무선 양자암호통신 실환경 100m 전송 성공

↑ 무선양자암호통신 기술을 시연하고 있는 ETRI연구진

국내 연구진이 무선 양자암호통신기술을 이용해 100m 이상 거리에서 양자 신호를 전송하고 복원하는데 성공했다.
한국전자통신연구원(ETRI) 연구진은 무선 양자암호통신을 위한 핵심 집적화 부품을 자체 기술로 개발해 연구원 1동 옥상에서 야간 뿐 아니라 낮에도 100m 거리에서 양자신호인 광자를 전송하고 복원하는데 성공했다고 11일 밝혔다.
연구진이 개발한 무선 양자암호통신 시스템 기술은 빛의 알갱이인 광자에 정보를 담아 전송하고 복원하여 암호키를 생성하는 기술이다. 제 3자가 데이터를 탈취할 경우, 양자 정보가 변하게 되어 해킹이나 도청이 원천적으로 불가능하다. 연구진은 100m 이상의 전송 거리에서 밤의 경우 1%, 낮에는 3% 수준의 우수한 오류율을 유지하는데 성공했다. 연구진은 초당 2십만 비트 이상의 암호키 생성이 가능한 200kbps 수준의 기술을 확보했다. 일반적으로 양자 신호를 잘못 전달하는 비율을 나타내는 양자비트오류율이라 하는데 11% 이하이면 양자 암호키를 생성할 수 있다. 오류율이 낮을수록 더욱 빠른 속도로 암호키를 생성할 수 있다. 연구진은 "3%의 양자비트오류율은 아주 우수한 성능"이라고 전했다. 또한 양자암호통신을 통해 생성한 암호키는 저속의 암호키를 이용하여 고속의 데이터를 암호화하는 용도로 사용되기 때문에 이번에 확보한 암호키 속도는 수십 Gbps급 데이터 전송에도 충분히 활용 가능하다고 덧붙였다. 이번 발표는 양자 신호보다 훨씬 더 강한 태양 빛이 있는 낮에도 성공적으로 양자 신호를 복원했다는 점에서 큰 의미가 있다.

↑ 무선양자암호통신 기술을 시연하고 있는 ETRI연구진

ETRI는 지난해 말, 자체적으로 개발한 수 cm수준의 집적형 양자암호통신용 핵심 부품을 시스템에 적용해 상용화에 더욱 다가섰다는 평가를 받았다. 무선 양자암호통신 핵심 부품의 소형화는 드론 기반 시스템, 소형 단말 시스템 등 향후 다양한 분야에 양자암호통신이 응용되기 위한 필수적인 핵심 기술로 꼽힌다. 연구진은 "향후, 본 기술은 스마트폰과 은행 ATM처럼 가까운 거리 내의 통신시 활용 가능하다"고 설명했다.
다만, 연구진은 무선 양자암호통신 시스템이 단거리 뿐만 아니라 장거리 통신 등의 다양한 분야에 상용화되기 위해서는 추가적으로 장거리 양자 신호 전송 연구, 이동체 양자 통신 기술 연구 및 암호화기와 복호화기를 포함한 현대 암호통신과의 융합 기술 개발이 필요하다고 주문하고 있다. 윤천주 ETRI박사는 "무선 양자통신용 광원과 편광부호화용 모듈, 편광복호화용 모듈과 단일광자검출기까지 집적화된 초소형 무선양자암호통신 송수신 부품을 연구 개발해 소형 단말, 단거리 서비스 연구 기술 개발을 계속 진행할 예정"이라며 "소형 무선양자암호통신 송수신 부품을 활용하여 전송 거리를 더욱 증가시킬 수 있는 기술뿐만 아니라 자동차나 드론과 같은 이동체 등에서도 사용될 수 있는 무선양자암호통신 시스템을 개발할 계획"이라고 말했다.
[원호섭 기자]