SK텔레콤, 손톱 보다 작은 초소형 양자난수생성 칩 개발

SK텔레콤이 초소형 양자난수생성 칩(chip) 시제품 개발에 성공했다고 23일 밝혔다.

양자난수생성 칩은 양자암호통신의 핵심 장비인 양자난수생성기(QRNG)를 비메모리 반도체 칩 형태로 구현했다. 칩 크기는 5x5㎜로 지금까지 나온 양자난수생성칩 가운데 가장 작다.

양자난수생성기는 양자의 특성을 이용해 예측이 불가능하고 패턴이 없는 '순수 난수(True Random Number)'를 지속적으로 만들어주는 장치다. 양자난수생성기로 만든 난수를 암호로 활용하면 아무리 연산이 빠른 슈퍼컴퓨터라도 쉽게 암호를 풀어낼 수 없다. 해킹의 위험성이 현저히 낮아지는 것이다. 양자 난수의 뛰어난 보안성을 인지한 해외 각국들이 양자난수생성기를 개발하며, 군사 등 특수 용도로 활용하고 있다.

양자암호통신은 에너지의 최소 단위인 양자(Quantum)의 복제 불가능한 특성을 이용한 통신 암호 기술로, 양자의 움직임으로 만든 난수로 정보를 암호화한 뒤 빛 알갱이(광자)에 실어 보낸다.

기존 광통신과 달리 다수의 빛 알갱이가 아닌 단일 광자를 이용하기 때문에 제3자가 중간에서 정보를 가로채려 할 경우 송·수신자가 이를 알 수 있어 원천적으로 해킹이 불가능한 것으로 알려졌다.

양자암호통신을 위해서는 양자난수생성기를 스마트폰과 네트워크 장비 등에 탑재해 예측 불가능한 난수를 끊임없이 만들어야 한다.

SK텔레콤은 초소형 양자난수생성기 개발을 통해 자율주행차·스마트폰·드론 등 다양한 IoT 제품에 양자난수생성기를 손쉽게 탑재, IoT 제품의 통신을 양자 난수로 암호화할 수 있어 보안 수준을 한 차원 높일 수 있을 것으로 보고 있다.

그동안 뛰어난 보안능력에도 불구, 양자난수생성기가 대량으로 상용화되지 못한 이유는 크기와 가격 때문이다. 대부분의 양자난수생성기가 신용카드보다 크며, 가격대도 수백~수천 달러 수준이다.

SK텔레콤이 개발한 초소형 비메모리 반도체 칩 형태의 양자난수생성기는 손톱 보다 작은 크기다. SK텔레콤은 양자난수생성기가 자율주행차·스마트폰 등 다양한 IoT 제품에 적용될 수 있도록 가격도 수 달러 수준으로 낮게 책정할 방침이다.

SK텔레콤은 USB 형태의 양자난수생성기 개발에도 착수했다. 반도체 칩 형태의 양자난수생성기는 제품 개발 단계부터 탑재를 해야 하지만 USB 형태는 이미 상용화된 제품에 연결해 양자 난수를 생성해 줄 수 있는 장점이 있다.

SK텔레콤은 양자암호통신 시스템의 해외 광통신 시장 진출도 추진한다는 방침이다. SK텔레콤은 지난달 양자암호 장거리 통신을 위한 전용 중계장치를 개발하며, 세계적인 기술력을 갖췄다고 평가 받고 있다. 지난 2월 스페인 바르셀로나에서 열린 'MWC 2017'에서는 노키아와 양자암호기술 기반의 '퀀텀 전송 시스템'을 공동 개발하고, 차세대 광전송 장비에 양자암호기술을 탑재하기로 했다.

SK텔레콤 관계자는 "양자 컴퓨팅 시대가 도래하면 과거보다 높은 수준의 보안 기술이 필요해 양자암호기술 연구를 시작했다"며 "연말까지 상용화를 위한 칩을 제작, 내년부터 IoT와 자동차 등의 분야에서 기기와 결합한 형태의 양자난수생성기를 선보일 수 있을 것"이라고 말했다.

김세형 기자 fax123@sportschosun.com