「ドローンによる都市インフラの連鎖的破壊」という脅威

１．導入

一般にドローンと呼ばれる無人航空機は、生活物資の輸送や施設の点検といった形で我々の生活を支えると同時に、ロシア－ウクライナ戦争で見られるように戦場における有効な兵器としても用いられている。

利益と脅威というこの二面性のうち、後者は、遠い戦場での話として軍事問題に関心のある方以外には縁遠く感じられるかもしれない。しかし、ドローンの脅威はすでに戦場から遠く離れた都市にまで及んでおり、電気・ガス・交通といった我々の生活を支える都市インフラが危険にさらされる事例も散見されている。

こうした事例の分析を通じて見えてくるのは、都市インフラの相互依存性がもたらす連鎖的破壊の危険性と、インフラ事業者の直面する深刻なディレンマである。以下、公開情報を元に脅威の実態を分析するとともに、都市インフラが直面する問題の解説を通じて、この２点が今後の対策を考える上での重要な要素であることを明らかにしていく。

２．ドローンに起因するインシデントの分析

現状、よほど大きな事件とならない限り、戦場以外の場でドローンの脅威が継続的な関心の対象となることは少ない。まずは脅威の全体像を捉えるため、ドローンに起因する事案の発生状況とその傾向を分析する。全世界で発生した事案すべてを網羅することは難しいため、本稿では、３つのウェブサイトで公表されているデータから重複する案件を除いた計1,305件を用いて分析を試みた。

（１）被害を受けた施設等の属性別分析

まず図１では、被害を受けた施設や人物の属性別にデータを分類した。もっとも大きい割合を占めているのは治安関係施設（437件）であり、全体の34％となっている。本稿の議論の対象である都市インフラ施設（362件）はこれに続いて多い28％を占めている。

【図１】被害の発生状況（目標別）【注1】

図2は、都市インフラ（362件）をインフラの種類ごとにさらに細かく分類したグラフである。都市インフラの中でも狙われやすい施設を明らかにすることが目的だが、圧倒的な割合（80％）を空港が占めており、エネルギーや交通関連施設、その他のインフラ施設はきわめて少数であることが分かる。

【図２】都市インフラに対する被害の発生状況【注2】

（２）インフラ施設が受けた被害の内容別分析

ドローンの脅威の姿を掴むには、被害を受けた主体に加え、受けた被害の内容も把握をしなければならない。このため図３では、都市インフラを対象とした事案のうち、被害内容がウェブサイト上で明示されている160件のデータを使用し、被害内容の傾向を分析した。

【図３】都市インフラの受けた被害の内容【注3】

被害内容は「妨害」、「衝突」、「偵察・情報収集」、「攻撃」の４つに分類されているが、「衝突」が全体の65％と圧倒的な割合を占めており、明らかに脅威と認識される「攻撃」はわずか10％を占めるに過ぎない。

３．被害者としての都市インフラの特徴

統計分析の結果のみで見ると、「攻撃」の割合が低いことからドローンの脅威が小さくささいなものに見えるかもしれない。しかし、被害対象である都市インフラが持つ特徴を踏まえて考えると、「攻撃」の割合が少ないことが安心材料とはならないことが分かる。その理由は、以下二点に整理できる。

（１）非爆発性の脅威

軍事用もしくは重要物の運搬用に開発された機体を除き、ドローンに積載可能な重量は決して大きくないため、爆薬等を積載して攻撃を行ったとしても被害が大規模なものになりづらい。

しかし、図3の「衝突」や「妨害」といったいわば非爆発性の脅威であっても、都市インフラの種類によっては大きな被害をもたらす可能性がある。

典型的な事例は空港や航空機である。離発着中の機体やエンジンへの衝突は、ドローンに内蔵されたバッテリーの発火・爆発などを伴うことで、バードストライクよりも深刻な被害をもたらす可能性が指摘されている【注4】。

このため、特別な改造や武装がなくとも、敷地内にドローンが侵入するだけで航空インフラには脅威となることから、悪意ある主体にとって空港はもっとも狙いやすい目標の一つと言える。図２で空港が圧倒的な割合を占めていたのは、こうした理由によるものだろう。

また航空インフラ以外でも、2019年7月にアメリカ・ペンシルベニア州で発生した事案のように、銅線を括り付けられたドローンが送電施設に接近するだけで機能阻害が可能であることを明らかにした例も存在する（但し、この事案では接近前に機体が墜落して未遂に終わった）【注5】。

