이승희 기자 ▷ 네. 안녕하세요. 키워드 포착의 이승희 기자입니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 키워드 포착에서 다루는 IT나 전자 같은 경우, 좀 어렵고 낯선 분야로 느껴질 수도 있는데요. 이승희 기자가 쉽게 풀어서 전해드리니까요. 부담 없이 좀 더 편하게 보셔도 될 같습니다. 이승희 기자, 오늘은 어떤 내용 살펴볼까요?

이승희 기자 ▷ 오늘 주제도 좀 낯설게 느껴지실 수 있는데요. 바로 양자암호통신입니다. 양자암호통신? 그게 뭐야? 라고 생각하시는 분들도 있겠지만, 이 양자암호통신은 5G 시대의 정보 보안을 위한 필수적인 기술로 각광 받고 있습니다. 그래서 오늘은 양자암호통신이란 어떤 기술이고 왜 필요한지 또 어디까지 개발이 되었는지 살펴보겠습니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 우리가 3G를 넘어 4G에 익숙해진 사이, 5G 시대가 눈앞으로 다가왔는데요. 5G 시대를 맞아 필수 기술이라고 하니 어떤 기술인지 궁금하네요. 이승희 기자, 일단 용어 설명부터 해주세요. 양자암호통신이라는 게 어떤 기술인가요?

이승희 기자 ▷ 양자암호통신이란 분자보다 더 작은 단위인 양자의 복제 불가능한 특성을 이용한 암호화 기술입니다, 한 마디로 양자를 활용한 암호화 기술인 건데요. 이 양자라는 개념은 에너지의 최소 단위를 말합니다. 양자는 복제가 불가능하고요. 그 특성을 이용한 기술인 거죠. 제 3자가 중간에서 통신 정보를 가로채려고 시도할 때 송신자와 수신자는 이를 쉽게 알 수 있기 때문에 사실상 해킹이 불가능해집니다.

김민희 아나운서 ▶ 그러니까 제 3자가 중간에서 통신 정보를 가로채려 할 경우 정보 송신자와 수신자가 이를 알 수 있어 해킹이 불가능하다는 거죠. 그래서 안전하게 통신을 주고받을 수 있고요.

이승희 기자 ▷ 네. 그렇습니다. 해킹이 불가능한 암호 키를 생성해 송신자와 수신자 양쪽에 나눠주는 건데요. 특히 양자 컴퓨터가 상용화 될 경우 암호체계 해킹을 막기 위한 현실적인 대응 방안으로 주목받고 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 앞서도 이야기했지만 이제는 4G 시대를 넘어 5G시대를 눈앞에 두고 있어요. 이제 겨우 LTE에 익숙해졌다 하시는 분들도 계시겠지만 앞으로 또 다른 경험을 해야 하는데요, 4G에서 5G로 넘어갈 경우 어떻게 달라지는 건가요?

이승희 기자 ▷ 2GHz 이하의 주파수를 사용하는 4G와 달리 5G는 28GHz의 초고대역 주파수를 사용합니다. 쉽게 예를 들어 설명 드리면 다운로드 속도가 빨라지는 겁니다. 5G 다운로드 속도는 일반 LTE에 비해 무려 280배 빠른 수준인데요. 영화 1GB 한 편을 10초 안에 내려 받을 수 있는 속도입니다. 또 전송 속도 못지않게 응답 속도도 빨라지는데요. 4G와 비교했을 경우 응답 속도는 약 10배 더 빨라진다고 합니다. 덕분에 많은 양의 데이터를 중앙 서버와 끊김 없이 주고받아야 하는 자율주행차와 사물인터넷 분야에서 5G가 활발하게 도입될 것으로 보고 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 전송 속도와 응답 속도 모두 5G 시대에서는 훨씬 더 빨라지게 되는데요, 그럼 양자암호통신이 5G 시대에 주목받는 이유는 무엇인지도 살펴볼게요. 

