IoT·OT(운영 기술) 보안 – 스마트 공장·도시 인프라 보호

IoT·OT 보안이 중요한 이유

현대 산업과 도시 인프라는 점차 디지털화되고 있으며, 이 과정에서 각종 기기와 센서, 운영 장비가 네트워크에 연결되는 IoT(사물인터넷) 및 OT(운영 기술) 환경이 빠르게 확산되고 있다. 이러한 디지털 전환은 생산 공정 효율성과 데이터 분석의 정확도를 높이지만, 동시에 보안 취약점이 늘어나 사이버 공격 위험이 커지는 부작용도 일으킨다. 기존의 IT(정보 기술) 영역과 달리, OT 영역에서 발생하는 보안 사고는 단순 데이터 유출을 넘어 설비 파손, 공장 운영 중단, 도시 인프라 장애 등 물리적 피해를 야기할 수 있어 더욱 심각하다. 예를 들어 전력망이나 상하수도 시스템이 해킹당하면 광범위한 사회적 혼란이 발생할 수 있고, 스마트 공장의 핵심 제어 시스템이 공격받으면 생산 라인이 마비될 위험이 있다. 따라서 IoT·OT 보안은 단순한 정보 보호를 넘어, 국민 안전과 산업 경쟁력을 지키는 핵심 과제가 되었다.

 

전통적인 OT와 IoT의 융합, 그리고 보안 문제

OT 시스템의 특성과 변천

OT(Operational Technology)는 과거부터 제조업, 에너지, 교통, 물류 등 산업 현장에서 사용하는 제어 시스템(CAD, PLC, SCADA 등)을 통칭했다. 이들은 주로 폐쇄망 형태로 운영되어 외부 네트워크와 분리돼 있었고, 실시간성과 안정성이 중요해 전통적인 IT 보안 접근 방식과 거리가 있었다. 그러나 최근에는 생산성 향상과 효율적 운영을 위해 OT 시스템이 기업의 IT망, 그리고 클라우드로 연결되는 추세다. 그 결과, 과거에는 상상하기 어려웠던 사이버 공격이 OT 영역에서도 발생할 수 있는 환경이 조성되었다.

IoT 디바이스의 확산과 취약점

사물인터넷(IoT)은 센서, 액추에이터, 임베디드 장치 등이 네트워크에 연결되어 데이터를 수집하거나 원격 제어 기능을 수행하는 기술이다. 공장 자동화나 스마트 도시에서는 이러한 IoT 디바이스가 대거 도입되어, 설비 상태 모니터링, 에너지 관리, 교통 흐름 제어, 환경 센서 데이터 수집 등 다양한 역할을 한다. 문제는 많은 IoT 기기가 저가형 하드웨어로 생산되어 보안 기능이 미비한 상태로 출시되며, 패치나 업데이트가 제대로 지원되지 않는 경우도 많다는 점이다. 공격자는 이러한 IoT 기기를 해킹해, OT 시스템으로 침투하거나 DDoS 공격에 활용하기도 한다. 한 번 취약한 IoT 기기가 해킹당하면, 제조 라인 제어 시스템이나 도시 기반 시설 전체가 위험에 처할 수 있다.

 

스마트 공장과 도시 인프라에서의 보안 위협 사례

스마트 공장의 보안 위협

스마트 공장은 로봇, PLC(Programmable Logic Controller), SCADA 시스템 등이 네트워크로 연결된 상태에서 생산 라인을 자동화하며, 머신러닝 기반 분석으로 품질 제어를 수행한다. 하지만 다음과 같은 공격 시나리오가 가능하다:

공정 파라미터 조작: 공격자가 PLC나 SCADA 시스템에 침투해 온도, 압력, 배합 비율 등의 공정 파라미터를 의도적으로 변경하면, 대량 불량 생산 혹은 설비 파손을 일으킬 수 있다.
생산 라인 중단: 로봇 제어 시스템이 멈추거나 동작 오류를 일으키도록 해, 공장 전반이 셧다운 상태에 빠질 수 있다.
데이터 변조 및 스파이 활동: 생산 노하우나 레시피 데이터를 공격자가 탈취해 경쟁사에게 넘기거나, 제품 품질 데이터를 변조해 책임 소재를 왜곡할 수도 있다.

도시 인프라의 보안 위협

스마트 도시에서는 교통 신호, 전력망, 상하수도, 방범 카메라, 지능형 가로등 등 각종 인프라가 IoT와 OT를 통해 통합 관리된다. 이때 공격자는 다음과 같은 범죄를 시도할 수 있다:

교통 신호 조작: 신호등 제어 시스템을 해킹해 교통 혼잡이나 교차로 사고를 유발할 수 있다.
전력망 공격: 전력망 제어 시스템이 침해되면 대규모 정전, 에너지 분배 혼란 등이 발생할 위험이 높다.
상하수도 시스템 교란: 정수장, 하수 처리 시설 등에 대한 공격은 수도 공급 중단, 수질 오염 등의 심각한 사태로 이어질 수 있다.
CCTV 및 공공 데이터 조작: 방범 카메라 영상이 공격자에게 노출되거나 영상이 변조되면 범죄 행위를 은폐하는 데 악용될 수 있다.

