HERMES 무전기, 광대한 거리를 음성과 데이터로 연결합니다

AI 요약

Rhizomatica가 개발한 HERMES(High-frequency Emergency and Rural Multimedia Exchange System)는 위성이나 지상 통신망을 설치하기 어려운 지역을 위한 디지털 단파 통신 시스템입니다. 창립자 Peter Bloom은 방글라데시, 브라질, 에콰도르 같은 원격 지역에서 현지 커뮤니티와 통신 인프라를 구축해 왔습니다.

이온층을 통신 거울로 사용합니다

HERMES는 3~30MHz의 HF(High Frequency) 대역을 사용합니다. 무전기에서 약 20W를 출력하면 이온층 반사를 이용해 지상 인프라가 없는 곳에서도 통신합니다. Bloom은 두 무전기 사이에서 400~600km 링크를 비교적 안정적으로 구성한다고 설명합니다. 장거리 연결에 위성이나 기지국을 따로 배치하지 않는 방식입니다.

HERMES는 단순한 음성 무전기가 아니라 여러 프로그램을 묶은 소프트웨어 스택입니다. Mercury는 이 시스템에서 사용하는 디지털 모뎀입니다. 사진, 이메일, 음성 메모를 구분된 전용 프로토콜로 다루기보다 파일로 취급해 HF 링크로 전송합니다. 재난 현장에서 위도·경도를 보내거나, 필요한 부품 목록과 물자 목록을 공유하거나, 원격 의료 자료를 주고받는 용도에 맞습니다. 불법 벌목 현장의 사진처럼 현장 증거를 전달할 때도 하천을 따라 며칠씩 이동하지 않고 파일을 보낼 수 있습니다.

낮은 속도에 맞춘 데이터 통신입니다

단파 무전기의 디지털 데이터 전송 속도는 보통 초당 수백 비트 수준입니다. Hacker News 댓글에서는 Mercury의 가장 빠른 모드가 3kbit/s라는 지적이 나왔습니다. 일반적인 인터넷 연결을 대체하는 속도는 아니지만, 이메일이나 짧은 메시지, 작은 파일에는 쓸 수 있습니다. 한 댓글은 2.4kbit/s 연결에서도 SLIP·PPP와 VJ 헤더 압축을 사용해 생산적으로 인터넷을 이용한 경험이 있다고 설명했습니다. 반면 이미지와 JavaScript가 많은 현대 웹페이지는 적합하지 않다고 덧붙였습니다.

기존 아마추어 무선 데이터 방식과 비교하면 AX.25의 HF 전송 속도는 약 300bit/s이며, 댓글에서는 Mercury가 이보다 10배 빠르다고 설명합니다. Winlink처럼 아마추어 무선으로 이메일을 주고받는 시스템과 비슷한 활용처도 언급됐습니다. 다만 HERMES는 인터넷 접속 장비라기보다 전력과 인프라가 제한된 곳에서 메시지와 파일을 전달하는 통신 수단에 가깝습니다.

암호화는 지역 규정에 따라 선택합니다

HERMES는 암호화를 켜거나 끌 수 있습니다. 아마추어 무선 규정이 국가마다 다르고, 일부 지역에서는 메시지 내용을 숨기는 암호화를 금지하기 때문입니다. Rhizomatica가 암호화 기능을 넣은 이유는 민감한 지역에서 활동하는 협력 기관이 쉽게 가로챌 수 있는 정보를 송신하지 않도록 하기 위해서입니다.

댓글에서는 미국 아마추어 무선 대역에서 일반적인 암호화가 허용되지 않으며, 해시나 서명처럼 메시지 인증에 해당하는 기능과 내용 은닉을 구분해야 한다는 설명이 나왔습니다. 위성 원격 제어 같은 제한적인 예외도 언급됐습니다. HERMES를 사용하는 기관이 아마추어 무선 면허가 아닌 상업용·정부용·인도주의 통신 허가를 이용할 가능성이 있다는 의견도 있었습니다. 실제 사용 환경에서는 장비보다 전파 규정과 면허 조건을 먼저 확인해야 합니다.

방글라데시 어선 구조에 사용했습니다

Rhizomatica는 방글라데시의 영세 어민을 대상으로 시범 사업을 진행하고 있습니다. 10~11척의 어선에 HERMES 장비를 설치했으며, 그중 한 척이 벵골만 해상 100~200km 지점에서 기계 고장을 일으켰습니다. 승무원들은 GPS 위치와 구조 요청(SOS)을 전송했고, 이를 바탕으로 선원과 선박의 구조를 조율했습니다. Bloom은 이 사례를 HERMES가 실제 현장에서 작동한 순간으로 소개했습니다.

커뮤니티에서는 Raspberry Pi, 화면, SDR(Software-Defined Radio)을 조합한 통신 단말에 가깝다는 분석과 함께, 긴급 통신 장비로 쓰기에는 하드웨어 구성이 취약해 보인다는 우려도 나왔습니다. 반대로 Starlink나 Garmin·Zoleo 같은 상용 위성 서비스가 제공되지 않거나 가격을 감당하기 어려운 지역에서는 HERMES의 낮은 비용과 독립적인 운용 방식이 의미 있다는 반론도 있었습니다. LoRa나 Reticulum 같은 다른 무선 네트워크와 결합할 가능성을 제시한 댓글도 있었습니다.

