파괴 및 공격으로부터 철도 및 도로 인프라의 보안 및 회복력 분석

운송 수단의 기본적 안전성 평가 – 철도가 모든 약점에도 불구하고 필수적인 이유

일반적으로 철도와 도로는 얼마나 안전한가요? 그리고 이러한 구분이 방해 공작 보안에 대한 논의에서 왜 중요한가요?

정상 운행 중 운송 수단의 기본 안전성 평가는 고의적인 중단에 대한 취약성에 대한 추가 분석의 시작점을 형성합니다. 통계적으로 철도 운송은 독일과 유럽에서 가장 안전한 육상 운송 수단입니다. Pro-Rail Alliance의 데이터에 따르면 승용차로 여행하는 동안 치명적인 사고 위험이 기차로 여행하는 것보다 독일에서 52배 더 높습니다. 자동차에서 심각한 부상을 입을 위험은 137배 더 높습니다. 2013년과 2022년 사이의 유럽 평균은 10억 승객 킬로미터당 0.07명의 철도 승객이었고, 독일에서는 이 수치가 0.03으로 상당히 낮았습니다. 이러한 뛰어난 안전 기록은 높은 기술 표준, 시스템의 고유한 선로별 특성, 열차 배차원의 중앙 집중식 제어, 지점 기반 열차 제어(PZB) 및 노선 기반 열차 제어(LZB)와 같이 인적 오류를 크게 제거하는 기술 시스템의 결과입니다.

그러나 기술적 또는 인적 오류로 인한 사고 예방을 의미하는 이러한 높은 수준의 운영 신뢰성은 사보타주나 테러와 같은 고의적이고 악의적인 공격에 대한 보안과 동일시되어서는 안 됩니다. 변조 방지는 시스템의 복원력, 즉 시스템을 교란하려는 표적 공격에 대한 저항력을 의미합니다. 2022년 10월 노르트 스트림 파이프라인 사보타주와 도이체반 통신망에 대한 표적 공격과 같은 사건들은 이러한 논쟁의 시급성을 강조했습니다. 이러한 사건들은 국가 안보의 핵심 주제로 중요 인프라(KRITIS)의 취약성을 부각시켰습니다.

따라서 본 분석은 철도 및 도로 인프라의 구조적, 기술적, 운영적 특성을 검토하여 각각의 사보타주에 대한 취약성과 회복력을 평가합니다. 특히 철도가 모니터링이 더 쉽고 수리가 더 빠르다는 가정을 검증하는 데 중점을 둡니다. 이 분석은 역설적인 사실을 드러냅니다. 정상 운행 중 철도를 극도로 안전하게 만드는 메커니즘 – 중앙 제어, 복잡한 신호 – , 단일 통신망이 표적 공격에서는 집중적인 취약성으로 드러납니다. 사보타주는 물리적으로 견고한 열차가 아니라, 애초에 열차의 안전을 보장하는 신경계를 공격해야 합니다. 반면, 분산된 특성과 일상생활에서 개별 행위자의 자유로 인해 더 위험한 도로망은, 중앙의 아킬레스건이 없기 때문에 국지적인 실패에 대한 구조적 회복력이 더 뛰어납니다.

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구조적 차이점과 보안에 대한 의미

철도망과 도로망 사이의 근본적인 구조적 차이점은 무엇이며, 이러한 차이점은 공격에 대한 취약성에 어떤 영향을 미칩니까?

철도와 도로 네트워크 구조의 근본적인 차이점은 변조 방지 측면에서 각각의 강점과 약점을 정의합니다. 철도 네트워크는 선형적이고 계층적으로 중앙 집중화된 시스템으로 설계되었습니다. 열차는 선로에 따라 운행되며, 신호기와 관제 센터에 의해 정의된 고정된 경로를 따라가고, 스스로 경로를 변경할 수 없습니다. 이러한 구조는 정기 운행 시 높은 효율성과 안전성을 보장합니다. 이와는 대조적으로, 도로 네트워크는 분산되고 고도로 통합된 네트워크로, 경로 선택에 있어 엄청난 유연성과 수많은 대체 연결을 통해 높은 중복성을 제공합니다.

수송량 측면에서 철도는 도로 운송보다 훨씬 우수합니다. 폭 3.5m의 동일한 차선에서 철도는 자동차보다 시간당 최대 30배 더 많은 사람을 수송할 수 있습니다(1,500~2,000명인 것에 비해 4만~6만 명). 또한 철도는 장거리 대량 화물 운송에 있어 훨씬 더 효율적이고 비용 효율적입니다.

시스템 접근성 또한 근본적으로 다릅니다. 철도망은 대체로 폐쇄적인 시스템입니다. 선로, 신호기, 유지보수 시설과 같은 중요 자산에 대한 접근은 엄격하게 규제되고 통제됩니다. 반면 도로망은 정의상 누구나 자유롭게 접근할 수 있는 개방적인 시스템이므로 포괄적인 접근 통제가 사실상 불가능합니다. 다음 표는 이러한 구조적 특징과 안전에 미치는 영향을 요약한 것입니다.

