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북한의 미사일 능력, 그리고 미국의 북한미사일 해킹 가능성

잇따른 북한 미사일 발사 실패, 칼빈슨 항모에 탑재된 전자전기(電子戰機) EA-18의 전파교란 때문인가?

⊙ 존 실링 교수, “북한 미사일 1960년대 아날로그로 제작돼 사이버 해킹 쉽지 않은 구조”
⊙ 상상초월하는 미국 국가안전보장국(NSA)의 능력, 통신 연결 안 된 전자기기도 해킹할 수 있어
⊙ 장영근 교수, “북한 미사일의 고체연료 탑재는 미사일 생존성 배가시켜”
⊙ 미국 항모전단 파괴하기 위해 북한 끊임없이 항모 향해 해킹 시도하고 있어

글 | 김동연 월간조선 기자/ 자동차 칼럼니스트

▲ 미국의 항모전단. 사진=위키미디어
미국 존스홉킨스대학 예하 대북분석 프로젝트팀, ‘38노스’는 최근 흥미로운 분석 리포트 2건을 게재했다. 하나는 북한이 최근 발사하고 있는 미사일을 해킹할 수 있는지 여부를 분석한 것, “How to Hack and Not Hack a Missile(미사일을 해킹하거나 해킹하지 않는 방법)”이고 다른 하나는 최근 북한의 미사일이 가지고 있는 능력과 한계를 분석한 것, “A Paradigm Shift in North Korea’s Ballistic Missile Development?(북한의 탄도미사일 개발 패러다임이 바뀐 것인가?)”이다.

전자에 언급한 해킹 관련 보고서를 쓴 존 실링(John Schilling)은 미국 남가주대학(USC) 우주항공학 박사이자, 20여 년간 우주항공 공학 분야에 몸담아 온 우주항공 전문가다. 해당 내용 중 북한 미사일이 가진 약점에 대해 논한 부분을 보면 이렇게 적혀 있다. “One potential vulnerability, though, is North Korea’s known use of foreign commercial electronics components in the guidance control systems of their space launch vehicles, and presumably its more advanced missiles as well. Commercial generally means insecure when it comes to electronics, so it may be possible to find or create vulnerabilities in these components, effectively hacking the missile before it is even built(북한 미사일이 가진 하나의 잠재적인 약점은 북한의 유도통제시스템 부분에 상업용 전자부품이 사용된다는 점이다. 북한은 이런 상업용 전자부품을 우주발사체뿐 아니라 그들이 개발 중인 개량형 미사일에도 사용 중인 것으로 보인다. 상업용 전자제품이란 기본적으로 불안정하다는 것이며, 이런 부분에서 약점이 드러나 북한의 미사일이 만들어지기도 전에 해킹될 수도 있다).”

 미국의 Left of Launch 작전 때문에 북한 미사일 발사 실패하고 있나?
항공모함 위에서 이동 중인 전자전기 EA-18. 사진=위키미디어
  보고서에서 북한 미사일이 해킹될 가능성을 언급했지만 해킹의 주체를 미국이라고 단정짓지는 않았다. 단지 북한의 미사일이 가진 고유의 약점이 있어 해킹될 여지가 충분히 있다는 것이다. 그러나 전반적인 글의 내용을 보면, 이런 해킹이 생각만큼 쉽지 않다고 한다. 북한과 같은 폐쇄국가는 통신망을 해킹하는 게 여간 쉽지 않은데 특히 북한의 기술적 퇴보가 이런 해킹을 차단하는 역할을 한다. 1960년대 수준의 기술을 가진 북한의 전자기기 등은 대부분 아날로그 시스템으로 구성되어 있다. 아날로그라는 것은 그만큼 북한의 시스템이 IT와 연결 루트가 없다는 것이며, 루트가 없다는 것은 해킹에 있어서도 공격을 할 통로가 막힌 셈이다.

한편, 지난 3월부터 4월까지 북한이 발사한 미사일의 발사 실패 횟수가 증가하자, 일각에서는 미국의 전파교란 때문이라는 분석을 내놓기도 했다. 군 전문가들에 따르면 칼빈슨 항모에는 다수의 EA-18 그라울러(Growler)가 탑재됐다. EA-18은 일반 F/A-18전투기를 기반으로 개발한 전자전기(電子戰機)로 전자교란 등의 작전을 수행하는 항공기다. 이 전자전기 여러 대가 북한 미사일 기지 등을 향해 Left of Launch(발사의 왼쪽, 발사 직전 교란)라는 작전을 펼쳤다는 것이다. 이 작전 개념은 2014년 무렵 미국 국방부가 공개한 것으로 전자기파, 레이저파, 에너지파, 사이버 공격 등을 활용한 교란 개념으로 알려졌다.

