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1.4GHz 대역에서 탐지된 미확인 전파 방출 현상

 (radioandnukes.substack.com)
1P by GN⁺ 2일전 | ★ favorite | 댓글 2개
  • NASA의 SMAP 위성이 본래 목적 외에도 공개 ELINT(전자신호 정보) 역할을 하게 된 현상임
  • 1.4 GHz의 보호받는 주파수 대역에서 비정상적으로 높은 밝기 온도(RFI) 가 감지됨
  • 이 현상은 주로 군사적 교란 및 전자전(재밍, 스푸핑, 고출력 전자파 방출)과 일치함
  • 드론 통신, GNSS, 위성 텔레메트리 등 다양한 시스템에 실질적인 장애를 일으킬 수 있음
  • 단순히 공개 데이터를 활용해 실시간 전자전 지도를 생성한다는 점이 인상적임

1.4GHz 대역에서 탐지된 미확인 전파 방출 현상

프로젝트 및 중요성

  • NASA의 SMAP(Soil Moisture Active Passive) 위성은 본래 토양 수분 측정 목적으로 설계된 임
  • 이 위성의 공개 L1B 밝기 온도 데이터를 분석함으로써, 누구나 실시간 전자신호 감시 (ELINT) 기능을 오픈 소스로 구현할 수 있음
  • 기존 군사/정부기관에서만 누릴 수 있던 전자전 상황 파악을 일반인이 쉽고 투명하게 시각화할 수 있는 장점이 있음

SMAP 위성과 1.4 GHz 대역

  • SMAP는 1.41 GHz(L-밴드)에서 블랙바디 복사만을 수동 감청함으로써, 토양 수분 및 해양 염분 정보를 추출함
  • 원래는 이 대역이 국제 조약에 따라 외부 송출이 금지된 보호 구역임
  • 1.4 GHz에서 밝기 온도(보통 270~310K)를 훨씬 뛰어넘는 수치(360K 이상, 심지어 375K) 측정 시, 이는 자연적 현상이 아니라 **인위적 전파 간섭(RFI)**임
  • SMAP는 특수한 장비나 해킹 없이도 이상 전파를 자동 기록할 수 있음

이상 전파 방출 탐지 및 위치

  • 위성 데이터 상에서 붉게 표시되는 지역은 대부분 강력한 전파 간섭 신호(RFI) 가 감지된 곳임
  • 해당 간섭은 주로 전자전(EW), 재밍·스푸핑·고출력 송신 신호로서 분류됨
  • 지도상에서 이 현상은 우크라이나, 크림반도, 러시아 일부와 매우 정확하게 일치함
  • 특히 Dnipro, Simferopol, Kryvyi Rih는 370K를 넘는 밝기 온도로 기록되며, 가장 극심한 RFI 발생 지역임

L밴드 왜 방해할까

  • 1.4 GHz L-밴드는 단지 기상이나 토양 관측에만 쓰이지 않음
  • 이 대역은 군사용 무선통신, 드론 C2, FPV 비디오, GNSS, 위성 하향링크, 패시브 레이더 신호들과 인접함
  • 이 근처 대역을 방해(재밍) 하면, 드론의 조종 및 영상 전송, 위성 통신, 지능·정찰(ISR) 기능과 표적확인 등에 직접적 장애 유발임
  • 현대 교전 환경에서는 생존 및 전력 우위를 위해 국제 조약을 무시하고 적극적으로 사용하고 있음

왜 이 정보가 중요한가

  • 본 분석은 기후 관측 위성 데이터와 공개 소프트웨어(Pyhon 코드) 만으로 수행함
  • 별도 드론, 위성 해킹, 특수 장비 없이 누구나 오픈 소스 기반 실시간 전자전 현황 지도를 만들 수 있음
  • 전쟁 지역(우크라이나, 크림, 러시아 일부)에서 일어나는 실질적 전자전 활동을 투명하게 파악 가능함

참고 데이터 및 코드

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kunggom 1일전  [-]

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⁺ 2일전  [-]
Hacker News 의견

  • 며칠 전 올라온 이 개요 지도가 마음에 들었음: https://x.com/HamWa07/status/1919763145536463222
    또한 giammaiot2가 의도적인 RF 간섭을 과학 센서로 탐지하려는 오랜 히스토리가 있음
    예시로 Advanced Microwave Scanning Radiometer(AMSR)으로 7 GHz 대역을 본 지도: https://x.com/giammaiot2/status/1919493425100988490
    2023년에 SMAP을 다뤘던 쓰레드도 있음: https://x.com/giammaiot2/status/1770815247772729539

    • 그 지도는 매우 흥미로움
      분쟁지역(우크라이나, 미얀마)과 중국 주위의 재밍은 내 서구 관점에서 이해가 쉬움
      그런데 왜 일본에서 그렇게 많은 간섭이 존재하는지 궁금함

