최근 LG유플러스는 한국과학기술원(KAIST), 국내 양자컴퓨팅 소프트웨어 개발업체인 ‘큐노바(Qunova)’와 함께 양자컴퓨터를 활용해 6G 저궤도 위성 네트워크를 최적화하는 연구에 성공했다고 밝혔다. LG유플러스 임직원이 6G 저궤도 위성 네트워크를 연구하는 모습. (사진=LG유플러스)
국내 이동통신 3사가 양자 기술을 적극 활용하고 있다. 양자컴퓨터로 6세대 이동통신(6G) 위성 네트워크를 최적화하거나 양자보안통신 표준화에 나서기도 한다. 양자암호에 기반을 두고 보안을 둔 가상사설망 기술을 상용화를 이뤄낸 사례도 있다.
■ LG U+, KAIST·큐노바와 양자컴퓨터 활용 6G 위성 네트워크 최적화 성공
28일 이동통신 업계에 따르면 ‘양자’ 기술이 화두로 떠오른 가운데, LG유플러스(LG U+)는 한국과학기술원(KAIST), 양자컴퓨터 소프트웨어 전문기업 ‘큐노바’와 양자컴퓨터로 6G에 쓰이는 저궤도 위성 네트워크를 최적화하는 연구에 성공했다.
LG U+는 세계 최초로 상용화한 캐나다 ‘디웨이브’의 양자컴퓨터를 활용해 지상에 있는 기지국부터 위성까지 네트워크 전 구간을 최적화할 수 있는 알고리즘을 확보했다.
이를 활용하면 기존 대비 약 600배 빠르게 네트워크 최적화 경로를 계산할 수 있다. 지상국에서 위성을 거쳐 다시 지상국으로 연결되는 네트워크 도달 거리도 약 18％ 단축할 수 있다고 LG U+는 설명했다.
LG U+ 관계자는 “위성통신 환경에서도 이용자 체감속도 1Gbps 이상, 종단 간 지연시간 5㎳ 이하의 초성능·초정밀 서비스를 구현할 수 있다는 점을 확인했다”고 했다.
6G 저궤도 위성 네트워크는 500∼1만㎞ 고도에 있는 위성을 사용할 때 원활한 서비스를 위해서는 지상국과 위성 간, 위성과 위성 연결에서 발생할 수 있는 다양한 변수를 실시간으로 반영해 최적화해야 한다. 양자컴퓨터를 활용하면 이러한 것을 빠르게 바꿀 수 있다는 것이다.
이상헌 LG유플러스 NW선행개발담당은 “네트워크 경쟁력을 확보하기 위해 6G와 양자통신 분야에 대한 연구를 지속해서 추진할 것”이라고 말했다.
■ SKT, 사피엔스와 ‘양자 기술’ 인재 양성 나서…양자 네트워크·센싱 등 내놔
SK텔레콤(SKT)도 양자 기술을 위한 인재 양성과 생태계 확산에 나섰다.
SKT는 양자 사피엔스 인재 양성센터와 양자 기술 분야의 연구 개발과 교류를 위한 업무 협약을 체결했다. 양자 사피엔스 인재 양성센터는 지난해 설립된 양자 분야 산학연 컨소시엄이다. 고려대 양자대학원이 주관하며 7개 기업과 9개 대학, 4개의 연구기관이 참여하고 있다.
SKT는 이번 협약을 통해 양자통신, 양자암호, 양자컴퓨팅 등 양자 기술에 대한 교육 프로그램을 함께 개발하고 공동 연구를 진행할 계획이다. SKT가 제안하는 연구 개발 과제를 양자 사피엔스 인재 양성센터가 수행하거나, 공동 세미나와 워크숍 등을 개최하는 방식으로 진행한다.
SK텔레콤이 SK스퀘어 자회사 IDQ, 국내 네트워크 보안장비 회사 엑스게이트와 양자암호통신 기반 가상사설망(VPN) 기술 개발을 지난 5월17일 완료했다. 직원들이 해당 기술을 선보이고 있다. (사진=SKT)
SKT는 사내 교육 프로그램에 양자 관련 교육 콘텐츠 개발도 검토할 예정이다. 양자 산업 시장 조사나 양자 기반 인공지능(AI) 연구 개발도 양자 사피엔스 인재 양성센터와 협력해 진행할 계획이다.
SKT는 ICT 기업들과 양자 기술을 활용한 다양한 사례를 갖고 있다. 지난 2020년부터 삼성전자와 협력해 방대한 정보가 오가는 스마트폰에 양자 기술을 적용해 보안성을 강화한 갤럭시 퀀텀폰을 출시했다.
지난 5월엔 국내 네트워크 보안장비 회사 엑스게이트와 양자암호통신 기반 VPN 기술 개발을 완료해 상용 서비스 출시를 준비 중이다.
‘양자 센싱’ 기술도 개발해 양자산업을 확장하고 있다. 이를 통해 가스센싱이나 자율주행 등 다양한 첨단 분야에서 미세한 빛을 측정하는 기술에 광범위하게 활용할 수 있다. 지난해 9월에는 국내 최초로 보령 LNG 터미널에서 대형 가스 시설물의 가스 유출을 실시간으로 파악하는 양자 기반 가스센싱 시스템을 실증하기도 했다.
손인혁 SKT 혁신사업담당은 “눈 앞으로 다가온 양자 시대에 발맞춰 긴밀히 양측은 협력해 양자 생태계 확산에 앞장서겠다”고 말했다.
■ KT, 양자암호통신에서 양자 채널 일원화 장비 개발
KT도 양자 암호 통신에서 양자 채널을 일원화하는 장비 개발에 성공했다.
양자암호통신은 송신자와 수신자만 해독할 수 있는 양자암호키에 기반을 둔 데이터 보안 기술이다. 양자암호통신 체계를 구현하려면 고객의 데이터를 송수신하는 회선과 양자 신호를 전송하는 회선 등 총 2회선의 광케이블을 한 쌍으로 구축해야 했다.
하지만 KT가 개발한 양자 채널 일원화 장비는 광 신호 간 간섭을 억제해 신호대 잡음비를 높인 것이 특징. 신호 대 잡음비가 높을수록 광 신호 간 간섭이 적어서 데이터의 오류 발생 가능성이 낮다. 따라서 데이터의 송수신과 양자암호키의 생성과 분배를 광케이블 1회선만으로도 할 수 있다.
KT가 양자암호통신에서 양자 채널을 일원화하는 장비를 개발 완료하고, KT 융합기술원 연구원들이 양자 채널 일원화 장비 시스템을 모니터링하고 있다. (사진=KT)
KT는 해당 장비를 통한 양자암호통신 구축 비용 절감으로 국내의 관련 산업 생태계가 확대될 것으로 기대했다. 이 기술은 양자 채널에 장애와 해킹 등의 위험이 인지되면 자동으로 백업 회선을 통해 양자암호키를 공급해 통신 안정성을 높여준다.
이종식 KT 융합기술원 인프라DX연구소장 상무는 “이번 장비 개발로 안정적인 통신 보안 체계가 중요한 국방과 국가 통신 인프라의 요구사항을 충족할 것으로 기대한다”며 “계속해서 양자암호통신 기술과 서비스를 개발하도록 노력하겠다”고 말했다.