이승희 기자 ▷ 모든 통신에서 보안 기능은 필수이기 때문입니다. 일례로 자율주행차를 들 수 있는데요. 자율주행차는 통신기술을 바탕으로 3D HD맵, 딥러닝 기반 주행 판단 기술 등을 활용한 기술입니다. 자율주행차끼리 서로 통신하고 각 차량은 신호등, 관제센터 등과 교통 상황을 주고받는 거죠. 그런데 중간에서 해커가 서버를 해킹하고 차량이나 도로를 통제하게 된다면 개인 안전은 물론 생명까지 위협받을 수 있습니다. 그래서 이동통신사 입장에서는 문제 상황 발생을 미연에 방지하기 위해 보안 기술에 신경을 써야 하고요. 결국 그 해답 중 하나로 양자암호통신이 주목받고 있는 겁니다.

김민희 아나운서 ▶ 많은 양의 데이터를 끊기지 않고 주고받아야 하는 입장에서 중간에 해커가 개입한다면 큰 사고로 이어질 수 있는데요. 그래서 해킹을 차단할 수 있는 양자암호통신이라는 보안 기술이 필요한 거군요. 이승희 기자, 현재 국내 통신망은 실제로 해킹에 취약한 편인가요?

이승희 기자 ▷ 네. 안타깝게도 그렇습니다. 현재 국내 통신망은 데이터를 이진법으로 암호화해 네트워크에 전송하는 방식을 사용하는데요. 제3자가 암호 키를 가로채면 도청이나 위변조를 할 수 있어 해킹에 취약하다는 단점이 있습니다. 

김민희 아나운서 ▶ 그런 문제를 양자암호통신이 해결할 수 있기 때문에 최근 이슈로 떠오르고 있는 것 같은데요, 새로운 통신기술인 양자암호통신을 향한 국내 업계의 관심도 뜨겁겠어요. 이동통신사들 상황. 어떤가요?

이승희 기자 ▷ 국내 이동통신 3사 모두 양자암호통신 개발에 박차를 가하고 있습니다. 최근 정보기술 기업을 중심으로 보안 이슈가 대두되면서 양자암호통신에 이전보다 더 무게가 실리는 모습을 보이고 있는데요, 정보통신기술진흥센터에 따르면 국내 양자정보통신시장 규모는 2016년 56억원에서 2020년 707억원, 2025년 1조4000억원 수준까지 성장할 것으로 보입니다.

김민희 아나운서 ▶ 이미 관련 사업을 시작한 이동통신사들도 있는 거죠?

이승희 기자 ▷ 네. 그렇습니다. 국내 기업 중 가장 먼저 양자암호통신에 뛰어든 곳은 국내 가입자가 가장 많은 모 통신사인데요. 지난 2011년 양자기술연구소를 설립하고 물리학, 수학, 공학박사 등 13명의 전문 인력을 채용해 양자암호통신 기술 개발에 착수했습니다. 이후 지난해 경기도 성남시에서 수원시까지 왕복 112㎞ 구간에서 유선양자암호통신 시연에 성공하며 기대감이 높아진 상황입니다.

김민희 아나운서 ▶ 2011년은 LTE가 등장하면서 4G 시대가 열린 때이기도 한데요. 그 때부터 이미 양자암호통신에 대한 기술 개발을 시작했군요. 그럼 이미 기술 개발 수준이 꽤 앞서 가 있을 수도 있겠어요. 

이승희 기자 ▷ 네. 맞습니다. 현재 해당 통신사는 세계에서 가장 작은 크기의 양자난수생성 칩을 개발하는 수준까지 기술을 끌어올린 것으로 알려져 있습니다. 이 양자난수생성 칩은 일정한 패턴 없이 예측 불가능한 난수를 만들어내는 장치로 양자암호통신에서 빼놓을 수 없는 기술입니다.

