[정보통신신문=최아름기자]

국내외 양자암호통신 시장을 선점하기 위한 통신3사의 기술 고도화 및 상용화가 치열하게 전개되고 있다.

양자암호통신은 빛의 가장 작은 단위인 광자의 불확정성 및 비가역성, 복제 불가능성 등 특성을 활용해 송신자와 수신자만 해독할 수 있는 암호화를 통해 해킹‧도청을 막는 통신 기술이다. 양자컴퓨터의 공격을 막을 수 있을 만큼 보안성이 뛰어나 현존 기술 중 가장 안전한 통신암호화 방식이며, 글로벌 기술패권 경쟁에서도 중요한 위치를 차지하고 있다.

현재 가장 대표적인 암호화 기술은 양자내성암호(PQC)와 암호키분배(QKD)다. QKD가 양자 난수를 기반으로 한 암호키를 생성한다면 PQC는 양자컴퓨터로 풀어내는 데 수십억년이 걸리는 복잡한 수학 알고리즘을 사용한 암호화 방식이다.

무선 양자암호통신의 경우 면적이 넓거나 도서지역과 같이 광케이블 설치가 어려운 곳 또는 광케이블을 연결할 수 없는 이동체에도 보안성이 강화된 통신망을 제공할 수 있어 국방 안보 분야 통신 대안으로 관심을 받고 있다.

통신3사도 관련 전용망 구축 및 상용화를 추진 중이다.

KT는 2021년부터 무선 양자암호통신 기술을 개발하고 있다. 2022년 국내에서 처음으로 한강 동작대교 북단에서 남단까지 1㎞ 구간에서 무선으로 양자 신호를 전송했다. 올해는 가평 청평호를 수직으로 가로지르는 2㎞ 구간에서 양자 신호를 전송해 전송 거리를 한층 더 확장했다.

KT는 2024년 무선 양자암호통신의 데이터 송수신 거리를 10㎞ 구간까지 늘리는 데 집중할 계획이다. KT는 확보한 기술이 도심항공교통(UAM), 무인비행기(UAV), 드론 등의 도심형 이동체는 물론 항공기, 위성과 같은 고고도 장거리 이동체의 보안통신에도 적용될 것으로 기대하고 있다.

이와 함께 KT는 지자체와 군부대 간 재난 대응 협력을 위한 '퀀텀-드론'과 자율주행차량의 해킹 위협에 대응하기 위한 '퀀텀-자율주행차', 산업 기밀의 유출을 막기 위한 '퀀텀-VPN' 등 다양한 서비스를 준비 중이다.

SK텔레콤은 양자암호와 양자내성암호를 통합해 관리하는 솔루션(Key management solution) 연구를 진행 중이다. 데이터가 대규모로 저장되는 데이터센터와 백업 데이터센터 간, 공공, 국방, 금융 등 중요하고 민감한 데이터가 저장된 데이터 센터에는 양자암호기술을 적용하고 이를 무선 통신으로 외부에 전송할 때는 양자 내성 암호를 적용하면 보다 안전한 통신이 가능하다.

또한 SK텔레콤은 양자내성암호 관련 글로벌 표준 기술로 채택될 가능성이 높은 알고리즘을 활용해 국내 최초로 미국, 일본, 싱가폴 등 국제망 가상사설망(VPN)에 양자내성암호를 상용화하기도 했다.

지난 4월에는 각기 다른 제조사의 통신 장비로 구성된 양자암호통신망을 하나의 통합망으로 가상화해 양자키를 제공하는 자동 제어·운용 기술을 개발에 성공했다. 지금까지는 제조사나 통신사, 국가가 다를 경우 양자암호통신망의 연결이 불가능했으나, 다양한 제조사·이통사·국가 간 양자암호통신의 연결이 가능해졌다.

SK텔레콤은 양자암호통신 통합 가상망에서 다양한 경로를 계산해 양자키를 자동으로 암호화 장치들에 제공할 수 있도록 했다.

LG유플러스는 25일 보안칩 전문 기업 아이씨티케이홀딩스와 양자내성암호(PQC)와 물리적 복제 방지(PUF) 기술이 동시 적용된 산업용 유심을 상용화했다. 지난해에는 해당 기술을 동시 적용한 M2M 단말용 eSIM을 선보이기도 했다.

양자컴퓨팅이 통신망 최적화에 활용되는 사례도 늘고 있다.

지난달 LG유플러스는 한국과학기술원(KAIST), 국내 양자컴퓨팅 소프트웨어 개발업체인 ‘큐노바(Qunova)’와 손잡고 양자컴퓨터를 활용해 6G 저궤도 위성 네트워크를 최적화하는 연구에 성공했다고 밝혔다.

LG유플러스와 KAIST, 큐노바는 D-웨이브(D-Wave)사의 양자컴퓨터를 활용해 위성 네트워크를 위한 ‘지상국-위성-위성-지상국’ 등 전구간을 최적화할 수 있는 알고리즘을 확보했다. 이 알고리즘을 활용하면 기존에 비해 약 600배 빠르게 네트워크 최적화 경로를 계산할 수 있고, 지상국에서 위성을 거쳐 다시 지상국으로 연결되는 네트워크 도달 거리도 약 18% 단축할 수 있다.

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