무선 양자 통신용 부품 기술 개발

무선 양자 통신용 부품 기술 개발

 

● 한국 전자 통신 연구원(ETRI)은 해킹이나 도청이 불가능한 무선 양자 암호 통신용 송신·수신 핵심 부품 기술을 개발했다고 2017년 12월 27일 밝혔다. 양자 암호 통신은 레이저 광원으로부터 나온 광자의 세기를 줄여 단일 광자 수준으로 만든 후 수신자에게 전송해 암호키를 생성한다. 광자의 편광 및 위상 양자 상태를 생성해 전송한 후 검출함으로써 송·수신자에게 암호화된 키를 만들어주는 원리이다. 중간에 해킹이나 도청을 시도하면 양자 상태가 변해 원칙적으로 해킹이나 도청이 불가능하다.

 

연구진이 개발한 송·수신 핵심 부품은 양자 암호 통신시 암호키를 무선 전송하는데 필요한 것이다. 새로운 집적화 방식을 적용해 기존 대비 100분의 1 크기인 40㎜×2㎜ 수준으로 부품 소형화에 성공했다. 성능은 초당 1억 번(100㎒)의 빠르기로 광자를 하나씩 보내 양자 신호를 전송할 수 있다. 기존 송·수신 부품은 고가의 개별 부품을 여러개 조합해야 해 가격이 비쌌다. 이번에 연구진이 개발한 부품은 안정성 확보, 대량 생산, 저가화가 가능해 양자통신 상용화에 기여할 전망이다. 연구진은 이 송·수신 핵심 부품을 이용해 2018년 초 실제 환경에서 무선 양자 통신을 시연할 계획이다. 앞으로 모듈 크기를 더 소형화하고 양자 암호키 생성 속도와 전송 거리를 개선할 예정이다.

 

윤천주 ETRI 광통신 부품 연구 그룹 프로젝트 리더는 "차량 내 및 차량 간 보안 통신, 모바일 단말 등 다양한 기기가 통신망에 연결될 사물 인터넷(IoT) 시대에 보안이 완벽 보장되는 양자 암호 통신으로 민감한 정보 송·수신이 가능하게 될 것이다"라고 말했다.

 

● SK텔레콤은 양자 암호 통신의 장거리 시연에 성공하면서 한국도 신기술 개발 대열에 뛰어든 형국이다. SK텔레콤은 112㎞구간의 실험망에서 양자 암호키를 전송하는 데 성공했다고 2017년 06월 19일 밝혔다. 국내 최초로 양자 암호 통신 전용 중계기를 활용해 분당에서 용인 수원까지 왕복 112㎞구간에서 양자 암호키 전송을 성공한 것이다. 

SK텔레콤이 개발한 양자 암호 통신 전용 중계 장치를 여러개 연결하면 수백-수천 ㎞까지 양자 신호를 전송할 수 있다는 것이 SK텔레콤의 설명이다. 전송 거리가 80㎞인 SK텔레콤의 양자 암호 통신 전용 중계기를 5개 연결하면 서울-부산간 양자 암호 통신이 가능한 셈이다. 한편, 중국의 과학 기술대 연구진은 2017년 06월 양자 통신 실험 위성을 이용해 칭하이 더링하이 기지와 윈난 리장 기지의 양자 암호 통신에 성공했다. 두 기지간의 거리는 약 1200㎞에 달한다.