중국 연구, 대만 상공 스타링크 교란 위한 드론 군집 전략 제시

대만 분쟁에서 스타링크가 중요한 이유

중국 국방 연구진은 대만 크기의 영역에서 스페이스X의 스타링크를 무력화하는 방안을 모델링했다. 결론은 단호하다. 기술적으로 가능할 수 있지만, 수백 대에서 많게는 수천 대의 공중 재밍 플랫폼으로 구성된 대규모 전자전 전력이 있어야 한다. 이 연구는 스타링크를 실시간으로 대응하는 이동 표적으로 묘사하며, 위성 링크를 겨냥한 기존 전술 다수가 효과를 내기 어려운 체계라고 설명한다.

스타링크는 저궤도에 1만 기가 넘는 위성을 운용한다. 지상 사용자 단말기는 하늘을 가로질러 이동하는 위성 사이를 끊임없이 전환한다. 신호는 위성 간에 이동하고 경로는 바뀌며, 네트워크는 장애를 우회하도록 트래픽을 재배치한다. 이러한 이동성과 기민성 때문에 단일 재머가 링크를 오랫동안 압도하기는 어렵다. 몇 기의 고정 위성을 상대로 효과를 내는 기존 지상 재밍으로는 규모가 크고 빠르게 변하는 위성군에 대응하기 어렵다.

연구의 기본 시나리오에 따르면 대만 상공의 스타링크 신호를 완전히 억제하려면 동기화된 공중 재머가 최소 935대 필요하다. 출력이 더 낮은 전파를 사용하면 공백을 메우고 범위를 유지하기 위해 플랫폼 수가 2,000대에 가까워진다. 우크라이나 전쟁 경험이 연구의 초점에 영향을 미쳤다. 러시아군은 스타링크를 교란하려 했고, 스페이스X는 단말기가 계속 접속 상태를 유지하도록 소프트웨어와 네트워크 설정을 거듭 업데이트했다. 이러한 링크의 복원력은 침공 초기 몇 달 동안 우크라이나가 지휘통제를 유지하는 데 기여했으며, 베이징은 이 결과를 주의 깊게 지켜봤다.

위성군이 재밍을 어렵게 하는 이유

과거 통신 위성은 적도 상공에 고정된 것처럼 보이는 정지궤도에 자리하는 경우가 많았다. 재머는 하늘의 알려진 지점을 겨냥하거나 특정 영역에서 하향링크를 압도할 수 있다. 스타링크는 작동 방식이 크게 다르다. 어느 순간이든 수십 기의 위성이 시야에 들어올 수 있다. 단말기는 예고 없이 트래픽을 다른 위성으로 넘긴다. 링크의 주파수와 방향, 경로도 바뀐다. 한 경로를 일시적으로 교란하더라도 몇 초 뒤 나타나는 다음 경로까지 차단하지 못할 수 있다.

저궤도와 이동 표적

스타링크 위성은 낮은 고도에서 지구를 돈다. 빠르게 움직이기 때문에 지상 어느 지점에서든 볼 수 있는 위성의 구성이 몇 분마다 바뀐다. 하나의 단말기가 한 위성과 오랫동안 통신하는 경우는 드물다. 대신 지평선 위로 떠오르고 지는 여러 위성 사이를 오간다. 이러한 기하학적 조건은 공격자에게 끊임없는 불확실성을 안긴다. 어디를 겨냥할지, 출력을 얼마나 높일지, 언제 표적을 바꿀지 판단해야 한다. 위성 간 전환에 대응이 조금이라도 늦으면 사용자가 다시 연결할 수 있는 경로가 열릴 수 있다.

주파수 전환과 빔포밍

스타링크 단말기와 위성은 필요한 곳에 에너지를 집중하도록 주파수를 유연하게 바꾸는 파형과 지향성 안테나를 사용한다. 위상 배열 하드웨어는 전자적으로 빔 방향을 조정해 주빔 바깥에서 들어오는 간섭을 줄일 수 있다. 네트워크는 사용 가능한 신호를 유지하기 위해 채널을 바꾸고 부호화 방식을 조정할 수도 있다. 다수의 위성은 광학 교차 링크로 트래픽을 중계한다. 이 링크는 무선 주파수 에너지를 방출하지 않아 재머가 공격할 수 있는 무선 주파수 지점을 줄인다. 재밍에 성공하려면 다양한 지형을 포함하는 넓은 지역에서 가능한 한 많은 단말기의 신호 품질을 항상 사용 가능한 기준 이하로 떨어뜨려야 한다.

중국의 시뮬레이션이 모델링한 내용

베이징이공대와 저장대 연구진 등이 참여한 연구팀이 학술지 《시스템공학과 전자공학》에 발표한 이 연구는 대만과 비슷한 규모의 영역에서 스타링크 서비스를 차단하는 방법을 평가했다. 대만은 면적이 약 3만6,000제곱킬로미터인 섬이다. 연구팀은 12시간 동안 위성의 통과와 단말기의 가시성을 시뮬레이션했다. 위성이 상공을 이동하고 네트워크가 트래픽 경로를 바꾸려는 상황에서도 사용자 단말기가 링크를 유지할 수 없도록 신호를 낮추는 것이 목표였다.

