[논문]미래 사이버위협에 대응 가능한 『Army TIGER 사이버방호체계』 구축을 위한 제언

박병준; 김철중

doi:10.7472/jksii.2024.25.1.157

미래 사이버위협에 대응 가능한 『Army TIGER 사이버방호체계』 구축을 위한 제언
Proposal for the 『Army TIGER Cyber Defense System』 Installation capable of responding to future enemy cyber attack 원문보기

Journal of Internet Computing and Services = 인터넷정보학회논문지, v.25 no.1, 2024년, pp.157 - 166

박병준 (Department of Cyber) , 김철중 (Department of Cyber protection, ROKA Signal school)

초록
AI-Helper

미래형 전투체계를 구현하기 위해 전력화가 진행중인 육군 Army TIGER체계는 기동화, 네트워크화, 지능화 등 육군의 전투방식과 전투수행능력에 혁신적인 변화가 예상된다. 이를 위해 육군은 드론, 로봇, 무인차량, 인공지능 등이 적용된 다양한 무기체계를 도입하여 전투에 활용할 것이며, 다양한 무인체와 인공지능의 활용은 신기술이 적용된 장비의 육군 내 도입과 다양한 종류의 전송정보, 즉 데이터 증가가 예상된다. 하지만 현재 육군에서는 기능별 Army TIGER 전력화체계를 활용한 전투수행방안 중심의 연구 및 전투실험에 집중하고 있는 반면, Army TIGER 부대별로 증가되는 무인체와 무인체에서 생산, 전송되는 데이터에 따른 사이버위협 및 신규체계 전력화에 따라 구축되는 클라우드 센터, AI지휘통제실 등에 대한 정보체계를 대상으로한 사이버보안 대응방안 연구는 추진하지 못하는 실정이다. 이에 본 논문에서는 육군 Army TIGER 전력화체계의 구조 및 특성을 분석하여 장차 사이버위협에 대응 가능한 『Army TIGER 사이버 방호체계』구축 필요성 및 적용 가능한 사이버보안 기술에 대한 제언을 하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Army TIGER System, which is being deployed to implement a future combat system, is expected to bring innovative changes to the army's combat methods and comabt execution capability such as mobility, networking and intelligence. To this end, the Army will introduce various systems using drones, robots, unmanned vehicles, AI(Artificial Intelligence), etc. and utilize them in combat. The use of various unmanned vehicles and AI is expected to result in the introduction of equipment with new technologies into the army and an increase in various types of transmitted information, i.e. data. However, currently in the military, there is an acceleration in research and combat experimentations on warfigthing options using Army TIGER forces system for specific functions. On the other hand, the current reality is that research on cyber threats measures targeting information systems related to the increasing number of unmanned systems, data production, and transmission from unmanned systems, as well as the establishment of cloud centers and AI command and control center driven by the new force systems, is not being pursued. Accordingly this paper analyzes the structure and characteristics of the Army TIGER force integration system and makes suggestions for necessity of building, available cyber defense solutions and Army TIGER integrated cyber protections system that can respond to cyber threats in the future.

주제어

표/그림 (20)

