SK텔레콤이 해킹에서 자유로운 양자암호통신기술을 구현할 수 있는 초소형 양자난수생성 칩을 만드는 데 성공했다.

세계 각 국은 최근 물질의 최소단위인 양자를 이용한 컴퓨터 개발과 통신기술을 집중연구하고 있는데 SK텔레콤은 수 년 안에 양자암호통신이 필수적인 ‘양자시대’가 올 것으로 내다보고 기술개발에 힘쓰고 있다.

◆ SK텔레콤, 양자암호통신칩 개발 성공

SK텔레콤은 세계에서 가장 작은 5x5mm(밀리미터)의 크기를 지닌 양자난수생성칩 시제품 개발에 성공했다고 23일 밝혔다.

양자난수생성칩은 양자의 특성을 이용해 예측이 불가능하고 패턴이 없는 ‘순수 난수(암호문)’를 지속적으로 만들어주는 양자난수생성기가 반도체칩 형태로 최소화된 장치다.

‘양자’는 상호작용을 하는 물리량의 최소단위로서 물질을 분자, 원자, 소립자로 쪼갤 때 더 이상 쪼개지지 않는 최소단위다. 빛을 잘게 쪼개나가다 보면 가장 마지막에 나오는 광자가 양자의 일종인데 양자암호통신은 광자를 이용한 통신기술이다.

양자는 여러 가지 상태가 공존하는 ‘중첩’ 상태가 있다. 복제가 안 된다는 ‘복제불가능성’, 어떤 두 가지 정보를 동시에 정확하게 측정할 수 없다는 ‘불확정성’ 등의 특성도 지녀 차세대 통신기술로 집중 연구되고 있다.

양자난수생성기를 이용해 난수(암호)를 생성하고 양자암호통신을 하게 되면 중간에 누군가 접속할 경우 바로 드러나기 때문에 어떤 기술로도 해킹이 불가능하다.

양자난수생성기는 이런 뛰어난 성능에도 불구하고 일반 제품들에 탑재되기에는 크기가 크고 가격이 비쌌는데 SK텔레콤이 이번에 개발한 양자난수생성칩은 손톱보다 작고 가격도 1만 원 이하로 책정할 수 있다고 한다.

SK텔레콤은 자율주행차나 스마트폰, 드론 등과 다양한 사물인터넷 제품들에 양자난수생성기를 손쉽게 탑재할 수 있는 길이 열렸다고 평가했다.

양자난수생성칩을 탑재하면 4차 산업시대에서 일어날 수 있는 각종 해킹 문제들과 관련해 보안수준을 한 차원 높일 수 있다는 것이다.

◆ 양자암호통신시대 열릴까

SK텔레콤은 양자를 이용한 양자컴퓨터시대가 도래하면 현재의 보안시스템이 무너질 수 있다고 설명했다.

현재 세계 각 국은 양자를 활용한 컴퓨터 개발에 나서고 있으며 수년 후 상용화가 가능할 것이라는 전망도 나온다.

현재 금융이나 통신 등에서 폭넓게 쓰이는 암호기술은 소인수분해를 이용한 ‘RSA알고리즘’ 방식인데 이는 슈퍼컴퓨터로도 수십 년 동안 계산을 해야 소인수분해 암호를 풀 수 있는 방식이다.

그러나 양자컴퓨터는 이런 소인수분해에 뛰어난 능력을 지니고 있어 슈퍼컴퓨터로도 무너뜨리기 힘든 RSA알고리즘을 풀어낼 가능성이 높다고 SK텔레콤은 설명한다.

이 때문에 양자암호통신이 차세대 통신기술로 주목받고 있다. 양자암호통신은 자연계 고유의 물리적 성질을 이용하기 때문에 해킹이 불가능한 통신방식이라는 것이다.

박진효 SK텔레콤 네트워크 기술원장은 “양자컴퓨터로도 양자암호통신을 해킹하는 것은 불가능하다”고 설명했다.

국내 양자정보통신시장은 2025년 약 1조 4천억 원, 글로벌시장은 약 26조 9천억 원에 이를 것으로 전망되고 있다.

SK텔레콤은 중소기업들과 손잡고 분당사옥과 용인집중국 간 68km 구간 등 총 5개 구간에 양자암호통신 국가시험망을 구축해 연구개발에 힘쓰고 있다.

박진효 원장은 “인공지능, 자율주행 등 데이터가 중요해지는 시대가 오면 암호의 중요성이 더 높아질 것이라 보고 양자암호기술개발에 집중했다”며 “앞으로 중소기업과 협업을 통해 양자암호 글로벌시장에 진출할 것”이라고 말했다. [비즈니스포스트 이승용 기자]