김민희 아나운서 ▶ 기술 개발과 동시에 시장에서 우위를 선점하기 위한 노력도 이어져야 할 텐데요. 관련 시장 진출도 노리고 있나요?

이승희 기자 ▷ 네. 이미 시작했고요. 최근에는 스위스 제네바 소재 양자암호통신 원천기술 보유 기업을 인수하면서 시장 선도기업의 입지를 다지고 있습니다. 

김민희 아나운서 ▶ 우리가 4G에 익숙해지고 있을 때 이미 5G 시대에 꼭 필요한 기술 개발이 이루어지고 있었던 건데요. 다른 이동통신사들 상황은 어떤지도 살펴볼게요. 다른 이동통신사들도 양자암호통신의 중요성을 인식하고 기술 개발에 나선 상황인가요?

이승희 기자 ▷ 네. 시장 2위 사업자인 모 통신사는 최근 한국과학기술원과 공동으로 양자암호통신 시험망 구축에 성공했습니다. 이 시험망은 상용네트워크 환경에서 하나의 서버와 다수의 클라이언트가 동시에 양자암호 키를 주고받는 방식으로 구성됐는데요. 기존 방식과 달리 하나의 장비로 다수의 지점과 동시에 연결할 수 있어서 양자암호통신망 구축비용을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 일대일이 아니라 하나의 서버로 다수의 고객이 동시에 양자암호 키를 주고받을 수 있는 기술 개발까지 이루어진 상황이군요. 

이승희 기자 ▷ 네. 이와 동시에 서울시 서초구 융합기술원에 기술개발 시험공간을 구축했습니다. 이후 46㎞ 떨어진 곳과의 일대일구조 양자암호통신 시험망 운영에도 성공했다고 합니다. 또 기술 저변 확대를 위해 관련 우수 기업 및 연구소와 함께 양자암호통신 에코 얼라이언스도 출범시켰습니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 그럼 다른 한 곳은 어떤가요?

이승희 기자 ▷ L사는 이동통신 3사 가운데 가장 늦게 발을 내디뎠는데요, 최근 양자암호통신 업무를 5G 전송팀에 이관하면서 양자암호통신 기술개발을 검토하기 시작했습니다. 5G 전송팀이 네트워크개발담당 부서인 점을 감안하면 5G 네트워크에 양자암호통신 기술을 도입하기 위한 전 단계로 풀이되고 있는데요. 다만 아직 구체적인 계획을 세운 것은 아니고요. 늦게 시작한 만큼, 신중한 모습을 보이고 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 이동통신 3사 모두 양자암호통신 기술 개발과 시장 개척을 시작한 모습인데요. 새로운 통신 기술인만큼 우리나라가 아닌 다른 나라에서는 어떤 반응을 보이고 있는지 궁금해요. 이승희 기자, 이미 개발에 들어간 나라들도 있나요?

이승희 기자 ▷ 네. 특히 중국은 국가 차원의 대대적인 지원을 계획하고 있습니다. 중국은 2020년까지 양자암호통신 기술 개발에 13조원을 투자할 예정인데요. 재작년에는 베이징에서 상하이까지 2000km 구간에 양자암호통신 백본망을 구축하고 세계 최초로 양자암호통신 위성을 발사하기도 했습니다.

김민희 아나운서 ▶ 이 분야에서만큼은 중국이 전 세계에서 선두 주자네요. 

이승희 기자 ▷ 네. 그렇습니다. 중국은 압도적인 기술 수준을 자랑하고 있는데요. 올 초에는 양자암호통신 위성을 활용해 중국 베이징에서 오스트리아 빈까지 7600㎞ 구간에서 양자암호통신 시연에 성공했습니다. 이 가운데 1200㎞ 구간에서 무선양자암호통신이 발생했을 것으로 추정되고 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 중국 외에 다른 나라도 양자암호통신 기술을 개발 중인 곳이 있나요?