본 개념의 이름이 ‘발사의 왼쪽’인 이유는 발사준비-발사-상승-하강으로 이루어진 미사일 발사 과정 중 발사의 왼쪽에 있는 단계인 ‘발사준비’ 때 공격한다고 해서 붙여졌다. 북한이 2016년 무수단 미사일 8발을 발사했는데 이 중 단 1발만 성공했을 뿐 7발은 모두 실패했다. 이런 잦은 실패를 두고도 미국의 전파교란 때문이라는 분석이 있다. 일부 대북소식통에 따르면, 김정은은 연이은 무수단 미사일 발사 실패 뒤 미국의 전파교란을 파악하라는 지시를 내렸다고 한다. 만약 이 분석이 맞다면, 미국은 이미 북한이 개발 중인 대부분의 미사일의 해킹에 성공했다고 볼 수도 있다. 만약 미국이 북한의 미사일 시스템 자체를 사이버 공격으로 뚫지 못했다고 한다면, 발사 후 미사일의 유도체계를 전파적인 교란이나 레이저 공격 등으로 폭파했을 가능성도 있다.

미국의 대북 해킹뿐 아니라, 북한의 대미 해킹도 지속되고 있다. 국내 한 종편에 나온 대북전문가에 따르면, 북한은 한반도에 배치된 칼빈슨 항모전단을 향해 끊임없이 해킹 공격을 시도하고 있다고 한다. 미국 항모전단이 실시간으로 운영하는 방어체계는 항모로 날아오는 미사일 등을 사전에 탐지해 요격해 버린다. 따라서 이 방어체계를 해킹으로 무력화시켜야만 북한의 미사일로 항모를 공격할 수 있다는 것이다. 이 전문가는 항모전단이 정상적인 방어체계를 가동 중인 상황에서 물리적인 파괴를 가하려면 최소 140발의 미사일을 퍼부어야 한다고 했다. 그러나 해킹으로 방어체계를 무력화시키면 단 3발 정도만으로도 물리적 타격을 줄 수 있다고 했다.

전원 꺼진 전자제품, 전기콘센트만 연결된 전자제품도 해킹 가능한 NSA

미국 NSA(국가안전보장국·National Security Agency)가 과거 독일 메르켈 총리의 휴대전화를 도청, 세계적으로 이슈가 된 적이 있다. 미국에서 메르켈을 포함한 세계 정상들의 휴대전화를 실시간으로 도청하고 있다는 내용이었다. 미국과 안보적인 측면에서 정보를 공유하던 독일은 뒤통수를 맞은 것 같은 반응을 보이며 미국 측에 강한 불쾌감을 나타냈다. 메르켈 총리는 허겁지겁 자신의 휴대전화를 보안이 강한 제품으로 교체하기도 했다. 미국 NSA의 이러한 모니터 능력은 세계 최고 수준이라고 정평이 나 있다.

전직 NSA 요원인 스노든(Edward Snowden)이 러시아로 망명하는 과정에서 NSA가 보유하고 있는 모니터링 시스템 여러 개의 존재가 만천하에 알려지기도 했다. 그에 따르면 NSA의 컴퓨터에서는 감시(monitor)를 하고 싶은 사람의 이름만 치면 곧장 그 사람에 대한 모니터 이력과 현재 모니터링되고 있는 모습 등을 구글에서 검색하듯이 손쉽게 볼 수 있다고 증언한 바 있다. NSA의 이런 감시 능력은 상상을 초월한다. 인터넷망에서 분리된 상태에서도 원하는 타깃을 언제든지 모니터할 수 있다고 한다. 뿐만 아니라 휴대전화가 꺼진 상태에서도 도청이나 해킹이 가능하다고 알려졌다. 즉 NSA가 가진 기술력은 상상을 초월한다는 것이다. 실제로 에드워드 스노든을 최초로 인터뷰한 기자가 그의 방에 들어갔을 때, 스노든은 기자가 가지고 온 휴대전화가 전원이 꺼진 것만으로는 해킹이나 감시 등으로부터 안전하지 않다는 말을 했다.