철도 및 도로 인프라의 안전성 및 복원성 특성에 대한 비교 분석

철도와 도로 인프라의 안전성 및 복원력 특성을 비교 분석한 결과, 명확한 차이점이 드러났습니다. 철도 인프라는 선형적이고 계층적이며 중앙집중화된 네트워크 구조를 특징으로 하는 반면, 도로 인프라는 메시형이고 분산되어 있습니다. 철도 인프라의 주요 노드는 연결 지점, 케이블 덕트, 통신 센터, 교량, 터널인 반면, 도로 인프라는 주로 교량과 터널로 구성됩니다. 철도 인프라는 집중적이고 명확하게 정의된 인프라로 인해 모니터링 가능성이 높은 반면, 도로 인프라는 광범위하고 개방적인 네트워크로 인해 제한적인 모니터링만 가능합니다. 철도 인프라는 스위치 밀도에 따라 이용 가능한 대체 경로의 수가 제한적이기 때문에 중복성 및 우회 기능 측면에서 유연성이 낮습니다. 도로 인프라는 종속 네트워크를 통해 다양한 대체 경로를 제공하기 때문에 높은 우회 기능을 제공합니다. 철도 인프라에 대한 접근은 잘 통제되지만, 도로 인프라는 대부분 개방되어 있고 공개적으로 접근 가능하기 때문에 드물게 발생합니다. 철도 인프라 수리는 복잡하고 특수 자재와 인력이 필요한 반면, 도로 인프라는 간단한 아스팔트 보수부터 복잡한 교량 재건축까지 그 복잡성이 다양합니다. 일반적인 사보타주 대상 또한 다릅니다. 철도 인프라에서는 통신 및 신호 케이블과 연동 시스템에 초점을 맞추는 반면, 도로 인프라에서는 교량이나 터널과 같은 중요 구조물의 물리적 파괴가 빈번하게 발생합니다.

최근 수십 년간의 투자 정책이 두 시스템의 취약성에 어느 정도 영향을 미쳤습니까?

최근 수십 년간의 투자 정책은 철도 인프라의 구조적 약점을 적극적으로 강화하고, 교란 및 파괴에 대한 취약성을 크게 증가시켰습니다. 1995년부터 2018년까지 조사 대상 유럽 30개국은 도로망 확장에 총 1조 5천억 유로를 지출한 반면, 철도 인프라에는 9,300억 유로만 투자되었습니다. 독일은 이 부분에서 특히 큰 차이를 보입니다. 같은 기간 동안 도로에 대한 투자액이 철도보다 두 배 이상(110%) 많았습니다. 이러한 추세는 계속되어 1995년부터 2021년까지 도로 투자액은 3,290억 유로에 달한 반면, 철도 투자액은 1,600억 유로에 불과했습니다.

이러한 만성적인 자금 부족은 철도망에 직접적인 물리적 영향을 미쳤습니다. 독일 아우토반망은 1995년 이후 18%(2,000km 이상) 성장한 반면, 여객 및 화물 운송 철도망은 1995년에서 2020년 사이에 약 45,100km에서 38,400km로 15% 감소했습니다. 이 기간 동안 다른 유럽 국가보다 더 많은 철도 노선을 폐쇄한 국가는 없습니다. 이러한 해체에는 지선뿐만 아니라 간선망의 스위치, 통과 루프, 병렬 노선 제거도 포함되었습니다.

이 정책의 직접적인 결과는 철도망의 중복성과 복원력이 크게 약화된다는 것입니다. 주요 노선이 사보타주나 기술적 고장으로 고장이 발생할 경우, 대체 노선이 없거나 부족한 경우가 많습니다. 스위스나 오스트리아와 같은 국가에 비해 독일의 선로 1km당 스위치 밀도가 낮아 열차 노선 변경에 대한 운영상의 유연성이 심각하게 제한됩니다. 또한, 상당한 수리 지연이 발생하여 철도망이 더욱 약화됩니다. 예를 들어, 전체 철도 교량의 3분의 1이 100년 이상 노후화되어 수리가 필요한 상태입니다. 따라서 투자 정책은 철도의 시스템적 취약성을 직접적으로 증가시켰고, 철도의 운행 중단 보상 능력을 체계적으로 약화시켰으며, 이는 교통수단 전환이라는 정치적 목표와 명백히 모순됩니다.

신체적 취약성 및 방해 행위 분석

철도 및 도로 인프라는 물리적 방해 행위에 대해 구체적으로 어떤 취약성을 가지고 있습니까?

철도 및 도로 인프라의 물리적 취약성은 근본적으로 다르며 각각의 시스템 아키텍처를 반영합니다. 철도망에서 가장 중요한 지점은 안전한 운영에 필수적인 중앙 집중식 구성 요소에 집중되어 있습니다. 가장 중요한 것은 다양한 통신 및 제어 케이블, 특히 디지털 열차 무선 시스템(GSM-R)과 신호 기술을 위한 광섬유 케이블을 연결하는 케이블 덕트입니다. 전략적으로 중요하고, 종종 외딴 지역에 위치하며 경비가 삼엄한 이러한 케이블에 대한 표적 공격은 지역 전체의 열차 교통을 마비시킬 수 있습니다. 다른 주요 취약성으로는 철도 운영의 핵심이자 제어 스위치 및 신호 역할을 하는 신호함, 그리고 손상 시 열차 운행을 중단시키는 가공선 등이 있습니다. 교량이나 터널과 같은 주요 공학 구조물 또한 취약한 병목 현상의 원인이 됩니다. 이러한 시스템의 복잡성으로 인해 공격자는 최소한의 노력으로 최대의 교란을 유발하기 위해 특정 지식을 필요로 하는 경우가 많습니다.

