난공불락의 '양자암호통신' ..주도권 잡아라

국내 통신 기업들이 ‘양자암호통신’ 기술 개발에 속도를 내고 있다. 양자암호통신이란 더 이상 나눌 수 없는 에너지의 최소단위인 ‘양자’의 복제 불가능한 특성 등을 이용한 통신 암호 기술이다. 현존하는 어떤 기술로도 해킹할 수 없다.

슈퍼컴퓨터보다 연산속도가 수 억 배 빠른 양자컴퓨터로도 쉽게 뚫기 어려워 ‘창(양자컴퓨터)’과 ‘방패(양자암호통신)’로 통한다. 미국과 중국 등 해외 각국은 양자암호통신이 보안 패러다임을 바꿀 것으로 보고 기술 개발 및 상용화 노력을 하고 있다.

산업적인 면에서도 활용도가 높다. 기간통신망은 물론 국방과 금융, 의료 등 보안이 중요한 다양한 산업에 적용할 수 있다. 마켓 리서치 미디어에 따르면 글로벌 양자암호통신 시장 규모는 2025년 약 26조 9000억 원에 달할 전망이다. 이에 따라 국내 통신 기업들도 기술 개발을 통한 주도권 싸움에 나섰다.

SKT, 양자보안 스마트폰 출시 가장 적극적인 기업은 SK텔레콤이다. 이 회사는 2011년 양자기술연구소를 설립하고 양자암호통신 기술을 개발해 오고 있다. 2016년 세계 최초 세종-대전 간 LTE 백홀에 양자암호통신을 적용했으며, 2017년 세계에서 가장 작은 크기(5x5mm)의 양자난수생성기 칩을 개발했다. 양자난수생성기술(QRNG)은 양자 역학의 특성을 이용해 예측 불가능하고 패턴이 없는 순수 난수를 만들어내는 장치 또는 기술을 말한다. 2018년에는 세계적 양자암호통신 기업 스위스 IDQ를 인수하기도 했다.

지난 4월에는 삼성전자와 함께 두 번째 5G 양자보안 스마트폰 ‘갤럭시퀀텀2’도 내놨다. IDQ가 개발한 양자난수생성 칩셋을 탑재해 인증·금융·메신저 등 보안이 필수적인 서비스를 더 안전하게 사용할 수 있도록 했다. 지난달에는 IDQ, 생체인증 벤처기업 옥타코와 함께 양자난수생성기술이 적용된 지문인식 보안키 ‘이지퀀트’를 세계 최초로 선보였다.

KT, 하이브리드 기술 개발

KT는 4월 모바일 애플리케이션(이하 앱)을 통해 양자암호통신 기술을 구현할 수 있는 ‘양자 하이브리드’ 기술을 개발했다. 양자난수생성 칩셋을 탑재한 양자보안 단말이나 별도의 양자통신단말이 없이 앱을 설치해 현재 사용 중인 스마트폰에도 적용 가능하다. 최근에는 양자암호 네트워크를 중앙에서 통합 감시하고 제어할 수 있는 소프트웨어 기반 자동화 솔루션(Q-SDN)도 개발했다.

KT는 이 기술을 디지털뉴딜 양자암호 네트워크 시범망 구축에 적용할 계획이다. 이종식 KT 인프라연구소장(상무)은 “주요 선진국을 중심으로 추진되고 있는 양자암호통신 기술 개발에 뒤쳐지지 않도록 노력하겠다”고 말했다.

LG유플러스는 ‘양자내성암호’에 주목하고 있다. 양자내성암호(PQC)는 양자컴퓨터로도 풀어내는데 수십억 년이 걸리는 복잡한 수학 알고리즘을 통해 보안을 강화하는 암호기술이다. 별도 장비 없이 소프트웨어만으로도 구현 가능해 휴대전화부터 소형 사물인터넷(IoT) 기기까지 유연하게 적용할 수 있는 것이 특징이다. LG유플러스는 지난해 6월 양자내성암호 기술을 개발해 광통신전송장비에 적용했다. 올해부터는 공공부문과 엔터테인먼트, 에너지 관련 기업전용망에 양자내성암호를 적용할 예정이다.

LG유플러스는 최근 열린 ‘2021 국제 양자내성암호 학술대회’에서 이런 양자내성암호 적용 사례를 발표해 관심을 모았다.

김명근 기자 dionys@donga.com