[뉴스비전e 이진구 기자] ICT 시장에서 보안에 대한 중요성이 높아지면서 양자암호통신 시장에 대한 기대감이 확산되고 있다.

‘양자암호통신’은 인터넷에서 암호화 구조로 얽혀 있는 양자로 전송된 메시지로, 전송구간에서 도·감청이 불가능해 차세대 통신 보안 기술로 각광 받고있다.

양자 암호는 무작위로 생성되고 딱 한 번만 읽을 수 있는 까닭에 송신자와 수신자 외에는 정보를 정확히 읽을 수 없으며, 외부에서 개입하거나 해킹을 시도할 경우 양자 상태가 흐트러지면서 정보가 깨지고 해킹 시도는 곧바로 발각된다.

뱅킹, 정보 보안 뿐만 아니라 5G 통신망을 이용한 커넥티드카, 집의 보안과 가전을 컨트롤할 ICT, 나아가 휴머노이드에 암호기술이 적용된다는 점을 고려할때 양자 암호기술은 매우 중요하다.

이에 따라 통신사의 기간통신망은 물론, 행정·국방·금융·의료 등 정보 보안이 꼭 필요한 다른 산업에서 양자암호통신 서비스의 활용도가 점차 높아질 것으로 예상되고 있다. 

양자 암호는 절대 노출되지 않고 또 완벽한 보안이 가능한 암호체계로 상대방 국가나 기업이 양자컴퓨터를 보유하고 있다면 당연히 우리는 양자암호 기술을 필수적으로 가지고 있어야 한다.

현재 안전하다고 믿고 사용하고 있는 암호를 빠른 속도로 풀 수 있는 양자컴퓨터가 나올 경우 이를 막을 새로운 암호 체계가 필요한 데 이를 막을 수 있는 '방패' 역할을 할 수 있는 암호체계가 바로 '양자암호'다.

야노경제연구소는 세계 양자정보통신 시장이 2020년 3조4,000억원에서 2030년 35조원 규모로  확대될 것으로 전망했다.

특히 양자암호통신 시장이 2020년 1조5,800억원에서 2030년 22조1,200억원으로 가장 큰 시장을 형성할 것으로 예상했다.

또한, Market Research Media는 한국 시장 규모는 오는 2021년부터 빠르게 성장해 2025년 약 1조 4,000억 원에 달할것으로 전망했다.

이에따라, 미국, 일본, 중국 등 주요국가들이 앞다투어 양자컴퓨터 및 양자암호통신기술 개발에 대대적인 발전을 추진하고 있다.

중국이 해킹이 불가능한 차세대 통신기술 '양자 암호 통신'을 적용한 위성을 세계 최초로 쏘아 올리고, 미국과 유럽 각국이 양자 컴퓨팅·통신 등 양자 정보통신 기술 개발에 막대한 예산을 쏟아부으며 주도권 경쟁을 펼치고 있다.

▲ 양자암호통신 시장의 퍼스트 무버 중국

중국의 즈옌컨설팅에 따르면 중국 양자 통신의 단기시장 규모는 100~130억 위안, 장기적으로는 시장 규모가 1,000억 위안을 돌파할 것으로 전망했다.

중국의 세계 최초 양자통신 위성은 지난 2012년부터 5년 동안 2900억원을 투입키로 한 중국 과학기술부의 대표 성과로 꼽힌다.

2003년부터 양자암호통신에 투자해 온 중국은 지난해 8월 양자암호통신 위성인 묵자호4 를 발사해 지구 궤도에 올리는 등 글로벌 시장에서 선두주자로 자리 매김을 하고 있다.

이어 최근 양자암호통신 위성을 이용해 1,203㎞ 떨어진 지역에 양자 정보를 순간이동 시키는 실험에도 성공했다.

중국 정부는 양자통신 위성 발사와 함께 베이징(北京)과 상하이(上海) 간에 양자통신 네트워크 구축을 완료지상의 하는 등 양자통신망 건설도 본격화 했다.

미국 국방부의 2013~2017년 과학기술발전 5개년 계획 중, ‘양자정보 및 제어기술’은 이미 미래 6대 중점 연구영역에 포함돼 이미 미국 국방 6대 기술방향 중 하나로 자리매김했다.

 

이런 정부의 정책과 함께 미국의 글로벌 기업들 역시 대대적인 투자와 함께 기술개발에 뛰어들고 있다.

 

마이크로소프트는 대량의 자금과 자원을 투입해 양자 컴퓨터를 연구하고 있다. 현재, 마이크로소프트는 이미 기본 양자 비트모듈 단원을 설계해낼 수 있고, 양자 컴퓨터 완제품 개발 준비를 끝냈다.

 

IBM은 최근 2년 동안 양자컴퓨터에 대량의 자원을 집중시켰고, 5월초 최초로 클라우드 기반 양자컴퓨터를 대중에게 공개했다. IBM은 몇 년 안에 양자컴퓨터에 사용할 수 있는 랩온어칩(lab on a chip) 개발을 계획하고 있다.

 

구글은 '하이브리드' 방식 양자컴퓨터를 5년 안에 상용화하겠다고 밝혔다. 양자 특유 불안정성 때문에 상용화에 10년 이상 걸리는 디지털 방식 대신 하이브리드를 채택해 기간을 5년 이내로 단축하겠다는 것이다.

 

▲ SKT가 양자암호통신의 장거리 시연에 성공한데 이어 KT·삼성전자도 가세

 

SKT에 이어 KT까지 가세하면서 우리나라 양자정보통신 기술과 산업 기반 확대는 물론 양자 산업 경쟁력 제고의 변곡점이 될 전망이다.

 

SKT는 국내 최초로 양자암호통신 전용 중계기를 활용해 분당에서 용인 수원까지 왕복 112㎞구간에서 양자암호키 전송에 성공했다.

 

양자암호통신 전용 중계장치(Trusted Repeater)를 개발하고, 80㎞ 이상 양자암호키를 전송할 수 있게 설정해 올 해 말 전용 중계장치를 자사 상용 망에 일부 적용하고, 양자암호통신 서비스 커버리지를 점차 확대할 계획이다.

 

KT는 한국과학기술연구원(KIST)5)과 공동으로 수원 한국나노기술원에 양자통신 응용연 구센터를 개소하고, 양자암호통신을 상용 네트워크에 적용하고 새로운 서비스 모델 발굴에 나섰다.

 

지난해부터 KIST와 유선망 양자암호통신 실용성 검증을 진행해 계절이나 환경 변화, 장시간 사용 등 실제 환경에서 시스템 안정성을 평가했다.

 

삼성전자도 양자컴퓨터 기술 개발에 들어간다. 이에 앞서 삼성종합기술원(종기원)은 '국제연구지원(GRO)' 과제로 양자컴퓨터를 선정하고 이달 초 아이디어 공모를 완료했다. 양자컴퓨터 과제 담당 기업은 삼성전자다.

삼성전자는 해외 대학 연구진과 9월부터 공동 연구를 시작한다. 해외 대학 연구진에는 연 최고 10만달러(약 1억1000만원)를 지원한다. 지식재산권도 공동 소유한다. 양자컴퓨터 선행 연구를 넘어 조기 상용화를 목표로 하고 있다.