"도청 걱정 끝"…표준연·보안기술연, 양자직접통신 기술 구현

/자료=한국표준과학연구원

국내 연구진이 도청 걱정이 필요 없는 '양자직접통신' 기술을 개발했다.

4일 한국표준과학연구원에 따르면 한국표준과학연구원과 국가보안기술연구소 공동연구팀은 국가용 양자암호 시험통신망에서 양자직접통신 기술을 구현하는데 성공했다. 양자직접통신은 양자통신의 한 방식으로 세계적으로도 기초 연구단계에 있는 첨단 통신 기술이다.

양자통신은 빛의 가장 작은 단위인 광자에 정보를 실어 도청 가능성을 차단한다. 양자직접통신은 암호와 메시지를 분리하지 않고 비밀 메시지를 양자채널을 통해 직접 전달할 수 있다.

기존 양자통신 기술에서는 발신자와 수신자가 무작위의 암호를 나눠 갖는데, 사용자가 늘어날수록 대량의 비밀키를 관리해야 하는 어려움이 있었다.

이번에 개발된 양자직접통신 기술은 비밀 메시지를 직접 보냄으로써 사용자 증가에 따른 비밀키 관리 문제가 생기지 않는다. 공동연구팀은 전에 없던 독창적인 방식의 양자직접통신 기술을 고안했다.

공동연구팀은 20km에 달하는 표준연-한국과학기술정보연구원-보안기술연의 국가용 양자암호 시험통신망에서 양자직접통신 기술을 구현했다.

표준연 연구진이 양자통신 구현을 위한 단일광자 광원과 측정 장비, 보안기술연 연구진은 시스템 구축과 통신망 구현을 맡았다. 양자직접통신 발신부는 표준연, 수신부는 보안기술연에 설치됐다.

실험 결과 수백 Hz(헤르츠)의 보안 정보가 전송됐으며, 통신 보안성의 척도인 양자비트에러율(QBER)은 기존 양자키분배 방식과 비슷한 수준인 3~6%로 측정됐다.


표준연 박희수 양자기술연구소장은 "우리 기술로는 최초로 첨단 양자통신 기술을 구현해낸 것은 기관 간 원활한 융합연구가 이뤄졌기에 가능했다"며 "이번 성과는 양자통신 요소기술뿐만 아니라 양자컴퓨팅 기술 개발을 위한 시금석이 될 것"이라고 말했다.

공동연구팀은 이번 연구로 국내외 특허 6건을 확보했다. 연구성과는 국제학술지 '옵틱스 익스프레스'(Optics Express), '메트롤로지아'(Metrologia) 등에 게재됐다.