그림 (그림 1) Army TIGER 4.0 체계 개념도[5] (Figure 1) System concept diagram of Army TIGER 4.0 [5]
표 (표 1) 사이버 공격 유형[6] (Table 1) Types of Cyber Attacks[6]
그림 (그림 2) Army TIGER 구성요소 [3] (Figure 2) Components of Army TIGER [3]
표 (표 2) Army TIGER 3대 전투체계 용어 정립 (Table 2) Establishment of terminology for Army TIGER's three major combat system
표 (표 3) Army TIGER 무기체계[7] (Table 3) Army TIGER weapon system[7]
표 (표 4) 정보유통 분석을 위한 시나리오#1, 2 (Table 4) Scenarios for analyzing information distribution #1, 2
그림 (그림 3) 시나리오 기반 정보유통량 분석 결과[7] (Figure 3) Scenario-based information flow analysis results[7]
그림 (그림 4) 기반전투체계 - 무기체계 (Figure 4) Basic combat system -Weapon system
그림 (그림 5) 기반전투체계 - 전력지원체계 (Figure 5) Basic combat system - Power support system
그림 (그림 6) 기반전투체계 - 정보화체계 (Figure 6) Basic combat system - Information system
그림 (그림 7) 기반전투체계 - 교육훈련 (Figure 7) Basic combat system - Education and training
그림 (그림 8) 기반전투체계 - 부대관리 (Figure 8) Basic combat system - Unit management
그림 (그림 9) 공군 MTD - 영상감시체계[8] (Figure 9) Air Force MTD - Video Surveillance System[8]
그림 (그림 10) 유형별 유·무인복합전투체계 로드맵[9] (Figure 10) Manned and unmanned complex combat system - Type[9]
표 (표 5) 기반전투체계 사이버방호체계 구축소요 (Table 5) Requirements for establishing a basic combat system cyber protection system
표 (표 6) 드론의 주요 구성요소와 분야별 사이버 취약점 현황 (Table 6) Status of major components of drones and Cyber vulnerabilities by field
그림 (그림 11) 오픈 포트 취약점[15] (Figure 11) Open Port vulnerabilities[15]
그림 (그림 12) 하드코딩 취약점[16] (Figure 12) Hard coding vulnerabilities[16]
표 (표 6) (계속)
그림 (그림 13) 드론 관제용 차량 및 내부시스템[23] (Figure 13) Cyber & Drone Control Vehicle and Internal System[23]

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

현재 육군의 Army TIGER 체계는 대대급에서 여단급까지의 변화에 집중하고 있으며, 사단급 이상 제대의 편제 및 구조는 현재 추가 연구가 진행중이다. 따라서 본 논문에서는 여단급 이하 제대의 편제 및 구조 중심으로 연구 및 기술하였다. 현재 Army TIGER 체계가 전력화되는 여단급 이하 제대에는 사이버직책이 미편성되어 있어서 사이버 전문특기 인력 추가 운용이 필요하다.
육군에서는 드론봇전투체계에서 전력화되는 드론, 로봇, 무인차량 등 다양한 무인체를 전투에 적용, 유·무인복합전투수행 방안을 발전시키고 있다. 유인 전투력에 무인체를 편성하여 전투수행간 위협 및 취약점을 극복하는 것에 중점을 두고 전력화 중이며, 본 논문에서는 다양한 무인체중 기존 드론에 대한 취약점 연구 결과를 통해 군에 도입되는 드론에 발생 가능한 문제점을 네트워크와 애플리케이션 중심으로 설명하고자 한다.
이에 본 논문에서는 육군에 전력화중인 Army TIGER 전력화체계를 대상으로 구조 및 특성 분석을 통하여 다양한 사이버위협에 대응 가능한 『Army TIGER 사이버 방호체계』에 대한 운용개념과 체계도입 필요성 및 사이버보안 기술에 대한 제언을 하고자 한다.
그러나 전력화 이후 운용개념 정립시 사이버방호체계가 정상기능을 수행하지 못하는 상태로 적의 사이버위협에 노출될 수 있다. 이에 현재 구상 가능한 제대별 운용방안을 제시하고자 한다. 첫 번째 군단급 통합운용 방안으로 군단급 통합 운용방식은 Army TIGER 전력화체계가 도입되는 모든 제대를 군단 단위로 통합하여 관제, 위협 대응을 수행하는 방안으로 현 육군의 모습과 유사하나 Army TIGER 전력화 체계에 대한 전문 대응인원의 추가편성이 필요할 것이다.

