7일 업계에 따르면 SK텔레콤과 KT, LG유플러스 등 통신3사는 지난 몇 년 간 시범사업을 통해 확보한 레퍼런스를 바탕으로 양자암호기술 고도화 작업에 돌입했다.

◆SKT, QKD 비용이슈 해결…UAM에 양자센서 전용

먼저, SK텔레콤은 QRNG 기반의 양자생태계를 구축해나가는 동시에, 양자키분배(QKD) 상용화의 걸림돌이 됐던 비용 문제를 해결한다.

SK텔레콤은 IDQ와 함께 양자키분배(QKD) 분야에서 최대 120km까지 전송할 수 있는 기술과 함께 파장분할다중화(WDM) 기술을 개발해 비용 이슈를 해결한다는 목표다. QKD의 경우 양자의 물리특성을 활용해 확실한 보안성을 제공하지만, 별도의 양자키분배장치와 안정적인 양자키분배채널을 요구해 확장성이 떨어진다는 한계가 있었다.

미세한 크기의 양자를 검출해 이를 전기신호로 바꾸는 양자센서 기술 개발에도 주력한다. 양자센서 기술은 ▲자율주행(라이다) ▲바이오(정밀의료) ▲반도체 ▲위성 ▲광시간영역반사측정법(OTDR·Optical Time Domain Reflectometry) 등 첨단 정보통신기술(ICT) 분야에서 활용될 것으로 기대하고 있다.

특히 자율주행차의 눈이라 불리는 ‘라이다(Lidar)’는 레이저(적외선)를 주변 사물에 쏘고 반사되어 센서로 돌아오는 시간을 계산해 차량과의 거리를 측정하는 가운데, 레이저를 민감하게 센싱하는 양자센서 기술을 적용하면 라이다 기술의 정밀도를 한층 끌어올릴 수 있을 것으로 보고 있다.

◆KT, 양자중계기 연구개발…무선 양자암호통신 구현

KT는 국제 표준화 주도권 선점에 주력 중이다. 공식표준화기구가 승인한 양자암호통신네트워크 표준의 절반은 KT의 표준이다. KT가 지난 3년 동안 국제전기통신연합(ITU)로부터 승인받은 양자암호통신 네트워크 기술과 관련 표준은 총 3건(양자암호통신 네트워크의 구조 및 프레임워크, 양자암호통신 네트워크 관리를 위한 기능 요구사항, 양자암호통신 네트워크의 제어 및 관리기술)이다.

특히 지난해에는 양자인터넷 표준화 과제를 ITU에 제안해 세계 최초로 승인받았다. 이에 따라 KT는 올해부터 양자인터넷 구현에 가장 기본이 되는 양자 중계기 기술에 대한 연구개발에 참여할 계획이다.

이어 KT는 지상으로 사용이 한정된 양자암호통신기술을 항공·우주에서도 사용할 수 있도록 무선 양자암호통신을 구현한다는 계획이다. 현재 지상에만 적용되는 양자암호통신기술을 항공과 우주에도 적용해, 양자암호 생태계를 넓히겠다는 포부다. 실제 KT는 지난 5월 국내 최장거리인 1km 무선 양자암호통신 시연에 성공했으며, 제주국제대학교에서 무선 양자암호통신을 구현하는 작업도 진행 중이다.

◆LGU+, PQC 서비스 보급성 극대화

LG유플러스는 양자내성암호(PQC) 서비스 보급성 극대화에 집중한다. 이를 위해 일반적으로 많이 사용되는 LTE라우터 솔루션에 양자난수기반 물리적복제방지칩(PUF) 유심(USIM)을 적용한다.

앞서 LG유플러스는 PQC 기반 앙쟈암호통신 생태계 구축에 앞장서 왔다. PQC는 복잡한 수학적 알고리즘에 기반해 암호키를 생성하는 양자에 내성을 가진 암호화 방식으로, QKD와 비교해 저렴한 가격이 특징이다.

최근 LG유플러스는 PQC를 적용한 전용회선 서비스를 세계 최초로 출시하기도 했다. 이는 10기가(G) 전용회선 서비스로, 향후 1G·100G 등 다양한 속도 라인업을 선보인다는 계획이다.

다양한 응용서비스도 출시한다. 현재는 B2B 중심의 서비스에 집중된 한편. B2C 영역으로도 서비스를 확장해나갈 방침이다. 안면인식 솔루션과 티켓예매 서비스가 대표적이다. 안면 인식 정보를 양자내성암호를 활용해 안전하게 전달하고, 양자내성암호 인증서를 휴대폰 내 물리복제방지칩(PUF)에 저장해 불법 티켓을 근절한다. 앞선 시범사업을 통해 이미 해당 서비스들에 대한 레퍼런스는 확보한 상황이다.

한편 과학기술정보통신부는 오는 2030년까지 세계 양자기술 4대 강국으로 거듭나겠다는 목표를 내걸었다. 이종호 과기정통부 장관은 “양자암호통신의 경우 산학연이 협력체계를 구축했기에 최초로 상용서비스를 출시할 수 있었다”라며 “정부가 장기적인 관점에서 꾸준히 지원해 나가면 미래시대 양자강국으로 거듭날 수 있을 것”이라고 밝혔다.