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EMP공격(ElectroMagnetic Pulse attack)

아이티신비 2024. 2. 3. 09:30

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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