제안 방법

본 논문은 현재까지 육군이 전력화중인 Army TIGER 전력화체계를 대상으로 구조 및 특성 분석을 실시하였고, Army TIGER 전력(3대 전투체계) 중 Army TIGER 기반전투체계와 드론봇 전투체계에 대한 분석을 통하여 미래 사이버위협에 제대별로 대응이 가능한 『Army TIGER 사이버 방호체계』에 대한 도입의 필요성과 사이버보안 기술을 제시하였다. 이 논문을 바탕으로 더욱 고도화 되는 적 사이버위협에 보다 신뢰성 있고 생존성 있는 Army TIGER 전력화체계가 구축되기를 기대한다.
현재까지 3장과 4장에서 분석한 Army TIGER 기반 전투체계와 드론봇전투체계를 활용한 유·무인 복합전투 수행방안 분석을 통하여 장차 다양한 사이버위협에 대응 가능한 Army TIGER 체계구축을 위한 사이버방호체계 구축, 사이버작전 조직 보강, 사이버작전 지원, 제대별『사이버 방호체계』 운용개념의 4개 분야에 대한 기술적 제언을 하고자 한다.

성능/효과

Army TIGER 체계의 전력화는 전투수행방법과 육군의 무기체계 변화가 가장 큰 특징으로 분석 될 수 있다. 다양한 체계의 전력화 장비들은 육군의 미래형 전투체계 구현을 위해 현재 운용중인 네트워크에 연결되어 다양한 정보를 생산, 전송, 공유하게 될 것이다.
기반체계 5가지 기능을 분석한 결과 가장 큰 특이점은 다양한 무인체가 군에 도입되며, 이를 조작간 외부 네트워크와 연결, 데이터의 송·수신이 발생한다는 것이다.
첫 번째 군단급 통합운용 방안으로 군단급 통합 운용방식은 Army TIGER 전력화체계가 도입되는 모든 제대를 군단 단위로 통합하여 관제, 위협 대응을 수행하는 방안으로 현 육군의 모습과 유사하나 Army TIGER 전력화 체계에 대한 전문 대응인원의 추가편성이 필요할 것이다. 두 번째 여단급 독립 운용 방안은 사이버 인력의 추가 편성을 통해 여단단위 자체 관제 및 위협대응 능력을 보강하는 방안이다. Army TIGER 전력화로 각 부대는 기동화되며, 독립작전이 가능한 형태로 변화하고 있어 상급부대와의 통신을 위한 네트워크 변화가 잦을 것으로 판단된다.
유·무인복합 전투수행방안은 국방개혁에 의한 부대개편 완료 이후 2차 인구 절벽 도래에 따른 병력 자원 감소를 해소하고 전투간 병력의 피해를 최소화하고 전투효율을 극대화 할 수 있는 최선의 방법이라고 판단된다.
이는 실시간 로그전송 및 분석의 제한을 뜻하며, 이를 보완하기 위해 여단급 부대 사이버 인력 보강이 필수적이다. 이를 통해 여단급 부대에 실시간 관제 및 위협대응 능력을 보강시 현재 Army TIGER 전력화가 진행중인 부대에 사이버위협 대응능력이 더욱 강화될 것으로 판단된다.
표4의 시나리오 1, 2룰 분석한 결과 평균 정보유통량은 200 ~ 400Kbps 수준을 나타냈다. 그러나 최대 정보유통량은 50Mbps 이하로 나타나지만 순간적으로 50Mbps를 초과하는 경우가 발생하였다.

후속연구

AI기반의 출입통제, 병력관리, 재난 및 안전관리 등의 스마트한 부대관리체계를 구축하여 최상의 전투력 발휘여건을 보장하는 부대관리체계 또한 네트워크 연동이 필요하다. 이에 네트워크 연동을 위한 연동서버 및 서버보안 SW, 네트워크 보호를 위한 대책이 필요하며, 전투원 의료영상 및 심리상담을 위한 지원체계 구축간 외부병원에 구축되어 의약품, 혈액 등 환자의 의료정보 공유시스템인 PTS(Pneumatic Tube System)와의 연동도 고려하여야 한다.
6. 결론