도로망에서 물리적 사보타주의 주요 대상은 교량이나 터널과 같이 크고 교체가 어려운 구조물입니다. 이러한 구조물의 파괴는 파괴적인 결과를 초래할 수 있으며, 주요 교통로를 장기간 마비시킬 수 있습니다. 그러나 망사형 네트워크 구조로 인해 이러한 공격은 일반적으로 지역적으로 제한적인 정전으로 이어지고, 교통량이 다른 여러 도로로 우회될 수 있습니다. 도로망 자체, 즉 노면은 대규모 파괴가 발생하거나 전략적 병목 지점에 봉쇄가 설치되지 않는 한, 사보타주로 인한 광범위한 마비에 비교적 강합니다. 역사적으로 철도에 대한 공격은 주로 선로의 대규모 파괴나 교량 폭파를 목표로 했습니다. 현대의 사보타주 행위는 더욱 교묘하며, 기술 제어 및 통신 시스템을 표적으로 삼는 경우가 점점 더 늘어나고 있습니다.

2022년 10월 사건과 같은 과거의 방해 행위는 공격자의 전술과 철도 시스템의 대응 능력에 대해 무엇을 가르쳐 주는가?

최근 발생한 방해 행위는 공격자의 전술과 철도 인프라의 취약성에 대한 정확한 통찰력을 제공합니다.

2022년 10월의 사례 연구는 모범적입니다. 조직적인 작전에서, 알려지지 않은 가해자들은 서로 멀리 떨어진 두 곳 – 노르트라인베스트팔렌주의 헤르네와 베를린-카로에서 열차 무선에 필수적인 GSM-R 네트워크의 광섬유 케이블을 고의로 절단했습니다 – 이 두 곳을 선택함으로써 주 시스템과 중복 백업 시스템이 모두 비활성화되어 철도 인프라에 대한 자세한 정보를 보여주었습니다. 그 결과, 열차와 제어 센터 간의 통신이 중단되어 독일 북부의 많은 지역에서 약 3시간 동안 장거리 및 지역 교통이 완전히 중단되었습니다. 나중에 조사에서 구리 도난의 우연의 일치 가능성을 고려했지만, 이 사건은 중앙 통신 시스템의 극심한 취약성을 보여주었습니다.

또 다른 사례 연구는 뒤셀도르프와 뒤스부르크를 잇는 케이블 덕트에서 발생한 방화 사건입니다. 범인들은 케이블 터널에 점화 장치를 설치하여 독일에서 가장 중요한 남북 연결로 중 하나를 마비시켰습니다. 작업 중 손상된 케이블이 추가로 발견되어 복구 작업이 지연되었습니다. 좌익 극단주의 단체가 책임을 주장한 이 사건으로 인해 대규모 열차 운행이 취소되고 장거리 및 지방 교통이 지연되었습니다.

이러한 사건들은 독일의 주요 기반 시설에 대한 부적절한 보호에 대한 격렬한 논쟁을 불러일으켰습니다. 기존의 보안 개념이 이처럼 표적화되고 지능적인 공격을 위해 설계되지 않았음이 분명해졌습니다. 이에 대응하여 독일 연방 정부와 도이체반(Deutsche Bahn)은 철도 시설의 보안을 강화하기 위한 63개 항목의 대책 패키지를 마련했습니다. 이러한 사건들은 시스템의 복원력을 재평가하고 포괄적인 보안 아키텍처를 구축해야 할 필요성을 드러냈습니다.

철도의 중요 시설에 대한 접근 통제는 본질적으로 개방된 도로망과 어떻게 다릅니까?

철도 시스템과 도로 시스템의 출입 통제 개념은 근본적으로 다릅니다. 철도 시스템은 폐쇄 시스템으로 설계되어 중요 구역은 엄격한 출입 제한을 받습니다. 선로 구역 출입은 엄격히 금지되어 있으며, 사전 교육을 받은 특정 업무를 수행하는 허가받은 직원에게만 허용됩니다. 눈에 잘 띄는 복장 착용 및 경고 신호 준수와 같은 세부 안전 규정이 적용되며, 이는 주로 산업 안전에 기여합니다. 신호함과 같은 매우 민감한 구역에 대한 출입 또한 엄격하게 규제됩니다. DB Sicherheit GmbH는 역, 선로 시스템, 차량기지의 물리적 보호를 담당하며, 이를 위해 보안 요원을 배치하고 있습니다. 현대적인 출입 통제 도구인 전자 역량 카드(ElBa)는 건설 현장 직원의 자격을 디지털 방식으로 검증하는 모바일 앱으로, 보안을 강화하고 사기 행위를 더욱 어렵게 만듭니다.

이러한 포괄적인 규제에도 불구하고 "통제의 환상"은 여전히 존재합니다. 과거의 사보타주 사례는 이러한 프로토콜이 외부 공격자의 단호한 대응보다는 정규 운영을 통제하고 직원을 보호하는 데 더 중점을 두고 설계되었기 때문에 실제로 우회될 수 있음을 보여주었습니다. 38,000km가 넘는 방대한 네트워크로 인해 완벽한 물리적 보안 구축이 불가능합니다. 2022년 10월 공격은 해당 노선의 외딴 무방비 구간에서 발생했는데, 거대한 콘크리트 케이블 덕트 덮개는 극복할 수 없는 장애물이 되지 못했습니다.

반면 도로망은 공공 공간으로 설계되어 원칙적으로 누구나 자유롭게 접근할 수 있습니다. 볼라드나 차단기와 같은 물리적 접근 통제 시스템은 보행자 구역이나 교통정화 구역과 같은 특정 구역을 보호하기 위해 간헐적으로만 사용됩니다. 도로망에 대한 포괄적인 접근 통제는 불가능하며, 의도된 바도 없습니다.

