사진=SK텔레콤

[여성소비자신문 한고은 기자] 양자기술 연구에 매진해온 통신3사는 지난해 하반기 실증을 위한 기반 마련에 이어 최근 상용화를 앞두고 다양한 양자 기술을 통한 미래비전을 공개하고 있다.

양자 인터넷은 광자 간 멀리 떨어져 있어도 서로의 상태를 전달할 수 있는 ‘얽힘 광자’ 현상을 이용해 양자 컴퓨터와 양자 센서, 양자 암호 장비를 양자 네트워크 형태로 연결하는 차세대 인터넷 기술이다.

양자 기술을 활용하는 만큼, 기존의 인터넷 기술이 제공하지 못하는 높은 수준의 보안 기능을 갖췄다. 이 가운데 양자내성암호는 양자컴퓨터 시대와 적합한 새로운 암호체계로 최첨단의 보안기술로 활용돼 통신업계에서도 각광받는다.

2022년 국내 보안시장의 시장 규모는 6조 7,195억원으로 2021년 대비 9% 성장했다. 2023년과 2024년에도 각각 4.8%, 3.8% 성장할 것으로 전망된다. 특히 양자암호통신 글로벌 시장 규모는 2022년 이후 연평균 39.8% 성장해 2030년에는 24조 5,793억원 규모로 빠르게 성장할 것으로 기대된다.

최근에는 양자보안을 넘어 양자 세싱 등, 양자기술을 다양한 분야로 확장시키며 고도화하고 있다.

SK텔레콤, 2011년부터 양자기술 연구

SK텔레콤은 2011년 양자기술연구소를 설립한 이래 13년간 양자 관련 연구를 해왔다. 2018년에는 양자보안기업 IDQ사를 인수, 사내 양자기술연구소를 IDQ로 통합해 양자 기술력을 함양해왔다.

SK텔레콤은 양자키분배기, 양자난수생성기를 중심으로 양자암호통신 핵심 기술을 고도화해왔다. 2016년에는 세계 최초로 상용 LTE망에 양자키분배기를 활용해 양자암호통신 기술을 적용했다.

2019년에는 세계 최초로 5G 가입자 인증 서버에 양자난수생성기를 적용했으며, 전국 데이터 트래픽의 핵심 전송 구간인 서울 – 대전 구간에 양자키분배 기술을 연동해 5G 와 LTE 데이터 송수신 보안을 강화했다.

SK텔레콤은 ‘양자 센싱’ 기술도 개발해 양자산업을 확장하고 있다. ‘양자 센싱’은 미세한 크기의 양자를 검출해 이를 전기신호로 바꾸는 기술이다. 가스센싱‧자율주행 등 다양한 첨단 분야에서 미세한 빛을 측정하는 기술에 광범위하게 활용할 수 있다.

작년 9월에는 국내 최초로 보령 LNG 터미널에서 대형 가스 시설물의 가스 유출을 실시간으로 파악할 수 있는 양자 기반 가스센싱 시스템을 실증했다.

아울러 SK텔레콤은 국제기구 ITU-T 회의에서 양자암호통신 기술의 상용화 및 확산에 필수적인 다수의 국제 표준 수립을 주도했다. 특히 ITU-T 내 통신 보안 관련 전문 연구 조직 SG17(스터디그룹17)에서 실질적인 기술 개발에 필요한 표준 작업에 앞장서고 있다.

KT, 양자 인터넷 기술 집중

KT는 국제전기통신연합 전기통신표준화 부문(이하 ITU-T)의 연구 그룹 13(Study Group 13, SG 13) 회의에서 제안한 양자 인터넷 기술이 국제표준화 과제로 승인됐다.

ITU-T는 전 세계 통신 분야 정책과 표준화를 주관하는 국제전기통신연합(ITU)의 표준화 부문으로, 산하 연구 그룹에서 표준화 과제로 승인된 기술은 회원국 간 논의를 거쳐 국제표준으로 제정된다. KT는 현재 국내 통신사 중 유일하게 ITU 의장단에 진출해 양자 기술의 글로벌 표준화를 이끌고 있다.

KT 주도로 ITU-T SG 13은 ▲양자 기기 간 네트워크를 구성하는 신규 표준화 주제 ▲양자 네트워크를 활용한 양자 컴퓨터 간 연동으로 양자 컴퓨터의 용량을 확장하는 기술 ▲양자 네트워크를 활용한 양자 센서 간 연동으로 측정 정밀성을 강화하는 기술 등을 개발할 예정이다.

이번 양자 인터넷 기술의 국제표준화 과제 승인은 그간 선진국 대비 양자 기술에 대한 투자가 늦어져 기술개발 가속화에 어려움을 겪었던 한국이 그 격차를 좁히고 양자 기술의 최종 단계로 여겨지는 양자 인터넷의 기술 주도권을 확보했다.

또, KT가 제안한 양자암호통신(QKD)과 양자내성암호(PQC) 간 융합 기술이 표준화 과제로 신규 채택됐다. 이 기술은 수학적 복잡도에 기반을 둔 양자내성암호 알고리즘의 보안성을 높이기 위해 물리적으로 절대 보안을 제공하는 양자암호통신 기술을 융합한 글로벌 규정을 제시한다.

KT는 최근 유·무선 양자암호통신의 상용화 기술을 확보해 향후 항공 및 우주 통신 분야에서도 우리 기술로 국가 안보를 강화할 수 있는 기틀을 마련했다. 자체 개발한 양자 기술 10여 개를 국내 기업에 이전하는 등 국내 양자 산업의 생태계도 구축하고 있다.

LG유플러스 ‘양자내성암호 전환’ 본격화

미국이 양자컴퓨터의 위협에 대응하기 위해 PQC를 표준 알고리즘으로 채택, 양자내성암호 전환 프로젝트(Migration to PQC)를 올해 5월부터 전격 시행하면서 국내에서도 관련 기술에 대한 관심이 증가했다.

PQC 전송장비는 LG유플러스가 지난해 4월 세계 최초로 출시한 PQC 전용회선의 서비스를 설명하는 것으로, 고객이 전용회선을 통해 데이터를 송‧수신할 때 양자내성암호 키(key)로 암·복호화해 해킹이 불가능한 최고 수준의 보안환경을 제공한다.

LG유플러스는 '암호화 기술을 이용하여 IP 패킷 단위로 데이터 변조 방지 및 은닉 기능을 제공하는 프로토콜 그룹'인 IPsec에 PQC를 결합해 통신 보안을 구현했으며 프로토콜인 와이어가드에는 PQC를 접목해 영상 암호화를 강화했다.

LG유플러스는 자사의 중견기업 인터넷 전용회선 상품 ‘비즈온’에 PQC IPsec VPN을, ‘U+지능형CCTV’에는 와이어가드 VPN을 적용한 바 있다.

물리적 복제 방지 기술, 이른바 ‘PUF’와 PQC가 이중으로 적용된 eSIM과 USIM은 스마트폰, 커넥티드카 등 일상생활과 가장 밀접하게 연관돼 있다.

한고은 기자  h9@wsobi.com

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