（２）都市インフラの相互依存性

さらに、こうした被害は単独の施設にとどまらず、複数の都市インフラに波及する可能性がある。都市インフラは様々な施設や設備が集まって一つの事業（電力事業やガス事業、交通事業など）を構成するが、それに加え、これらの事業が相互に依存しあいながら都市の生活を支えているからだ。

この点に関して、アメリカ・ジョージメイソン大学シャースクールの政策フェローであるザッカリー・カレンボーン（Zachary Kallenborn）は連鎖的破壊（Cascading Catastrophe）という言葉を用いて、その危険性を指摘している【注6】。

カレンボーンは、2019年3月に南米ベネズエラで発生した大規模停電を連鎖的破壊の例としてあげ、非国家主体が都市インフラの機能停止を狙ってドローンを使用する事案が発生していることに言及した上で、連鎖的破壊がドローンによってもたらされる可能性について検討するよう論じている【注7】。

また、東京大学の古田教授は、発災時の被害想定や復旧プロセスの分析・評価の観点から、ライフライン施設だけでなくサービス・経済活動や市民生活を含めた複合的相互依存性モデルを提唱している【注8、9】。本稿ではライフライン施設の相互依存性を中心に論じているが、サービス・企業活動等を含めて相互依存性を検討した場合、被害の影響範囲と複雑さは更に深刻度を増すことになるだろう。

４．インフラ事業者の直面するディレンマ

このようなドローンの脅威が簡単に対処可能であれば問題はないのだが、ドローンの脅威に直面するインフラ事業者は大きなコストとディレンマに悩まされることになる。

（１）視覚的判別の難しさ

とくに民生用ドローンの場合は趣味や娯楽で飛行させている機体も多く、施設への接近・侵入が故意によるものか、単なる過失かを区別することは容易ではない。

図3で示したように、ドローンは少なくとも4つの手段で施設に被害を与えるが、「衝突」のように操縦者の過失によって引き起こされうる被害もある。ドローンの侵入に直面したインフラ事業者は、機体の操縦者の意図と施設の性質から想定される被害の種類を見抜き、素早く適切な対応を行わなければならない。

（２）同時多発的攻撃のリスク

また、安価で人的コストの節約も可能なドローンは、理屈の上では、広範な都市インフラ網の複数の施設に、同時に脅威を及ぼすことができる。

仮にこのような脅威が生じた場合、事業者は、都市の広範囲に散在する各施設で、前項であげた困難に直面することになる。攻撃の対象が複数の事業分野にまたがる場合には、置かれた状況や施設の構造等の違いから、困難はさらに増すことになるだろう。

（３）莫大な対応コスト

こうした脅威を完全に防ごうとすれば、インフラ事業者は、適切かつ有効な手段を選び出した上で、散在する施設すべてに必要な装備や人員を配置しなければならない。この事前対策だけでも、事業者は膨大な経済的コストと人的負担を負うことになる【注10】。　　　

また実際に脅威が発生した場合には、事業者は機体への対処や施設の機能復旧だけでなく、被害者等への対応を求められる。例えば2018年12月にイギリス・ガトウィック空港で発生した侵入事案では、断続的に侵入するドローンの確認と対処に加え、ターミナル内などで滞留する利用客への対応にも追われることになった【注11】。対応コストは、単なる「侵入」であったとしても莫大なものになる可能性がある。

５．脅威の手段としてのドローン

では、悪意ある主体が都市インフラに脅威を及ぼす際、ドローンはどのような意味を有しているのか。

2022年1月、アメリカのフォーリンアフェアーズ誌に“The Drone Threat Comes Home”と題する記事が掲載された【注12】。元国家安全保障担当大統領補佐官であるトーマス・E・ドニロンは、自身が執筆したこの記事で都市に対するドローンの脅威を論じ、ドローンを潜在的な「兵器」と捉えて対策を講じることの重要性を指摘している。

筆者も以前、別の記事で、脅威の手段としてのドローンには３つの意味があると論じた【注13】。すなわち、入手がしやすく操縦が容易であること（「利便性」）、一般人でも購入可能なレベルの価格であること（「経済性」）、そして銃火器等と異なり保有者から犯人を特定することが難しいこと（「匿名性」）である。

ドローンは今のところ、入手・操縦が容易で、都市インフラに大きな被害を与える性能を有する「兵器」であり続けている。安価で高性能な対ドローン技術の普及等がない限り、ドローンは悪意ある主体にとって有用な手段であり続け、防御側の負担するリスクやコストは大きいままとなるだろう。

