EMP공격(ElectroMagnetic Pulse attack)

문제5) EMP공격(ElectroMagnetic Pulse attack) 에 대하여 다음 물음에 답하시오

 

가. EMP 공격의 정의와 구분

나. HEMP(High atltitube EMP)의 원리

다. EMP 공격의 위협을 정의하고 위협별 방호방안 제시

 

답)

 

 

1. 전자기기 및 통신기기 마비, EMP 공격의 개요

가. EMP 공격(ElectroMagnetic Pulse attack)의 정의

 

정의	전자 장비를 물리적으로 파괴시킬 정도의 강력하고 순간적인 전자적 충격파(전자기파)를 이용한 공격

 

나. EMP 공격의 구분

 

구분	설명
고출력 비핵 전자파 (High Power Electro-Magnetic)	전기장치, 전자장치 파괴를 위해 신호발생기 등을 통해 의도적으로 발생시키는 고출력 전자기파 펄스 유지기간은 짧지만 상대적으로 센 전압과 넓은 피해반경을 가짐
고고도 핵 전자기펄스 (High-altitude EMP)	고도 30km 이상의 고고도에서 핵폭발이 발생할 때 생성되는 다량의 전자에 의해 발생되는 고출력 전자기파 넓은 면적의 지구자기 공간에 조사된 감마선에 의해 매우 광범위한 영역에서EMP 효과가 발생

 

2. 고고도에서 발생하는, HEMP(High atltitude EMP)의 원리

가. 고고도 핵 전자기펄스(HEMP)의 원리

 

개념	고도 40km 이상의 고고도에서 핵폭발이 발생할 때 생성되는 다량의 전자에 의해 발생하는 Compton Effect에 의한 고출력 펄스로 발생하여 전자기기 및 통신기기 공격
핵분열 시 발생되는 전자와 대기권 내의 공기 분자와의 상호작용에 의해 발생하는 Compton Effect에 의해 발생하는 전자의 흐름은 지구 표면에까지 이르는 고출력 전자기 펄스를 발생

 

나. 고고도 핵 전자기펄스(HEMP)의 원리 상세설명

 

원리	설명
감마선	핵폭발로 발생하는 감마선이 공기 입자들을 때릴 때 높은 에너지를 가진 전자충격파가 발생
ComptonEffect	고에너지 상태의 빛을 원자번호가 낮은 원자에 쏘면 전자를 방출
전기장, 자기장	발생된 전자가 잇따라 충돌하는 원자로부터 새로운 이온화 전자를 튕겨 냄에 따라 폭발 중심 에서부터 방사상으로 퍼지는 강력한 전기장과 지각으로 교차하는 강력한 자기장 발생
고고도	전자 자기파 발생 최대화시키기 위해선 감마선이 많은 공기입자와 부딪혀야 하기 때문에 수 km 이상의 고도에서 폭발 시킴
고고도에서 발생하는 고출력 펄스로 인하여 전자기기 및 통신기기에 대한 EMP 공격 위협이 발생이 됨

 

 

3. EMP 공격의 위협 정의 및 위협 별 방호방안

가. EMP 공격의 위협 정의

 

위협 정의	설명
복사성 위협	고고도에서 방출되는 고출력 전자기 펄스의 복사로 인한 위협반경 내의 모든 전자 시스템 및 제어 시스템의 성능저하 또는 기능마비를 일으키는 위협
전도성 위협	고출력 전자기 펄스가 전송선로 또는 통신선로에 유기되어 선로 상에 과전류를 흐르게 만들어 전송선로 및 통신선로와 연결된 각종 전자시스템 및 제어 시스템을 성능저하 또는 기능마비를 일으키는 위협
전자기 펄스 방사로 인한 복사성 위협과 통신선로 과전류에 따른 전도성 위협에 대한 방호가 필요함

 

나. EMP 공격 위협별 방호방안 제시

 

EMP 공격 위협	방호 방안	설명
복사성 위협	방사폴스 차단기술	고출력 펄스를 물리적 차단 전도성 물질로 차폐 구조물을 등전위 구조로 만든 후 접지를 통해 배출하는 구조로 구축
	자기 차폐	보호 공간에 노이즈 전자파 침입 방지 보호 공간을 도전성 재료로 밀폐해 유입을 차단하고 감쇄
전도성 위협	차단 필터 설치	외부에서 설비 내부로 유입되는 통신선, 신호선, 전선 등에 필요 대역 외의 신호를 차단하는 차단 필터 설치
	정전 차폐	외부 정전기장 전하유도 차단 전력/통신 정전차폐층 케이블
방호방안에 대한 성능검증을 수행하여 시설의 EMP공격에 대한 안전성 검증 수행이 필요함

 

4. EMP 공격 방호 성능검증 방안

 

공격 위협	성능검증 방안	설명
복사성 위협	차폐효과 측정(Shielding Effectiveness)	기 구축된 방호시설의 차폐성능을 측정하는 방법 외부에서 인위적으로 발생한 전자기파가 방호시설 내부로 인입될 때 감쇄되는 량을 측정하는 방법
전도성 위협	펄스 전류 주입 (Pulse Current Injection)	방호장치에 인위적인 과전류 소스를 강제로 주입하여 방호장치를 통하여 내부로 들어오는 잔류 전류를 측정하는 기법 고출력 전자기 펄스가 전원 및 신호/제어 라인에 유기되어 인입되는 과전류를 모사
이 외에도 MIL-STD-188-125-1에서는 연속파 유입(CWI) 측정을 규정하고 있으나 현실적으로 측정절차를 적용하는데 한계가 있어 연속파 유입(CWI) 측정을 수행하지 않고 차폐효과 측정과 SELD 측정으로 대체

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