2022년 초 러시아가 특별 작전을 시작했을 때, 우크라이나는 미국의 억만장자 일론 머스크(Elon Musk)에게 위성 인터넷 서비스 제공을 요청한 것으로 전해졌다. 이후 며칠 안에 수천 개의 스타링크(Starlink) 단말기가 우크라이나에 배포되었으며, 이는 우크라이나가 전선에서의 지휘 및 통제 능력을 복구하는 데 큰 도움을 주었다.
러시아 군은 초기에는 스타링크의 신호 방해를 시도했으나, 결국 실패한 것으로 보인다. 스페이스엑스(SpaceX)는 조용히 소프트웨어를 업데이트하고 위성 시스템을 조정하여 러시아의 전자기 방해 조치를 무력화했다. 이는 세계 여러 나라 군대, 특히 중국에 큰 충격을 주었다.
스타링크는 2019년부터 운영되었으며, 저렴하고 고속의 인터넷 연결을 제공하는 저궤도 위성 네트워크이다. 스타링크는 일론 머스크가 소유한 스페이스엑스의 자회사다.
미국 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터의 천문학자인 조너선 맥도웰(Jonathan McDowell)은 스타링크가 현재 8,000개 이상의 위성을 운영하고 있으며, 이는 궤도에서 활동 중인 전체 위성의 3분의 2에 해당한다고 밝혔다.
우크라이나 전쟁에서 쌓인 교훈은 중국에 타이완 주변에서 무장 충돌이 발생할 경우, 어떻게 전자전에서 우위를 점할지를 고민하게 만들었다. 상대방이 수천 개의 위성 네트워크를 사용하고, 실시간으로 주파수를 변경하며 방해에 저항할 수 있는 상황에서이다.
최근 중국의 과학자들은 스타링크 무력화 가능성을 탐색하는 혁신적인 시뮬레이션 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 중국 저장대학교(장강대학교)와 베이징 과기대학교(BIT) 연구팀에 의해 수행되었으며, 이는 중국의 방위 연구 분야에서 선도적인 기관 중 하나이다.
팀은 스타링크 시스템을 타이완과 같은 넓은 지역에서 방해하는 것이 기술적으로 가능하다고 밝혔다. 하지만 이를 위해 1,000~2,000개의 전자전 드론과 같은 대규모 장비가 필요하다고 강조했다.
연구진은 “스타링크는 고정 궤도가 아니며, 위성 무리의 궤도 또한 복잡하다. 감시하거나 스타링크 네트워크에 대응하고자 하는 측에게는 큰 도전 과제가 될 것”이라고 의견을 밝혔다.
전통적인 위성 통신 방식은 적도 상공에서 고정으로 운영되는 몇 개의 정지위성을 필요로 한다. 중국군이 이를 막기 위해서는 지상에서 더 강한 신호를 발사하면 된다. 하지만 스타링크에는 이 방법이 적용되지 않는다. 스타링크 위성은 저궤도로 빠르게 이동하며, 수가 방대하다. 단말기는 하나의 위성에만 연결되지 않고, 계속해서 다른 위성으로 연결을 변경하여 하늘에 망을 형성한다. 신호가 차단되더라도 단말기는 몇 초 만에 연결을 전환한다.
스타링크는 고급 위상 배열 안테나 및 실시간 주파수 조정 기술을 사용하며, 대부분의 신호는 미국의 스페이스엑스 엔지니어들이 원격으로 조정하고 있다.
연구팀은 스타링크에 대응하기 위해 분산형 전자기 방해 방법만이 유효하다고 강조했다. 소수의 강력한 방해국 대신 수백에서 수천 개의 소형 방해 장비를 동원하여 하늘에서 서로 조화를 이루도록 배치해야 하며, 이를 통해 전투 지역을 덮는 전자기 방어막을 구축해야 한다고 주장했다.
연구팀은 스타링크의 실제 데이터를 시뮬레이션하여 중국 동부 하늘에서 12시간 동안 위성 운동을 모의했다. 그들은 스타링크 위성에서 전송되는 신호의 강도와 단말기의 신호 수신 모델을 통해 신호 방해가 하늘에 전파되는 양상을 분석했다. 또한 같은 단말기를 여러 각도에서 동시에 방해했을 때 발생하는 공명 효과를 파악했다.
그들은 또한 20km 고도에서 5~9km 간격으로 가상 방해 장비 네트워크를 구성하여 체스판 모양의 형태를 형성했으며, 각 장치는 소음 신호를 다른 세기로 발신해 실제 상황을 시뮬레이션했다.
두 가지 유형의 안테나가 사용되었다. 첫 번째 유형은 넓은 빔을 방출하여 넓은 영역을 커버하지만 에너지가 분산되어 있다. 두 번째 유형은 정밀도 높은 좁은 빔을 생성하지만 높은 정밀도를 요구한다.
시뮬레이션은 모든 지표면에서 단말기의 신호 연결 가능성을 테스트했다. 이상적인 조건에서 400와트의 강력한 방해 장비를 사용하여 좁은 빔을 방출하며, 장비 간 거리를 7km로 설정할 때 한 장치는 평균 38.5 km² 범위에서 스타링크 신호를 억제할 수 있었다.
대조적으로, 타이완의 면적은 약 36,000 km²로, 전체 섬을 커버하기 위해서는 최소 935개의 방해 장비가 필요하다. 200와트의 낮은 출력을 사용하고 거리를 5km로 설정하면 장비의 수는 약 2,000으로 두 배로 증가해야 했다.
연구팀은 이 결과가 초기 결과에 불과하며, 스타링크가 일부 핵심 기술에 대해 여전히 비밀을 유지하고 있다고 지적했다. ‘미래 평가 결과는 모델 방출 장치에서 실질적인 측정 데이터와 단말기의 흡수 계수를 확보한다면 더 정확할 것’이라고 밝혔다.
전자기 방어막 구축 외에도, 중국 과학자들은 스타링크에 대응하기 위한 다양한 방안을 제시한 바 있다. 예를 들어, 스타링크의 신호를 수집하기 위해 따라다니는 위성을 만들거나, 부식성 물질을 사용해 배터리나 엔진을 파괴하는 전략이 있다.
다른 적극적인 방안으로는 잠수함에 레이저 무기를 장착하여 위성을 파괴하거나, 소형 광학 망원경을 배치하여 위성을 감시하거나, 딥페이크 기술을 이용하여 스타링크 시스템을 혼란에 빠트리는 방법이 포함된다.
팜민찐(Phạm Minh Chính) (제공: SCMP, AP)