연구진은 소수의 대형 지상 송신기에 의존하는 대신 완전 분산형 계획을 제안했다. 드론, 풍선 또는 항공기에 탑재한 소형 재머 다수를 동기화하는 방식이다. 공중에 배치하면 재머가 단말기에 더 가까워지고, 지형과 건물에 따른 신호 손실이 줄며, 위치를 유연하게 조정할 수 있다. 출력 수준과 안테나 패턴, 작동 시점을 조율하면 각 플랫폼이 표적 지역 상공에 전자기 장벽을 형성할 수 있다.

재밍 플랫폼으로 활용되는 드론 군집

모델에서 각 재머는 공중 노드로, 사용자 단말기에서 스타링크 하향링크를 압도할 잡음을 방출한다. 군집은 재밍 범위의 공백을 메우고, 취약 지점을 보강하거나 새롭게 나타나는 집중 지역으로 이동할 수 있다. 이를 위해서는 노드끼리 간섭하거나 공백을 만들지 않도록 정밀한 동기화가 필요하다. 군집 자체를 위한 견고한 지휘통제 체계도 요구된다. 조율이 무너지면 단말기가 다시 연결할 수 있는 틈이 빠르게 생길 수 있기 때문이다.

출력, 간격, 커버리지

시뮬레이션은 여러 안테나 유형을 비교했다. 광각 안테나는 더 넓은 영역을 덮지만 어느 한 방향으로 보내는 에너지는 약하다. 반면 협각 안테나는 표적에 더 강한 에너지를 보내지만 정확한 조준이 필요하다. 연구팀은 섬 전역에서 억제 상태를 유지하려면 최소 935대의 플랫폼이 필요하다고 분석했다. 플랫폼당 방사 출력이 약 23dBW(약 200와트)인 저출력 송신기를 사용하면 비슷한 효과를 내기 위해 필요한 공중 장비 수가 약 2,000대로 늘어났다. 모델은 시야에 들어오는 위성 수의 변화와 위성군 전반에서 단말기가 끊임없이 연결을 전환하는 상황을 반영했다.

인민해방군은 실제 전투에서 이를 확대할 수 있을까

필요한 규모의 전력을 확보하는 것이 핵심 과제다. 동기화된 공중 재머를 1,000대 이상 운용하려면 소모성 드론이나 생존성이 높은 항공기를 대량으로 확보하고, 운용자를 훈련하며, 이동과 시점, 주파수 사용을 조율할 자동화 체계를 갖춰야 한다. 전력은 손실과 기상, 배터리 또는 연료 제약 속에서도 안정적인 대형을 유지해야 하며, 격추된 플랫폼을 대체할 예비 장비도 필요하다.

생존성도 걸림돌이다. 대만과 지원 세력은 레이더와 지대공 미사일, 대드론 무기, 자체 전자전 전력으로 공역을 다툴 것이다. 느리게 움직이는 대규모 재밍 전력은 요격의 표적이 되기 쉽다. 고고도에 플랫폼을 두면 지형에 가려지는 현상이 줄고 가시선이 개선되지만, 더 먼 거리에서 운용되는 방공망에 노출된다. 저공 비행은 언덕과 건물에 숨어드는 데 유리하지만, 필요한 플랫폼 수가 늘고 공백이 생길 위험도 커진다.

대응책도 발전할 것이다. 대만과 파트너국은 단말기를 강화하고 수신 빔의 폭을 좁히며 더 나은 필터를 사용할 수 있다. 대체 주파수로 전환하거나, 요격 확률이 낮은 통신 기법을 적용하거나, 신호 품질이 낮아도 연결을 유지하도록 모뎀 설정을 바꿀 수도 있다. 우크라이나에서 확인됐듯 스페이스X는 단말기 전체에 소프트웨어 업데이트를 신속하게 배포할 수 있다. 초기에 효과가 있어 보이는 계획도 방어 측이 대응하면서 효과가 약해질 수 있다.

재머 군집의 지휘통제 역시 부담이 크다. 공격자는 수천 대의 송신기 간 주파수와 파형을 조율하는 한편, 자체 간섭을 피하고 자군 통신을 보호해야 한다. 포화된 주파수 환경에서 공격을 받으며 이런 과제를 처리하는 것은 만만치 않다.

공격 상황에서 대만이 통신을 유지하는 방법

통신 복원력 계획은 하나의 체계에 의존하지 않는다. 분석가들은 대만이 우주와 공중, 지상 통신의 중복성을 구축해야 한다고 강조해왔다. 여러 저궤도 위성군의 통신 용량을 확보하고, 단말기를 미리 배치하며, 운용자가 체계 간 전환을 연습하도록 해야 한다는 뜻이다. 독립적인 무선 네트워크를 유지하고 용량이 제한된 상황에서도 필수 트래픽이 흐르도록 하는 운용 습관을 갖추는 일도 필요하다.

