에 걸칠 수 있지만 위치·시각과 고도는 한두 대역에 묶여 있다. 대역 값은 3.1.4의 표를 따르며 국가별 분배는 다르다.
기능대역(3.1.4)방향끊기면첫 대응방호를 다루는 장
C2 상향(명령)900 MHz대·2.4·5.0·5.8 GHz, 셀룰러, 위성지상→기체조종 불가링크 상실 절차(2.6.6)3.18·3.11
C2 하향(텔레메트리)같음기체→지상상황 인식 상실이중 링크 전환(3.11.5)3.18·3.11
영상·임무 데이터2.4·5.8 GHz, 셀룰러, Ku·Ka기체→지상임무 중단속도·화질 낮춤(3.12)3.12·3.18.5.2
위치·시각(GNSS)L1·L2·L5수신만해 상실 또는 틀린 해관성·대체 항법(4.13)4.5·4.6
고도(레이더 고도계)4.2~4.4 GHz (2차 확인)자기 반사저고도 높이 상실기압·LiDAR(2.8.8)8.10
식별 방송(Remote ID)2.4 GHz대(2.13.6)송신식별되지 않음—14.24
교통 감시(ADS-B In·Out)1090·978 MHz수신·송신주변 교통 인지 상실탑재 DAA 센서(2.14)2.13·9.12
관제 음성항공 VHF양방향(중계 포함)관제 교신 불가대체 통신 수단3.15

소형 UAS의 고도 측정에는 항공 대역이 아닌 24·60·77 GHz대의 소형 레이더도 사용된다 (제품별 확인 필요). 표에서 읽을 것은 세 가지다.

  • 수신만 하는 기능이 가장 조용히 붕괴한다. GNSS는 신호를 보내지 않으므로 링크처럼 상대의 응답으로 이상을 알 수 없다. 재밍은 해를 지워서 알리지만 기만은 틀린 해를 정상처럼 남긴다(4.5.5).
  • 기능마다 "첫 대응"이 다른 장에 있다. 전자보호는 한 장비가 아니라 여러 장의 절차와 설계가 이어 붙은 사슬이다.
  • 공역 협조 기능은 남의 수신기에 달려 있다. Remote ID와 ADS-B Out이 방해받으면 피해를 보는 것은 기체가 아니라 그것을 보려는 관제·이웃 기체·단속 기관이다. 이 방송에는 인증이 없다는 구조적 약점도 있다(2.13.9.1, 기만의 원리는 5.3).

5.1.6 신호 세기로 본 취약성 — 약할수록 민감한가

방해가 하는 일은 수신기 입력에서 원치 않는 에너지를 신호와 견줄 만큼 키우는 것이다. 그래서 첫 직관은 "약한 신호일수록 민감하다"이다. 이 직관은 절반만 맞다. 수신기가 견디는 간섭은 신호 세기와 처리 이득을 함께 봐야 정해진다.

이 장은 앞 장의 값으로 두 수를 나란히 놓는다. 하나는 수신 신호 전력 $S$다. 다른 하나는 그 기능을 잃는 간섭 전력 $J_{\mathrm{tol}}$이다. 둘 사이는 dB로 한 줄이다.

$$J_{\mathrm{tol}}\approx S+\left(\frac{J}{S}\right)_{\mathrm{tol}}\ \ [\mathrm{dBm}]$$

견디는 신호 대 간섭비 $(J/S)_{\mathrm{tol}}$은 확산이 없는 링크에서 대략 필요 SNR의 음수다. 신호보다 10 dB 약한 간섭에도 붕괴한다는 뜻이다. 확산 링크에서는 재밍 마진 $M_J$(3.18.5.1)가 이 자리에 들어가 양수가 된다. 그래서 같은 $S$라도 처리 이득이 있는 수신기는 수십 dB 더 센 간섭을 견딘다. $J_{\mathrm{tol}}$은 앞 장이 이미 정한 문턱에서 나온다. 확산이 없는 링크는 신호 대 잡음·간섭비가 필요 SNR 아래로 내려가는 지점(3.1.8), 확산 링크는 재밍 마진(3.18.5), GNSS는 추적 유지 문턱 $J/S=35.5$ dB(4.5.4.2)다. 간섭은 신호 대역을 고르게 채우는 잡음형으로 가정한다. 이 문턱을 거리와 간섭원의 전력으로 옮기는 식은 5.2이 세운다. 수치와 읽는 법은 5.1.10의 워크스루에서 끝까지 계산한다.