６．脅威のモデル化と対策の方向性

これまでの議論を踏まえ、都市インフラに対するドローンの脅威を図4のように示すことができると思われる。

意図の分からないドローンは様々な手段で単独の施設や都市インフラ網の様々な施設に脅威を及ぼすことができる。ドローンの及ぼす脅威は、仮に対象が単独の施設であったとしても、インフラの相互依存性により被害が広い範囲に拡大するリスクを抱えている。そしてインフラに生じた機能障害の結果、市民生活にも影響が及ぶことになる。

【図４】ドローンの脅威モデル【注14】

こうした脅威に対して、我々はどのように対抗していけばよいのだろうか。物量とコスト面で優位な攻撃側に対抗するには、対抗すべき相手・守るべき対象に優先順位をつけて考える必要がある。

その一つとして、過失による接近・侵入を減らし、悪意ある機体を見つけやすい環境を作り出すことがあげられる。この場合、ドローンを飛行させてはいけないエリアであることを操縦者が認識できればよいことから、看板等による表示やジオフェンシング技術を使用した警告・機体の強制着陸という既存の手段が有効な対策になると思われる【注15、16】。

もう一つは、インフラの相互依存性の分析を通じて、機能が阻害された場合、単独の事業内だけでなく、複数の事業分野にまたがって影響が出るような施設・設備を割り出し、その防御やバックアップ体制の構築といった対策を講じることだ。こうしたアプローチには、複数の事業分野において、相互依存の解析に必要なデータを収集、分析した上で、対策を検討する必要がある。そして古田教授が指摘するように、そうした取り組みは政府が主体となり、国家的プロジェクトとして進める必要があるだろう【注17】。

しかし、都市インフラに対するドローンによる脅威はこれまで、政府が対応すべき安全保障上の問題よりも各事業者や施設管理者が対応すべき問題として、個別の対応策に重点を当てて論じられてきた【注18、19】。もし国家的なプロジェクトとして対策を進めようとするならば、政府におけるドローンの脅威の捉え方を変え、明確な方針のもとに取り組む必要がある。

７．利益と脅威のバランスを踏まえた国家的対応の必要性

ドローンの脅威の捉え方を変えようという動きはすでに始まっている。2022年4月、アメリカ政府は都市インフラに対するドローンの脅威に対抗するため、政府全体を包括する初の計画“Domestic Counter-Unmanned Aircrafts Systems National Action Plan”を公表した【注20】。

この文書では、ドローンの普及がプライバシーや公共の安全だけでなく、国土安全保障に対してもリスクをもたらすものであると位置づけた上で、ドローンがもたらす商業的利益とセキュリティ上の対策の必要性を両立させる観点から、法規制に関する議会との連携や対ドローン装備への政府認証制度導入など、合計８つの取組を提示している。

連鎖的破壊への言及こそないが、こうしたアメリカ政府の試みは、政府内に統一認識を生み、利益と脅威のバランスを考慮しながらインフラ事業者のリスクを軽減していく上で重要な一歩である。

ドローンが商業上の利益を生み、市民生活とも関わりを持つ以上、リスク軽減の手段として一律使用禁止や全使用者の逮捕・拘束といった極端な手段は現実的ではない。実際には、ドローンがもたらす様々な利益と脅威のバランスを考慮したうえで、後者を抑えつつ前者を可能な限り伸ばすような対策を模索していかなければならない。

そして、その議論を進めるためには、まず政府が都市インフラの相互依存がもたらすリスク増大を踏まえた強い危機感を持ち、主体的に官民、業種の垣根を超えた連携を作り出すことが不可欠である。連鎖的破壊の脅威への対抗も、こうした危機感に裏打ちされた連携があって初めて可能になるだろう。

【注1】以下３つのウェブサイトの情報をもとに筆者作成（最終確認日2022年11月16日）。

Aaronia AG, AARONIA Drone Incidents World Map
https://drone-detection-system.com/drone-incidents/

Dedrone, Worldwide Drone Incidents
https://www.dedrone.com/resources/incidents/all

D-fend Solusions, Drone Attack & Incident Tracker
https://www.d-fendsolutions.com/drone-incident-tracker/

【注2】同上

【注3】以下のウェブサイトの情報をもとに筆者作成（最終確認日2022年11月16日）。

D-fend Solusions, Drone Attack & Incident Tracker

【注4】Jane Wakefield, Gatwick airport: How can a drone cause so much chaos?, BBC, 2018.12.21（確認日2022年11月12日）
https://www.bbc.com/news/technology-46632892