Hacker News 반응

• @wmchen — 공식 프로젝트 페이지는 https://hermes.radio/ 이고, 코드는 https://mercury.hermes.radio/ 에 있습니다. 필요한 사람들에게 더 복원력 있는 통신 기술을 제공하려는 시도라서 멋집니다. Pan Pan 구조 요청에 실제로 성공적으로 사용됐다는 점도 좋습니다. 선원들이 사용하는 Winlink도 떠오릅니다. 다만 HERMES는 본질적으로 Raspberry Pi, 화면, SDR을 묶은 SDR 통신 단말처럼 보이며, 긴급·중요 통신 장비치고 하드웨어 구성이 처음 보기에는 다소 취약해 보입니다.
• @mesh — 미국에서는 수신이 아니라 송신을 하려면 면허가 필요합니다. 면허가 있어도 암호화는 합법이 아니라고 알고 있습니다. 사용할 수 있는 대역도 일부로 제한됩니다.
  • @bityard — 맞습니다. 아마추어 무선에서는 메시지의 의미를 숨기는 행위가 일반적으로 허용되지 않고, 아주 좁은 예외만 있습니다. 따라서 아마추어 면허로 사용하는 사람은 암호화를 꺼야 합니다. 다만 이 스택은 민감한 데이터를 보내는 비아마추어 면허 사용자, 예를 들면 정부 승인 통신이나 긴급 인도주의 활동을 위해 암호화를 선택 사항으로 제공하는 것처럼 보입니다.
  • @wmchen — 대부분의 아마추어 무선 규정은 다른 아마추어 무선 사용자들이 자체적으로 감시하며 실제 단속은 사람들이 생각하는 것보다 드뭅니다. 그래도 이 프로젝트가 최후 수단 통신을 원하는 커뮤니티를 대상으로 한다는 점을 생각하면 위험은 있습니다. 분쟁 지역에서 암호화된 무선 통신을 송신하면 민간 통신과 군 통신을 구분하기 어려워 드론 공격의 표적이 될 수도 있습니다.
• @wmf — 우연히 며칠 전에 확인했는데 가장 빠른 모드는 3kbit/s입니다. 이메일에는 훌륭하지만 인터넷 연결은 아닙니다.
  • @BlackRabbit1 — 어디서나 인터넷을 쓰고 싶다면 Starlink가 있습니다. 취미 프로젝트가 Starlink와 경쟁하는 것은 의미가 없습니다. 하지만 매우 견고하고 그만큼 느린 모드로 메시지를 주고받는 작고 저전력인 메신저라면 흥미로운 틈새가 있습니다. VHF·UHF·SHF에서는 LoRa를 사용할 수 있습니다.
• @kragen — 이 무전기는 사용해 보지 않았지만 2.4kbit/s 인터넷 연결을 생산적으로 사용해 본 적은 있습니다. SLIP이나 PPP를 이용한 순수 TCP/IP가 작동하고, VJ 헤더 압축을 사용하면 꽤 괜찮습니다. 이미지와 1MB짜리 JavaScript가 잔뜩 들어간 웹페이지는 잘 작동하지 않습니다.
• @ck2 — HAM 무선에는 이미 FidoNet의 store-and-forward 방식처럼 작동하는 디지털 패킷 시스템이 있지 않습니까? 이것은 암호화 계층만 추가한 것인가요?
  • @wmf — AX.25는 HF에서 300bit/s로 작동하고, Mercury는 10배 빠릅니다.
• @BlandDuck — HAM 무선에는 신호 대 잡음비가 나쁜 환경에 맞춘 FT8 프로토콜도 있지만 대역폭이 낮습니다. 그래도 적절한 조건에서는 10W 무전기로 전 세계에 도달할 수 있다는 점이 놀랍습니다. 미국 규정에서는 디지털 프로토콜을 사용할 수 있지만, 원칙적으로 누구나 신호를 해독할 수 있도록 사양을 공개해야 합니다.
  • @cge — 그 제한이 실제로 집행되는 것 같지는 않습니다. 제가 기억하기로 VARA HF/FM 모드는 신호를 해독하기에 충분한 사양을 공개하지 않았고, 이를 역설계하려는 프로젝트까지 있습니다.
• @jcrawfordor — 이 시스템은 기능 구성상 아마추어 면허보다 상업용 HF 면허로 사용될 가능성이 높습니다. 군용 ALE(Automatic Link Establishment) 시스템과 더 비슷한 부분도 있습니다. 미국에서는 HF 대역이 부족해서 상업용 면허가 제한적이며, 재난 대응용 예비 통신이 필요한 인프라 운영자 정도만 신청할 수 있습니다. 다만 FCC가 고주파 거래 같은 상업적 용도에 실험 면허를 허가한 사례가 있으므로 앞으로 조건이 덜 엄격해질 가능성은 있습니다.
• @j_not_j — 생사가 걸린 상황이라면 Garmin 같은 실제 상용 서비스를 쓰고 싶습니다. Garmin은 Iridium 기반으로 양방향 문자를 보내고, Zoleo에는 간단한 SOS 버튼이 있습니다. 최근 iPhone은 Starlink와 통신할 수 있고 T-Mobile도 Android용 유사 서비스를 제공합니다. 단순한 SOS 버튼보다 문자를 주고받을 수 있는 편이 안심됩니다.
  • @reaperducer — 그런 서비스는 지나치게 비싸고 전 세계 상업 어민의 90%에게 제공되지 않습니다. 이 글에 등장하는 사람들에게 iPhone 가격은 1년 수익 전체일 수도 있습니다.
• @Panda_ — Reticulum과 함께 사용하면 여러 매체를 지원하는 네트워크를 만들 수 있을 것 같습니다.
• @ajsnigrutin — 최근 고주파 대역 상황을 보면 긴급 상황에서는 Garmin inReach 같은 상용 솔루션을 사용하겠습니다. HAM 무선으로 실험하는 것이라면 수십 년 전부터 있던 기술을 실험하면 됩니다. 어쨌든 HAM 대역에서는 암호화를 사용할 수 없습니다.

원문: IEEE Spectrum / 번역·요약: Trawling