양자·AI 기술 결합 및 PIC 기술 기반 양자암호 통신 저변 확대 기대
SK텔레콤이 유럽연합(EU)의 대형 연구개발 프로젝트에 참여하며 차세대 양자암호 통신 기술 확보에 나선다. 인공지능(AI)과 반도체 공정을 접목한 새로운 양자암호 시스템 개발을 통해 글로벌 양자 보안 시장 주도권 경쟁에 본격적으로 뛰어드는 모습이다.
9일 업계에 따르면 SK텔레콤은 EU 연구혁신 프로그램인 '호라이즌 유럽' 지원 과제에 선정돼 차세대 양자키분배(QKD) 기술 개발 프로젝트를 수행한다. 한국 기업이 양자암호 분야 연구 역량을 인정받아 호라이즌 프로그램의 지원을 받게 된 것은 이례적인 사례로 평가된다.
이번 프로젝트는 한국과 유럽 연구기관들이 참여하는 국제 공동연구 형태로 진행된다. 향후 3년 동안 차세대 보안 통신 환경 구축을 목표로 AI 기반 양자암호 시스템의 설계와 실증 작업이 추진될 예정이다.
연구의 핵심은 'QPIC-AI' 기반 양자키분배 기술 개발이다. 양자키분배는 양자역학 원리를 활용해 통신 당사자 간 암호키를 안전하게 생성·공유하는 기술이다. 중간에서 정보를 가로채려는 시도가 발생하면 양자 상태가 즉시 변하기 때문에 해킹 여부를 실시간으로 확인할 수 있는 차세대 보안 기술로 꼽힌다.
다만 기존 양자암호 시스템은 복잡한 광학 장비와 높은 구축 비용이 상용화의 걸림돌로 지적돼 왔다. 여러 개의 정밀 광학 장치를 별도로 설치하고 조정해야 해 장비 규모가 크고 운영 효율성도 떨어졌기 때문이다.
SK텔레콤은 이를 해결하기 위해 광자집적회로(PIC) 기술을 활용한다. 기존에 분산돼 있던 광학 부품들을 하나의 반도체 칩 안에 통합해 장비를 획기적으로 소형화하는 것이 목표다. 이는 과거 대형 카메라 시스템이 스마트폰용 카메라 모듈로 집약된 것과 유사한 개념이다.
여기에 AI 기술도 적용된다. 시스템 내부에 탑재된 AI가 온도 변화나 진동 등 외부 환경으로 인한 광학 신호 변화를 실시간으로 분석하고 자동 보정함으로써 양자암호 통신의 안정성과 신뢰성을 높이게 된다.
업계는 이번 기술이 상용화될 경우 양자암호 시장의 대중화를 앞당길 수 있을 것으로 보고 있다. 칩 기반 생산 체계가 구축되면 대량 생산이 가능해지고 비용 절감 효과도 기대할 수 있어서다. 그동안 국방과 금융 등 일부 고보안 분야에 제한적으로 활용됐던 양자암호 기술이 일반 산업 분야로 확대될 가능성도 커진다.
프로젝트에는 그리스 국립과학연구센터(NCSRD), 오스트리아 기술연구원(AIT), 독일 반도체 스타트업 시노게이트UG 등이 참여한다. 각 기관은 AI 기반 광학 제어, 키 관리 시스템, 회로 설계 등을 담당하며 SK텔레콤은 PIC 기반 양자암호 시스템 개발과 테스트베드 구축을 맡는다. 한국전자통신연구원(ETRI)도 광학 칩 개발을 지원한다.
이번 연구는 기술 개발뿐 아니라 국제 표준화 측면에서도 의미를 갖는다. 현재 국가별로 상이한 양자암호 인증 체계를 비교·분석하고 공동 연구 결과를 축적함으로써 향후 글로벌 인증 기준 마련에도 기여할 것으로 기대된다.
SK텔레콤은 국내에서 가장 오랜 기간 양자암호 기술 연구를 이어온 기업 중 하나다. 2011년부터 관련 기술 개발에 투자해 왔으며, 유선 양자암호를 무선·위성 통신 영역으로 확장하는 연구와 양자난수생성기(QRNG) 개발 등을 추진하고 있다. 최근에는 양자내성암호(PQC)를 적용한 보안 솔루션을 선보이며 국방·공공 시장 공략도 강화하고 있다.