5.1.7 감지-판단-대응의 순환과 시간 척도

결론부터: 방호는 정적인 장비가 아니라 순환이다. 간섭이 들어오면 알아채고(감지), 원인과 위치를 가리고(판단), 수단을 바꾼다(대응). 대응이 효과를 냈는지 다시 감지한다. 이 순환은 공격 쪽의 감지-판단-행동 순환과 연동된다. 더 빨리 도는 쪽이 그 대역을 사용한다는 것이 개념의 요지다.

간섭·기만(전자공격) 또는 의도하지 않은 간섭 감지 C/N0·AGC·PER·이노베이션 판단 고장인가 간섭인가, 어디서 대응(전자보호) 주파수·시간·공간·부호·운용 되돌이: 대응의 효과를 다시 감지한다 대응의 시간 척도 µs~ms · 수신기 AGC·펄스 블랭킹·노치 ms~s · 링크 도약·재전송·널 조향 s~분 · 비행 링크 상실·항법 전환 분~시간 · 임무 재계획·주파수 재할당
방호 쪽에서 본 감지-판단-대응의 순환. 간섭이나 기만이 들어오면 수신기 지표로 알아채고, 고장과 간섭을 가려 위치를 판단한 뒤 전자보호 수단으로 대응한다. 대응은 마이크로초의 수신기 처리에서 시간 단위의 임무 재계획까지 네 척도에 걸쳐 있고, 느린 층일수록 범위가 넓다.

대응의 시간 척도는 네 층이다. 층마다 앞 장에서 계산한 대표 값이 있다.

층시간 척도대표 수단앞 장의 값
수신기µs~msAGC, 펄스 블랭킹, 노치 필터ADC가 견디는 간섭 대 잡음비 8비트 36 dB(4.6.5.1)
링크ms~s도약, 인터리빙·재전송, 적응 전송, 널 조향도약 체류 625 µs, 인터리빙 깊이 50의 지연 64 ms(3.18.4.2·3.18.6)
비행s~분링크 상실 판정, 귀환·착륙, 항법 모드 전환대기 3·10·30 s에 15 m/s로 45·150·450 m(2.6.6)
임무분~시간경로 재계획, 주파수 재할당, 교란 구역 회피임무 계획의 주파수 항목(16.3)

세 가지를 다룬다. 첫째, 빠른 층은 좁고 느린 층은 넓다. 노치 필터는 마이크로초에 반응하지만 좁은 간섭만 지운다. 임무 재계획은 몇 분이 걸리지만 어떤 간섭이든 피해 간다. 둘째, 판단이 순환의 병목이다. 수신기 지표만으로는 고장·자연 현상·의도적 간섭을 가리기 어렵다(4.5.6). 오판은 두 방향으로 비싸다. 정상을 간섭으로 보면 임무를 버리고, 간섭을 고장으로 보면 같은 일이 되풀이된다. 셋째, 비행 층의 판단 시간이 곧 거리다. 링크 상실을 10 s 기다리는 동안 기체는 150 m를 간다. 이 시간의 선택은 끊김 통계로 해야 한다(3.11.6.2).

판단의 단서는 지표 둘을 함께 보는 데 있다. 한 지표만으로는 원인이 구분되지 않는다. 아래 표는 앞 장들의 지표를 짝지어 원인을 가리는 일반적 경향을 정리한 것이다. 경향일 뿐 판정 규칙이 아니며, 문턱은 기체와 환경마다 시험으로 정한다(3.20).

