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국내 이동통신사들이 '양자암호통신' 사업에 주력하고 있다. 양자암호통신 기술은 빛 양자 입자인 광자를 이용해 정보를 전달하는 통신 기술이다. 해킹이 불가능해서 보안이 뛰어나다는 장점을 가지고 있다.
왜 뛰어들까?
양자암호통신은 양자 기술에 기반을 둔 차세대 보안 기술로 각광 받고 있다. 금융, 의료, 국방, 연구기관 등 다양한 분야에서 활용될 수 있기 때문이다. 이통 3사는 서비스 보안을 확보하기 위한 방안 중 양자암호통신 기술 개발에 주력하고 있다. 5G(5세대 이동통신)통신망에 철통보안 기술인 양자암호 통신을 적용하면 다른 통신사와 차별할 수 있기 때문이다. 양자 보안 위협에 맞서 준비한 '양자암호통신', '양자내성암호' 기술은 올해 사업화 단계로 진입했다.
양자내성암호는 현존 슈퍼컴퓨터 보다 연산속도가 이론상 1000만배 빠른 양자컴퓨터도 풀어낼 수 없는 수학적 알고리즘을 기반으로 한다. 물리적 특성을 이용하는 경쟁기술과는 달리 키교환, 인증 등 보안의 각 단계와 통신망의 전 구간에 적용할 수 있다는 것이 장점이다.
기존의 암호체계는 컴퓨터 능력이 뛰어나면 위험했다. 수학적 계산에 기반을 둔 기존의 암호체계를 풀 수 있는 양자 컴퓨터가 등장한다면 사이버 암호 체계에 위협이 가해진다. 양자암호통신은 양자 상태의 광자에 정보를 담아 전송할 때 송신자와 수신자가 안전하게 정보를 주고받을 수 있도록 비밀키를 사용하는 방식이다. 미세한 자극에도 바로 반응을 하기 때문에 제 3자의 정보 탈취 시도를 파악해서 막을 수 있다.
시장조사기관 마켓앤마켓은 글로벌 양자암호 시장이 2018년 1억달러에서 2023년 5억달러로 연평균 38% 성장할 것으로 전망했다. 최근 스마트홈, 스마트팩토리 등 통신망에 연결된 기기들에 대한 해킹 위험이 증가하면서 시장 규모 또한 지속 성장할 것으로 보인다.
이통3사, 양자암호통신 현재 상황은?
SK텔레콤은 고려대학교 안암병원, 계명대학교 동산의료원, 평화홀딩스, 한국수력원자력, 대전광역시 등 8개 기관에 양자암호통신망을 구축했다. 컨소시엄은 대표적으로 의료 부문인 고려대학교 안암병원과 고려대 정릉 K-바이오센터 구간에 양자키분배기(QKD) 기반의 양자암호통신망을 구축했다. 병원은 클라우드 기반의 병원정보시스템을 통해 환자의 진료기록, 영상의학·진단검사와 같은 의료 데이터 등 민감한 정보를 데이터베이스에 저장하는데 암호화가 필수로 요구된다.
KT는 한국정보통신기술협회(TTA)에 제안한 ‘이종 양자키 분배 장치간 상호 운용을 위한 인터페이스 및 관리 모델’이 양자암호통신 관련 국내 표준안으로 최종 채택되기도 했다. 이에 따라 2019년 2개의 양자암호통신 관련 국내 표준기술을 보유하게 됐다. KT는 양자암호통신 전용회선 상품화를 위해 SLA(서비스 품질 협약·Service Level Agreement) 기준에 적용 가능한 서비스 품질 파라미터를 세계 최초로 개발했다. 이 기술은 ITU-T 국제표준화 승인(Y.3807)과 구현을 완료했다. 핵심 기술 분야에서 KT는 20kbps(킬로비피에스) 속도의 고속 양자암호통신을 독자 기술로 개발했다.
핵심 부품인 고속 단일광자광원 생성 모듈과 고속 양자난수 연동 인터페이스도 직접 개발했다. 이 기술을 활용하면 국방·금융·공공 분야에 필요한 한국형 국가 보안 체계의 자체 구축, 양자암호 응용서비스 개발협업 강화 등이 가능하다.
LG유플러스는 해킹 공격을 막아낼 수 있는 ‘양자내성암호 서비스’의 공공·민간분야 검증을 최근 마무리 했다. LG유플러스는 2020년 크립토랩, 코위버와 함께 광전송장비(ROADM)에 장착되는 양자내성암호 암호화모듈을 세계 최초로 개발한 바 있다. LG유플러스는 2차뉴딜과제 중 양자암호통신 시범 인프라운영에 참여했다.
통신업계 관계자는 "양자암호는 국책사업·정부사업에서 하는 시범사업으로 현재 사업 방향성은 초기 진행 단계 정도라고 볼 수 있다"고 설명했다.