2010년 무렵부터 최근까지 미국을 비롯한 해외 IT 관련 언론에서 흘러나온 이야기로는 NSA를 비롯한 해커집단 등은 전기콘센트를 통해서도 해킹이나 감시가 가능한 기술력을 보유했다고 한다. 이 내용은 미국의 저명한 《Wired》 잡지에도 ‘Hacking Home Automation Systems Through Your Power Lines’라는 제목으로 실린 바 있다. 유사한 내용이 IT 관련 포럼에서도 언급된다.

유무선 통신 장비는 그 장비에서 송수신하는 신호에 대한 보안이 깔려 있는 반면, 전기공급을 하는 전력망에는 이런 보안적 요소가 없다는 단점이 있다. 또 대부분의 전자기기는 전력을 필요로 하기 때문에 전기콘센트에 연결을 한다. 즉 전력망을 타고 연결되어 있는 장비 내부로 침투한다는 것이다. 침투한 뒤부터는 일반적인 해킹과 마찬가지로 전자기기에 탑재된 하드웨어를 바탕으로 정보를 수집한다. 가령 휴대전화의 카메라, 스마트 TV의 모션센서 등을 통해 사용자의 얼굴을 인식하고, 방 안에서 움직이는 사람의 수 등을 파악할 수 있다는 것이다.

2009년 영국 BBC에서도 이와 유사한 기사 ‘Snooping through the power socket(전기콘센트를 통해 염탐하다)’가 게재됐다. 이 기사에서는 단순히 정보를 전력망을 통해 빼 가는 것이 아니라 컴퓨터의 키보드 자판으로 정보를 빼 온다는 내용이 포함됐다. 기사에는 “Security researchers found that poor shielding on some keyboard cables means useful data can be leaked about each character typed” 라는 문구가 있다. 보안연구가들에 따르면 키보드 케이블의 취약한 회선을 통해 사용자가 치는 글자 정보를 파악할 수 있다는 말이다. 키보드 자판의 문자는 각자가 가지는 전기신호가 있어 이를 추적하면 사용자가 친 글자마저도 전력망을 통해 알 수 있다는 것이다.

일부 해킹집단이 이런 기술력을 보유한 경위에 대해서는 미국의 NSA 등이 개발해 놓은 프로그램 등을 탈취해서 사용한다고 알려졌다. NSA와 유사한 해킹 능력을 CIA도 보유하고 있다는 것이 최근 위키리크스를 통해 흘러나온 감시 관련 문건을 통해서 알려졌다. 이 말대로라면, 북한이 외부와 단절된 인트라넷망을 사용하고 아날로그 방식의 전자기기를 주로 사용한다고 해도 해킹에는 별문제가 되지 않는다. 전기콘센트만 꽂혀 있으면 무엇이든지 해킹이 가능한 셈이다.

북한 미사일에 탑재된 3가지 신기술

방어 요격체를 발사 중인 사드 포대.
사진=위키미디어
  서두에서 언급한 후자의 북한 미사일이 가진 능력과 한계를 분석한 보고서는 한국 항공대의 장영근 박사가 분석한 것이다. 장영근 박사는 우주공학, 위성시스템, 추진시스템 전문가다. 장 박사에 따르면 북한의 무수단 미사일은 러시아의 R-27 SLBM을 역설계해서 만든 것인데, 현재 북한의 무수단 미사일 엔진은 한계를 드러내고 있다고 지적했다. 북한은 앞서 8차례의 무수단 미사일 발사시험에서 단 1차례만 성공했는데 이것이 엔진 성능적 한계를 드러낸 방증이라는 것이다. 무수단이 한계를 드러낸 반면 북한의 북극성 미사일은 새로운 기술을 선보였다.
특히 장 박사의 보고서에서 언급한 북극성-2의 신기술은 크게 3가지다. 첫째, 무한궤도형 바퀴를 장착한 미사일 운반차량을 사용함으로써 발사 장소의 확장성이 증대된다. 둘째, 콜드런치의 사용(Use of a Cold Launch)이다. 이 방식을 사용하면서 제한적인 장소에서도 발사가 가능하고, 발사체에도 손상을 줄 우려가 적다. 셋째, 수직에 가까운 고각발사와 낮아진 최대상승고도다. 북한은 수직에 가까운 각도로 미사일을 세워 발사했고, 최대상승고도도 우리 군 당국에 따르면 500km 정도였다. 이는 기존 최대상승고도인 1000km의 절반 정도밖에 되지 않는 것이다. 즉 이것은 그만큼 북한이 탄두의 중량을 높였다는 것이고 중량이 커진 만큼 파괴력은 더 강해졌다는 것이다.