관측된 모양먼저 의심할 원인근거가 되는 지표더 볼 곳
수신 세기는 그대로인데 패킷 오류율이 오른다대역 안 간섭(잡음 바닥 상승)수신 세기 대 잡음 바닥, 채널별 오류율3.20.3.4
수신 세기와 오류율이 함께 나빠진다거리·가림·페이딩거리와 자세 기록, 지형3.3·3.6.7
모든 위성의 $C/N_0$가 함께 내려가고 AGC 이득이 줄어든다GNSS 대역 간섭위성별 $C/N_0$, AGC4.5.7·4.6.9
낮은 앙각 위성만 차례로 끊긴다지형·건물 가림앙각별 $C/N_0$4.5.4.3
해는 정상인데 다른 센서와 어긋난다기만, 또는 센서 고장이노베이션, 센서 간 불일치4.4·5.3
자기 송신기를 켤 때만 나빠진다기체 자신의 방출켠 때와 끈 때의 비교4.5.6·8.10

5.1.8 전자보호의 설계 원리 — 다섯 범주

결론부터: 전자보호의 수단은 신호와 간섭을 무엇으로 분리하는가에 따라 다섯 범주로 나뉜다. 한 범주가 모든 간섭을 막지는 못한다. 범주 를 중첩하는 것이 설계다. 상세는 링크(3.18), GNSS(4.6), 체계(5.8)가 맡는다.

범주분리하는 원리대표 수단대가상세
주파수간섭이 없는 대역으로 옮기거나 넓게 편다대역 다양성, 도약, 확산, 적응 채널 선택대역폭·규칙의 제약(3.18.4.2)3.18·3.19
시간간섭이 없는 때를 쓰거나 노출을 짧게 한다인터리빙·재전송, 펄스 블랭킹, 짧은 방사지연3.18.6·4.6.5
공간간섭이 오는 방향을 덜 듣는다지향 안테나, 널 조향, 앙각 마스크, 기체 몸체 차폐크기·전력·교정3.7·4.6.3·4.6.4
부호아는 구조만 골라 듣는다처리 이득, 오류정정, 메시지·신호 인증데이터율·오버헤드3.9·3.18.3·4.6.7
운용의존을 줄이거나 다른 수단으로 넘어간다대체 항법, 광섬유 링크, 자율 복귀, 방사 통제, 주파수 계획질량·비용·임무 제약3.17·4.13·5.8

범주를 고를 때 두 가지를 본다. 하나는 간섭의 모양이다. 좁은 간섭에는 주파수·시간 범주가 싸고 잘 듣지만, 신호 대역을 고르게 채우는 간섭에는 공간과 운용만 남는다(4.6.5.2). 간섭 유형별 비교는 5.2이 한다. 다른 하나는 무엇을 보호하는가다. 부호 범주의 인증은 위조를 막지만 끊김은 막지 못한다(3.18.2). 가용성과 무결성은 다른 범주의 수단이 보호한다.

방출을 줄이는 일도 전자보호다. 덜 방출하는 기체는 덜 탐지되고, 덜 탐지되는 기체는 덜 방해받는다. 전력 제어·지향·짧은 방사는 3.18.7.2, 광섬유처럼 방출이 없는 링크는 3.17이 다룬다. 다만 링크만 숨기면 GNSS 수신기·레이더 고도계·영상 송신기가 남는다(3.18.7.3).

5.1.9 민간에서의 의미 — 의도하지 않은 간섭과 허가 없는 송출

결론부터: 민간에서 전자전의 물리는 간섭의 모습으로 나타난다. 그리고 그 대응에는 법의 비대칭이 있다. 자기 수신기를 보호하는 설계는 누구나 할 수 있지만, 남의 수신기에 에너지를 가하는 일은 원칙적으로 금지되며 법이 정한 기관에만 예외가 있다.

의도하지 않은 간섭. 같은 물리로 링크와 항법이 끊긴다. 공개 사례가 셋 있다.