이승희 기자 ▷ 네. 미국과 독일은 각각 120㎞, 144㎞의 거리에서 무선양자암호통신 실험에 성공했고요. 일본도 지난 2012년 45㎞ 양자암호화 동영상 전송에 성공한 상황입니다.

김민희 아나운서 ▶ 양자암호통신 개발이 이미 활발히 이루어지고 있는 나라들이 꽤 있네요.

이승희 기자 ▷ 네. 그렇습니다. 그리고 한 가지 주목할 만한 점은 이들 국가 모두 정부 주도 아래 양자암호통신을 개발한다는 것입니다. 

김민희 아나운서 ▶ 우리는 기업에서 자체적으로 개발에 나섰지만 중국이나 미국 등 다른 나라에서는 정부 주도로 사업이 이루어지고 있는 건데요. 우리나라는 관련 예산 확보가 안 되고 있는 건가요?

이승희 기자 ▷ 네. 정부는 양자암호통신에 대한 연구개발 예산도 확보하지 못하고 있는데요. 지난 5월31일 마감된 과학기술정보통신부 R&D 예비타당성 조사 접수에도 나서지 못했다고 합니다. 하반기 예비타당성 조사에 양자암호통신 관련 예산을 포함할 것으로 알려졌지만 준비 기간이 최소 6개월에서 1년 정도가 걸린다는 이유로 사실상 하반기 예비타당성 조사 진행도 불투명한 상황입니다.

김민희 아나운서 ▶ 상황 좀 더 자세히 살펴볼게요. 원래 과학기술정보통신부에서 양자암호통신 개발 관련 예산 확보를 위한 접수를 받기로 한 건가요?

이승희 기자 ▷ 네. 과기정통부는 기획재정부로부터 올해 R&D 예비타당성 조사 권한을 이관받았는데요. 이에 따라 지난 3월 R&D 투자 방향 및 기준을 발표하고 예비타당성 조사 접수를 5월31일까지 받기로 했었습니다, 하지만 결과적으로 양자암호통신 관련 접수를 하지 못했고 이에 따라 당분간 예산 확보가 어렵게 된 겁니다.

김민희 아나운서 ▶ 양자암호통신 연구개발이 예비 타당성 접수에서 빠질 수밖에 없게 된 이유는 뭔가요?

이승희 기자 ▷ 과기정통부는 지난해 양자정보통신 중장기 기술개발 사업을 기재부에 제출했습니다. 하지만 예비 타당성 조사를 통과하지 못했는데요. 양자암호통신 사업을 제출한 부서는 4월이 되어서야 기재부로부터 예타 부적격 통보를 받았다고 합니다. 보통 예비 타당성 접수를 위해서는 기술수요조사와 동향분석, 특허보유현황 등 정리에만 6개월에서 1년가량의 시간이 필요한데요. 기존에 기재부에 제출한 것과 다른 접수안을 새로 마련해야 하기 때문에 물리적인 시간 부족으로 이번 R&D 예비 타당성 접수가 어려웠던 거라고 합니다.

김민희 아나운서 ▶ 준비할 시간이 부족했군요. 그럼 이번 예비 타당성 조사에 접수하지 못했으니 이제 양자암호통신 관련 예산 지원은 전혀 기대할 수 없는 건가요?

이승희 기자 ▷ 예비 타당성 접수에는 예산 규모가 5년간 500억원 이하거나 국가예산이 300억원 이하인 사업들이 접수됩니다. 그러니 예비 타당성이 아닌 적은 예산 규모의 경우 과기정통부 연구개발투자심의국에서 지원 받는 방법도 있습니다. 이와 별개로 이동통신 민간사업자들의 자체적인 투자에도 기댈 수 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 다른 나라들은 정부 주도하에 양자암호통신 기술 개발이 활발히 이루어지고 있는데, 우리나라는 관련 예산 접수조차 못하고 있는 상황이에요. 뭔가 재도전 발판 마련이 필요한 시점으로 보이는데요. 이승희 기자, 앞으로 어떻게 해야 할까요?

