5시간 전
양자암호통신 상용화 '성큼'…작아진 칩, 넓어진 무대
2026.07.02 11:07
[디지털데일리 강소현기자] 최신 양자과학기술 트렌드를 조망하는 '퀀텀 코리아 2026'이 2일 개막했다.
기업들이 지난해부터 상용화 단계에 본격 돌입하며 실제 적용 가능한 수준의 장비 개발에 속도를 내온 만큼, 양자암호칩 등 소형화된 양자암호통신 장비가 이번 전시의 핵심으로 떠오를 전망이다.
◆ 상용화 단계 접어든 양자암호통신…LGU+ 불참
'퀀텀 코리아 2026'은 글로벌 양자기술 동향을 공유하는 국제 행사로, 국내외 기업·기관이 전시관과 컨퍼런스를 통해 최신 성과를 선보인다. DDP에서 4일까지 3일간 열린다.
올해 4회째를 맞은 이번 행사에는 한국IBM, 아이온Q, SK텔레콤, KT, 서울대, KAIST, KRISS, ETRI, NRF 등 국내외 산·학·연 57개 기업·기관이 참여한다. 지난해 전시에 참가했던 LG유플러스는 올해 불참했으며, 대신 LG CNS가 전시관을 꾸렸다.
양자기술은 크게 양자컴퓨팅·양자암호통신·양자센싱으로 분류된다. 국내에선 SK텔레콤·KT·LG유플러스 등 통신 3사를 중심으로 상용화가 활발히 진행 중이며, 특히 양자암호통신 분야에서 선도적 지위를 구축하고 있다. 국내 통신사들은 세계 최초로 양자암호 전용회선을 구축하기도 했다.
양자암호통신은 크게 QKD(양자암호키분배)와 PQC(양자내성암호)로 구분된다. QKD는 양자의 물리적 특성을 이용해 암호키를 안전하게 전달하는 기술이며, PQC는 양자컴퓨터로도 해독하기 어려운 수학 알고리즘 기반 암호 기술이다. 통신 3사 모두 두 기술을 개발 중이지만, SK텔레콤과 KT는 QKD에, LG유플러스는 PQC에 무게를 두고 있다.
◆ ‘QKD 확산’ 걸림돌 넘는다…SKT, QPIC-AI 기반 QKD 전시
SKT는 이번 전시에서 광집적회로(PIC) 기반 양자키분배(QKD)를 전면에 내세운다. 최근 SK텔레콤은 유럽연합(EU) 연구개발 프로그램인 '호라이즌 유럽(Horizon Europe)' 양자 프로젝트에 참여해 차세대 'QPIC-AI(Quantum Photonic Integrated Circuit-AI)' 기반 QKD 시스템을 구현·실증한다고 밝히 바 있다.
PIC는 레이저와 변조기, 광분배기 등 여러 광학 부품을 하나의 반도체 칩에 집적하는 기술이다. 현재 QKD 시스템 가격의 상당 부분은 광학 부품이 차지하는데, PIC를 적용하면 광학계 상당 부분을 칩 수준으로 집적할 수 있어 비용과 전력 소모를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
PIC 기반 QKD의 또 다른 특징은 AI다. 현재 QKD 시스템은 온도·진동·광섬유 상태 변화 등에 민감하게 반응한다. 작은 환경 변화만으로도 광학 상태가 달라질 수 있어 지속적인 보정 작업이 필요하다.
실제 시스템을 구축·운영하는 과정에서는 이 같은 안정성 확보가 기술 상용화의 핵심 과제로 꼽힌다. AI는 이같이 확산 과정에서 남아 있는 과제인 광학계 안정화 문제를 해결하는 데 초점이 맞춰져 있다.
QRNG의 소형화도 눈길을 끈다. SK텔레콤은 10Gbps급 고성능 QRNG를 10×10㎟ 크기의 초소형 칩에 구현했으며, 송신부·수신부·QRNG 광학계를 통합한 일체형 QKD 칩도 개발하고 있다.
양자보안 솔루션으로는 Q-HSM(Quantum Hardware Security Module)과 Q-SSE(Quantum Security Service Edge)를 공개한다. Q-HSM은 QRNG와 물리적 복제방지(PUF), 양자내성암호(PQC)를 결합한 하이브리드형 양자암호칩이다. Q-SSE는 QRNG와 PQC 기반으로 제로트러스트 접근 제어와 대규모언어모델(LLM) 서비스 보안을 지원하는 솔루션이다.
◆KT, 무선 QKD로 항공·우주까지 확장…10㎞ 벽 넘는다
KT는 부스 전면에 '무선' 양자암호키분배(QKD) 장비를 내세운다. 무선으로 연결되는 장비는 서로 정확히 마주봐야 하는데, KT의 장비는 모터를 달아 정렬 상태를 자동으로 유지하는 것이 특징이다.
기존에 지상용으로 한정됐던 양자암호통신 기술을 항공·우주에서도 쓸 수 있도록 구현한 것이 핵심이다. 무선 QKD는 데이터 통신이 끊기는 전시 상황에 대비해 위성에 탑재하거나, 보안이 중요한 군부대 등에서 활용될 것으로 기대된다.
KT는 2022년 5월 1km 무선 QKD 시연에 성공한 데 이어 최근 2km 시연에도 성공했다. 현재는 대기층 통과 거리인 10km 국내 무선 QKD 기술 개발을 추진 중이다. 대기층에서 빛이 산란해 데이터 손실이 발생하는 문제가 있는데, 이 10km 구간만 극복하면 이후 거리를 늘리는 것은 어렵지 않다는 설명이다.
유선 QKD 경쟁력도 갖췄다. QKD 장비는 통상 암호키 생성률로 성능을 비교하는데, KT는 지난해 초당 15만 개(150kbps)의 암호키를 생성하는 장비를 개발해 이 부문 최고 스펙을 확보한 바 있다.
PQC에서도 공공·금융·국방 등 다양한 산업분야에 적용한 양자암호통신 서비스 실증사례도 선보인다. 대표적인 사례는 과학기술정보통신부와 한국인터넷진흥원(KISA)이 주관하는 ‘2026년 양자내성암호 시범전환 지원사업’의 국방 주요 시스템에 PQC를 적용한 것이다.
이와 함께 ▲서울-부산 간 이기종 양자암호통신 연동 실증 ▲신한은행 하이브리드 양자보안망 ▲국립암센터 AI 의료데이터 암호화 사업도 현장에서 확인할 수 있다.
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