여기서 서적 "Introduction eo Communication Electronic Warfare"에서 소개하는 전자 공격(EA, Electronic Attack)에 대해 알아본다.
개 요
정보 거부(information denial)에는 기본적으로 두 가지의 유형이 있다.
하나는 자신의 정보를 부정하는 것이고 다른 하나는 적의 정보를 부정하는 것이다.
전자를 정보 보호(information protection)라 부르고 후자는 정보 공격(information attack)이라고 부른다.
정보 공격과 정보 보호를 하는 것에는 위장(camouflage), 은폐(concealment), 기만(deception), 그리고 전자전(EW)이 있다.
여기서는 적의 정보 통신을 부정하기 위해 통신 시스템을 공격하는 마지막 카테고리인 전자전에 대해 알아본다.
통신 재밍
단순한 형태의 통신 재밍은 RF 링크상에서 방해를 하는 것이다.
재머는 통신 시스템에 원치 않는 신호 에너지를 삽입하려고 시도한다.
이 원치 않는 신호의 에너지가 충분히 강하다면, 수신기에서는 통신 송신기에서 나온 신호가 아닌 재머 신호를 복조 하게 된다.
재머 신호가 원래의 송신 신호의 복제 신호가 아니라고 가정하면 통신은 RF 링크상에서 부정되게 된다.
통신 재머는 기본적인 두 가지의 정보 부정 방법을 사용한다.
하나는 적이 다른 곳과 통신을 못하도록 하여 명령과 제어를 제한시키는 것이며 다른 하나는 ES/SIGINT 시스템의 재밍이다.
적의 RF 통신 시스템에 EA를 수행하는 것에는 여러 가지의 방법이 있으며 따라서 재머는 다양한 형상을 가질 수 있다.
재머가 우군이 점령한 전쟁 지역 내에 존재하는 것을 Standoff 재머라고 부른다.
이와는 반대로 적의 점령 지역 내에 위치한 재머는 Stand-in 재머라고 부른다.
재머가 표적의 캐리어 주파수를 공격하는 것을 협대역(narrowband) 재머라고 부르며 동시에 광범위한 주파수에 재밍 신호를 보내는 것을 barrage 재머라고 부른다.
우군의 피해를 입힐 수 있는 barrage 재머는 standoff에서는 잘 사용하지 않는다.
재밍 통신 망은 항상 더 큰 군대나 정치적 행동의 한 부분이다.
전쟁 계획과 함께 통합되고 indirect 무기와 통합된다.
또한 재밍의 사용은 유용성과 영향력을 최대화하기 위해서 반드시 다른 전쟁 행동과 동기화되어야 한다.
통신 재밍의 주요 목적은 적의 명령과 제어 프로세서를 방해하는 것이며 즉, 결정자와 센서 간 또는 공격 실행자 간의 연결을 공격한다.
상업용 TV나 라디오 방송국에 대한 재밍도 EA 캠페인에 포함된다.
TV 방송국은 비전투원 지역에 선전 방송을 위해 자주 이용되며 이를 통해 우호적인 작전에 주민들이 반대하도록 영향을 준다.
재밍을 통해 이러한 전파를 차단할 수 있다.
통신 EA의 목표 중 하나는 통신의 방해 또는 효과적인 통신을 못하도록 차단하는 것이다.
최근에는 디지털 통신이 아날로그 통신을 대신하고 있지만 아날로그 통신은 여전히 어느 정도 사용되고 있으며 따라서 이러한 아날로그 통신에 대한 효과적인 EA의 요구는 계속되고 있다.
또한, 이 아날로그 통신이나 디지털 통신에 많은 부분 동일한 원리가 적용된다.
아날로그 음성 신호를 방해하는 능력은 몇 가지의 요소에 의존한다.
다음의 그림은 방해율과 그에 따른 여러 가지의 방해 정도를 나타낸 커브이다.
여기서 결과 음성의 명료도는 종속 변수이다.
커브의 파라미터는 방해의 양이며 백분율로 표시되고 25%에서 87.5%까지 변화한다.
위의 차트를 이해하려면 다음의 그림을 참고해야 한다.
그림에서와 같이 10초 길이의 메시지가 있다.
Rate가 1일 때(a)의 메세지 방해는 25%이며 반면에 rate가 10일 때(b)에도 방해 정도는 25%이다.
여기서 주목할 부분은 전체 방해 시간이 동일하지만 명료도에 대한 영향은 약 20%의 차이가 발생한다는 것이다.
동일한 시간에 같은 지역으로의 그룹화된 간섭은 위의 그림에서 (a)와 같고 넓게 퍼져있는 (b) 보다 더 좋은 효과를 얻을 수 있다.
게다가 비록 일반적인 통신의 형태는 동일한 특징을 갖는다 하더라도 방해율과 정도의 조합이 모두 다르기 때문에 그 효과는 동일하지 않다.
