IT 네트워크를 통한 경제 · 사회 · 정치 · 군사 활동 비중이 급격하게 증가함에 따라 사이버 공격(Cyber Attack)의 빈도와 강도가 높아지는 추세다. 사이버 공격은 국가 정보 시스템을 60초 안에 마비시킬 정도로 강력하다. 그로 말미암은 피해 규모도 상당해 우리나라는 2009년 7월 발생한 디도스(DDoS ; 분산 서비스 거부 공격) 공격으로 11만 대 이상의 PC가 악성 코드에 감염됐으며 그 가운데 100여 대의 컴퓨터 하드디스크가 파괴돼 최대 544억 원에 달하는 피해를 보았다. 문제는 사이버 공격이 인터넷으로 다른 컴퓨터에 불법 접속해 상대방 국가나 기업에 손상을 입히려는 정치적 의도를 갖는다는 것이다. 경찰청 사이버테러대응센터는 "2009년 7월 발생한 디도스 공격과 마찬가지로 올해 3월 4일 청와대를 비롯해 국내 40여 기관 사이트를 겨냥했던 디도스 공격 주체가 외국 서버를 이용한 북한 체신성으로 밝혀졌다"라고 발표했다. 스마트 그리드 구축에서 보안을 중시하는 이유다. 신재생에너지와 같은 다양한 발전원을 전력망에 연결하고, 다양한 이해 당사자가 전력망을 통해 양방향으로 실시간 정보를 교환하고, 다양한 시스템 간 상호 운용성을 보장하는 등 스마트 그리드는 개방형 시스템이므로, 그 구축에 앞서 철저한 보안 대책을 마련해야 한다.

"중국과 러시아 출신으로 보이는 해커들이 미국의 전력망에 침투했습니다. 국가 기반 시설에 대한 침투는 이번이 처음은 아닙니다. 전직담당자는 해커가 전력망을 파괴할 수 있는 소프트웨어를 시스템에 몰래 설치했다고 말했습니다. 하지만, 국토안보부와 에너지부는 지난 수년 동안 이러한 취약점이 존재한다는 사실을 알고 있었습니다. 악성 코드를 이용해 전기 공급을 차단할 수 있습니다."— 2009년 4월 9일 CNN 방송 중에서
전력 제어 시스템은 전력의 생산과 분배와 관련한 설비 운영을 제어하고 관리하는 시스템이다. 현재 각 발전소에서 전력 생산과 관련한 발전기를 제어하는 '발전 제어 시스템' → 전력거래소에서 국가 전력의 생산과 분배를 총괄하는 '급전 자동화 시스템' → 생산된 전력을 전국 각지 변전소에 전달하고 전력의 전압을 필요에 맞게 변환하는 '송 · 변전 시스템' → 변전소에서 각 가정으로 전력을 공급하는 '배전 시스템' → 가정(스마트 미터기) 등의 전력 제어 시스템을 거쳐 전기는 발전소에서 가정에 도달한다. 어떤 이유이든, 어떤 단계에서든 스마트 그리드의 기반인 국가 전력망이 마비된다면, 그 결과는 엄청난 사회적 혼란을 가져온다.
넥스트업테크놀러지㈜ 김병수 대표가 2009년 한국정보과학회에서 '스마트 그리드의 사이버 보안 및 대응 방안'이란 주제로 발표한 내용이다.
"인터넷이 안 되면 텔레비전이나 비디오를 보면 되지만, 정전되면 아무것도 할 수 없다. 병원에서 수술 중 정전되면… 전원이 불필요한 생명 유지 장치가 있는가? 도시 전체가 정전되면 절도와 성폭력이 증가하고 치안 부재 현상이 발생할 것이다."
김 대표는 스마트 그리드 시스템이 사이버 공격을 받으면 국가 재난으로 이어진다며 이렇게 경고한다. ▲집단 소송 - 전력 사용량의 정보 조작 · 변경으로 인한 전기요금의 과다 청구, 가정 내 제어기기에 담긴 내용의 무단 탈취에 따른 사생활 침해(예 : 평균 외출 및 귀가 시각, 생활 형태, 연결된 가전기기 등) ▲대량 정전 - 전력 미터기 등 통신 모듈이 내장된 기기에 대한 비인가 불법 접근에 따른 단전 명령의 무작위 배포, 자기 배포 형태의 악성 프로그램에 의한 전력 미터기의 작동 불능, 통합 제어 센터에 있는 통합 시스템을 통해 허가받지 않은 제어 명령의 일괄 적용 등이다. 그로 말미암은 파급 효과는 어떻게 나타날까. ▲사회적 재난 초래에 따른 국가적 통제 능력 상실 - 교통신호 체계 마비에 의한 교통 통제, 전원과 연결된 전화기 사용 불능에 따른 비상 재난 체계 붕괴, 국방 · 치안과 관련된 시스템 마비에 따른 무정부 상태 심화, 금융 시스템 마비에 따른 경제 체계 붕괴 ▲생명과 직결 - 병원 내부 생명 보조 장치 마비에 따른 재난성 의료 사고 발생, 응급 사고 처리 지연에 따른 의도하지 않은 인명 사고 발생 …….