두 교통 수단 모두 핵심 기반 시설(KRITIS) 법규의 적용을 받으며, 이 법은 운영자에게 최소한의 보안 기준을 준수하도록 요구합니다. 그러나 이러한 규정은 주로 시설 운영자와 IT 보안을 대상으로 하며, 도로망의 근본적인 개방성이나 철도망의 지리적 확장성을 무시할 수 없습니다.

세계 경제는 현재 세계 물류의 초석을 흔들어주는 근본적인 변화를 겪고 있습니다. 최대의 효율성을위한 흔들리지 않는 노력과 "정당한"원칙으로 특징 지어진 과당화 시대는 새로운 현실로 나아가는 길을 제공합니다. 이것은 심오한 구조적 휴식, 지정 학적 변화 및 진보적 인 경제 정치 파편이 특징입니다. 한때 물론 문제로 가정 된 국제 시장 및 공급망의 계획은 해산되어 불확실성이 커지는 단계로 대체됩니다.

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감시 및 예방: 기술적 및 인력적 비교

철도 및 도로 안전을 보장하기 위해 어떤 감시 기술이 사용되며, 그 효과는 어느 정도입니까?

철도 및 도로 모니터링 전략은 해당 시스템 요구 사항에 맞춰 설계되었으며 기술적으로 다양합니다. 철도 운송에서 모니터링은 다층적이며 운영 안전과 위험 예방을 모두 담당합니다. 운영 제어에는 신호, 궤도 자석(PZB), 노선 열차 제어(LZB)와 같은 기존 시스템이 포함되며, 이러한 시스템은 열차를 모니터링하고 비상 시 자동 제동을 수행할 수 있습니다. 분산형 광섬유 센서(DFOS)와 같은 혁신적인 기술은 선로와 교량에 설치되어 실시간으로 변형, 진동 또는 균열을 감지하는 경우가 점점 더 늘어나고 있습니다. 범죄 예방 및 사고 조사를 위해 역과 열차 내 CCTV에 막대한 투자를 하고 있으며, 2024년 말까지 독일의 모든 주요 역에 최신 비디오 기술이 도입될 예정입니다. 또한, 열화상 카메라를 탑재한 드론을 활용하여 접근이 어려운 선로 구간을 검사하고 있습니다. 미래의 열차에는 자율 주행의 전제 조건인 환경 인식을 위해 카메라, 라이더, 레이더로 구성된 포괄적인 센서 시스템이 장착될 것입니다.

도로 교통 감시는 주로 교통 흐름 최적화 및 교통 법규 시행에 중점을 둡니다. 교통 관제 시스템(TCS)은 유도 루프, 적외선 센서, 비디오 카메라 등의 센서를 사용하여 교통 데이터를 수집하고, 이 데이터를 기반으로 속도 제한, 경고 또는 우회 권고를 동적으로 실행합니다. 지능형 이미지 처리 시스템은 통행료 및 과속 단속을 위한 자동 번호판 인식에 사용됩니다. 그러나 광범위한 도로망에 대한 사보타주 행위에 대한 체계적인 감시는 이루어지지 않습니다.

이러한 기술의 효과는 차별화된 방식으로 평가되어야 합니다. 기차역과 열차 내 영상 감시는 범죄 수사에 분명히 기여하고 승객의 주관적인 안전감을 높일 수 있습니다. 그러나 원격지에서 계획된 사보타주 행위에 대한 예방 효과는 제한적입니다. 가해자가 이러한 감시 구역을 피할 수 있기 때문입니다. DFOS와 같은 인프라 센서는 피해를 조기에 감지하고 보고할 수 있지만, 실제 사보타주 행위를 예방할 수는 없습니다.

기차 운전사부터 보안팀까지 직원 – 안전을 – 하는 데 어떤 역할을 하나요? 그리고 철도와 도로의 프로토콜은 어떻게 다릅니까?

인력은 두 시스템 모두에서 중요하면서도 뚜렷한 역할을 합니다. 철도 운송에서 안전은 공유되지만 명확하게 정의된 책임 체계를 특징으로 합니다. 기관사는 엄격한 심리 및 신체 적성 검사와 함께 종합적인 교육을 받습니다. 여기에는 사고 및 비상 상황 대처를 위한 시뮬레이터 정기 훈련이 포함됩니다. 운행 중에는 관제 센터와 지속적으로 연락하며 30초마다 작동해야 하는 안전 제어 시스템(Sifa)과 같은 기술 시스템을 통해 모니터링됩니다. 열차 승무원과 DB Security 보안팀으로 구성된 열차 승무원은 승객 안전, 내부 규칙 시행, 갈등 완화 교육을 받습니다. 역과 열차 내 보안 요원 배치는 객관적 및 주관적 안전을 강화하기 위한 중요한 조치로 지속적으로 확대되고 있습니다.

그러나 도로 교통에서는 책임이 거의 전적으로 운전자 개인에게 있습니다. 전문 트럭 및 버스 운전자는 운전 및 휴식 시간과 같은 법적 규정을 준수하고 정기적인 차량 검사를 실시해야 하지만, 각 개별 주행을 실시간으로 모니터링하고 제어하는 중앙 기관은 없습니다. 최신 차량에는 비상 제동 보조 장치, 차선 이탈 경고 시스템, 적응형 크루즈 컨트롤과 같은 다양한 운전자 보조 시스템이 장착되어 안전성을 크게 향상시키지만, 궁극적인 통제와 책임은 운전자에게 있습니다. 버스 운전자는 승객 안전을 보장하기 위해 안전벨트 착용 의무 및 버스 내 행동 규칙과 같은 추가 규정을 준수해야 합니다. 근본적인 차이점은 시스템 아키텍처에 있습니다. 철도는 중앙 모니터링을 갖춘 이중화된 인간-기계 시스템에 의존하는 반면, 도로 시스템은 차량 기술의 지원을 받는 분산형 개인 책임 시스템에 의존합니다.