 

IoT·OT 보안 구축을 위한 핵심 기술 및 접근법

네트워크 세분화와 접근 제어

전통적 IT 보안에서는 내부망과 외부망을 구분하는 경계 보안을 강조했지만, IoT·OT 환경에서는 내부망 자체가 매우 광범위하고 복잡해지므로, 마이크로 세그멘테이션(Micro-Segmentation)과 제로 트러스트(Zero Trust) 원칙이 중요하다. 즉, 공장 내부나 도시 인프라 내부에서도 각 설비별 또는 서비스별로 네트워크를 분리하고, 최소 권한 원칙을 적용해 상호 통신을 엄격하게 제한한다. 이를 통해 해킹이 발생하더라도 피해 범위를 제한할 수 있다.

디바이스 보안과 펌웨어 업데이트 체계

IoT 디바이스는 하드웨어 리소스가 제한적이거나 보안 기능이 미흡한 경우가 많아, 이를 악용한 공격이 빈번하다. 따라서, 각 IoT 디바이스를 안전하게 등록하고 펌웨어를 정기적으로 업데이트할 수 있는 체계가 필요하다. 기업이나 도시 관리자는 IoT 디바이스 인증(In-device Identity)과 펌웨어 서명(secure boot)을 적용해, 악성 펌웨어가 설치되지 않도록 해야 한다. 또한, 오랫동안 방치된 IoT 디바이스는 보안 패치가 되지 않아 위험이 커지므로, 주기적인 점검과 업데이트가 필수적이다.

네트워크 모니터링 및 이상 징후 탐지

IoT·OT 환경에서는 전통적 방화벽이나 IDS(침입탐지시스템)만으로는 모든 위협을 막기 어렵다. 대신, 네트워크 트래픽을 실시간 분석해 비정상적인 패턴을 조기에 탐지하는 NDR(Network Detection and Response) 솔루션이나, AI 기반 이상 징후 탐지 모델이 필요하다. 공장 제어 시스템이나 도시 인프라에는 일정한 트래픽 패턴과 프로토콜이 존재하기 때문에, 정상 패턴을 학습하여 이탈이 발견되면 빠르게 알람을 줄 수 있다.

안전한 원격 액세스와 관리

스마트 공장이나 도시 인프라는 여러 지역에서 원격으로 관리되거나 유지보수되어야 한다. 이때 전통적인 VPN 접근만으로는 충분하지 않을 수 있다. 제로 트러스트 기반의 원격 액세스(ZTNA, Zero Trust Network Access) 솔루션을 통해, 원격 근무자나 외부 협력 업체도 최소 권한 원칙으로 필요한 자원에만 안전하게 접근하도록 제어해야 한다. 또한, 원격 제어가 이루어지는 환경에서는 세션 모니터링과 감사 로그가 필수적으로 기록되어야 한다.

국제 표준 및 보안 가이드라인 준수

IoT·OT 보안은 국제 표준과 가이드라인을 준수하여 체계적인 접근이 필요하다. 예를 들어, 제조업 분야에서는 IEC 62443, 도시 인프라는 ISO/IEC 27001, NIST CSF, NIST SP 800-82 등 다양한 보안 표준이 존재한다. 기업과 정부는 이러한 표준을 참조해 장기적인 보안 로드맵을 설계하고, 내부 정책과 프로세스를 정립해야 한다.

 

IoT·OT 보안 혁신의 전망과 의미

IoT·OT 보안은 향후 디지털 전환과 더불어 매우 중요한 산업 분야로 성장할 전망이다. 공장 자동화(FA), 자율주행차, 스마트시티, 재생에너지 인프라 등이 본격화될수록, 해킹 공격의 대상은 더욱 다양해지고 파괴력도 커질 가능성이 높다. 따라서 보안을 전제하지 않은 상태에서의 디지털 전환은 오히려 큰 리스크가 될 수 있다.

한편, AI와 클라우드 기술이 더욱 발전하면서, IoT·OT 보안도 자동화와 실시간 대응 체계로 진화할 것으로 보인다. 예를 들어, AI를 이용해 생산 라인의 정상 상태를 학습하고, 사소한 이상징후도 조기 경고하여 공격이나 설비 이상으로부터 빠르게 회복하는 방어 체계를 구축할 수 있다. 또한, 블록체인 기술을 IoT 디바이스 인증에 활용해, 분산 신뢰 모델을 적용하는 시도도 계속되고 있다.

결론적으로 IoT와 OT가 융합된 스마트 공장과 도시 인프라는 새로운 보안 위협에 직면하지만, 이 분야의 보안 기술 또한 빠르게 발전해 대응하고 있다. 기업과 정부가 IoT·OT 보안을 단순히 부가적인 요소가 아니라, 시스템 설계 초기부터 우선순위로 고려한다면, 안전하고 지속 가능하며 혁신적인 디지털 산업 환경을 구축할 수 있을 것이다. 이는 제조업, 물류, 에너지, 교통, 공공 서비스 등 전 분야에서 경쟁력을 강화하는 핵심 요소가 될 것으로 기대된다.