산업 제어 시스템을 위한 사이버보안 통합 전략 OT와 IT 보안의 연결고리를 강화하라

 

1. 서론 – 디지털 제어 환경, 공격받고 있다

제조업, 발전소, 정수장, 지하철, 반도체 공장, 물류센터 등은 이제 단순한 설비가 아니라 디지털 제어 환경입니다. 여기에 침투하는 사이버 공격은 단순한 데이터 유출을 넘어, 생산 중단, 인명 사고, 환경 재해까지 초래할 수 있습니다.

대표적인 예는 이란 원자력시설을 노린 Stuxnet입니다. 단순한 바이러스가 아니라, PLC를 조작해 원심분리기를 파괴한 정밀 사이버 무기였죠. 이처럼 물리적 제어와 디지털 보안이 분리되어 있는 상태는 국가 안보 차원에서도 위협이 됩니다.

이제는 단순한 IT 보안이 아니라, **제어 시스템 보안(OT 보안)**을 포함한 융합보안 전략이 필요합니다.

2. 제어 시스템(ICS/SCADA)의 구조와 특징

산업 자동화 시스템은 일반적으로 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있습니다:

• HMI (Human Machine Interface) – 사람과 기계의 인터페이스

• PLC (Programmable Logic Controller) – 로직 제어 및 입출력 제어 장치

• RTU (Remote Terminal Unit) – 원격 설비 제어

• DCS (Distributed Control System) – 분산 제어 시스템

• 센서 및 액추에이터 – 데이터를 수집하거나 물리적 동작을 수행

이러한 구성 요소는 전통적인 IT 인프라와는 달리 수명주기가 길고, 보안 업데이트가 어려우며, 가용성이 절대적인 운영환경이라는 특성이 있습니다. 이는 곧 보안 취약성으로 이어지는 구조적 원인이 됩니다.

3. OT 환경에서의 주요 사이버 위협

사이버 공격은 더 이상 서버실에만 일어나지 않습니다. 제어 시스템을 노리는 대표적 공격 유형은 다음과 같습니다:

3-1. 악성코드 및 랜섬웨어

• USB나 공급망을 통해 침투

• 예: LockerGoga, Ekans/Snake

3-2. 네트워크 침입 및 내부자 위협

• 접근 통제가 느슨한 OT망 침입

• 운영자 계정을 통한 비인가 접근

3-3. 취약한 업데이트 및 인증 미비

• 패치 적용 지연, 펌웨어 백도어 존재

• 기본 관리자 계정 그대로 사용되는 경우 다수

3-4. 공급망 공격

• 외주업체, 유지보수, HMI 벤더를 통한 우회 공격

4. 사이버 공격 사례 분석

공격명	주요 대상	설명
Stuxnet	이란 원자력	PLC 조작으로 물리적 설비 파괴
BlackEnergy	우크라이나 전력망	HMI 조작으로 대규모 정전 발생
Triton/Trisis	석유화학	SIS 시스템 침해, 안전 계측 마비
EKANS	제조공장	ICS 장비만을 노린 OT 랜섬웨어

이들은 단순 해킹이 아니라 물리적 결과를 유도한 공격으로, 통신/제어/생산을 동시에 마비시키는 특징이 있습니다.

5. 기존 IT 보안 방식의 한계점

전통적인 보안 도구와 정책은 OT 환경에 다음과 같은 한계를 가집니다:

• 운영 중단이 허용되지 않음

• 레거시 장비가 많아 패치 적용 어려움

• 표준이 통일되지 않아 보안 솔루션 적용 어려움

• 보안보다 운영 효율 우선 문화

• 네트워크의 물리적 분리로 인한 감시 어려움

6. 통합 보안 전략 수립을 위한 핵심 방향

6-1. IT와 OT 간 보안 정책 정합성

• 통합 보안 정책 수립 (공통 사용자 정책, 접근통제 등)

• 보안 조직 내 OT 보안 담당 신설

6-2. 네트워크 분리 및 계층화

• Zone/Conduit 모델로 제어망 세분화

• 제어 시스템은 공장망(Production Zone), 기업망(Enterprise Zone)과 분리

6-3. 제어 시스템 보안 표준 적용

• IEC 62443 – 산업제어 시스템 전용 보안 표준

• NIST SP 800-82 – 미국 국립표준 기술연구소의 ICS 보안 가이드

• ISA/IEC-99 – 제어 시스템 생애주기 보안

7. 통합 보안을 위한 기술 적용 방안

7-1. 네트워크 기반 방어 기술

• 방화벽 및 침입탐지시스템(IDS)

• 단방향 게이트웨이(Diode)

• OT 전용 NAC, VLAN 분할

7-2. 장비 및 시스템 보안

• Whitelisting 기반 애플리케이션 제어

• Secure Boot, 암호화 저장소 사용

• 로컬 계정 사용 제한 및 다중 인증(MFA)

7-3. 모니터링 및 위협 탐지

• OT 전용 SIEM – 이상 트래픽 탐지

• AI 기반 이상행위 탐지 시스템(UEBA)

• 디지털 트윈 기반 시뮬레이션 테스트

8. OT 보안 실천 로드맵

단계	설명
1단계	자산 식별 및 네트워크 지도화 (Asset Discovery)
2단계	보안 위험도 평가 및 취약점 진단 (Vulnerability Assessment)
3단계	기술적 조치와 함께 정책·조직 구성
4단계	테스트 환경에서 보안 솔루션 시범적용
5단계	실제 운영환경 도입 및 비상대응 체계 마련
6단계	주기적 교육 및 훈련, 보안 감사 시행

9. 조직문화와 인력 측면의 접근

9-1. 전사적 보안 인식 교육

• 관리자, 운영자, 보안담당자 대상 교육

• 보안 이벤트 발생 시 대응 매뉴얼 숙지

9-2. 보안 거버넌스 체계 구축

• CIO, CISO, OT 관리자 간 협력 구조 명확화

• 외부 감사와 내부 점검의 주기화

9-3. 보안사고 대응 체계

• 모의훈련 (Red Team, Blue Team)

• 침해사고 분석 툴과 프로세스 정의

• 사고 발생 시 물리적 차단 프로토콜 마련

10. 결론 – 보안 없는 자동화는 허상이다

제어 시스템은 국가 인프라의 심장입니다. 고도화된 디지털 환경에서 이 시스템들이 보안 취약점으로 인해 위협받는 현실은 단순한 IT 문제가 아닙니다.

OT 보안은 선택이 아닌 필수이며, IT와 OT의 연결고리를 강화하고, 산업 제어망의 복원력을 확보하는 것이 핵심 전략입니다.

🔖 마무리 요약

• OT는 물리적 피해와 직결되는 민감한 영역

• 제어 시스템 보안은 가용성과 안정성 균형이 중요

• 통합 보안을 위한 표준 기반 접근이 요구됨

• 조직적, 기술적, 교육적 대응이 병행돼야 함

• 사이버 복원력을 갖춘 시스템 설계가 미래 방향