  • 과학 연구의 의도치 않은 2차 효과가 유용하게 쓰이는 멋진 사례임
    SMAP 미션은 엄연히 지구 과학 분야에 속해서, 현재 미국 행정부의 집중 타겟이기도 함
    데이터는 지구, 기후 연구뿐 아니라 농업과 수자원 관리에도 폭넓게 활용됨
    예를 들어, 수자원 관리구에서는 다가오는 폭풍에서 토양이 물을 흡수할 수 있을지, 아니면 물이 남아서 홍수를 유발할지 판단할 수 있음

  • Iridium 위성은 L-band 대역으로 지상국과 통신할 수 있음
    이 대역은 태풍 한가운데서 구조를 요청해야 할 때 매우 유용함

    • L-band 신호는 구름과 비를 뚫고 전파됨
      이 특성 때문에 GPS 등 악천후에서도 데이터 수집이 필요한 애플리케이션에 L-band가 사용됨
      날씨에 상관없이 높은 정확도의 데이터 확보가 가능함

    • 어떻게 작동하는지 궁금함
      전송은 거의 안 하고, 특정 비상 메시지를 받을 때만 송신하는지 묻고 싶음

  • 1400-1427 MHz 대역이 특정하게 할당되어 있음
    이 대역은 라디오 천문학(수소선 1420.4 MHz), 패시브 지구 관측 위성, 패시브 우주 연구에 예약됨
    미국에서는 1240-1400 MHz가 레이더에 할당되어 있고, GNSS 다운링크(1240~1300 MHz)는 보호받지 못함

  • GitHub 페이지에 "이 스크립트는 NASA SMAP L1B .h5 데이터 파일을 처리함"이라고 적혀 있음
    근데 이 파일을 어떻게 얻는지는 얘기하지 않았음
    API로 받는지, RTL-SDR 등으로 직접 데이터를 뽑는지 궁금함

  • 러시아 내의 재밍 위치들이 무얼 의미하는지 궁금함
    드론 방어를 위한 중요한 장소 같지만, 딱히 여기에 꼭 중요한 게 있는지 금방 찾기 어려웠음
    예시로 모스크바 북서쪽 밝은 지점이 Zavidovo 국립공원 근처임
    중요한 게 있나 싶음
    근처에 Migalovo, Klin 공군기지가 있지만, 중심지에서는 좀 떨어져 있음

    • GPSJam: GPS 간섭의 일일 지도
      https://gpsjam.org
      이전 HN 쓰레드에서도 다루어진 적 있음

    • 러시아는 중요 시설 근처에는 꼭 재머를 배치함
      예를 들어, 노르웨이와 핀란드 접경의 콜라반도에서는 재밍/스푸핑이 심하게 이뤄짐
      민간 항공 교통에도 영향 줄 정도임
      이유는 바로 그 지역에 전략적으로 중대한 공군 기지가 다수 있기 때문임
      (그리고 우크라이나 근처에서는 비행장, 기지, 탄약고, 라디오 타워 등 중요 시설이 원인일 수 있음)

    • 그 숲은 소련 정치국(Politburo) 멤버들이 여름 별장을 가지고 있던 곳 아닌지 물어보고 싶음

  • L-band 라는 개념을 몰랐었는데 정말 신기함

  • 이런 방식으로 관측 가능한 다른 대역이 또 있는지 궁금함

  • 누가 친절하게 이게 무슨 이야기인지 쉽게 설명해 줄 수 있을지 궁금함

    • NASA의 무료 공개 데이터를 활용해 러시아/우크라이나의 전자전 장비 위치를 지도화한 사례임
      재머들이 통상 무음이어야 할 1.4 GHz 대역에서 신호를 새게 하는데, 파워가 꽤 커서 사람이 만든 신호임을 확신 가능함
      저렇게 밝게 나온 곳들은 흥미로운 표적일 수 있음

    • 위성은 태양 복사선을 이용해 해수 염도 등 다양한 정보를 수집하는데, 이 특정 주파수는 전쟁에서도 사용됨
      이 덕분에 그 위성을 통해 전자전 지역을 식별할 수 있음

    • 위성은 특정 주파수에서 지상 수분을 측정하는데, 우크라이나의 일부 재머들이 이 주파수대에서 방해 전파를 내고 있어서 위성 데이터에서 눈에 띄게 됨

  • "현대 분쟁지역에서 L-band 재밍은 드론의 눈을 멀게 하고, 타게팅을 악화시키며, ISR(정찰/감시/정찰)을 차단하는 행위임
    의도적임
    국제조약이란 것이 '여기서는 전송하지 마라'고 해도, 드론 군단에 생존이 달린 상황이라면 상관 없음"
    이런 문체는 LLM(대형언어모델)이 쓴 글 같음
    정보성이 있긴 하지만, 사람들이 직접 글쓰지 않는 시대가 아쉽게 여겨짐

    • 내 기준에서는 LLM이 쓴 텍스트처럼 느껴지지 않음
      짧은 강한 문장구성은 ChatGPT에서 거의 본 적 없음

    • 무엇이 튄다는 것인지 궁금함
      글쓴이의 문장이 옛 소련권 출신(즉, 비원어민) 냄새가 나긴 함

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