결론적으로, 육군의 전력화가 진행중인 Army TIGER 전력화 체계들에 대한 네트워크, 의사결정체계, 각종 데이터에 대하여 다양한 사이버위협에 대응 가능한 사이버 방호체계 구축과 조직보강은 필수적인 과제이며, 이를위한 지속적인 기술연구 및 소요검토가 절실한 시점에 와있다. 군이 이를 체계적으로 추진하기 위해서는 Army TIGER 전력화를 담당하는 책임부서에서 전투수행방법 연구 및 무기체계별 전투실험과 병행한 제대별 사이버방호체계 구축 및 각 무기체계별 사이버침해 유형별 작전적 영향성 분석을 위한 추가적인 사이버분야 전투실험과제 선정 및 전투실험 데이터 분석이 필요한 상황이다.
[7] 데이터의 유통량 증가가 사이버위협의 증가를 나타내는 것은 아니다. 그러나 드론, 로봇 등 Army TIGER에 전력화되는 다양한 체계에서 수집되는 정보는 전투와 관련된 내용을 포함하고 있어 지휘관의 지휘결심, 전투현장 분석 등에 필수적 요소로 활용될 것이다. 3장에서는 Army TGIER 기반전투체계의 5가지 기능을 분석하여 사이버위협에 대응하기 위해 보완이 필요한 부분을 판단하였다.
그림 10의 붉은색으로 표기된 장비들은 기 배치 및 운용중인 체계[9]로 이런 다양한 체계를 활용한 유·무인복합 전투수행방안을 실현하기 위해서는 도입되는 무인체에 대한 취약점을 해소하여 외부의 사이버 위협으로부터 안전한 상태에서 운용이 가능하여야 하며, 지속적인 연구를 통해 식별된 무인체의 사이버 취약점에 대응방안을 강구하여야 한다.
Army TIGER 체계의 전력화는 전투수행방법과 육군의 무기체계 변화가 가장 큰 특징으로 분석 될 수 있다. 다양한 체계의 전력화 장비들은 육군의 미래형 전투체계 구현을 위해 현재 운용중인 네트워크에 연결되어 다양한 정보를 생산, 전송, 공유하게 될 것이다. 따라서 드론, 로봇, 무인차량, 개인전투체계 등 모든 장비와 체계에 대해 도입단계에서부터 통신방식, 생산 데이터 등에 대해 분석이 필요하고 또한 네트워크보호, 서버보호 영역의 사이버 방호체계에 대해 사이버작전수행지침에 명시된 구축 기준을 대대급까지 확대 적용이 필요 할 것으로 판단된다.
다양한 체계의 전력화 장비들은 육군의 미래형 전투체계 구현을 위해 현재 운용중인 네트워크에 연결되어 다양한 정보를 생산, 전송, 공유하게 될 것이다. 따라서 드론, 로봇, 무인차량, 개인전투체계 등 모든 장비와 체계에 대해 도입단계에서부터 통신방식, 생산 데이터 등에 대해 분석이 필요하고 또한 네트워크보호, 서버보호 영역의 사이버 방호체계에 대해 사이버작전수행지침에 명시된 구축 기준을 대대급까지 확대 적용이 필요 할 것으로 판단된다. 지금까지는 육군에서 운용중인 사이버방호체계를 확대 적용하여 사이버위협에 대응하기 위한 방안이며, Army TIGER 전력화 체계의 모든 장비에 대한 네트워크화로 집중되는 데이터의 보호를 위한 방안검토도 필요하다.
또한 다양한 무인체에서 발생하는 데이터 통신을 위해 네트워크의 보호를 위한 노력도 필요하며, 다양한 사이버 위협에 대응하기 위해서 MTD(Moving Target Defense)*와 같은 기술을 적용하여 서버장비가 집중된 네트워크의 보호를 고려해야만 할 것이다.