점점 더 디지털화되는 두 가지 교통수단의 제어 및 안내 시스템에서 사이버 보안은 어떻게 해결됩니까?

디지털화의 진전은 두 교통 수단 모두에 심각한 사이버 보안 문제를 야기합니다. 철도 부문에 유럽 열차 제어 시스템(ETCS) 및 디지털 연동 시스템(DSTW)과 같은 기술이 도입되면서 효율성과 용량이 향상되었지만, 새로운 공격 경로도 생겨나고 있습니다. 지금까지 주요 제어 및 신호 시스템(CTS)은 독점적이고 고립된("에어갭"), 종종 구식 기술을 기반으로 했기 때문에 외부 공격자의 접근이 어려웠기 때문에 비교적 안전하게 보호되었습니다. 따라서 이전의 철도 부문 사이버 공격은 주로 웹사이트, 승객 정보, 결제 시스템과 같은 덜 중요한 "편의 기능"을 표적으로 삼았습니다. 상호 운용성과 성능을 높이기 위해 표준화된 IP 기반 네트워크(예: FRMCS/5G)로 전환됨에 따라 이러한 구분은 모호해지고 있습니다. 이러한 표준 기술은 잘 문서화되어 있고 알려진 해킹 도구에 취약하여 공격자의 침입 장벽을 낮춥니다. 이에 따라 지멘스 모빌리티(Siemens Mobility)와 같은 기업들은 철도 차량의 전체 수명 주기를 위한 종합적인 사이버 보안 솔루션을 개발하고 있으며, 하셀누스(HASELNUSS)와 같은 연구 프로젝트는 철도 전용 하드웨어 기반 보안 플랫폼을 개발하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 전문가들은 철도 부문의 전반적인 사이버 보안 성숙도가 여전히 미흡하다고 보고 있습니다.

도로 교통에서 지능형 교통 시스템(ITS), 특히 교통 제어 시스템(TCS)은 사이버 공격의 잠재적 표적이 될 수 있습니다. 이러한 시스템이 손상될 경우 속도 표시 조작, 허위 경고, 또는 고의적인 교통 체증 유발로 이어질 수 있습니다. 독일의 국가 사이버 보안 전략과 NIS 2 지침 및 ITS 지침과 같은 유럽 지침은 주요 교통 인프라 운영자에게 더 높은 보안 기준을 구현하도록 의무화하는 법적 체계를 마련했습니다. 그러나 기존 TCS에 사용되는 일부 기술 규정과 알고리즘은 시대에 뒤떨어지고 더 이상 최첨단이 아닌 것으로 간주되어 추가적인 위험을 초래합니다. 따라서 두 시스템 모두 미래에 필요한 현대화와 디지털화가 본질적으로 새롭고 복잡한 보안 위험을 야기하며, 이러한 위험을 사전에 해결해야 한다는 딜레마에 직면해 있습니다.

보안 및 방어를위한 허브는 유럽 안보 및 방어 정책에서 자신의 역할을 강화하는 회사와 조직을 효과적으로 지원하기 위해 잘 알려진 조언과 현재 정보를 제공합니다. SME Connect Working Group과 밀접한 관련하여 그는 중소 규모의 회사 (SME)를 홍보하여 ​​방어 분야에서 혁신적인 강점과 경쟁력을 더욱 확대하고자합니다. 중심적인 접촉 지점으로서, 허브는 중소기업과 유럽 방어 전략 사이에 결정적인 다리를 만듭니다.

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사고 후 회복력과 회복력

전문가들은 철도가 도로보다 공격 이후 더 빨리 수리될 수 있다는 이론을 어떻게 평가할까?

철도 인프라가 일반적으로 더 빨리 수리될 수 있다는 주장은 차별화된 관점에서 접근해야 합니다. 수리 시간은 손상의 유형과 정도에 따라 크게 달라지기 때문입니다.

사보타주 행위로 인해 자주 손상되는 케이블 하네스와 같은 철도 운영 인프라에 손상이 발생하면 수리는 매우 전문적인 과정입니다. 기술자는 수십 미터에 달하는 손상된 케이블을 완전히 교체한 후, 복잡한 시험과 측정을 거쳐야 안전하게 다시 운행할 수 있습니다. 뒤셀도르프와 독일 북부에서 발생한 사고에서 알 수 있듯이, 이 작업은 몇 시간에서 며칠까지 걸릴 수 있습니다. 도이체반은 이러한 사고에 특화된 DB 반바우 그룹과 함께 24시간 긴급 서비스를 운영하고 있으며, 전국적으로 신속하게 대응할 수 있습니다. 주요 도로 건설 프로젝트와 비교했을 때, 선로, 스위치 또는 신호기 수리는 구성 요소가 표준화되고 공정이 확립되어 있어 더 빨리 완료될 수 있습니다.

