저고도 공역 보안은 일반적으로 지상에서 500피트까지 이어지는 공역을 감시하고 보호하기 위해 사용되는 조치, 기술 및 체계를 의미합니다. 이 분야는 특히 도시 환경 및 중요 인프라 인근에서 소형 무인 항공기 시스템(sUAS)이 야기하는 고유한 과제를 해결하기 위해 고안되었습니다. 그 목표는 공공 안전과 국가 안보를 보장하는 동시에 승인된 드론 운용의 안전한 통합을 촉진하는 포괄적인 탐지·추적·식별(DTI) 역량을 확보하는 것입니다.
핵심 기술 및 시스템
RF 기반 사이버(CoRF): 수술적 대응을 위한 주요 해결책입니다. CoRF는 비정상적인 무인항공기(UAS)의 통신 프로토콜과 상호작용하여 이를 식별하고 제어합니다. 이를 통해 기존의 전파 방해 방식에서 발생하는 부수적인 간섭 없이 안전하게 착륙시키거나 경로를 변경할 수 있습니다.
레이더: 광역 감시를 위한 주요 센서입니다. 반사된 전파를 분석하여 무인항공기(UAS)를 탐지하며, 정확한 거리, 속도 및 3차원 위치를 제공합니다. 최신 대무인항공기(C-UAS) 레이더는 새나 나무와 같은 간섭 신호를 걸러내도록 최적화되어 있습니다.
원격 식별(RID): 디지털 번호판 역할을 하는 RID는 Wi-Fi나 블루투스를 통해 드론의 식별 정보, 위치 및 조종사 좌표를 전송합니다. 이를 통해 당국은 규정을 준수하는 상업용 사용자와 비협조적인 위협 요소를 구분할 수 있습니다.
라이더(LiDAR): 레이저 펄스를 활용하여 정밀한 추적 및 구조 모델링을 위한 고해상도 3D 지도를 생성합니다. LiDAR는 일반적으로 단거리 용도로만 사용되며, 안개나 폭우로 인해 성능이 저하될 수 있습니다.
다중 모달 AI: 의도 인식에는 첨단 AI 시스템이 활용됩니다. 이 시스템은 광학, 열화상, RF 센서에서 수집된 데이터를 통합 분석하여, 드론이 일상적인 임무를 수행 중인지 아니면 적대적인 기동을 펼치고 있는지 판단합니다.
과제
- 환경 과민증: 라이더(LiDAR)와 광학 센서는 모든 기상 조건에서 성능 저하를 겪습니다. 예를 들어, 폭우가 내리면 라이더 시스템의 인식 거리가 크게 줄어들 수 있습니다.
- 탐지 사각지대: RF 또는 RID 신호를 송신하지 않는 ‘다크 드론’은 수동식 센서로는 탐지할 수 없으며, 초기 탐지를 위해서는 레이더와 같은 능동식 센서가 필요합니다.
- 간섭 및 클러터: 도시 환경에는 레이더 다중경로 오류를 유발하거나 시야 내 센서의 신호를 차단할 수 있는 RF 노이즈와 물리적 장애물이 밀집해 있습니다.
- 규제상의 공백: 현재 민간 전력망과 같은 특정 핵심 인프라 분야를 무인항공기(UAS) 위협으로부터 보호하기 위한 통일된 연방 지침이 부족한 실정이다.
해법 및 접근 방식
- 다층 방어: 어떤 센서도 완벽할 수는 없습니다. 견고한 보안 체계는 장거리 탐지를 위한 레이더, 정밀한 식별 및 대응을 위한 CoRF, 그리고 시각적 확인을 위한 EO/IR 카메라를 결합한 것입니다.
- 사이버-물리 통합: 프로토콜 수준 제어(CoRF)를 물리적 센서와 결합함으로써, 암호화된 연결이나 연결 방식이 알려지지 않은 드론조차도 효과적으로 추적하고 무력화할 수 있습니다.
- 표준화: 다음과 같은 표준을 준수하여 ISO 25461 서로 다른 C-UAS 구성 요소들이 공통 인터페이스를 통해 통신할 수 있도록 보장합니다.
- 자동 응답: AI 기반 플랫폼을 활용하여 위협에 대한 ‘스마트 차단’ 또는 대응을 관리함으로써, 대규모 침입 발생 시 운영 담당자의 부담을 줄입니다.