사이버방호체계의 직접적인 운용이 없다 하더라도 영상전송, 저장, 네트워크 연결이 예상되는 Army TGIER 전력화 체계들에 대한 End-Point 취약점 관리를 위한 전술제대급 사이버인력의 편성이 필요할 것으로 판단된다. 또한 전력화 체계를 도입하는 단계에서 사이버위협 및 취약점을 해소 할 수 있도록 취약점 진단팀을 사업관리부서에 편성하는 방법도 고려가 가능하다.
Army TIGER 기반전투체계 각각의 분야에 대해 네트워크, 저장매체, AI서버, 연동접점 등에 보완이 필요한 사항을 예측 할 수 있으며, 이를 현재 육군에서 운용중인 사이버방호체계를 확대 적용 및 보완하는 방법으로 판단한 결과는 표 5와 같다. 또한 추가로 클라우드센터, AI지휘통제실과 같이 제대별 다양한 정보가 수집, 가공, 분석, 처리되는 서버군이 집중되는 네트워크의 영역을 보호하기 위해서는 앞에 언급된 MTD와 같은 기술의 적용 가능성을 판단하는 것도 필요하리라 생각된다.
무인체의 원거리 조작을 위해 군 전송체계를 사용한다고 가정시 무인체 통제장치(GCS)와 무인체 플랫폼에 대한 취약점 검증이 필요하며, 운용간 수집된 영상정보의 전송 및 저장시에도 영상정보에 대한 무결성 검증이 미실시된 상태에서 군 전용네트워크를 사용해야 하므로 무인체 체계별 네트워크 보호 및 데이터 무결성 검증을 위한 대책이 필요하다.
부대별 드론 관제차량을 활용시 드론의 정비 및 이동, 정비가 가능하고 드론관제 시스템을 활용, 사이버작전과 관련된 관제도 동시에 임무수행 가능 할 것으로 판단된다.
사단급까지는 사이버방호실 기능이 편성되어 운용되고 있으나 여단급 이하 제대에는 아직까지 사이버 기능을 통신부서에서 담당하고 있는 현실이다. 사이버방호체계의 직접적인 운용이 없다 하더라도 영상전송, 저장, 네트워크 연결이 예상되는 Army TGIER 전력화 체계들에 대한 End-Point 취약점 관리를 위한 전술제대급 사이버인력의 편성이 필요할 것으로 판단된다. 또한 전력화 체계를 도입하는 단계에서 사이버위협 및 취약점을 해소 할 수 있도록 취약점 진단팀을 사업관리부서에 편성하는 방법도 고려가 가능하다.
사이버작전 지원은 다양한 전력화체계의 도입으로 변화되는 모습에 포함되어야 하는 분야를 제언하고자 한다. 다양한 전력화 체계 도입으로 정보통신 기능에서는 사이버, 통신운용, 통신중계드론 운용 등 추가적인 임무가 발생하게 된다.
본 논문은 현재까지 육군이 전력화중인 Army TIGER 전력화체계를 대상으로 구조 및 특성 분석을 실시하였고, Army TIGER 전력(3대 전투체계) 중 Army TIGER 기반전투체계와 드론봇 전투체계에 대한 분석을 통하여 미래 사이버위협에 제대별로 대응이 가능한 『Army TIGER 사이버 방호체계』에 대한 도입의 필요성과 사이버보안 기술을 제시하였다. 이 논문을 바탕으로 더욱 고도화 되는 적 사이버위협에 보다 신뢰성 있고 생존성 있는 Army TIGER 전력화체계가 구축되기를 기대한다.
이를 구현하기 위해서는 무선, 유선으로 구성된 네트워크와 AI 지휘통제를 위한 서버장비의 도입이 필수적이다. 이를 보호하기 위해 네트워크 보호 및 서버보안 SW 적용에 대한 대책이 필요하다.
합성훈련환경 기반의 과학화훈련체계를 활용 실기동, 가상모의, 워게임, 게임 훈련을 단계적으로 실시하여 제대별 작전수행능력을 배양하기 위한 교육훈련 분야는 네트워크의 연동이 필요하다. 이를 보호하기 위해서는 사이버방호체계를 구축 전 군 보안지침에 맞는 연동서버의 구축이 필요하며, 연동서버 구축간 서보보안 SW의 설치, 네트워크 보호를 위한 대책이 필요하다.