  • 인접 대역 서비스. 미국 LightSquared 건(2011~2012)은 GNSS 인접 대역의 지상망이 수신기를 간섭할 수 있다는 정부 시험으로 멈췄다(4.5.6).
  • 소형 교란기의 부수 효과. 2012년 뉴어크 공항의 지상기반보강시스템이 트럭 운전자의 소형 교란기에 방해받았다(4.5.6, FCC 13-106).
  • 5G C 대역과 레이더 고도계. 미국에서 3.7~3.98 GHz의 5G 기지국이 4.2~4.4 GHz 레이더 고도계에 간섭할 우려로 FAA가 2021년 감항성 개선지시를 냈다. 2023년 5월의 최종 지시는 Part 121 항공 운송용 항공기에 2024년 2월 1일까지 개량 고도계를 요구했다(항공 업계 단체의 규제 소식, 2차 확인). 2026년 7월에 시한을 2030년 말로 늦추는 새 규칙이 나왔다는 보도도 있다 (1건 보도, 확인 필요). 요점은 수신기의 대역 외 거부 성능이 인접 서비스의 전력 가정과 함께 설계돼야 한다는 것이다.

허가 없는 송출의 불법성. 국제 차원에서 ITU 전파규칙 제15조는 유해 혼신을 일으키지 않을 의무를 둔다. ITU 전파규칙위원회는 재밍·스푸핑이 이 조항에 반한다고 기록했다(4.5.10). 군용 무선 설비에 대해서는 ITU 헌장 제48조가 각국의 자유를 인정하되 유해 혼신을 막는 규정을 가능한 한 준수하도록 한다고 알려져 있다 (원문 확인은 19.10). 국가 차원의 예로 미국은 통신법 제302조(b)(47 U.S.C. §302a(b))로 교란기의 제조·수입·판매·운용을, 제333조로 고의 혼신을 금지한다(FCC 단속 안내, 1차 — 웹페이지는 검색 요약으로 확인). 한국은 「전파법」이 허가 없는 전파 발사와 혼신을 금지·처벌한다. 조문 번호와 대드론 목적의 예외는 18.9이 확인한다 (확인 필요).

이 비대칭이 민간 무인기 운용에 주는 뜻은 셋이다.

  1. 방호는 합법이고 언제든 할 수 있다. 필터·안테나·인증·절차는 남의 권리를 건드리지 않는다.
  2. 대응으로서의 방해는 운용자의 선택지가 아니다. 불법 드론에 대한 전파 교란은 법이 정한 기관의 일이며 부수 효과의 평가를 거친다(11.2·11.4·18.9).
  3. 시험도 허가가 필요하다. 방호 성능을 확인하려고 방해 신호를 내보내는 것 자체가 위법일 수 있다. 시험은 전도 연결·차폐 시설·승인된 시험장에서 한다(3.20.9).

5.1.10 수치 예시·워크스루 — 의존 지점의 신호 세기와 견디는 간섭

앞 장의 가정을 바꾸지 않고 여섯 의존 지점의 $S$와 $J_{\mathrm{tol}}$을 계산했다(파이썬 math, 스크립트 fig-src/5.1-calc.py).

의존 지점수신 신호 $S$ [dBm]잡음 바닥 [dBm]$S-N$ [dB]견디는 간섭 $J_{\mathrm{tol}}$ [dBm]$J_{\mathrm{tol}}-S$ [dB]근거
영상 하향 2 km(5.8 GHz, 20 MHz)$-80.7$$-95.0$14.3$-86.7$$-6.0$3.8.9
C2 하향 5 km(확산 없음)$-86.0$$-108.0$22.0$-96.3$$-10.3$3.1.9
C2 하향 5 km(10 MHz 확산, 처리 이득 30 dB)$-86.0$$-98.0$12.0$-61.2$24.83.18.9
C2 상향 5 km(EIRP 20 dBm 한도)$-93.0$$-106.0$13.0$-106.1$$-13.0$3.8.7
Remote ID 1 km(EIRP 10 dBm)$-90.2$————2.13.6.3
GNSS L1 C/A 최소 수신 전력$-128.5$$-108.9$$-19.6$$-93.0$35.54.5.4.2

($J_{\mathrm{tol}}$은 잡음형 간섭과 열잡음의 합이 각 링크의 필요 SNR에 닿는 값이다. 확산 링크는 $E_b/N_0$ 2.19 dB와 손실 3 dB, GNSS는 추적 유지 문턱이다. Remote ID는 수신 쪽 문턱이 앞 장에 없어 비웠다.)