도로 인프라, 특히 대형 토목 구조물의 손상은 상황이 상당히 다릅니다. 단순한 포트홀이나 손상된 도로 표면은 비교적 빠르게 복구할 수 있지만, 손상되거나 파괴된 교량의 수리 또는 재건축은 수개월 또는 수년이 걸릴 수 있는 매우 복잡하고 비용이 많이 들며 긴 작업입니다. 이를 위해서는 복잡한 구조 계산, 장시간의 콘크리트 양생 과정, 그리고 교통 흐름에 대한 건설 조치의 복잡한 통합이 필요합니다. DIN 1076에 따른 정기적인 구조 검사는 손상을 조기에 감지하는 데에는 도움이 되지만, 갑작스러운 파괴 사고 발생 후 수리 기간을 단축할 수는 없습니다.

결론적으로, "작동 중인" 인프라(케이블, 선로, 신호)에 손상이 발생하면 철도는 더 빨리 복구되는 경향이 있습니다. 교량이나 터널과 같은 주요 "엔지니어링 구조물"에 심각한 손상이 발생할 경우, 두 시스템 모두 심각한 영향을 받으며 매우 오랜 기간 지속됩니다.

철도 및 도로망이 중단되는 경우 우회와 운영 유지에 대한 개념은 어떻게 다릅니까?

교란을 우회하여 보상하는 능력은 철도망과 도로망의 가장 근본적인 차이점 중 하나이며, 각각의 회복력에 있어서 핵심적인 측면입니다.

철도망의 특성상 우회 옵션은 매우 제한적입니다. 이러한 옵션은 네트워크 밀도, 환승 및 병렬 노선의 가용성에 따라 직접적으로 달라집니다. 수십 년간의 해체로 인해 독일 네트워크의 중복성은 특히 스위스나 오스트리아에 비해 낮습니다. 주요 노선이 폐쇄되면 열차가 장거리 우회해야 하는 경우가 많아 대체 노선에서 심각한 지연과 용량 병목 현상이 발생하거나, 철도 대체 버스 서비스가 편성되는 역에서 조기 종착합니다. 높은 네트워크 이용률은 우회 서비스를 위한 여유 용량이 거의 없기 때문에 이 문제를 더욱 악화시킵니다. 도이체반은 DB 내비게이터 앱이나 웹사이트와 같은 디지털 채널을 통해 승객에게 정보를 제공하며, 급변하는 상황으로 인해 정보는 종종 예고 없이 업데이트됩니다.

반면 도로망은 높은 수준의 자연적 중복성을 가지고 있습니다. 도로망의 그물망 구조는 고속도로와 같은 주요 간선도로가 폐쇄될 경우, 연방, 주, 지방 도로를 경유하는 다양한 대체 경로를 이용할 수 있음을 의미합니다. 현대 교통관리센터는 이러한 유연성을 적극적으로 활용합니다. 교통 제어 시스템, 특히 통합 교통 체증 정보(dWiSta)를 갖춘 동적 표지판을 통해, 교통은 혼잡을 피하거나 최소화하기 위해 덜 혼잡한 대체 경로로 집중적이고 광범위하게 유도됩니다. 이러한 능동적 네트워크 제어 개념은 도로 시스템을 본질적으로 지역적 장애에 대한 복원력을 높여줍니다. 이와 대조적으로, 효율성을 위해 최적화되었지만 얇아진 철도 인프라는 취약한 시스템으로, 지역적 장애가 네트워크 전체에 연쇄적인 영향을 미칠 수 있습니다.

독일은 중요한 교통 인프라의 회복력을 강화하기 위해 어떤 포괄적인 전략을 추진하고 있습니까?

확인된 취약성을 고려하여 독일은 주요 기반 시설의 복원력 강화를 위한 포괄적인 전략을 실행하기 시작했습니다. 2022년 7월, 독일 연방 정부는 "재난 복원력 강화를 위한 독일 전략"을 채택했습니다. 이 전략은 자연재해부터 테러 및 사보타주에 이르기까지 모든 위험에 대한 포괄적인 접근 방식을 추구하며, 복원력을 정부와 사회 전체의 과제로 정의하고 연방 정부, 주 정부, 지방 자치 단체, 민간 부문, 그리고 시민 사회 간의 긴밀한 협력을 요구합니다.

이 전략을 이행하는 데 있어 핵심적인 입법 수단은 KRITIS(보안법)입니다. 이 법은 중요 인프라 운영자의 물리적 보호 및 복원력에 대한 통일된 최소 국가 기준을 최초로 확립하고, 운영자가 적절한 조치를 취하고 관련 연방 당국에 보안 사고를 보고하도록 의무화합니다.

조정을 강화하기 위해 정부 차원의 "공동 중요 인프라 조정팀"(GEKKIS)이 설립되었습니다. 이 기구는 부처 간 상황 보고서를 작성하고, 어려움을 파악하며, 심각한 사건 발생 시 위기 대응팀 역할을 수행할 예정입니다.

사보타주 행위 이후, 교통 부문을 위한 구체적인 조치가 취해졌습니다. 독일 연방 정부와 도이체반(Deutsche Bahn)은 철도 시설 보안 강화를 위한 공동 대책을 마련했습니다. 여기에는 중요 지점에 비디오 및 센서 기술 사용 확대, 연방 경찰과 DB 보안(DB Security)의 보안 인력 배치 강화, 그리고 개별 장애 지점을 줄이기 위해 특히 중요한 케이블 연결의 중복 확장이 포함됩니다. 동시에, 더 많은 기업이 더 높은 IT 보안 표준을 준수하도록 요구하는 유럽 NIS 2 지침의 시행을 통해 사이버 보안이 강화되고 있습니다.

