저가형 WiFi·블루투스 마이크로컨트롤러로 널리 쓰이는 ESP32에서 문서화되지 않은 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 기능이 잇따라 발견되고 있다. 흥미로운 점은 서로 다른 목적을 가진 여러 프로젝트가 비슷한 시기에 독립적으로 같은, 혹은 유사한 기능을 찾아냈다는 사실이다. 공통된 핵심은 펌웨어가 칩에 고정된 WiFi·블루투스 처리 경로를 우회하고, 원시 IQ 베이스밴드 샘플을 직접 뽑아낼 수 있다는 것이다. 이는 수 달러짜리 범용 칩이 전파 계측 도구로 변신할 수 있음을 시사한다.
이 발견의 중심에는 ESPARGOS 팀이 있다. 이들은 2025년에 여러 개의 패치 안테나를 각각 ESP32에 연결한 위상 배열(phased array) 하드웨어를 선보였고, WiFi 신호의 도래 방향(DoA)을 추정해 실시간 증강현실 히트맵을 그리는 데 활용했다. 최근 이 팀은 일부 ESP32 칩에서 앞서 언급한 숨은 기능을 찾아냈다. 그 결과 여러 ESP32 모델이 2.2~2.7GHz를, ESP32-C5의 경우 추가로 4.8~6.0GHz 대역을 다루는 내장 SDR로 동작할 수 있게 됐다. 샘플링 속도는 최대 80MS/s, 아날로그 대역폭은 칩에 따라 대략 13~54MHz 수준이다.
스펙트럼 분석기로는 되지만, 범용 수신기로는 아직
다만 숫자만 보고 기대를 키우면 곤란하다. PC에 연결하는 범용 SDR로 쓰기에는 출력 대역폭이 부족해, 데이터를 연속으로 내보내지 못하고 스냅샷 형태로만 전송할 수 있기 때문이다. 결국 ESP32 단독으로는 스펙트럼 분석기 정도로만 쓸 수 있고, 연속적인 전파 데이터를 복조하거나 디코딩하는 작업은 불가능하다. 전파가 어디에 얼마나 떠 있는지 들여다보는 용도와, 실제 통신 내용을 복원하는 용도는 전혀 다른 요구 사항이라는 점을 분명히 구분해야 한다.
예외도 있다. 새로 나온 ESP32-S31은 기가비트 이더넷 인터페이스를 통해 최대 16MS/s로 연속 스트리밍이 가능하며, GNU Radio와 gqrx에서 쓸 수 있는 SoapySDR 드라이버가 곧 제공될 예정이다. 직접 시험해보고 싶다면 ESP-WebSDR 페이지에서 대부분의 ESP32 개발 보드에 브라우저로 바로 펌웨어를 플래시하고, 라이브 스펙트럼과 워터폴을 확인할 수 있다. 별도의 복잡한 툴체인 없이 손쉽게 접근할 수 있다는 점은 실험용으로 매력적이다.
ESPARGOS 팀에게 더 중요한 성과는 위상 정합(phase-coherent) IQ 샘플 캡처가 가능해졌다는 점이다. 덕분에 ESPARGOS는 더 이상 WiFi·블루투스 신호에만 묶이지 않고, 2.4GHz 대역의 임의 신호에 대해 방향 탐지를 수행할 수 있게 됐다. 팀은 위상 정합 송신도 기술적으로는 가능하지만 악용 소지가 있어 지금은 구현하지 않는다고 밝혔다. 능력을 공개하면서도 송신 쪽은 의도적으로 열어두지 않는, 책임 있는 접근으로 읽힌다.
독립적으로 같은 곳에 도달한 다른 프로젝트들
비슷한 시기에 적어도 두 개의 다른 프로젝트가 같은 문제의식이 아닌, 각자의 과제를 풀다가 유사한 기능에 도달했다. 레딧 사용자 /u/h0m3us3r는 같은 기능을 찾아 9월 26일 깃허브에 올리고, ESP32-S3를 SDR로 쓰면서 FPGA를 USB3 프런트엔드로 활용하는 영상을 공개했다. 이 프로젝트는 스냅샷이 아니라 FPGA를 통해 원시 IQ 데이터를 PC로 연속 스트리밍하므로, PC에서 완전한 복조·디코딩이 가능할 것으로 보인다. 다만 현재 시제품은 FPGA로 ESP32의 클럭을 공급하는 구조여서 위상 잡음이 심하다. 이 클럭 문제만 해결된다면 ESP32와 FPGA 조합은 RTL-SDR 같은 표준 범용 SDR이면서도 2.2~2.8GHz 대역과 최대 80MHz 대역폭을 갖춘 장치가 될 수 있다.
또 다른 사례인 C5VRX는 8월 13일 깃허브에 처음 올라온 프로젝트로, ESP32-C5를 5.8GHz 실시간 FPV 영상 수신기로 사용한다. 동작 메커니즘은 다른 것으로 보이지만 결과는 유사하다. 문서화되지 않은 IQ 데이터 스트림으로 FPV 신호를 샘플링하고 칩 내부에서 복조한 뒤, 간단한 저항 DAC를 거쳐 아날로그 컴포지트 영상을 출력한다. 아직 개발 중이며 원거리에서는 안정적으로 동작하지 않는 단계다.
실무 관점에서 이 발견들은 두 가지 메시지를 준다. 하나는 저렴하고 구하기 쉬운 하드웨어로 2.2GHz 대역 이상의 전파 환경 모니터링, 간섭원 탐색, 방향 탐지 같은 작업을 실험적으로 시도해볼 길이 열렸다는 점이다. 다른 하나는 아직 대부분이 프로토타입 또는 스냅샷 기반이라는 한계다. 연속 스트리밍, 클럭·위상 잡음, 원거리 안정성 같은 숙제가 남아 있어, 현 시점에서는 상용 SDR의 대체재라기보다 저비용 계측·학습용 실험 플랫폼으로 접근하는 편이 현실적이다. 문서화되지 않은 기능에 의존하는 만큼 향후 펌웨어나 칩 리비전에 따른 가용성 변화 가능성도 염두에 둘 필요가 있다.