−130 −110 −90 −70 −50 GNSS L1 C/A 최소 Remote ID 1 km C2 상향 5 km(EIRP 20 dBm) C2 하향 5 km(확산 30 dB) C2 하향 5 km(확산 없음) 영상 하향 2 km 수신기 입력 전력 [dBm] −86.7 −80.7 −96.3 −86.0 −86.0 −61.2 −106.1 −93.0 −90.2 −128.5 −93.0 수신 신호 전력 그 기능을 잃는 간섭 전력
스펙트럼 의존 지점의 수신 신호 전력(점)과 그 기능을 잃는 간섭 전력(사각) — 앞 장의 가정으로 계산한 일반적 모형, 교육용 가정. GNSS 신호는 가장 약하지만 처리 이득 덕에 견디는 간섭은 확산 없는 C2와 비슷하다. 가장 먼저 붕괴하는 것은 출력 한도에 묶인 C2 상향이고, 확산한 C2는 35 dB 더 견딘다.

네 가지를 읽는다.

  1. 가장 약한 신호가 가장 먼저 붕괴하지는 않는다. GNSS 신호는 5 km C2보다 42.5 dB(약 1만 8천 배) 약하다. 그런데 추적을 견디는 간섭은 $-93.0$ dBm으로 확산 없는 C2의 $-96.3$ dBm과 3 dB 차이다. 처리 이득 43.1 dB가 세기의 차이를 거의 메운다(4.5.3.2). 다만 새로 잡는 일은 더 약하다. 획득 문턱($J/S$ 29.4 dB)으로 보면 $-99.1$ dBm이어서 C2보다 먼저 막힌다. 교란 구역을 벗어난 뒤의 재획득이 어려운 이유다(4.5.4.3).
  2. 가장 먼저 붕괴하는 것은 출력 한도에 묶인 C2 상향이다. 유럽식 EIRP 20 dBm 한도에서 기체 수신기는 $-106.1$ dBm, 곧 자기 잡음 바닥만 한 간섭에 명령을 잃는다. 명령 링크의 수신기는 기체에 있고, 기체 안테나는 이득이 없다. 보호해야 할 수신기는 기체 쪽이라는 뜻이다. 같은 상향을 미국 규칙 안(EIRP 34 dBm, 3.8.7)으로 계산하면 $S=-79.0$ dBm, $J_{\mathrm{tol}}=-89.1$ dBm으로 17 dB 올라간다. 견딤의 크기를 하드웨어보다 출력 규칙이 먼저 정한다. 상향과 하향의 차이는 5.2이 기하로 이어 간다.
  3. 확산으로 35 dB를 얻는다. 같은 5 km C2를 10 MHz로 확산하면 견디는 간섭이 $-96.3$에서 $-61.2$ dBm으로 35.1 dB 오른다. 반면 영상은 $J/S$ $-6.0$ dB만 견디고 확산으로 마진을 얻기 어렵다(3.18.5.2). C2와 영상을 따로 보호하는 이유가 여기 있다.
  4. 방송의 문턱은 남의 것이다. Remote ID의 $S$는 C2 상향과 비슷한 $-90.2$ dBm이지만 견디는 간섭은 수신하는 쪽의 장비가 정한다. 공역 협조 기능의 방호는 기체 설계만으로 끝나지 않는다.

이 표의 $J_{\mathrm{tol}}$은 수신기 입력에서의 값이다. 간섭원이 얼마나 멀리서 얼마의 출력으로 이 값에 이르는지는 안테나 이득·경로 손실·대역 중첩에 달려 있고, 그 계산은 5.2이 한다.

5.1.11 설계 트레이드오프 — 의존을 줄일까, 보호할까, 나눌까

스펙트럼 의존에 대한 체계 수준의 태도는 세 가지다.

① 의존을 줄인다. 전파를 덜 사용하는 구성으로 간다. 광섬유 링크(3.17), 대체 항법(4.7~4.12), 링크 없이 계획을 잇는 자율(5.8)이다. 방출도 줄어 탐지가 어려워진다. 대가는 질량·비용·운용 제약이고, 광섬유처럼 길이 생기는 수단은 거리와 기동을 잃는다.

② 의존 지점마다 보호한다. 다섯 범주의 전자보호 수단을 각 의존 지점에 적용한다(3.18·4.6). 효과가 직접적이고 측정할 수 있다. 대가는 SWaP와 비용이며, 지점마다 설계가 따로라 빈틈이 생기기 쉽다.

