ETRI, 무선 양자암호통신 100m 전송 성공

낮에도 성공적인 무선 양자암호통신 시연, 에러율 3%

ETRI 연구진이 무선양자암호통신 실험을 수행하고 있다.[사진=ETRI]

한국전자통신연구원(ETRI)은 해킹을 원천적으로 차단할 수 있는 차세대 보안통신기술인 무선 양자암호통신기술을 이용해 연구원 1동 옥상 100m 이상의 거리에서 야간뿐만 아니라 낮에도 양자 신호(광자)를 전송하고 복원하는데 성공했다고 11일 밝혔다.

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

ETRI는 100m 이상의 전송 거리에서 밤의 경우 1%, 낮에는 3% 수준의 우수한 양자비트오류율을 유지하는데 성공했다. 연구진은 초당 20만 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 있다.

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.

이번 발표는 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. 또한 ETRI는 지난해 말 자체적으로 개발한 수 cm수준의 집적형 양자암호통신용 핵심 부품을 시스템에 적용해 상용화에 더욱 다가섰다는 평가를 받는다.

향후, 이 기술은 스마트폰과 은행 ATM처럼 가까운 거리 내의 통신시 활용이 가능할 전망이다. 다만, 연구진은 무선 양자암호통신 시스템이 단거리 뿐만 아니라 장거리 통신 등의 다양한 분야에 상용화되기 위해서는 추가적으로 장거리 양자 신호 전송 연구, 이동체 양자 통신 기술 연구와 암호화기와 복호화기를 포함한 현대 암호통신과의 융합 기술 개발이 필요하다고 전했다.

ETRI 무선 양자암호통신 연구 책임자인 윤천주 박사는“무선 양자통신용 광원과 편광부호화용 모듈, 편광복호화용 모듈과 단일광자검출기까지 집적화된 초소형 무선양자암호통신 송수신 부품을 연구 개발해 소형 단말, 단거리 서비스 연구 기술 개발을 계속 진행할 예정이다”라고 밝혔다.