ETRI, 햇빛 아래서 무선 양자암호통신 전송 성공

국내 연구진이 무선 양자암호통신을 위한 핵심 집적화 부품을 자체 기술로 개발, 햇빛이 매우 강한 실제 환경에서도 양자 신호를 전송하고 복원하는데 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 해킹을 원천적으로 차단할 수 있는 차세대 보안통신기술인 무선 양자암호통신기술을 이용해 연구원 1동 옥상 100m 이상의 거리에서 야간 뿐만 아니라 낮에도 양자 신호인 광자를 전송하고 복원하는데 성공했다고 밝혔다.

ETRI가 개발한 무선 양자암호통신 시스템 기술은 빛의 알갱이인 광자(Photon)에 정보를 담아 전송하고 복원하여 암호키를 생성하는 기술이다. 양자암호통신은 제 3자가 데이터를 탈취할 경우, 양자 정보가 변해 해킹이나 도청이 원천적으로 불가능하다.

ETRI는 100m 이상의 전송 거리에서 밤의 경우 1%, 낮에는 3% 수준의 우수한 양자비트오류율을 유지하는데 성공했다.

연구진은 초당 2십만 비트 이상의 암호키 생성이 가능한 200kbps 수준의 기술을 확보했다.

일반적으로 양자 신호를 잘못 전달하는 비율을 나타내는 양자비트오류율이라 하는데 11% 이하이면 양자 암호키를 생성할 수 있다. 오류율이 낮을수록 더욱 빠른 속도로 암호키를 생성할 수 있으며 3%의 양자비트오류율은 우수한 성능이다.

또한 양자암호통신을 통해 생성한 암호키는 저속의 암호키를 이용해 고속의 데이터를 암호화하는 용도로 사용되기 때문에 이번에 확보한 암호키 속도는 수십 Gbps급 데이터 전송에도 충분히 활용 가능하다.

무엇보다 양자 신호보다 훨씬 더 강한 태양 빛이 있는 낮에도 성공적으로 양자 신호를 복원했다는 점에서 큰 의미가 있다.

ETRI 연구진은 잡음 초저감 기술을 개발, 적용해 낮에도 3% 이하의 양자비트오류율을 나타내는 양호한 결과를 얻었다고 설명했다. 아울러 자체적으로 개발한 수 cm 수준의 집적형 양자암호통신용 핵심 부품을 시스템에 적용해 상용화에 더욱 다가섰다는 평가를 받는다.

무선 양자암호통신 핵심 부품의 소형화는 드론 기반 시스템, 소형 단말 시스템 등 향후 다양한 분야에 양자암호통신이 응용되기 위한 필수적인 핵심 기술이다.

ETRI가 개발한 무선 양자키분배 시스템은 실환경 구동에 필요한 기술을 상당부분 확보한 만큼 현재 단계에서 핵심 기술의 이전이 가능하며 1~2년 내에 상용화에 더욱 가까워 질 수 있다. 향후 이 기술은 스마트폰과 은행 ATM처럼 가까운 거리 내의 통신시 활용 가능할 전망이다.