③ 의존을 나눈다. 한 기능을 여러 대역·여러 경로·여러 원리로 받친다. C2를 가시선과 위성으로 이중화하고(3.11.5), 위치를 GNSS와 관성·시각 항법으로 병용한다(4.13). 대가는 복잡성이고, 겉으로 다양해 보여도 같은 원인으로 함께 붕괴하는 몫이 하한을 정한다(4.13.7·2.5).

선택얻는 것잃는 것어울리는 곳
① 의존을 줄인다방해·탐지에 대한 근본적 면역(그 기능에 한해)질량·거리·비용방해가 전제된 군용
② 지점마다 보호한다측정 가능한 마진SWaP·지점별 빈틈중대형 군용, 인증 범주 AAM
③ 의존을 나눈다한 지점의 실패를 견딤복잡성·공통 원인민간 BVLOS, AAM

견해: 체계 설계의 첫 단계로는 ③ 나누기가 가장 값싸다고 본다. 근거는 둘이다. 첫째, 5.1.10이 보였듯 의존 지점마다 붕괴하는 간섭 수준이 30 dB 넘게 다르다. 한 지점을 아무리 보호해도 가장 약한 지점(C2 상향)이 체계를 정한다. 나누기는 가장 약한 지점이 혼자 체계를 저하시키지 않게 한다. 둘째, 나누기는 간섭의 원인을 묻지 않는다. 고장·자연 현상·의도적 방해에 같은 방식으로 듣는다. 다만 같은 대역 안의 이중화는 나누기가 아니다. 2.4 GHz 두 링크는 같은 간섭에 함께 붕괴한다. 반대 입장도 분명하다. 방해가 일상인 전장에서는 ①이 기본이어야 하고, 나눈 경로가 모두 전파라면 결국 모두 방해받는다는 판단이다(0.3.7의 광섬유 FPV가 그 증거로 인용된다). 최종 구성은 5.8이 합친다.

5.1.12 세 축 비교

항목군용 드론민간 UASAAM
스펙트럼의 성격다툼이 전제된 전장(EMSO)공유 비면허 대역, 이웃의 간섭보호 대역과 인증의 대상
위협의 주 모습의도적 재밍·기만, 방출 탐지의도하지 않은 간섭, 불법 교란기, 도심 혼잡인접 서비스의 간섭, 공항 주변 간섭원
첫 요구방해 속 임무 지속안전한 귀환·착륙(2.6.6)가용성·무결성의 정량 입증(3.11·9.13)
전자보호의 중심다섯 범주 중첩, 방사 통제, 자율대역 선택, 인증, 절차보호 대역(3.1.4.2), 다중화, HIRF·EMC 인증(8.10)
전자지원·전자공격아군의 작전 수단(10.13·10.17)운용자는 하지 않음, 법정 기관만 대드론 수단 사용(18.9)공항 방호는 권한 기관의 일(11.5)
법무력충돌법(19.10)전파법·대드론 법제(18.9·18.16)항공 안전 규제·국제 주파수 제도(17.19)
공개 사례0.3.7·13.34.5.6·4.5.84.5.8.2(민간 항공의 GNSS 교란)

세 축은 같은 물리 위에서 누가 대응할 권한을 갖는가에 따라 달라진다. 군용은 전자전의 세 구성을 모두 사용한다. 민간 운용자는 전자보호만 사용한다. AAM은 전자보호를 인증의 언어로 입증해야 한다. 한반도의 GNSS 교란처럼 군사 행위의 부수 효과가 민간 축에 닿는 경우가 있어 세 축의 경계는 생각보다 얇다(4.5.8.1·13.8).