AI기반의 출입통제, 병력관리, 재난 및 안전관리 등의 스마트한 부대관리체계를 구축하여 최상의 전투력 발휘여건을 보장하는 부대관리체계 또한 네트워크 연동이 필요하다. 이에 네트워크 연동을 위한 연동서버 및 서버보안 SW, 네트워크 보호를 위한 대책이 필요하며, 전투원 의료영상 및 심리상담을 위한 지원체계 구축간 외부병원에 구축되어 의약품, 혈액 등 환자의 의료정보 공유시스템인 PTS(Pneumatic Tube System)와의 연동도 고려하여야 한다. 이때 고려하여야 하는 사항은 위에 작성된 연동서버 및 서버보안 SW, 네트워크 보호 대책과 동일하다.
정보화체계는 모든 전투플랫폼을 네트워크로 연결하여 클라우드 기반 빅데이터를 활용 할 수 있는 지능형체계를 구축한다. 전력지원체계에서 발생하는 데이터를 종합한 전 제대의 통제 개념으로 네트워크보호 및 서버보안 SW 적용이 필요 할 것으로 판단되며, 전 제대의 데이터를 관리하는 통합클라우드 센터는 적 사이버위협의 주요 목표가 될 것으로 예상된다.
하지만 현재 타 전투기능의 비약적 발전에 비해 전력화중인 Army TIGER 체계를 지원하기 위한 기능의 변화는 미비하다. 조직의 확대는 미반영된 상태로 사이버작전, 통신중계드론의 운용 및 관리 임무가 추가될 것으로 예상되며, 위 업무를 원활히 수행하기 위해서는 사이버작전과 드론운용을 동시에 임무수행 가능한 전술용 지원차량의 도입도 고려되어야 할 것이다.
이에 현재 구상 가능한 제대별 운용방안을 제시하고자 한다. 첫 번째 군단급 통합운용 방안으로 군단급 통합 운용방식은 Army TIGER 전력화체계가 도입되는 모든 제대를 군단 단위로 통합하여 관제, 위협 대응을 수행하는 방안으로 현 육군의 모습과 유사하나 Army TIGER 전력화 체계에 대한 전문 대응인원의 추가편성이 필요할 것이다. 두 번째 여단급 독립 운용 방안은 사이버 인력의 추가 편성을 통해 여단단위 자체 관제 및 위협대응 능력을 보강하는 방안이다.
따라서 본 논문에서는 여단급 이하 제대의 편제 및 구조 중심으로 연구 및 기술하였다. 현재 Army TIGER 체계가 전력화되는 여단급 이하 제대에는 사이버직책이 미편성되어 있어서 사이버 전문특기 인력 추가 운용이 필요하다. 사단급까지는 사이버방호실 기능이 편성되어 운용되고 있으나 여단급 이하 제대에는 아직까지 사이버 기능을 통신부서에서 담당하고 있는 현실이다.
지금까지는 육군에서 운용중인 사이버방호체계를 확대 적용하여 사이버위협에 대응하기 위한 방안이며, Army TIGER 전력화 체계의 모든 장비에 대한 네트워크화로 집중되는 데이터의 보호를 위한 방안검토도 필요하다. 현재 육군에서 운용중인 전장관리체계 외에 Army TIGER 전력화에 따라 추가되는 서버군이 운용되는 네트워크의 전체영역에 대한 사이버방호체계 도입이 필수적인 것으로 판단된다.
현재 육군의 Army TIGER 체계는 대대급에서 여단급까지의 변화에 집중하고 있으며, 사단급 이상 제대의 편제 및 구조는 현재 추가 연구가 진행중이다. 따라서 본 논문에서는 여단급 이하 제대의 편제 및 구조 중심으로 연구 및 기술하였다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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