1.4GHz 대역에서 탐지된 미확인 전파 방출 현상

 (substack.com/radioandnukes)
1P by GN⁺ | ★ favorite | 댓글 2개
  • 토양 수분 측정용 NASA SMAP 위성의 공개 L1B 밝기 온도 데이터에서 2025년 1월~5월 초 사이 1.4GHz 대역의 비정상 전파 간섭이 포착됨
  • 송신이 허용되지 않는 보호 주파수에서 일부 지역의 밝기 온도가 360K를 넘어, 자연 신호로 보기 어려운 수준으로 나타남
  • 붉게 표시된 탐지 지점들은 강한 무선 주파수 간섭(RFI) 위치로, 러시아 전자전 사이트·우크라이나 드론 통로·전선 집결 지역과 거의 일치함
  • Dnipro, Simferopol, Kryvyi Rih는 L-band 밝기 온도가 370K를 크게 넘는 고강도 방출 지역으로 나타남
  • 공개 기후 위성 데이터와 Python만으로 우크라이나, 크림반도, 러시아 일부 지역의 전자전 활동 지도를 만들 수 있었음

SMAP 데이터에서 드러난 1.4GHz 고온 신호

  • NASA의 SMAP은 평소 1.41GHz L-band에서 지구의 흑체 복사를 수동 관측해 토양 수분과 해양 염분 정보를 제공함
  • 2025년 1월부터 5월 초까지 공개 L1B 밝기 온도 데이터를 확인한 결과, 일부 지역의 1.4GHz 대역 값이 비정상적으로 높게 나타남
  • 깨끗한 지역의 밝기 온도는 보통 270~310K 수준이고, 사막에서도 약 330K 정도까지 나타날 수 있음
  • 360K, 370K, 375K 수준의 값은 자연적인 태양 신호가 아니라 재머(jammer) 로 볼 수 있는 범위임
  • 탐지 지점은 강한 무선 주파수 간섭으로 표시됐으며, 가능한 원인에는 재밍, 스푸핑, 고출력 전자전 방출이 포함됨

L-band 재밍의 군사적 맥락과 공개 자료

  • 1.4GHz 대역은 평화적 지구 관측용으로 보호되지만, 실제 군사용 신호와도 인접해 있음
  • 이 범위 안팎의 재밍은 여러 신호에 영향을 줄 수 있음
    • 드론 지휘·통제 링크, 특히 맞춤형 또는 개조 시스템
    • FPV 드론의 영상 피드
    • GNSS 신호와 스푸핑 가능한 고조파
    • 위성 원격측정과 다운링크
    • 수동 레이더 또는 감지 시스템
  • 현대 분쟁 지역에서 L-band 재밍은 드론을 눈멀게 하고, 표적 지정을 저하시켜, ISR을 차단하는 수단으로 쓰일 수 있음
  • 지도상의 신호는 러시아 전자전 사이트, 우크라이나 드론 통로, 전선 집결 지역과 거의 맞물렸고, 후방의 일부 특이 지점도 포함함
  • 데이터 출처는 NASA SMAP L1B_TB이며, 코드와 데이터는 github.com/radioandnukes/SMAP-RFI-Mapper에 공개됨

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kunggom   [-]

이 글에서 언급하는 전파 보호 대역은 1400-1427 MHz인데, 여기에는 이 글에서 말하는 토양이나 해양 관측뿐만이 아니라 전파천문학에서 관측하는 은하의 수소 가스에서 나오는 전파(1420.405 MHz)도 포함되어 있습니다.
그래서 군사적 충돌에서 발생하는 강력한 전자적 재밍은 전파천문학을 매우 어렵게 만든다고 합니다.

참고로 이 글에서 언급하는 위성 데이터를 가지고 매월 단위로 해당 대역에서 포착된 전파 간섭을 지도에 표시하여 보여주는 웹페이지가 있습니다.

이걸 보면 굉장히 특이한 게 일본 열도입니다. 다른 지역은 주로 군사적인 긴장이 있는 곳이 아니면 산발적인 점으로 찍혀 있는데, 유독 일본 열도는 섬 전체가 다 새빨갛게 표시되어 있더군요. 심지어 위 웹페이지가 표시하는 가장 오래된 데이터가 2015년 4월자 데이터인데, 거기서부터 이미 전 국토가 새빨갛게 물들어 있었습니다.

