미래 통신기술 핵심 ‘Key’ 거머쥔 권위자
미래 통신기술 핵심 ‘Key’ 거머쥔 권위자
  • 김도윤 기자
  • 승인 2016.07.02 22:41
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[이슈메이커=김도윤 기자]

미래 통신기술 핵심 ‘Key’ 거머쥔 권위자


‘양자역학’에서 ‘양자산업’으로의 변화, 그 중심에 서다

 
최근, 개인정보 유출과 관련된 피해가 잦아지면서 정보보안에 대한 세간의 관심이 점차 높아지고 있다. 일상생활만 하더라도 전화통화, 인터넷 뱅킹, 이메일 전송 등 다양한 데이터가 발생한다. 이때 데이터는 도청이나 위·변조를 방지하기 위해 암호화된다. 현재 통신기술에 적용된 암호는 암호를 푸는데 걸리는 시간이 오래 걸리는 점에 착안하여 설정되었다. 그런데도 크고 작은 정보 유출로 인한 피해가 점차 증가하자 ‘무적의 암호 통신기술’로 알려진 ‘양자암호통신’에 전 세계가 주목하기 시작했다. 바야흐로 새로운 통신기술 시대가 도래한 것이다.

 

 

철통 보안 실현시켜줄 무적의 ‘양자암호통신’

미래 산업의 원천기술로 알려진 양자통신기술. 여기서 양자(quantum)란 물리적 성질을 이루는 불연속적인 최소단위의 입자나 상태를 뜻한다. 양자가 가진 ‘측정의 원리’, ‘불확정성의 원리’, ‘양자 복제불가 법칙’, 이 세 가지 특징 때문에 도청이나 복제가 불가능한 것으로 알려져 있다. 이에 양자암호통신이 ‘철통 보안 통신기술’로 떠오르기 시작했다.


  양자암호통신도 일반 통신과 마찬가지로 유선통신과 무선통신으로 나뉜다. 현재 양자유선통신은 모 기업이 자체기술로 개발해 국내에서도 보유하고 있지만, 양자무선통신은 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 연구 초기 단계다. 이에 지난해 고려대학교는 기존의 양자유선통신 성능 강화와 양자무선통신 개발을 위해 미래창조과학부 지원을 받아 스마트양자통신ITRC연구센터를 개소했다. 이 센터에 국내 7개 대학과 4개 기업, 정부연구기관이 참여하고 있으며, 현재 무선양자통신 연구를 통한 산업체 연계개발과 우수인력 양성에 주력하고 있다. 또한, 넓게는 글로벌한 양자통신기술 우위를 목표로 하고 있다.


  빛 알갱이인 광자(光子)로 통신하는 양자통신은 빛의 특징인 직진성과 장애물을 통과하지 못하는 한계성을 동시에 갖고 있다. 그래서 스마트양자통신ITRC연구센터 허준 센터장은 인공위성을 이용한 무선양자통신 방법을 고안했다. 인공위성과 지상센터 사이에는 장애물이 없기 때문에 원활한 양자통신이 가능하며, 인공위성 하나만으로도 국내에서 양자통신을 하는데 문제가 없기 때문이다. 또한, 외교 간의 기밀정보를 교류할 때도 인공위성을 통해 보다 신속·정확하게 정보를 교환할 수 있다. 


  허준 센터장은 “스마트양자통신ITRC연구센터에는 저를 포함한 물리학, 수학, 공학 등 이공계열의 여러 학과 교수진들이 참여하고 있습니다. 양자공학이 여러 학문의 특징을 두루두루 갖췄기 때문에 다양한 이공학문 간의 교류를 필요로 합니다”라며 양자학의 특성에 대해 설명했다. 이어 그는 “현재는 전기·전자 분야가 전 산업을 선도하고 있습니다. 하지만 머지않은 미래에는 양자공학이 이러한 역할을 대신할 것입니다. 100년간 괄목할만한 성장을 일궈낸 양자물리학은 현재 양자역학에서 양자공학으로 넘어가는 과도기 단계에 접어들었습니다. 이 단계를 지나 양자산업으로 발전하게 되면 기존 전자산업과 결합해 전 분야의 질을 향상시킬 것으로 전망합니다”라고 단언했다.


 

양자통신기술의 집합체 ‘양자컴퓨터’ 전 단계까지 이뤄내다

스마트양자통신ITRC연구센터는 현재의 양자암호통신에서 양자통신으로 연구 분야를 확대할 방침이다. 이 과정은 양자 컴퓨터 개발을 위해 거쳐야 하는 단계중 하나이기도 하다. 양자통신기술의 집약체로 알려진 양자컴퓨터는 현존하는 컴퓨터로 풀기 어려운 문제를 해결해줄 혜안(慧眼)으로 떠오르고 있다. 기존의 컴퓨터로 한 암호를 푸는데 500년이라는 시간이 걸린다고 가정하면 양자컴퓨터는 단 20분 만에 암호 풀이가 가능하다. 이 때문에 미래에는 양자컴퓨터로 현재로서는 풀기 힘든 암호 풀이는 물론이고, 인간의 유전자 맵이나 신약개발에 필요한 복잡한 계산 등 전 분야에서 다양하게 쓰일 것으로 예상하고 있다.
 

  이처럼 앞으로의 미래 산업발전에 열쇠를 쥐고 있는 분야임에도 불구하고, 국내 양자역학 전문가들은 30~40명으로 극소수인 것이 현실이다. 게다가 양자역학을 수학한 학생들이 미래의 주역으로 성장하기 위해서는 정부출연 연구소가 필요하다고 허준 센터장은 전했다. 미래 주역들의 성장에 따라 현재의 양자역학이 양자공학과 산업으로 순조롭게 나아갈 수 있다.
 

  허 센터장은 “양자컴퓨터는 ‘양날의 검’과 같습니다. 완벽한 보안체제인 양자암호통신보다 더 수준 높은 발전을 필요로 하기 때문에 앞으로 보다 많은 문제를 풀 수 있을 것입니다. 하지만 문제를 풀 수 있다는 것은 그만큼 기존 암호를 단기간에 풀 수 있다는 뜻하기도 합니다. 이에 양자컴퓨터 연구는 양자컴퓨터 개발과 동시에 이로 인해 발생할 문제에 대한 연구도 함께 진행돼야 하지요. 그리고 그 연구의 효율성을 높이기 위해서는 현재보다 더 많은 전문 인력과 센터가 있어야 됩니다. 컴퓨터에 하드웨어와 소프트웨어가 있듯이 양자컴퓨터 역시 세분화해서 연구를 진행해야지만 보다 빨리 개발할 수 있을 것입니다”라고 강조했다. 
 

  미래는 그 누구도 예측할 수 없다. 다만, 이에 대한 준비를 철저히 하는 것 이외는 방법이 없다고 허준 센터장은 전했다. 그래서 미래 산업의 주역으로 지목된 양자산업에 전 세계가 주목하는 것일 수도 있다. 이에 양자통신을 양자산업으로 발전시킬 스마트양자통신ITRC연구센터의 앞으로의 행보에 귀추가 주목된다.

 


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