'차량 한 대 해킹'이 교통 시스템 전체를 마비시킨다면?

본 포스트는 다음 학술 문서를 기반으로 공부 목적으로 요약 및 분석하여 작성한 포스트입니다.

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지동차 사이버보안은 더 이상 차량 한 대의 문제가 아닙니다. 도로망 전체 또는 도시 전체의 위험이 될 수 있습니다.
자율주행차와 커넥티드카 시대, 차량 한 대가 인터넷에 연결된다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 사이버 공격자가 이 연결 지점을 뚫고 차량 제어를 탈취한다면? 그리고 그 차량이 고속도로 한복판이나 교차로에서 정지한다면?

 

본 학술 자료는 위의 시나리오를 가정이 아닌, 시뮬레이션 기반의 정량 평가 프레임워크로 입증해낸 사례입니다. 본 포스팅에서는 그 내용을 쉽고 명확하게 정리해보겠습니다.

🔍 배경: ISO/SAE 21434가 말하는 TARA, 그 한계

국제 표준 ISO/SAE 21434는 차량 사이버보안의 기본 프레임워크를 정의합니다. 그 중심에 있는 것이 바로 TARA(Threat Analysis Risk Assessment)입니다. 그러나 기존 TARA는 대부분 차량 내부 자산(ECU, 네트워크 등)에 국한된 평가만 수행합니다.

하지만 현실은 다릅니다 : 

• 사이버 공격은 차량 한 대에 국한되지 않습니다.
• 도로 위의 수 많은 차량과 인프라(신호등, 교차로, 차로)가 연동되어 있습니다.
• 하나의 장애 차량이 전체 교통 흐름을 마비시킬 수 있습니다.

본 학술 자료는 바로 이 공백을 메우기 위해 제안된 것입니다.

🧠 핵심: 시뮬레이션 기반 사이버보안 리스크 평가 프레임워크

[두 가지 핵심 축]

1. 공격 가능성 평가 (Attack Feasibility Rating)

• ISO/SAE 21434에서 제안하는 방법론 활용 (CVSS, 공격 경로 기반 등)
• 공격자의 기술 수준, 접근 경로, 도구 요구사항 등을 반영

2. 영향도 평가 (Impact Rating)

• SUMO와 OMeT++ 기반의 Veins 시뮬레이터 사용
• 실제 도로망에서 사이버공격 시 발생하는 물리적/운영적 영향의 정량화

[주요 특징]

• 정량 지표 기반으로 위험을 평가 → 느낌에 의존하지 않음
• 차량 뿐만 아니라 도로 전체의 영향과 서비스 수준(LOS)까지 포함
• 공격 시나리오 재현 가능 (e.g. 2015년 Jeep Hack)

🧪 사례 분석: 똑같은 공격, 다른 위험

[고속도로에서의 해킹]

• 한 대의 차량이 정지
• 평균 속도 108km/h에서 85km/h로 감소 (-23km/h)
• 교통 밀도 증가, 차량 대기열 길이 최대 274m
• 서비스 수준 A에서 C까지 하락
• 결과 : 혼잡은 발생하지만, 도로 구조 상 일정 수준 복원력 존재함

[4방향 교차로에서의 해킹]

• 좌/우/직진 중 정지된 차량은 교차로의 마비를 지속적으로 유도
• 평균 100~120초 이내로 도로차량의 교착상태(gridlock) 발생
• 대기열의 폭증으로 뒤 차량에 까지 전체 흐름이 정지됨
• 결과 : 연쇄적으로 도미노 현상이 발생하고, 시스템의 전면 마비

📈 정량 지표는 무엇을 보여주는가?

구분	고속도로 영향	교차로 영향
속도 감소	평균 20% 이상 저하	N/A
밀도 증가	명확한 정체 구간 형성	전체 정지에 가까운 혼잡
LOS 저하	A→C 수준으로 서비스 수준 하락	N/A
대기열 길이	최대 274m	급격한 폭증 + 회복 불가

 

🛡️ 시사점: 보안은 도로 위의 물리적 위험으로

본 학술 자료에서 말하는 핵심 메시지는 단순합니다: 자동차 사이버공격은 도로 위의 현실적인 '물리적 위험'이다.

• 시스템 수준의 TARA는 더 이상 차량 내부에 그쳐서는 안된다.
• 교차로, 고속도로, 신호 체계 등의 교통 인프라 전반에 대한 사이버 위험 평가가 필요하다.
• 보안 설계자와 교통 엔지니어, 정책 입안자 모두가 이 시나리오를 고려해야 한다.

🔭 앞으로의 과제는?

• 경제적인 손실, 프라이버시 노출 등의 비물리적 영향 지표까지 통합 필요
• 자율주행차, V2V/V2X 기반 차량 시뮬레이션 확장
• 공격 탐지 및 대응 전략까지 포함한 통합 보안 시뮬레이션 플랫폼 개발

✅ 결론

해당 학술 자료는 단순한 이론적 해석을 넘어서, 실제 도로에서의 사이버공격이 어떻게 교통 시스템 전체를 마비시키는지 정량적으로 입증한 연구입니다.

자동차 사이버보안은 이제 '한 대의 문제'가 아니라, 교통 시스템의 복원력과 안전성 전반을 다루는 문제로 확장되고 있습니다.