그렇기 때문에 재머의 효과도를 최적화시키기 위해서는 tradeoff를 잘 설계할 수 있어야 한다.
방해율이 약 30%이면 아날로그의 음성 통신에는 큰 감쇠를 발생시킬 수 있다.
적당한 길이(예를 들면 25%)의 비율은 한 번의 송신에 한 번의 방해 정도가 적절하며 수용가능한 수준의 통신을 방해할 수 있다.
재밍되는 수신기의 입력단에 들어가는 재밍 신호의 전력양은 재밍의 효과도를 결정한다.
이러한 재밍 전략의 양은 아래의 여러 가지 요소에 의해 결정된다.
1. 재머의 유효방사출력(ERP, Effective Radiated Power)
2. 통신 송신기의 ERP
3. 재머 안테나와 연관된 수신 안테나의 방향
4. 수신 안테나와 연관된 재머 안테나의 방향
5. 주변 지형
실제적으로 중요한 파라미터는 J/S이며 여기서 J는 재머의 전력이고 S는 신호의 전력이다.
이 두 전력은 수신단에서 측정되며 주로 데시벨로 표현된다.
재머의 배치
재머는 소모품일 수 있다.
이 경우, 재머는 군인이 직접 배치하거나 UAV를 통해 배치 또는 대공포나 로켓으로 발사되기도 한다.
어떤 방식으로 재머가 전개되든지 소모적인 재머는 손실될 수 있기 때문에 경쟁적이어야만 한다.
또한 재머는 제어가 가능해야 한다.
전술적인 부분은 작전 중에도 항상 변경될 수 있기 때문이다.
적진을 관통하는 UAV에 탑재하는 통신 재머는 몇 가지의 장점을 갖는다.
첫 번째는 우군의 영향성을 피할 수 있다는 것이다.
적 보다 우군에 가깝게 배치되는 Standoff 재머는 원치 않는 간섭 에너지를 우군의 통신 시스템에 주입하게 된다.
재머를 적의 전장에 배치함으로써 일반적으로 모든 통신은 표적에 해당하며 우군의 피해를 주는 문제를 감소시킬 수 있다.
UAV 재머의 두 번째 장점은 이들의 취약성을 감소시킬 수 있다는 것이다.
유인 재머의 한 가지 문제점은 작전 중의 생존성이다.
고출력의 송신기는 적에게 주파수와 위치를 비교적 쉽게 간파당할 수 있다.
이는 직접적이든 간접적이든 호밍 무기들로부터의 공격에 취약하게 만든다.
UAV에 탑재된 재머는 고정적이지 않다.
이러한 시스템을 파괴하기 위해서는 이들을 추적하는 것이 필요하다.
게다가 조종사는 이 재머에 같이 있지 않는다.
이러한 점들은 UAV 탑재 재머를 운용자와 함께 실질적으로 덜 취약하게 만들고 생존성을 높여준다.
세 번째의 UAV 재머 장점은 재밍 미션에 필요한 전력보다 일반적으로 적은 재밍 전력을 사용한다는 것이다.
Standoff 재머보다 더욱 표적에 가깝게 있는 재머는 더 적은 재머의 전력으로도 동일한 재밍 효과도를 달성할 수 있다.
이와 연관된 다른 장점들은 시스템 설계를 더욱 쉽게 할 수 있고 이는 곧 높은 신뢰성과 향상된 운용적 장점을 갖음을 의미한다.
Look-Through
Look-Through은 재머와 연동하여 활용할 수 있는 재머 전력의 유용성을 극대화한다.
협대역 표적이 재밍이 된다면, 표적은 재밍되지 않은 다른 백업 주파수로 변경을 하는 것이 일반적이다.
그렇기 때문에 재머는 표적이 여전히 첫 주파수로 통신을 하고 있는지 여부를 모니터링할 필요가 있다.
재머와 같이 탑재된 수신기는 재밍이 이뤄지는 동시에 주파수 모니터링이 불가능하다.
만약 이렇게 된다면 고출력이 민감한 수신기의 전단에 들어가 파괴되거나 아니면 수신기가 둔감하게 되어 표적을 탐지할 수 없게 된다.
그러므로 재머는 짧은 시간 동안 오프하여 수신기가 표적 에너지를 탐지할 수 있게 해야 한다.
이를 Look-Through라고 부른다.
일반적으로 수십 밀리초 정도면 표적이 여전히 송신을 하고 있는지 확인하기에 충분하다.
만약 이 Look-Through이 연동되지 않는다면 재머는 그 주파수에서 더 이상 송신하지 않는 표적에 재밍을 하는 시간을 낭비하게 된다.
이렇게 Look-Through과 같이 재머의 유용성을 극대화하기 위해 연동되는 기법을 전력 관리(power management)라고 부른다.
다음 2부에서는 아날로그 통신과 디지털 통신 그리고 통신 재밍의 종류에 대해 알아보겠다.
출처 : Introduction to Communication Electronic Warfare
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