中 연구팀, 고난도 ‘양자암호통신’ 한계 넘었다… 100㎞ 거리서 성공 작성일 02-06 56 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">통신 기술에 양자역학 원리 응용<br>‘장치 독립적 양자키분배’ 구현<br>입출력 상태만으로 해킹 여부 판단<br>한국도 양자 분야 역량 확보 나서… 2035년까지 기업 2000개 육성</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="FfJay3V7uH"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e770a483c313c398d2a4d6ff3f0a82067d06047539a750cc8caf31dae0232c2a" dmcf-pid="34iNW0fzuG" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="양자암호통신은 누군가 도청하려고 하면 사용자가 이를 바로 감지할 수 있어 이론적으로 해킹, 도청이 불가능한 전략기술이다. 게티이미지뱅크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/donga/20260206043516530xrtr.jpg" data-org-width="2953" dmcf-mid="tEEO02J6FX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/06/donga/20260206043516530xrtr.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 양자암호통신은 누군가 도청하려고 하면 사용자가 이를 바로 감지할 수 있어 이론적으로 해킹, 도청이 불가능한 전략기술이다. 게티이미지뱅크 </figcaption> </figure> <div contents-hash="77d08ed74ff1aab0aafe9b928f888b636e90954976f1b82b77f5e196a870c123" dmcf-pid="08njYp4qzY" dmcf-ptype="general"> 중국 과학자들이 미래 전략기술로 꼽히는 양자기술의 핵심 ‘양자암호통신’을 도시 간 거리에서 구현하는 데 성공했다. 100km 거리에서 기술 장벽이 매우 높은 방식으로 세계 최고 수준의 성능을 보였다는 분석이 나온다. </div> <p contents-hash="79cb04b227cbc639842475061ec92831cc60288fc9a6831daec3e949e5cc2f38" dmcf-pid="p6LAGU8B7W" dmcf-ptype="general">판젠웨이 중국과학기술대 교수팀은 광섬유로 연결된 100km 거리에서 고난도 양자암호통신 기술로 꼽히는 ‘장치 독립적 양자키분배(DI-QKD)’ 통신 구현에 성공하고 연구 결과를 5일(현지 시간) 국제학술지 ‘사이언스’에 공개했다. 기존 양자암호통신 기술의 한계를 뛰어넘는 기술로 평가된다. 양자암호통신은 이론적으로 도청이나 해킹이 불가능한 ‘완벽 보안’을 구현하는 차세대 통신 기술이다.</p> <p contents-hash="f4cddf5884aacce393fe496d390104901f34889857cd517216686b2de5e099ed" dmcf-pid="Uorhu4Lx3y" dmcf-ptype="general">연구를 이끈 판 교수는 양자정보과학의 근본적인 특성과 기술 응용 가능성을 밝혀 2022년 노벨 물리학상을 수상한 오스트리아 과학자 안톤 차일링거의 제자다. 중국에 복귀한 후 양자과학기술 발전을 진두지휘하고 있다.</p> <p contents-hash="ad91dc9e0bc7005efb53cf907c326b6d8fe0437e9e428638b7303d6c94e15e94" dmcf-pid="ugml78oMUT" dmcf-ptype="general"><strong>● 이론에 그쳤던 고난도 양자통신 실현</strong></p> <p contents-hash="cee56981aeac4b946362b29d799a6d5e72fc09ad4cd5a26b0602f491b93906e9" dmcf-pid="7asSz6gRFv" dmcf-ptype="general">양자역학 원리를 통신 기술에 응용한 양자통신은 절대적인 보안성을 확보하는 미래 네트워크 혁신 기술로 꼽힌다. 어떤 물리적 상태가 정해지지 않고 확률적으로 존재하는 ‘양자 중첩’, 양자 중첩 상태가 서로 영향을 줄 수 있도록 연결되는 ‘양자 얽힘’ 등의 특성을 활용해 기존 통신과 암호 기술의 한계를 극복한다.</p> <p contents-hash="da1c7b39f75a4903e2357d868a8bd7c5e9fe1a356d82d5db16b5afacde962116" dmcf-pid="zNOvqPaeuS" dmcf-ptype="general">통신 해킹은 제3자가 수많은 광자(빛의 입자)의 형태로 전송 중인 데이터 일부를 중간에 빼돌리거나 정보만 복사하고 다시 흘려보내는 방식으로 이뤄진다.</p> <p contents-hash="623138c77fbc64cc89f3b822dee4b002e8cc5101ebae0a62727c69c6dad51e80" dmcf-pid="qjITBQNdFl" dmcf-ptype="general">양자키분배(QKD)는 두 사용자가 양자 상태의 암호화 키를 나눠 갖는 방식이다. 