5.1.13 관련 규격·프로토콜

문서발행무엇을 정하나상세
JP 3-85 Joint Electromagnetic Spectrum Operations(2020-05-22)미 합참합동 EMSO 교리. JP 3-13.1·JP 6-01을 통합(2차 확인, 본문 미열람)이 장·10.17
Air Force Doctrine Annex 3-51(2019-07-30 갱신)미 공군전자기전과 EMSO의 군별 교리, 전자지원과 신호정보의 구분(1차 확인). 후속 AFDP 3-85(2023-12)는 2차 확인이 장
DoD Electromagnetic Spectrum Superiority Strategy(2020-10-29)미 국방부스펙트럼 우세 전략(CRS 자료로 2차 확인)10.17
AJP-3.6NATO동맹 전자전 교리(공개 본문 없음) (판 확인 필요)10.17
ITU 헌장 제45조·제48조, 전파규칙 제15조ITU유해 혼신 금지, 군용 설비의 지위 (조문 원문은 19.10에서 확인)17.19·19.10
MIL-STD-461·MIL-STD-464 (판 확인 필요)미 국방부장비의 전자기 간섭 요구, 체계의 전자기 환경 효과8.10·5.7
RTCA DO-160G 제20절·제21절RTCA항공 장비의 RF 감수성·RF 방출 시험8.9·8.10
47 U.S.C. §302a(b)·§333미국교란기의 제조·판매·운용 금지, 고의 혼신 금지18.9(비교)

교리 문서는 판에 따라 용어가 다르다(5.1.3.2). 유료·비공개 문서는 공개 요약의 범위에서만 작성했다. 규격의 지형은 9.1, 찾는 법은 0.9다.

5.1.14 관련 규제·인증 요구와의 연결

이 장의 주제일으키는 요구연결
의도적 전파 교란법정 기관만 가능, 부수 효과 평가와 절차18.9·11.4·19.10
방호 시험전도·차폐·승인 시험장, 실험국 허가3.20.9·18.16
전자기 환경 내성EMC·HIRF·낙뢰 인증, 군 E3 요구8.10·5.7
링크 가용성·무결성C2 요구 성능과 감항 보안의 입증3.11·9.13·8.11
GNSS 상실·교란 구역운용 승인의 완화 수단, 임무 계획의 교란 구역 반영2.6.6·16.3·16.5
RF 탐지(전자지원과 같은 물리)통신 내용 수집 제한, 위치정보 규율18.17·5.4
방호 장비와 전자전 장비군용 수신기·항재밍 안테나·전자전 장비의 수출통제19.15·19.16·19.17

5.1.15 함정과 한계

오해실제더 볼 곳
"전자전은 군의 일이다"민간에서는 의도하지 않은 간섭과 불법 교란기가 같은 물리로 링크와 항법을 끊는다5.1.9·4.5.6
"가장 약한 신호가 가장 먼저 붕괴한다"견디는 간섭은 신호 세기와 처리 이득이 함께 정한다. 이 장의 모형에서는 C2 상향이 먼저다5.1.10
"전자보호는 항재밍 안테나다"안테나는 다섯 범주 중 공간 하나다. 운용·다양성이 더 싼 경우가 많다5.1.8
"전자지원은 감청이다"즉각적 위협 인지를 위한 탐지·식별·위치 결정이다. 통신 내용 수집은 별도의 법적 근거가 필요하다5.1.3.1·18.17
"광섬유 링크면 전자전과 무관하다"링크만 면역이다. GNSS·고도계·다른 방출원이 남는다3.17·3.18.7.3
"이중 링크면 안전하다"같은 대역의 이중화는 같은 간섭에 함께 붕괴한다5.1.11·4.13.7
"방호를 확인하려면 직접 방해해 보면 된다"허가 없는 송출은 위법일 수 있다. 시험은 허가된 환경에서 한다3.20.9
"교리 용어는 어디서나 같다"electronic에서 electromagnetic으로 바뀌는 중이고 동맹·국가마다 판이 다르다5.1.3.2

이 장의 한계도 밝힌다.

  • 교리 원문의 일부를 열어 보지 못했다. JP 3-85의 본문과 용어집은 2차 자료로 확인했고, NATO AJP-3.6은 공개 본문이 없다. 국내 교범의 번역어는 확인하지 못했다.
  • 수치는 앞 장 모형의 재조합이다. 간섭은 신호 대역을 채우는 잡음형 하나로 가정했다. 파형이 다르면 $J_{\mathrm{tol}}$이 수 dB에서 수십 dB 달라진다(5.2).
  • 공개 사례는 시사하기만 했다. 사례의 사실과 출처의 신뢰도는 0.3·4.5.8·13.3·13.8가 맡는다.
  • 전자전의 공격 쪽 기법은 다루지 않았다. 이 책은 원리·영향·방호·법의 수준에 머문다(BK-04).

