2022년 초 러시아가 특별 작전을 시작했을 때, 우크라이나의 첫 번째 반응 중 하나는 미국의 억만장자 일론 머스크에게 위성 인터넷 서비스를 제공해 줄 것을 요청한 것이었다. 며칠 후, 수천 개의 스타링크 단말기가 우크라이나에 전달되어 전장 전역에서 지휘 및 통제 능력을 회복하는 데 도움을 주었다. 러시아 군대는 처음에 스타링크 신호를 방해하려 했고, 일정 부분 성공한 것으로 보인다. 이후 스페이스X는 조용히 소프트웨어를 업데이트하고 위성 시스템을 조정하여 러시아의 방해 조치가 무효화되었다. 이로 인해 전 세계 군대, 특히 중국 군대에 충격을 주었다.
2019년부터 운영을 시작한 스타링크는 저렴하고 고속의 인터넷 연결을 제공할 수 있는 저궤도 위성 네트워크로, 외딴 지역까지 포함된다. 스타링크는 일론 머스크가 소유한 스페이스X의 자회사이다. 하버드-스미스소니언 천체물리학 센터의 천문학자 조너선 맥도웰은 스타링크가 8,000개 이상의 위성을 운영하고 있으며 이는 현재 궤도에서 작동 중인 위성의 2/3에 해당한다고 말했다. 스페이스X의 팔콘 9 로켓은 2024년 6월 발사에서 20개의 스타링크 위성을 실었다.
우크라이나 전쟁의 교훈은 중국에게 대만 주변에서 무장 충돌이 발생할 경우 전자전 환경에서 어떻게 우위를 점할 것인가에 대한 긴급한 질문을 던진다. 상대방이 수천 개의 위성 네트워크를 사용하여 주파수를 변경하고 실시간으로 적응하며 방해를 극복할 수 있는 상황에서 말이다. 최근 중국 과학자들은 스타링크를 무력화할 수 있는 방법에 대한 가장 상세한 공개 분석을 포함한 획기적인 시뮬레이션 연구를 발표했다. 이 연구는 저장과 전자 시스템 공학 저널에 게재되었으며, 저장대학교와 베이징과학기술대학교(BIT) 팀이 수행했다. BIT는 중국에서 국방 연구 분야의 선두주자 중 하나이다.
연구팀은 대만과 같은 광범위한 지역에서 스타링크 시스템을 방해하는 것이 기술적으로 가능하지만, 1,000~2,000개의 전자전 드론과 같은 막대한 장비를 배치해야 한다고 밝혔다. 연구에서는 “스타링크는 고정된 궤도를 갖지 않으며, 위성 배열의 궤도가 매우 복잡하다. 관측 가능한 지역으로 이동하는 위성의 수가 지속적으로 변화한다. 공간적, 시간적 변동은 스타링크 네트워크를 감시하거나 대응하려는 측면에 큰 도전 과제가 된다.”고 설명했다.
전통적인 위성 통신 방식은 적도 위에 고정된 몇 개의 정지 위성을 유지해야 한다. 이를 차단하기 위해 중국 군대는 지상에서 더 강한 신호를 발사하기만 하면 된다. 그러나 스타링크에는 적용되지 않는다. 이 시스템의 위성은 저궤도에서 빠르게 비행하며 대량으로 존재한다. 단말기는 단일 위성과 연결되지 않고 지속적으로 다른 위성으로 전환되며, 하늘에서 연결 네트워크를 형성한다. 신호가 차단되면 단말기는 몇 초 이내에 연결을 전환한다.
스타링크는 또한 고급 위상 배열 안테나와 실시간으로 조정 가능한 주파수 변경 기술을 사용한다. 대부분의 작동은 미국에 있는 스페이스X의 엔지니어들이 원격으로 제어한다. 연구팀에 따르면 스타링크에 대응하기 위해서는 분산된 방해 방법만이 가능하다. 소수의 강력한 파괴 전파국을 사용하는 대신, 수백에서 수천 개의 소형 방해 장비를 하늘에 동기화하여 배치하여 전투 지역을 덮는 “전자기 방패”를 형성해야 한다.
연구팀은 스타링크의 실제 데이터를 사용하여 동부 중국의 하늘에서 12시간 동안 이 시스템의 위성 움직임을 시뮬레이션했다. 이들은 스타링크 위성에서 전송되는 신호 강도, 단말기의 수신 모델, 지상에서 하늘로 올라가는 방해 신호의 전파 및 그 반대 경우, 여러 각도에서 단말기에 동시에 방해 장비가 공격할 때의 공명 효과를 측정했다. 연구팀은 20킬로미터 높이에 방해 장비의 가상 네트워크를 설정하고 5~9킬로미터 간격으로 배치하여 하늘에서 체스판 모양을 형성했다. 각 장비는 서로 다른 출력의 방해 신호를 발산하여 실제 상황을 모사했다.
두 가지 유형의 안테나가 사용되었다. 첫 번째 유형은 넓은 빔을 발사하여 큰 면적을 커버할 수 있지만 에너지가 분산된다. 두 번째 유형은 좁고 집중된 강한 빔을 생성하지만 높은 정확도를 요구한다. 시뮬레이션 프로그램은 지상의 모든 지점에서 단말기의 신호 연결 가능성을 테스트했다. 이상적인 조건에서는 강력하지만 비싼 400와트 방해 장비를 사용하여 좁은 빔을 발사하고, 각 장비는 평균 38.5 km²의 스타링크 신호를 억제할 수 있다. 대만의 면적은 약 36,000 km²로, 전체 섬을 커버하기 위해 최소 935개의 방해 장비를 배치해야 한다. 약한 200와트 방해 장비를 사용하고 5킬로미터 간격으로 배치할 경우 장비 수를 약 2,000개로 늘려야 한다.
연구팀은 이것이 초기 결과일 뿐이며, 스타링크가 몇 가지 핵심 기술에 대해 여전히 비밀을 유지하고 있다고 강조했다. “미래의 평가 결과는 스타링크 단말기의 방사 데이터에 대한 실제 측정 데이터를 얻고, 이들의 소실 계수에 대한 실험적 측정 값을 확보하면 더욱 정확해질 것이다.”고 연구에서 언급했다. 전자기 방패를 구축하는 것 외에도, 중국 과학자들은 스타링크에 대응하기 위한 다른 여러 방안을 제시한 바 있다. 2023년에 발표된 연구에서 중국 군대의 엔지니어들은 스타링크를 추적하는 위성을 제작하고 신호를 수집하며 심지어 부식성 물질을 사용하여 배터리나 엔진을 파괴하는 방법을 제안했다.
그 외에도 레이저 무기를 잠수함에 장착하여 우주에서 위성을 태울 수 있는 방법, 소형 광학 망원경을 배치하여 위성을 감시하는 방법, 스타링크 시스템을 속이기 위해 딥페이크 기술을 이용해 가짜 목표를 만드는 방법 등이 포함된다.