SKT, EU 연구비 지원받아 차세대 양자암호 기술 개발

▲SKT, EU와 협력해 차세대 양자암호 기술 개발 인포그래픽. (사진제공=SKT)

SK텔레콤이 양자암호 분야 전문성을 바탕으로 아시아 민간기업으로는 최초로 유럽연합(EU)의 연구비를 지원받는다. 유럽 3개국의 기관과 차세대 양자암호 기술을 개발하고 글로벌 표준을 선도할 방침이다.

SKT는 EU 대규모 연구기금인 ‘호라이즌 유럽’의 과제로 차세대 양자암호 기술을 개발한다고 9일 밝혔다. 이번 과제는 유럽 3개국과 공동 협력하는 다국가 프로젝트로 3년 동안 진행될 예정이다.

호라이즌은 EU에서 운영하는 대표적인 연구 기금으로 약 955억유로(약 170조원) 규모다. 우리나라는 2025년 7월 아시아 국가 최초로 준회원국으로 가입해 유럽에서 직접 예산을 지원받을 수 있게 됐다.

이번 과제 목표는 통신 보안 강화를 위해 차세대 ‘광학 집적회로(QPIC)-AI’ 기반의 양자 키 분배(QKD) 시스템을 구현하고 실증하는 것이다.

QKD는 양자 역학의 특성을 기반으로 신호를 주고받는 양쪽에서 동시에 양자 암호키를 생성 및 분배하는 기술이다. 제3자가 중간에서 가로채려는 순간 양자의 물리적 상태가 변하기 때문에 원칙적으로 해킹이 불가능해 현존하는 암호 체계 가운데 가장 보안성이 뛰어나다고 평가된다.

그러나 현재 QKD 시스템은 보급에 한계가 있다. 단일 광자 광원·간섭계 등 정밀 광학 부품들을 각각 개별 장비 형태로 조립·정렬해야 해 시스템이 크고 무거우며 구축 비용에 대한 부담이 존재한다. QKD 시스템의 소형화·구축 비용 절감은 양자 암호 통신 시장 저변 확대의 핵심 과제로 꼽혀 왔다.

이번 과제에서 SKT가 개발하는 QPIC-AI는 이 문제를 두 가지 방식으로 동시에 해결하는 기술이다. 먼저 여러 장비가 필요했던 광학 부품들을 반도체 공정 기술(PIC·광자 집적회로)로 하나의 작은 칩에 집약해 시스템을 대폭 소형화한다.

또한 임베디드 AI를 탑재해 온도·진동 등 외부 환경 변화로 흔들리는 광학 상태를 실시간으로 감지·보정함으로써 QKD 시스템의 안정성을 높인다.

반도체 공정을 통해 대량 생산이 가능해지면 단가가 낮아지고 전력 소비도 줄어들어 운용 비용도 함께 절감된다. 지금까지 주로 국방·금융 등 일부 분야에 한정됐던 QKD 기술이 더 넓은 영역으로 확산될 수 있는 기반이 마련되는 것이다.

이번 프로젝트에는 그리스 국립과학연구센터(NCSRD), 오스트리아 기술연구원(AIT), 독일의 반도체 스타트업 시노게이트UG 등 유럽 3개국의 기관들도 참여한다. SKT는 PIC 기반 QKD 시스템 개발, AI 기능 적용과 QKD 테스트베드 구축·검증을 담당하고 ETRI는 PIC 기반 QKD 송신부 및 수신부 광학계 칩 개발을 진행한다.

유럽 국가와의 공동연구는 국제 표준화에도 기여할 것으로 기대된다. 한국과 유럽은 양자암호 기술 인증 기준이 상이한데, 이번 연구를 통해 국가 간 차이를 분석한 보고서를 작성함으로써 추후 국제 표준화 기구들의 인증 기준을 하나로 통합하는 징검다리가 될 것으로 전망된다.

류탁기 SKT 네트워크기술담당은 "이번 호라이즌 과제 수주는 SKT의 양자암호 기술 연구개발 역량을 확인한 계기"라며 "SKT는 PIC 기술과 AI 기술을 접목한 차세대 QKD 시스템 개발을 통해 글로벌 양자암호 통신 시장에서 선도적 입지를 강화할 것"이라고 말했다.