5.1.16 체크포인트·연구 질문

체크포인트

  1. 전자지원·전자공격·전자보호를 한 문장씩 정의하고, 전자지원과 신호정보를 구분하는 기준을 말하라.
  2. EMSO가 전자전과 스펙트럼 관리를 묶는 이유를 무인기 운용의 예로 설명하라.
  3. 무인기가 전자전에서 표적이자 플랫폼이라는 말을 세 구성 각각에 대해 예를 들어 설명하라.
  4. GNSS 신호가 5 km C2보다 42.5 dB 약한데도 견디는 간섭이 비슷한 이유는 무엇인가? 가장 먼저 붕괴하는 의존 지점은 어디이며 왜인가?
  5. 전자보호의 다섯 범주를 들고, 신호 대역을 고르게 채우는 간섭에 남는 범주는 어느 것인지 말하라.
  6. 민간 운용자가 불법 드론에 전파 교란으로 대응할 수 없는 이유와, 방호 시험을 할 때 충족해야 할 조건을 말하라.

연구 질문 — 이 장에서 파생되는 열린 주제(25.7에 모은다)

  1. 의존 지점의 체계 지표 — 기능마다 다른 $J_{\mathrm{tol}}$을 한 기체의 전자기 취약성 지표로 합치는 방법은? 가장 약한 지점이 체계를 정한다는 가정은 언제 깨지는가?
  2. 판단의 자동화 — 고장·자연 현상·의도적 간섭을 수신기 지표만으로 구분하는 분류기는 오경보와 미탐을 어디까지 낮출 수 있는가(4.5.6·4.6.6과 연결)?
  3. 공역 협조 기능의 방호 — Remote ID·ADS-B처럼 남의 수신기에 기대는 기능의 가용성을 누가, 어떤 지표로 책임지는가(14.24과 연결)?
  4. 민간 대역의 전자전 내성 기준 — 비면허 대역 장비의 인증에 간섭 내성 시험을 넣는다면 어떤 파형과 지표가 비교 가능한 값을 주는가(3.20·18.16와 연결)?

1차 출처(이 장)

  • Hoehn, J. R., Defense Primer: Electronic Warfare, CRS In Focus IF11118, 2021-09-29 갱신(everycrsreport.com 사본).
  • U.S. Air Force, Air Force Doctrine Annex 3-51, Electromagnetic Warfare and Electromagnetic Spectrum Operations, 2019-07-30 갱신(전자기 스펙트럼 지원 활동 부분).
  • Joint Chiefs of Staff, JP 3-85, Joint Electromagnetic Spectrum Operations, 2020-05-22(본문 미열람, 2차 확인).
  • ITU 헌장과 전파규칙(제15조), ITU 전파규칙위원회의 RNSS 유해 혼신 웹페이지(4.5에서 확인).
  • FCC, Jammer Enforcement 안내(47 U.S.C. §302a(b)·§333), FCC 13-106(뉴어크 GBAS 건).
  • Adamy, D. L., EW 101: A First Course in Electronic Warfare, Artech House, 2001.
  • Poisel, R. A., Introduction to Communication Electronic Warfare Systems, 2nd ed., Artech House, 2008.

출처를 찾고 판을 추적하는 방법은 0.9에서 다룬다.


다음 장: 5.2에서 이 장의 $J_{\mathrm{tol}}$을 거리로 옮긴다. 재밍 대 신호비를 링크 버짓과 같은 장부로 유도하고, 처리 이득과 재밍 마진이 그 장부에서 어디에 서는지, 번스루 거리가 무엇이며 일반 링크와 GNSS에서 어떻게 계산하는지, 고도가 오를수록 간섭원이 더 잘 보이는 기하의 역설과 상향·하향의 비대칭, 그리고 간섭 유형별로 어떤 방호가 강하고 약한지를 방호의 관점에서 다룬다.