값비싸고 한번 깔고 나면 수정이 어려운 양자암호통신망을 가상 공간에 미리 구축해 볼 수 있는 기술이 개발됐다.

SK텔레콤(017670)은 지난 21일(현지시간)부터 스페인 말라가에서 열리고 있는 유럽 최대 광통신 국제 행사 'ECOC 2026'에서 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 공동 개발한 양자암호통신망 디지털 트윈 기술을 공개했다고 22일 밝혔다.

양자암호통신은 양자역학의 원리를 활용해 암호키를 안전하게 주고받는 차세대 보안 기술이다. 향후 양자컴퓨터 발전으로 기존 암호체계의 보안 위협이 커질 가능성에 대비해 금융·국방·공공 등 높은 보안 수준이 필요한 분야를 중심으로 주목받고 있다.

다만 양자암호통신망은 한 번 구축하고 나면 광케이블 길이나 광 손실과 같은 조건을 바꾸기 어렵다. 장비 가격도 비싸 여러 조건을 실제 환경에서 시험해 보기도 쉽지 않다. SK텔레콤과 KISTI는 이러한 시험 과정을 가상 공간으로 옮겼다.

양자키분배(QKD)는 양자역학의 원리를 이용해 암호키를 안전하게 생성하고 전달하는 기술이다. 이번 기술의 핵심은 SK텔레콤의 양자키관리 시스템(Key Manager)과 KISTI의 양자키분배 시뮬레이터를 유럽전기통신표준협회(ETSI)가 정한 국제 표준 호환 인터페이스로 실시간 연동한 것이다.

키관리 시스템이 양자키를 요청하면 KISTI의 시뮬레이터가 다양한 양자키분배 통신 환경을 구현하고, 해당 환경에서 생성되는 양자키와 양자키분배 시스템의 성능·상태 정보를 실시간으로 전달한다. 이를 통해 양자키 생성부터 관리·공급까지 전 과정을 연계해 검증할 수 있는 가상 환경을 구현했다.

특히 이 가상 환경에는 양자키분배 장비의 동작뿐 아니라 실제 장비가 연결되는 통신 거리와 광 손실 등 통신 환경, 수신 효율과 후처리 알고리즘 등 장비 특성까지 반영할 수 있다. 가상 환경에서 검증한 장비 구성과 설정값을 실제 운영 환경에 적용할 수 있어 양자암호통신망의 디지털 트윈 역할을 한다.

이번 성과는 두 기관이 각자의 강점을 결합한 산·연 협력의 결과다. SK텔레콤은 양자키관리 시스템을 특정 하드웨어나 가상머신에 고정되지 않는 컨테이너 기반으로 구현하고 쿠버네티스를 통해 배포·운영한다.

쿠버네티스는 여러 서버에 흩어져 있는 컨테이너화된 애플리케이션의 배포·확장·관리를 자동으로 처리하는 오픈소스 플랫폼이다.

이러한 구조를 통해 키관리 시스템은 시뮬레이터가 구현하는 다양한 네트워크 환경과 키관리 시나리오에 맞춰 유연하게 확장하고 실시간으로 검증할 수 있다.

KISTI는 양자키분배 시뮬레이터를 개발해 통신 거리와 광 손실 등 다양한 조건을 가상으로 구현했다.

양자암호통신망 제어 시스템은 키관리 시스템과 시뮬레이터를 연동·제어하는 역할을 한다. 이 구조를 실제 환경에 적용하면 양자키분배 장비와 국제 표준 호환 인터페이스로 연동되는 양자암호통신망을 구현할 수 있다.

서로 다른 기관이 독립적으로 개발한 양자키관리 시스템과 양자키분배 시뮬레이터를 연동해 공개적으로 검증한 것은 이번이 처음이다.

국제 표준 호환 인터페이스를 적용해 특정 장비나 전용 인터페이스에 종속되지 않고, 향후 다른 기관이나 기업이 개발한 양자암호 장비와도 연동할 수 있는 확장성을 확보한 점도 특징이다. 이를 통해 서로 다른 양자암호 시스템 간 상호운용성을 높이고 양자암호통신 서비스 확장에도 기여할 것으로 기대된다.

류탁기 SK텔레콤 네트워크기술 담당은 "쿠버네티스 기반 키관리 시스템과 양자키분배 시뮬레이터를 연계해 다양한 네트워크 환경과 키관리 기능을 유연하게 검증할 수 있게 됐다"며 "이를 토대로 확장성 높은 양자암호통신망 운용 환경을 만들어 가겠다"고 말했다.

smk5031@news1.kr