구멍 뚫린 전력 제어 시스템

국회 지식경제위원회 정태근 의원이 정책 자료집 '위협받는 스마트 그리드 안전'에서 밝힌 전력 제어시스템 사이버 공격 사례다.

2009년 3월 | 미국 텍사스 주 전력회사인 Energy Future Holdings 전직 직원이 에너지 수요 예측 시스템 데이터 조작을 통해 원자력발전소를 공격하려다 발각. 수요 예측 시스템이 1일간 마비돼 2만 6,000달러 피해 발생.
2008년 1월 | 사이버 공격으로 여러 국가에서 정전 사태 발생. 인터넷을 통한 침입이 주원인.
2003년 1월 | 미국 오하이오 주의 Davis-Besse 원자력발전소 정지. 사내 업무망에서 원자력발전소 제어망으로 슬래머 웜Slammer Worm이 침투해 안전 감시 시스템 5시간 정지.

미국 경제학자 스콧 버그는 "동시다발적인 사이버공격으로 미국 전역 전력망의 1/3이 수개월간 마비된다"면서, 그 파급 효과를 정전 기간에 따라 4단계로 구분했다. ▲1단계(1일째, 국민 불편 야기) - 상점이 문을 닫고 현금 자동 인출기나 주유기 사용 불능 ▲2단계(3일째, 생필품 사재기 · 각종 기기 동작 불능) - 상점 물건이 바닥나고 연료가 없어 비상 발전기동작 불능 ▲3단계(10일째, 인구 대이동) - 연료가 없어 이동 불가, 구급 서비스 · 의약품 · 냉난방이 불가해 사상자 발생 시작 ▲4단계(3개월째, 국민 폭동과 재앙 수준 피해 발생) - 대형 허리케인 40~50개가 동시에 강타한 것과 같은 효과, 지금까지 경험한 어떤사건보다심각한경제적여파초래등이다.
2010년 1월에서 9월에 걸쳐 이란의 핵 시설과 중국의 주요 산업 기반 시설이 '스턱스넷Stuxnet 바이러스'를 이용한 사이버 공격을 받았다. 스턱스넷은 슈퍼 산업 시설 바이러스 웜으로, 폐쇄망으로 운영하는 주요 기반 시설의 제어 시스템에 침투해 오동작을 유도하는 명령 코드를 입력해 공격한다. 그 결과 이란의 경우 부셰르 원전 핵발전소 운영자 PC 3만 대가 감염됐고, 나탄즈 우라늄 농축 시설이 수 차례 오작동을 일으켰다. 중국의 경우 PC 600만 대가 감염됐고, 이 PC들이 전력 · 원자력 · 철강 등 1000여 개 주요 산업 시설을 공격했다. 그 후 스턱스넷은 미국과 인도 · 파키스탄에서도 발견됐으며, 당시 보안 전문가들은 국가급 전문 기관이 개입한 '사이버 크루즈 미사일'수준의 사이버 전쟁 무기로 추정했다.