양자 암호 통신 야외 환경 전송 성공

양자 암호 통신 야외 환경 전송 성공

 

한국 전자 통신 연구원(ETRI)이 양자 신호를 100m 떨어진 거리에 전송하는데 성공했다. 햇빛이 강한 야외에서 양자 신호를 전송하고 복원하는데 성공한 세계 첫 사례이다. 해킹이나 도청을 원천 차단하는 통신망 구축에 한걸음 더 다가선 성과로 평가된다. 한국 전자 통신 연구원은 자체 개발한 무선 양자 암호 통신 집적화 부품 및 양자키 분배 시스템을 이용해 100m 떨어진 곳으로 양자 신호를 전송하고, 복원하는데 성공했다고 2018년 04월 11일 밝혔다.

 

양자 암호 통신은 광자의 편광(전기장의 방향이 균일한 빛)과 위상 양자 상태를 이용해 암호키를 부여하는 암호 통신 체계이다. 해킹이나 신호 복제를 시도하면, 양자 상태가 변형돼 정보가 파괴된다. 완벽한 보안성을 보장해 전 세계 국가 및 연구 기관이 개발에 열을 올리고 있다. 핵심 과제는 시스템 소형화이다. 기존 양자 암호 통신 시스템은 cm 크기의 벌크 광학 부품을 여러 개 조립해 소형화하기 어려웠다. ETRI는 핵심 부품인 형광 부호화 및 복호화 기능을 가로 40㎜, 세로 2㎜의 칩으로 집적해 시스템에 활용했다. 집적화 부품 및 시스템을 적용한 100m 양자 암호 통신 신호 전송 사례는 이번이 처음이다.

 

ETRI의 시스템은 성능도 뛰어나다. 100m 이상 전송 거리에서 밤의 경우, 1%의 '양자 비트 오류율'을 보였다. 양자 비트 오류율은 양자 신호를 잘못 전달하는 비율이다. 11%를 밑돌아야 양자 암호키를 생성할 수 있고, 오류율이 낮을수록 생성 속도가 빠르다. '잡음 초저감 기술'을 활용, 태양 빛의 방해를 받는 낮에도 오류율을 3%로 낮췄다. 통신 속도는 2000 킬로 비피에스(Kbps) 수준이다. 초당 2십만 비트가 넘는 암호키를 생성한다.

 

ETRI는 이번 부품 소형화 및 전송 성공으로 다양한 분야에 양자 암호 통신을 응용할 수 있게 됐다고 설명했다. 1-2년 안에 관련 기술 이전 및 상용화 수준에 근접할 것으로 보고 있다. 우선 스마트폰, 은행 ATM과 같은 근거리 통신 분야 연구에 주력하고, 장거리 통신 분야, 이동체 적용 연구도 병행한다. ETRI 광통신 부품 연구 그룹 프로젝트 윤천주 리더는 “다양한 무선 양자 통신용 부품을 집적화 하는 연구를 계속하겠다”면서 “다양한 보안 서비스, 해킹 방지에 유용하게 쓸 수 있을 것”이라고 말했다.