그래서 유독 일본만 저런 이유를 찾아봤는데, 원인은 일본에서 보급된 디지털 위성방송 수신기라고 합니다.
일본은 2011년 7월에 아날로그 TV 방송을 종료하고 같은 해 12월에 BS 디지털 위성방송 채널을 24채널로 늘렸다고 합니다. 이 위성방송 신호는 12 GHz의 높은 주파수인데, 이를 기기에서 바로 처리하기는 부담이 되니까 내부적으로 IF(중간 주파수)로 변환하여 처리를 한다고 합니다.
문제는 21번 채널의 경우 중간 변환 주파수가 1415-1450 MHz로 위에서 언급한 전파 보호 대역에 겹치는데, 당시 일본의 관련 규격이 지금보다 느슨했던 모양입니다.
결과적으로 해당 대역에서 전파가 조금씩 새어나오는 수신기 및 분배증폭기 수백만 대가 일본 전역에 분포하게 되었고, 이로 인하여 문제가 발생했습니다. 개별 기기에서 새어나오는 간섭 전파의 양은 기준치 이내였지만, 이것들이 동시에 수백만 대씩 작동하니까 해당 대역 자체가 영향을 받게 된 것입니다.
2018년 이후로 일본 총무성에서 위성방송 수신기의 제작 및 설치 규격을 강화하고 기존 수신기의 교체에 보조금을 준다고 하지만, 이 문제는 아직까지도 해결되지 않은 채 남아 있습니다.

일본 관련 내용의 출처:

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GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • 며칠 전에 올라온 이 개요 지도가 좋았음: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
    giammaiot2는 예전부터 과학 센서로 의도적 무선 주파수 간섭을 탐지하려고 해왔고, 예를 들면 7GHz를 보는 Advanced Microwave Scanning Radiometer(AMSR) 지도도 올렸음: https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
    2023년에는 SMAP을 본 스레드도 있음: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539

    • 그 지도는 정말 흥미로움. 분쟁 지역 주변인 우크라이나·미얀마와 중국에서 전파 방해가 있는 건 서구권 관점에서는 이해되는데, 왜 일본에 간섭이 그렇게 많은지는 궁금함

  • 과학을 하다 보면 생기는 유용하고 때로는 의도치 않은 2차 효과의 훌륭한 예임. SMAP 임무는 명확히 지구과학 범주라서 현 행정부의 표적이 되기 쉬운 분야이고, 이 데이터는 지구과학·기후 연구뿐 아니라 농업과 물 관리에도 많이 쓰임
    예를 들어 물 관리 지구에서는 다가오는 폭풍의 물을 지역 토양이 흡수할 수 있는지, 아니면 표면에 남아 홍수를 일으킬지를 판단할 수 있음

  • Iridium 위성은 L-대역으로 지상국과 통신할 수 있음
    태풍 한가운데 배에 갇혀 도움이 필요할 때 이 대역은 매우 유용함

    • L-대역 신호는 구름과 비를 통과할 수 있음. 이 특성 때문에 GPS와 전천후 운용이 필요한 여러 용도에 L-대역이 쓰이고, 악천후에서도 정확한 데이터 수집이 가능해짐
    • 이게 어떻게 동작하는지 궁금함. 평소에는 듣기만 하고, 특정 긴급 메시지를 받았을 때만 송신하는 방식인가?

  • 구체적인 할당은 1400~1427MHz임. 이 대역은 전파천문학, 수동형(수신 전용) 지구탐사 위성, 수동형 우주 연구용으로 예약되어 있음
    수소선은 1420.4MHz에 있음. 미국에서는 1240~1400MHz가 레이더에 할당되어 있고, 1240~1300MHz의 GNSS 하향 링크는 미국에서 보호받지 못함

  • GitHub 사이트에는 “This script processes NASA SMAP L1B .h5 data files”라고 되어 있지만, 이 .h5 데이터 파일을 어떻게 얻는지는 안 나와 있음. API를 쓰는 건지, 아니면 RTL-SDR 같은 걸로 직접 데이터를 받는 건지 궁금함