누군가 도청하려고 하면 암호화 키의 상태가 변질되고 되돌릴 수 없기 때문에 사용자가 이를 바로 감지할 수 있다. 통신선로상에서는 해킹이 불가능하지만 약점은 남아 있다. 제3자가 QKD 송수신기 등 장비 자체의 불완전성을 파고들어 공격할 가능성이 있기 때문이다.</p> <p contents-hash="2dda9c9bd6cdd292d1f8fafc648c7824e253d944e9e8608993055bedd2705e51" dmcf-pid="BACybxjJ3h" dmcf-ptype="general">반면 DI-QKD는 장비의 신뢰도와 관계없이 통신 입력과 출력 상태를 분석하는 것만으로도 해킹 여부를 판단할 수 있는 고난도 양자암호통신 기술이다. QKD는 믿을 수 있는 장비라는 가정하에 절대 보안이 담보되지만 DI-QKD는 제3자가 조작한 불완전한 장비라 하더라도 정보의 보안을 지킬 수 있다.</p> <p contents-hash="1cbeffeff3c48eb8741d5d3a83a672086de23453b3fe640228393e78af3f426c" dmcf-pid="bchWKMAizC" dmcf-ptype="general">DI-QKD는 양자 얽힘 수준이 매우 높은 광자 쌍인 ‘벨 쌍(Bell pairs)’을 안정적으로 생성해 멀리 전송하는 것이 핵심이다. 장거리 이동 과정에서도 얽힘을 유지하고 신호의 손실을 줄이는 등 기술적 난도가 기존 QKD보다 월등히 높다.</p> <p contents-hash="6d8b8474409248810896b5f5488c2dffe5c3105a31723c8744f9361c1b4e940e" dmcf-pid="KklY9Rcn7I" dmcf-ptype="general">연구팀은 잡음(노이즈)을 정교하게 억제하고 광섬유에서 발생하는 신호 손실을 제어해 100km 거리에서 광섬유를 통해 연결된 원자들 사이에 DI-QKD를 구현하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="6fc0a285be2a61ffac54d173027561152a1953acbfa0e4808d7fd02faf81dd12" dmcf-pid="9asSz6gRUO" dmcf-ptype="general">한상욱 한국과학기술연구원(KIST) 양자기술활용연구거점사업단장은 “DI-QKD 이론 연구는 오래전부터 제시됐지만 기술적 장벽이 높아 실험으로 보이는 것은 매우 어려웠다”며 “실제 통신 파장대에서 DI-QKD가 가능하다는 것을 보여준 최초의 실험으로 성능 지표가 세계 최고 수준으로 보인다”고 평가했다. QKD 기술의 연장선인 DI-QKD의 예상 활용 분야는 보안이 중요한 군 통신시스템 등으로 비슷하다. 실용화 단계까지 가려면 오류율을 줄이고 암호키 생성 효율을 개선해야 한다.</p> <p contents-hash="be560cfcac863ac261ebc3f8848d93a14e85db7d6e5854334cb2d5d9c15ae925" dmcf-pid="2NOvqPaeUs" dmcf-ptype="general"><strong>● 국내 양자과학기술도 ‘박차’</strong></p> <p contents-hash="45a1c80c87c7d46f0d0d0e7fc26c797e121b3e2f0ccbe0d657032ac2d86388ca" dmcf-pid="VjITBQNd7m" dmcf-ptype="general">국내에서도 양자 분야 역량을 확보하려는 움직임이 본격적으로 이뤄지고 있다. 정부는 지난달 양자 분야 기술, 인력, 인프라 확보를 위한 장기 목표인 ‘제1차 양자과학기술 및 양자산업 육성 종합계획’을 발표했다. 2035년까지 양자 분야 인력 1만 명과 양자 활용 기업 2000개를 육성하겠다는 계획 등이 담겼다.</p> <p contents-hash="c8cdeba84bfd8b715c2dbb01ae9f65d285cd234c6aedbbae2a71b11509bf71e3" dmcf-pid="fACybxjJ7r" dmcf-ptype="general">배경훈 부총리 겸 과학기술정보통신부 장관은 1월 29일 열린 ‘양자종합계획 발표 및 양자기술 협의체 출범식’에서 현재 방식으로 인공지능(AI) 대형언어모델(LLM)의 성능을 높이는 데는 한계가 있다고 진단하며 “양자기술과 AI의 융합으로 새로운 가능성을 찾을 수 있을 것”이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="8ab92b6cbe70e5219bdbb32399f1fa5d9febb0c8140c9871393b30815981a04c" dmcf-pid="4chWKMAiFw" dmcf-ptype="general">정부는 양자통신 기술을 행정·국방·금융 등 국가 인프라와 직결된 분야로 판단하고, 국내 이동통신사와 실증 사업을 통해 신뢰도를 확보하겠다는 방침이다.</p> <p contents-hash="804c66afb7da3e335acd8acd0abe2e6874f18a53b666a3b134127d738d5d7ec2" dmcf-pid="8klY9RcnuD" dmcf-ptype="general">이병구 동아사이언스 기자 2bottle9@donga.com </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아일보. 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