장 박사는 본지와의 인터뷰에서 북한 미사일의 능력과 사드의 요격 가능성에 대해 일문일답했다.

― 북한이 고각발사, 궤도차량, 고체연료 등 사드 무력화 기술에 집중하고 있는데, 사드 요격률에 영향을 주나.

“북한의 고각발사 자체만으로는 사드의 유효 고도와 범위에 주는 영향은 적다. 그러나 탄두의 낙하 속도가 증가해 일정부분 요격을 어렵게 할 수 있다. 그런데 북한이 유사시 고각발사와 저각발사를 진행하려면 엔진 부분의 개조가 불가피해 실제 이런 발사로 공격할지는 의문이다.”

― 최근 북한은 메인추진장치 외에 보조추력장치 4개를 부착한 미사일을 선보였다. 이는 5세대 전투기의 추력방향조절(Thrust vectoring) 기능과 유사해 보이는데 어떤 기능을 하나.

“과거 은하3호(광명성호)가 그런 경우다. 4기의 주력엔진에 4기의 보조엔진을 부착한 방식이다. 이 보조엔진은 언급한 대로 방향과 자세 조절 기능을 하는 Thrust Vectoring과 동시에 보조추력을 생성하는 역할을 하는 것으로 보인다.”

― 북한의 미사일이 발사된 이후 미군이 GPS 및 전파 교란(Jamming)이 가능하다고 보나?

“이것이 가능하려면 북이 사용하는 유도체계의 소프트웨어 종류 등을 파악해야 한다. 뿐만 아니라 북한은 미사일마다 다른 유도체계를 사용 중이다. 따라서 공격을 하기에 앞서 이런 요건들을 갖추지 않고서는 성공하기 어렵다고 본다. 이러한 요건이 갖춰지면, 본래 미사일의 궤적에서 벗어나게 하거나 중도 폭발을 유도할 수 있다.”

― 북한이 ICBM 기술 중 세계가 주목하고 있는 대기 재진입과 기만탄두(Decoy) 등의 기술력을 가졌다고 봐야 할까.

“ICBM 선진국에서는 가짜탄두로 기만을 하는 Decoy 기술을 필수로 집어넣고 있다. 북한은 그러나 이런 기술을 가지고 있다고 공개한 적이 없다. 기만용 탄두 제작 여부는 알 수 없지만 그동안 북이 보여준 실험 전례로 볼 때 핵탄두 소형화는 어느 정도 완성단계에 이르렀다고 볼 수 있으며, 순수 핵탄두의 무게만 보면 350~400kg 정도로 추정된다. 현재 북한이 보여준 발사 시험 등을 종합적으로 보면 실제 핵무기 개발(ICBM, SLBM)까지는 최소 3년에서 5년 정도 걸릴 것으로 보인다.”

― 장 박사님만이 북한 미사일에 대해 알아낸 점이 있다면 무엇이 있나?

“북한의 과거 스커드 계열 미사일은 모두 액체추진체 엔진 기반으로 발전해 왔으나 최근 고체추진체 로켓모터를 기반으로 하는 북극성 계열의 미사일로 패러다임을 바꾸고 있다는 점이다. 즉 과거 액체에서 고체추진체 중심의 미사일 개발로 북한이 개발 로드맵을 바꾼 것이다. 이는 미사일의 신속성과 생존성과 직결된 것으로 간과해서는 안 되는 부분이다.”

장 박사의 보고서에서 북한의 고체연료 기술은 이란이 도와주었을 것으로 추정하고 있다. 고체연료를 사용한 콜드런치 기술은 단기간에 개발하기 어려움이 많은 고급 기술이다. 그런데 앞서 이 부분의 연구와 실험에서 성공한 이란이 해당 기술을 북한에 제공했을 가능성이 있다는 것이다. 일각에서는 북한의 핵무기가 완성단계에 곧 도달할 것을 파악한 미국의 트럼프 행정부가 대대적인 압박을 하고 있다고도 보고 있다.⊙

등록일 : 2017-06-07 17:35   |  수정일 : 2017-06-08 12:16

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