  • 러시아 내부의 전파 방해 위치들이 무엇과 대응되는지 궁금함. 드론 방어가 필요한 중요한 장소일 것 같지만, 이 지역들이 왜 중요한지 빠르게는 찾지 못했음
    예를 들어 모스크바 북서쪽의 밝은 지점은 Zavidovo National Park 안이나 근처로 보임. 거기에 중요한 게 있나? 근처에 Migalovo와 Klin 공군기지가 있지만 둘 다 중심점에서는 꽤 멀어 보임

    • GPSJam의 GPS 간섭 일간 지도: https://news.ycombinator.com/item?id=32245346 - 2022년 7월
      https://gpsjam.org/
    • 러시아는 중요한 것 근처라면 어디든 전파 방해 장치를 배치함. 예를 들어 노르웨이·핀란드와 가깝거나 접한 Kola 반도에서는 방해와 위조를 하고 있고, 그 정도가 지역 민간 항공 교통에도 영향을 줄 정도임
      이유는 그곳에 주요 전략 공군기지가 여럿 있기 때문임. 우크라이나 안팎에서는 공군기지, 기지, 탄약고, 무선탑 등 무엇이든 해당될 수 있음
    • 그 숲이 정치국원들이 다차를 가진 곳인가?

  • 군이 왜 L-대역을 쓰는지에 대한 답은 별로 되지 않음. 방해를 받는지 여부는 중요하지 않고, 군사용이면 당연히 방해하려 들 것임. 군사적으로 L-대역을 유용하게 만드는 구체적 특성이 무엇인지가 궁금함

    • 항법 시스템(GNSS)은 대체로 L-대역에 걸쳐 있음. 예를 들어 러시아 GLONASS는 1.2GHz와 1.6GHz 범위이고, GPS는 1.1, 1.2, 1.5GHz 부근임
      SMAP은 1.2~1.4GHz 범위라서 GLONASS와 GPS 모두와 겹침. 따라서 그 범위의 전파 방해는 드론의 항법 시스템에 영향을 줌. 드론이 광섬유 케이블에 묶여 운용되는 이유도 여기에 있고, 제어 시스템도 같은 범위일 수 있음. “왜”에 대한 답은 기계들이 기존 시스템에 맞춰 만들어졌고, 그 기존 시스템들은 해결하려는 물리적 특성 때문에 그렇게 설계됐다는 쪽에 가까움
      러시아 근처에서는 전파 방해와 위조가 모두 꽤 흔함. SMAP이 같은 대역·범위를 감지하기 때문에 이런 전파 방해를 포착하게 됨
    • L-대역은 낮은 전력으로도 장거리 통신이 가능하고 물과 수풀을 어느 정도 통과할 수 있음. 군사 용도로 매력적일 만함
    • 글을 제대로 이해했다면 실제로 쓰이는 주파수는 L-대역에 가깝고, 전파 방해가 광대역이라 L-대역까지 영향을 주는 것 같음
    • 드론 관점에서는 사실 어떤 주파수든 쓸 수 있음. 별로 적합하지 않아도 아직 아무도 그걸 쓰는 줄 몰라서 방해하지 않는다면 여전히 쓸 만할 수 있음

  • 이게 무슨 내용인지 쉽게 설명해줄 수 있나?

    • 공개된 NASA 데이터로 러시아와 우크라이나의 전자전 시스템을 지도화한 것임. 사용된 전파 방해 장치가 원래 조용해야 하는 1.4GHz 스펙트럼으로 새어 나오고, 출력도 충분히 커서 인공 신호라고 꽤 확신할 수 있음
      흥미로운 표적을 찾고 있다면, 밝게 표시된 지역들이 나쁘지 않은 후보가 됨
    • 지구에서 반사된 태양 복사를 위성이 듣고, 그걸로 해양 염도 같은 여러 정보를 알아냄. 그 특정 주파수가 전쟁에서도 쓰이고 있어서, 이 위성을 통해 전자적 대응 수단이 있는 지역을 찾을 수 있음
    • 특정 주파수의 복사를 보고 토양 수분을 측정하는 위성이 있음. 우크라이나의 일부 전파 방해 장치, 즉 다른 사람들의 통신을 막기 위해 무선 잡음을 내보내는 장치가 이 주파수에서도 복사를 내기 때문에 위성 데이터에서 보이게 됨

  • 정말 기발함. 이런 식으로 관측할 수 있는 다른 대역은 뭐가 있을까?

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