【注5】2020年7月、アメリカ・ペンシルベニア州内の送電施設に隣接する建築物の屋上で、機体下部に銅線を括り付けられたドローンが墜落している状態で発見された事案。約1年後の2021年11月、同機が施設の機能停止を目的として飛ばされたものだとアメリカ政府内部文書で明らかにされた。

【注6】Zachary Kallenborn, A cascading catastrophe: The drone threat to critical infrastructure, Bulletin of the Atomic Scientists, 2021.11.26（確認日2022年9月2日）
https://thebulletin.org/2021/11/a-cascading-catastrophe-the-drone-threat-to-critical-infrastructure/

【注7】2019年3月7日、水力発電所の整備不良等に起因する停電がベネズエラ全土で発生した。非常用電源の整備が進んでいなかったこともあり、病院では複数の入院患者が死亡したほか、食料や水の供給、交通といった複数の都市インフラにも被害が波及した。

Richard Gray, What would happen in an apocalyptic blackout?, BBC, 2019.10.24（確認日2022年11月12日）
https://www.bbc.com/future/article/20191023-what-would-happen-in-an-apocalyptic-blackout

【注8】藤田正美, 『「もう想定外とは言わせない」』, Policy Door, 2018.2.23（確認日2022年9月2日）
https://www.jst.go.jp/ristex/stipolicy/policy-door/article-01.html

【注9】古田一雄, 戦略的創造研究推進事業（社会技術研究開発）科学技術イノベーション政策のための科学 研究開発プログラム研究開発プロジェクト（特別枠）「市民生活・社会活動の安全確保政策のためのレジリエンス分析」研究開発実施終了報告書, 社会技術研究開発センター（確認日2022年9月5日）
https://www.jst.go.jp/ristex/funding/files/JST_1115110_13413052_furuta_ER.pdf

【注10】空港での対ドローン装備導入に要するコストについては、以下のような記事がある。

Philippe Wendt, Augusto Voltes-Dorta and Pere Suau-Sanchez, Estimating the costs for the airport operator and airlines of a drone-related shutdown: an application to Frankfurt international airport, National Library of Medicine, 2020.7.8（確認日2022年11月19日）
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7341997/

【注11】2018年12月、イギリス・ガトウィック空港の敷地内に断続的にドローンが侵入し、約2日間にわたって滑走路を閉鎖した事案。10万人以上の利用客に影響が出たが、犯人は依然として判明していない。

【注12】Tom Donilon, The Drone Threat Comes Home, Foreign Affairs, 2022.1.28（確認日2022年8月5日）
https://www.foreignaffairs.com/articles/world/2022-01-28/drone-threat-comes-home

【注13】牧田純平, 生活インフラに及ぶUAV無人航空機の脅威, 一般社団法人先端技術安全保障研究所, 2022.3

【注14】筆者作成

【注15】DJ Murphy, Assessing the Current Drone Threat Landscape, International Security Conference & Expo, 2022.1.7（確認日2022年11月13日）
https://www.discoverisc.com/content/sitebuilder/rna/discover-isc/global/en-us/blog/Drones-Robotics/assessing-the-current-drone-threat-landscape.html

【注16】Georgia Lykou, Dimitrios Moustakas, and Dimitris Gritzalis, Defending Airports from UAS: A Survey on Cyber-Attacks and Counter-Drone Sensing Technologies, Sensors (Basel, Switzerland), 2020.1.20（確認日2022年11月13日）
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7349857/

【注17】藤田正美, 2018.2.23

【注18】U.S. Department of Homeland Security Cybersecurity and Infrastructure Security Agency Interagency Security Committee, PROTECTING AGAINST THE THREAT OF UNMANNED AIRCRAFT SYSTEMS(UAS), U.S. Department of Homeland Security Cybersecurity and Infrastructure Security Agency Interagency Security Committee, 2020.11（確認日2022年11月14日）
https://www.cisa.gov/sites/default/files/publications/Protecting%20Against%20the%20Threat%20of%20Unmanned%20Aircraft%20Systems%20November%202020_508c.pdf

【注19】Georgia Lykou, Dimitrios Moustakas, and Dimitris Gritzalis, 2020.1.20

【注20】Whitehouse, FACT SHEET: The Domestic Counter-Unmanned Aircraft Systems National Action Plan, Whitehouse, 2022.4.25（確認日2022年8月6日）
https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/04/25/fact-sheet-the-domestic-counter-unmanned-aircraft-systems-national-action-plan/