이승희 기자 ▷ 업계는 양자암호통신이 여러 기술 분야에 걸쳐 형성됐기 때문에 사업 군을 보다 세부적으로 분산해야 한다고 주장했습니다. 이에 따라 현실 가능성을 높인 예산 확보가 이루어져야 한다는 겁니다.

김민희 아나운서 ▶ 사업 군을 분산해서 따로 예산 확보를 해야 한다는 건데요. 양자암호통신 분야가 어떻게 나눠지는 건지 설명해주세요. 

이승희 기자 ▷ 양자암호통신 분야는 크게 양자암호통신 자체와 양자 컴퓨터, 양자 센서 등으로 구분합니다. 양자암호통신의 경우 데이터는 그대로 전송하면서 암호 키를 양자로 전달하는 방식의 상용화를 목전에 두고 있는데요. 정부 국책사업으로 진행된 과제지만 S사는 내년, KIST는 올해 예산 지원이 종료될 예정입니다. 

김민희 아나운서 ▶ 그럼 양자 컴퓨터는요? 

이승희 기자 ▷ 양자 컴퓨터는 슈퍼 컴퓨터가 수백 년이나 걸릴 수 있는 패턴 분석을 단 몇 분 만에 끝낼 수 있을 정도로 고도화된 연산이 가능하다는 특징이 있습니다. 양자암호통신이 자물쇠라면 양자 컴퓨터는 열쇠가 될 수 있어 서로가 위협적이면서도 보완관계를 가지고 있다고 볼 수 있고요. 그러니 이 분야는 따로 기술 개발을 위한 예산 지원이 꼭 필요합니다.

김민희 아나운서 ▶ 양자 센서는 어떤 기술인가요?

이승희 기자 ▷ 양자 센서는 민감도를 크게 높여 작은 양자 하나만으로도 상황을 인지할 수 있는 기술입니다. 자율주행차 등 4차 산업혁명의 핵심으로 구분되고 있습니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 양자암호통신 분야는 크게 양자암호통신 자체와 양자 컴퓨터, 양자 센서 등으로 구분하고 있는데요. 그럼 이 모든 분야를 함께 지원받지는 못하더라도, 각각 따로 지원받을 수는 있는 건가요?

이승희 기자 ▷ 과기정통부는 이 중 비교적 예산 규모가 작은 사업군을 연구개발투자심의국을 통해 확보하는 방향을 고려하는 것으로 알려졌습니다. 심의국에서 심사를 거쳐 확정되면 기재부에서 다시 다른 과제들과 함께 심사를 진행하게 되고요. 9월쯤 국회를 통과한다면 11월 기재부 예산안이 확정되고 이에 따라 과기정통부가 관련 사업에 예산을 편성할 수 있게 됩니다. 

김민희 아나운서 ▶ 네. 양자암호통신 기술 개발이 필요하고 중요하니, 그렇게 사업군을 나누어서라도 예산 지원을 받는 것이 필요해 보이는데요, 앞서 접수를 하지 못한 예비 타당성 조사에 재도전할 수도 있을까요?

이승희 기자 ▷ 네. 가능할 것 같습니다. 비교적 예산 규모가 큰 사업군의 경우 예비 타당성 조사에 재도전할 수 있습니다. 현장에서는 과기정통부의 재도전에 대한 기대가 큰 상황이고요. 다만 그만큼의 준비 과정이 필요하기 때문에, 무척 신중한 분위기입니다.

김민희 아나운서 ▶ 네. 5G의 핵심 보안기술로 양자암호통신이 주목받고 있지만 예산 확보에 어려움을 겪으면서 난관에 봉착했는데요. 각각 사업 목적 방향이 다른 사업군으로 구분해 보다 전략적으로 접근할 필요가 있어 보입니다. 키워드 포착. 오늘은 여기까지입니다. 이승희 기자, 수고 많이 하셨어요.

이승희 기자 aga4458@kukinews.com