• 저궤도와 중궤도 옵션을 포함해 여러 위성 사업자에 대한 접근권을 확보하고, 계약과 장비를 사전에 마련한다.
• 전력 공급 장치와 위장 자재, 예비 부품을 여러 장소에 보관하고, 정부 기관과 공공시설, 응급구조대에 단말기를 분산 배치한다.
• 안테나 시설을 강화하고 지향성 안테나를 사용하며, 탐지 가능성을 낮추기 위해 전파 방출을 통제한다.
• 위성 링크에 장애가 생겼을 때 짧은 거리를 연결할 수 있도록 고주파 무전기와 위성전화, 마이크로파 중계기, 휴대용 메시 네트워크 등 대체 경로를 유지한다.
• 지상 네트워크가 손상되면 계류식 풍선이나 항공기 등 공중 중계기를 활용해 지역 통신을 복구한다.
• 평시에 공공 통신 훈련과 핵심 서비스 연속성 계획을 포함한 장애 전환 절차를 연습한다.
• 동맹 네트워크의 추가 용량을 확보하고 간섭 완화 방안을 조율하기 위해 파트너국과 협력한다.

통신 경로를 다변화하면 재머의 임무는 더 어려워진다. 한 경로의 성능이 떨어지면 트래픽을 다른 경로로 옮길 수 있다. 안정적인 전력 공급과 규율 있는 단말기 사용, 숙련된 운용자는 대역폭이 부족한 상황에서도 필수 서비스를 유지하는 데 도움이 된다.

재밍을 넘어선 물리적 공격 논의

일부 중국 연구는 인공지능을 활용해 지향성 에너지 무기나 다른 체계를 탑재한 위성의 표적 설정을 조율하는 구상 등 대규모 위성군의 일부를 물리적으로 무력화하는 방안을 살펴봤다. 이런 연구는 핵심 위성을 식별하고 트래픽을 가장 많이 처리하는 노드를 공격해 더 적은 전력으로 서비스를 교란하는 방법에 초점을 맞춘다. 이러한 구상은 여전히 이론적이며 공학적·법적·전략적으로 매우 큰 제약에 부딪힌다.

위성을 공격하면 여러 나라의 우주선을 손상할 수 있는 파편이 생길 위험이 있다. 이런 이유로 국제 규범은 운동에너지를 이용한 대위성 공격을 억제하고 있다. 지향성 에너지 구상은 파편을 만들지 않지만, 강한 출력과 정밀한 조준, 유리한 기하학적 조건이 필요하다. 이런 방안을 추진하면 긴장이 급격히 고조되고 더 광범위한 대응을 불러올 수 있다. 재밍도 긴장을 높이는 행위이지만 되돌릴 수 있고 장기간 남는 파편을 만들지 않는다.

아직 밝혀지지 않은 점

스타링크의 재밍 방지 방식 중 핵심 내용은 공개되지 않았다. 군용 사양과 서비스가 존재하고, 회사는 위성을 계속 추가하며 소프트웨어를 업데이트하고 있다. 단말기마다 성능이 다르며, 상당수는 원치 않는 각도에서 들어오는 간섭을 차단하는 고지향성 빔을 수신할 수 있다. 방어 측은 광학 교차 링크를 통한 경로를 재구성해 분쟁 지역의 무선 구간을 피해 트래픽을 보낼 수도 있다.

중국의 시뮬레이션은 참고할 만하지만, 저자들은 연구 결과가 예비 단계라고 주의를 당부한다. 모든 모델은 신호 강도와 단말기 밀도, 방어 측의 행동에 관한 가정에 좌우된다. 실제 전투 환경에는 지형과 기상, 소모, 양측의 신속한 적응이 작용한다. 위성군이 커지고 소프트웨어가 발전할수록 재머는 그에 맞춰 전력을 늘려야 한다.

핵심 요점

• 중국 연구진은 대만 크기의 영역에서 스타링크를 재밍하는 방안을 모델링했다.
• 연구에 따르면 서비스를 억제하려면 매우 큰 규모의 공중 재밍 전력이 필요하다.
• 동기화된 플랫폼이 최소 935대 필요하며, 저출력 송신기를 사용하면 약 2,000대로 늘어난다.
• 스타링크 위성의 이동과 주파수 전환 능력, 지향성 빔은 재밍 계획을 어렵게 한다.
• 이 방안은 드론과 풍선, 항공기로 섬 상공에 전자기 장벽을 형성하는 방식에 의존한다.
• 실제 분쟁에서는 전력 확대와 생존성, 조율이 주요 과제가 될 것이다.
• 대만은 위성 통신 접근권을 다변화하고 단말기를 강화하며 여러 네트워크 간 장애 전환을 연습해 위험을 줄일 수 있다.
• 중국의 다른 연구는 물리적 교란 방안도 다루지만, 이론적이고 긴장을 크게 고조시킬 수 있다.
• 기밀로 분류된 재밍 방지 기능과 양측의 대응 속도 등은 여전히 알려지지 않았다.