KISTI-SKT, 양자암호통신망 연동 기술 세계 최초 개발

한국과학기술정보연구원(KISTI)이 SK텔레콤과 함께 양자암호통신망을 실제로 구축하기 전, 다양한 통신환경에서 미리 성능과 운용 가능성을 시험할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발해 공개했다. 양자암호통신은 빛의 입자(광자) 하나하나에 암호키를 실어 주고받는 방식으로, 도청을 시도하면 광자의 상태가 바뀌어 즉시 들통나기 때문에 이론적으로 해킹이 불가능한 통신 기술로 꼽힌다.

이번 기술의 핵심은 KISTI가 만든 양자키분배(QKD) 시뮬레이터와 SKT의 쿠버네티스 기반 키관리 시스템(KM)을 국제표준 호환 방식으로 실시간 연동한 것이다. 쿠버네티스는 여러 서버에 흩어진 프로그램들의 배치와 관리를 자동으로 처리해주는 오픈소스 플랫폼으로, SKT는 이 키관리 시스템을 컨테이너 형태로 만들어 쿠버네티스로 운영하고 있다.

송중석 KISTI 네트워크미래기술연구본부장은 "이들 기술을 국제표준인 'ETSI GS QKD 014' 호환 인터페이스로 연결했다"며 "시뮬레이터의 실시간 상태 정보(텔레메트리)는 차세대 국제표준인 'ETSI GS QKD 023' 호환 인터페이스를 통해 KM과 연결했다"고 설명했다. GS QKD 014는 양자키분배 장비가 상위 프로그램에 키를 공급하는 방식을 정한 기존 표준이고, GS QKD 023은 장비 상태를 실시간으로 감시하는 차세대 표준이다. 이번 연동은 이 두 표준을 각각 키 공급과 상태정보 전달에 적용해, 서로 다른 회사 장비끼리도 호환되도록 만든 점이 특징이다.

작동 방식은 키관리 시스템이 양자키를 요청하면 KISTI 시뮬레이터가 다양한 양자키분배 통신환경을 가상으로 구현하고, 그 환경에서 만들어지는 양자키를 실시간으로 전달하는 구조다. 이를 통해 양자키 생성부터 관리·공급까지 전 과정을 연계해 검증할 수 있는 환경을 마련했다.

SK텔레콤 공식 뉴스룸에 따르면 이번 기술은 과학기술정보통신부의 'QKD 네트워크의 효율성 확대, 자원 최적화를 위한 요소기술' 등 관련 과제의 지원을 받아 개발됐으며, 서로 다른 기관이 독립적으로 만든 양자키관리 시스템과 양자키분배 시뮬레이터를 연동해 공개적으로 확인한 것은 국내 최초 사례로 알려졌다. SKT는 키관리 시스템을 특정 장비나 전용 인터페이스에 종속되지 않도록 컨테이너 기반으로 개발해, 앞으로 다른 기관·기업의 양자암호 장비와도 폭넓게 연동할 수 있는 상호운용성 확장을 기대한다고 설명했다.

KISTI는 국가과학기술연구망(KREONET) 차원에서 양자암호통신 인프라를 구축해왔으며, 자체 개발한 양자키관리시스템과 다중 지역 간 양자키 전달·제어 시스템을 함께 운영해온 것으로 알려져 있다. 현재는 국가연구망 기반으로 양자암호통신망을 구축 중이며, 앞으로 국가연구망과 상용망을 연동하는 등 국가 수준의 양자암호통신망 확장을 계획하고 있다.

송 본부장은 "QKD 시뮬레이터는 통신거리와 광 손실 등 실제 장비에서 바꾸기 어려운 조건을 가상환경에서 자유롭게 설정해 시험할 수 있다"며 "향후 양자키분배 네트워크 개발과 실증, 최적화 및 상용화에 활용될 것"이라고 기대했다. 류탁기 SKT 네트워크기술 담당도 "쿠버네티스 기반 키관리 시스템과 양자키분배 시뮬레이터를 연계해 다양한 네트워크 환경과 키관리 기능을 유연하게 검증할 수 있게 됐다"며 "이를 기반으로 확장성 높은 양자암호통신망 운용 환경을 만들어갈 것"이라고 밝혔다.

이 기술은 스페인 말라가에서 열린 유럽 최대 광통신 국제행사 'ECOC 2026'에서 SK브로드밴드 전시 부스를 통해 공개됐다.

자료: 한국과학기술정보연구원(KISTI), SK텔레콤