철도 운송의 합성 및 기타 장점

철도 운송은 방해 행위에 대한 단순한 보안 외에 사회적 평가에 관련 있는 다른 어떤 이점을 제공합니까?

변조 방지 보안에 대한 논쟁 외에도, 철도 운송은 운송 수단에 대한 사회적 평가에 필수적인 여러 가지 근본적인 이점을 제공합니다. 무엇보다도 환경 및 기후 보호가 중요합니다. 철도 운송은 도로 운송보다 훨씬 환경 친화적입니다. 도로 대신 철도로 운송되는 화물 1톤당 이산화탄소 배출량이 80~100% 감소합니다. 운송 부문은 1995년 이후 EU에서 배출량을 줄이지 못한 유일한 부문이라는 점을 고려할 때, 교통을 철도로 전환하는 것은 기후 보호를 위한 핵심 요소입니다.

또 다른 주요 장점은 뛰어난 토지 이용 효율성입니다. 같은 폭의 철도 노선 하나만으로도 고속도로 차선 하나보다 몇 배나 많은 사람이나 화물을 수송할 수 있습니다. 특히, 폭 3.5미터의 철도 노선은 자동차보다 시간당 최대 30배 더 많은 사람을 수송할 수 있어 인구 밀집 지역의 토지 이용을 크게 줄일 수 있습니다.

경제적 관점에서도 차별화된 접근 방식이 필요합니다. 트럭 운송은 단거리 운송에서 더 유연하고 비용 효율적이라고 여겨지는 반면, 도로 운송은 사고, 교통 체증, 소음, 환경 오염 등으로 막대한 외부 비용을 발생시킵니다. 이러한 비용은 전적으로 오염 유발자가 아닌 일반 대중이 부담합니다. 철도 운송은 이러한 측면에서 전반적으로 훨씬 더 긍정적인 균형을 이룹니다.

마지막으로, 정상 운행 중 앞서 언급한 안전 측면은 매우 중요한 장점입니다. 자동차에 비해 사고로 인한 사망 또는 중상 발생 확률이 현저히 낮아 매년 생명을 구하고, 인명 피해와 의료 시스템의 막대한 추가 비용을 예방할 수 있습니다.

전시 국방 물류: 수비자의 전략적 이점

빠른 선봉대의 중요성

전쟁 수행에 있어 신속 진격 부대는 매우 중요한 전략적 중요성을 지닙니다. 이러한 초기 부대는 48시간에서 72시간 이내에 동부 측면에 배치되어 초기 방어선을 구축할 준비를 갖춰야 합니다. NATO는 다국적 전투 부대를 동부 측면에 상시 배치하는 강화된 전방 주둔(EFP) 전략을 통해 이러한 통찰력을 이미 구현했습니다.

리투아니아의 제45기갑여단은 이러한 선봉 역할을 잘 보여줍니다. 독일군은 레오파드 2A8 주력전차와 푸마 S1 보병전투차와 같은 최첨단 장비를 활용하여 동부 전선에 대한 방어 장비를 선제적으로 공급했습니다. 이러한 신속한 대응 능력은 사전 배치된 장비와 탄약의 지원을 받아 방어선 구축에 결정적인 시간을 확보했습니다.

방어선의 빠른 구축

방어의 성공은 견고한 방어선을 신속하게 구축하는 데 크게 좌우됩니다. 발트 3국은 이미 칼리닌그라드 및 벨라루스와의 국경을 따라 이동식 전차 장벽과 요새화된 방어 시설을 구축하기 시작했습니다. 이러한 조치는 다양한 장애물과 방어층을 구축하는 다층적 방어 전략 – "심층 방어" 원칙을 따릅니다.

시간이 매우 중요합니다. 방어자는 자신의 진지를 준비하고 강화할 수 있는 반면, 공격자는 시간적 압박 속에서 지역 정보 없이 작전을 수행해야 합니다. 방어자는 이 시간을 다음과 같은 용도로 사용합니다.

• 장벽 및 장애물의 건설
• 전투 위치 준비
• 탄약 및 보급창고 설립
• 안전한 통신 회선 구축

안전한 공급망 구축 및 확대

초기 방어 단계 이후, 지속 가능하고 안정적인 공급 체계 구축에 초점이 맞춰집니다. 18,000명의 병력을 보유한 독일 연방군 물류 사령부는 이러한 임무를 위해 특별히 조직되었습니다. 국방 물류는 다음과 같은 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.

확립된 인프라

방어측은 기존 운송 경로, 창고, 차고, 통신망을 활용할 수 있습니다. NATO 물류 허브인 독일은 80개의 물류 거점으로 구성된 촘촘한 네트워크를 보유하고 있습니다.

보호된 공급 라인

자체 영토 내에서 물류는 자체 최전선 방어군의 보호를 받으며 비교적 안전한 환경에서 운영됩니다. 이를 통해 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

• 끊임없는 위협 없이 지속적인 자재 공급
• 민간 교통 용량 및 인프라 활용
• 알려진 대체 경로를 통한 중복 공급 경로

분산형 물류 네트워크

현대 군수 물자는 크고 취약한 창고 대신 분산된 소규모 보급 지점에 의존합니다. 여러 노드로 구성된 이러한 "물류 네트워크"는 회복력을 크게 향상시킵니다.

공격자의 도전

이와 대조적으로 공격자는 엄청난 물류적 어려움에 직면합니다.

인프라 부족

공격자는 안전한 수송로나 보호된 저장 시설이 없는 적의 영토에서 작전을 수행해야 합니다. 모든 다리와 도로는 지뢰가 매설되거나 파괴될 수 있습니다.

