한국전자통신연구원(ETRI)은 해킹이나 도청이 불가능한 무선 양자암호통신용 송·수신 핵심 부품 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

ETRI 연구원이 무선양자암호통신용 집적화 칩 기반 편광 결합·분리 모듈을 시연하고 있다. / 한국전자통신연구원 제공
ETRI 연구원이 무선양자암호통신용 집적화 칩 기반 편광 결합·분리 모듈을 시연하고 있다. / 한국전자통신연구원 제공
양자암호통신은 레이저 광원으로부터 나온 광자의 세기를 줄여 단일 광자 수준으로 만든 후 수신자에게 전송해 암호키를 생성한다. 광자의 편광 및 위상 양자 상태를 생성해 전송한 후 검출함으로써 송·수신자에게 암호화된 키를 만들어주는 원리다. 중간에 해킹이나 도청을 시도하면 양자 상태가 변해 원칙적으로 해킹이나 도청이 불가능하다.

연구진이 개발한 송·수신 핵심 부품은 양자암호통신 시 암호키를 무선 전송하는데 필요한 것이다. 새로운 집적화 방식을 적용해 기존 대비 100분의 1 크기인 40㎜×2㎜ 수준으로 부품 소형화에 성공했다. 성능은 초당 1억 번(100㎒)의 빠르기로 광자를 하나씩 보내 양자 신호를 전송할 수 있다.

기존 송·수신 부품은 고가의 개별 부품을 여러개 조합해야 해 가격이 비쌌다. 이번에 연구진이 개발한 부품은 안정성 확보, 대량생산, 저가화가 가능해 양자통신 상용화에 기여할 전망이다.

연구진은 이 송·수신 핵심 부품을 이용해 2018년 초 실제 환경에서 무선양자통신을 시연할 계획이다. 앞으로 모듈 크기를 더 소형화하고 양자 암호키 생성 속도와 전송 거리를 개선할 예정이다.

윤천주 ETRI 광통신부품연구그룹 프로젝트 리더는 "차량 내 및 차량 간 보안 통신, 모바일 단말 등 다양한 기기가 통신망에 연결될 사물인터넷(IoT) 시대에 보안이 완벽 보장되는 양자암호통신으로 민감한 정보 송·수신이 가능하게 될 것이다"라고 말했다.