SKT, EU 연구기금 지원받아 차세대 양자암호 개발

[아이뉴스24 서효빈 기자] SK텔레콤은 유럽연합(EU)의 대규모 연구기금 '호라이즌 유럽(Horizon Europe)' 과제로 차세대 양자암호 기술 개발에 나선다고 9일 밝혔다. 이번 과제는 그리스·오스트리아·독일 연구기관과 함께 진행하는 다국가 프로젝트다. 연구 기간은 3년이다.

호라이즌 유럽은 약 955억 유로(약 170조원) 규모의 EU 대표 연구기금이다. 우리나라는 2025년 7월 아시아 국가 최초로 준회원국으로 가입했다. 이에 따라 국내 기관도 유럽 연구비를 직접 지원받을 수 있게 됐다. SK텔레콤은 양자암호 분야 기술력을 인정받아 아시아 민간기업 최초로 연구비 지원 대상에 선정됐다.

과제 목표는 'QPIC-AI(Quantum Photonic Integrated Circuit-AI)' 기반 양자키분배(QKD) 시스템을 구현하고 실증하는 것이다. QKD는 양자역학 특성을 활용해 통신 양측이 동시에 암호키를 생성·분배하는 기술이다. 제3자가 정보를 가로채는 순간 양자 상태가 변하기 때문에 원칙적으로 해킹이 불가능한 것으로 평가된다.

현재 QKD 시스템은 단일 광자 광원과 간섭계 등 정밀 광학 부품을 개별 장비로 구성해야 해 크기가 크고 구축 비용도 높다. 이 때문에 소형화와 비용 절감이 양자암호 통신 상용화의 핵심 과제로 꼽혀왔다.

SK텔레콤이 개발하는 QPIC-AI는 광자집적회로(PIC) 기술을 활용해 여러 광학 부품을 하나의 칩에 집적한다. 대형 광학 장비를 반도체 칩으로 대체해 시스템을 소형화하는 것이 목표다. 임베디드 인공지능(AI)도 적용한다. 온도와 진동 등 외부 환경 변화에 따른 광학 상태를 실시간으로 감지·보정해 시스템 안정성을 높인다.

PIC 기반 설계는 소형화뿐 아니라 대량 생산에도 유리하다. 반도체 공정을 적용하면 생산 단가를 낮출 수 있고 전력 소비도 줄일 수 있다. 이에 따라 국방과 금융 분야 중심으로 활용되던 양자암호 기술이 다양한 산업으로 확대될 것으로 기대된다.

프로젝트에는 그리스 국립과학연구센터(NCSRD), 오스트리아 기술연구원(AIT), 독일 반도체 스타트업 시노게이트UG가 참여한다. NCSRD는 과제를 총괄하고 QKD 광학계 제어용 AI를 개발한다. AIT는 키 관리 시스템을 맡는다. 시노게이트UG는 AI 기능 로직을 설계한다.

SK텔레콤은 PIC 기반 QKD 시스템 개발과 AI 기능 적용, 테스트베드 구축·검증을 담당한다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 PIC 기반 QKD 송신부와 수신부 광학계 칩을 개발한다.

이번 공동 연구는 국제 표준화에도 기여할 전망이다. 한국과 유럽은 양자암호 기술 인증 기준이 다르다. 참여 기관들은 국가별 인증 체계를 분석한 보고서를 작성해 향후 국제 표준 통합 기반을 마련할 계획이다.

SK텔레콤은 2011년부터 15년 이상 양자암호 기술 개발과 상용화를 추진해 왔다. 유선 QKD를 무선·위성 QKD로 확장하고 10Gbps급 양자난수생성기(QRNG) 기술 개발도 진행하고 있다. 미국 표준을 준수하는 양자내성암호(PQC) 기술을 제로트러스트 솔루션과 양자암호원칩(Q-HSM)에 적용해 국방·공공 시장 확대도 추진 중이다.

류탁기 SK텔레콤 네트워크기술담당은 "이번 호라이즌 과제 수주는 SK텔레콤의 양자암호 기술 연구개발 역량을 입증한 사례"라며 "PIC와 AI를 접목한 차세대 QKD 시스템을 개발해 글로벌 양자암호 통신 시장에서 경쟁력을 강화하겠다"고 말했다. 이어 "다국적 협력을 통해 확보한 경험과 성과가 국내 양자 기술 발전에도 기여할 것으로 기대한다"고 전했다.