취약한 공급 라인

공격자의 보급선은 포병, 무인기, 특수부대, 당파 등으로부터 끊임없이 – 을 받고 있습니다. 우크라이나의 경험은 장거리 보급선이 얼마나 취약한지를 보여줍니다.

시간 압박과 자원 소모

공격자는 상당한 시간적 압박을 받고 있습니다. 진전이 없는 날마다 자원이 고갈되고 방어자는 지원 병력을 증강할 시간을 벌 수 있기 때문입니다. 일반적으로 공격자는 성공하려면 세 배의 우위를 확보해야 합니다.

본토방위의 전략적 이점

군사 이론, 특히 클라우제비츠는 수비자의 본질적인 이점을 강조합니다.

• 지형에 대한 익숙함: 지역 지식을 통해 최적의 위치 선택 및 자유로운 이동이 가능합니다.
• 준비된 위치: 요새와 장애물을 구축할 시간
• 내부 노선: 지원군 및 보급품을 위한 더 짧은 경로
• 인구 지원: 지역 자원 및 정보 접근

현대의 방위 물류는 다음과 같은 방법으로 이러한 전통적인 이점을 강화합니다.

• 디지털 네트워킹과 실시간 정보
• 예측 유지 관리 및 AI 지원 수요 예측
• 민간 및 군 물류 역량 통합

방해공작과 공격이라는 맥락에서 철도와 도로를 비교했을 때의 결론은 무엇인가?

방어 병참은 공격 병참에 비해 결정적인 체계적 이점을 가지고 있습니다. 방어측은 안전하고 잘 알려진 환경과 구축된 인프라에서 작전을 수행하는 반면, 공격측은 적의 압력 하에서 현지 지원 없이 모든 병참적 어려움을 극복해야 합니다. 강화된 전방 배치와 신속한 대응에 중점을 둔 현대 NATO 전략은 이러한 이점을 최대한 활용합니다. NATO의 병참 허브인 독일은 면밀히 계획된 방어 병참이 어떻게 억지력에 기여하고 비상 상황에서 결정적인 차이를 만들어낼 수 있는지를 보여줍니다.

사보타주에 대한 철도 및 도로 보안에 대한 최종 평가는 복잡하고 양면적인 양상을 보이며, 명확한 승자는 없습니다. 두 시스템 모두 고유한 구조적 강점과 약점을 보입니다.

철도는 중앙집중화 및 통제되는 특성 덕분에 집중적이고 기술적으로 진보된 모니터링이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다. 위에서 설명한 방위 시나리오와 마찬가지로, 정상 운영 중 탁월한 보안성은 의심의 여지가 없습니다. 그러나 중앙집중화는 특히 통신 및 제어 네트워크에서 중요한 노드와 "단일 장애 지점"을 생성합니다. 이로 인해 시스템은 표적 사보타주에 취약해지고, 비교적 적은 노력으로 전체 네트워크에 광범위하고 연쇄적인 장애를 초래할 수 있습니다. 수십 년간의 정치적, 재정적 방치는 중복성을 줄이고 상당한 수리 지연을 초래하여 이러한 시스템적 취약성을 악화시켰습니다. 그러나 이 문제는 비교적 신속하게 해결될 수 있습니다.

도로의 분산되고, 망화되고, 개방적인 네트워크 구조는 지역적인 교란에 대한 복원력을 본질적으로 높여줍니다. 교량과 같은 중요한 구조물에 대한 단 한 번의 공격조차도 교통량이 수많은 대체 경로로 우회할 수 있기 때문에 전국적인 붕괴로 이어지는 경우는 드뭅니다. 하지만 이러한 개방성으로 인해 포괄적인 감시가 불가능하며, 일상적인 운영에서는 수많은 개별적이고 오류를 범하는 행위자들로 인해 훨씬 더 많은 사고와 사상자가 발생합니다.

철도의 신속한 수리는 주변 지역에 적절한 현대화 조치를 취함으로써 달성할 수 있습니다. 이는 케이블이나 선로와 같은 기존 기반 시설이 손상된 경우에도 적용되며, 표준화된 절차를 통해 비교적 빠른 수리가 가능합니다. 그러나 교량이나 터널과 같은 대형 구조물(방어선이 없거나 취약한 적의 주요 공격)의 파괴는 두 교통 수단 모두에 매우 오랜 시간 동안 심각한 지장을 초래하며, 도로에도 동일한 수준의 영향을 미칩니다.

따라서 철도를 사보타주로부터 보호하는 것은 미래의 전략적 투자에 결정적으로 달려 있습니다. 이러한 투자는 단순한 카메라와 센서 설치를 넘어, 무엇보다도 네트워크 복원력 강화에 중점을 두어야 합니다. 즉, 다중 선로, 추가 스위치, 대체 케이블 배선을 통한 이중화 확대와 중요 인프라 구성 요소의 물리적 및 디지털 강화가 필요합니다. 최근 보안 정책 논쟁과 연방 정부와 철도청이 추진한 조치들은 재고의 시작을 시사합니다. 그러나 효율성 중심이지만 취약한 기존의 시스템을 진정으로 복원력 있는 네트워크로 전환하는 것은 여전히 막대하고 비용이 많이 들며 장기적인 과제로 남아 있습니다.

저는 귀하의 개인 조언자로 기꺼이 봉사하겠습니다.

비즈니스 개발 책임자

회장 SME Connect Defense Working Group

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