양자컴퓨터 발전으로 기존 암호 체계에 대한 우려가 커지는 가운데, 양자 보안 기술을 둘러싼 통신 3사의 경쟁이 치열해지고 있다.

25일 통신업계에 따르면 KT·SK텔레콤·LG유플러스가 각사의 특성을 십분 활용해 차세대 암호 기술 확보에 속도를 내고 있다. 현재의 인터넷 기반 보안 체계인 공개키 암호가 양자 기술의 등장으로 취약해질 수 있다는 우려에서다. 업계에서는 양자 기술이 상용화되면 암호 해독 시간이 대폭 단축돼 정보 유출 위험성이 높아지고, 통신 인프라 전반의 보안 공백으로 이어질 수 있다고 보고 있다.

이에 KT는 최근 'E2E 퀀텀 시큐리티'를 공개했다. 특정 암호 기술이 아닌 통합적인 보안 전략으로 데이터 전송·운영·저장 네트워크 전 과정을 보호하는 기술이다. 퀀텀 링크·노드·볼트로 나뉜 구간을 각각 따로 관리해 다층 보안 체계를 만들었다. 여기에 양자내성암호(PQC)나 양자키분배(QKD) 등 다양한 유형의 양자 보안 기술을 수용해 포괄적인 양자 보안 체계를 구축하겠다는 구상이다.

SK텔레콤은 양자키분배(QKD) 적용 범위를 넓힐 계획이다. QKD는 양자역학 물리 법칙을 활용해 도청 자체가 불가능한 방식으로 암호 키를 전달하는 기술이다. 안정성이 높아 국가 기관·군사 등 고보안 환경에 활용된다. 이에 2018년 스위스 양자암호 기업 IDQ를 인수해 이동통신망 등에 양자 보안을 구축해왔다.

이를 구현하는 통신 특수 장비가 크고 비싸다는 단점이 있다. 이에 SK텔레콤은 유럽연합(EU)이 주도하는 다국가 프로젝트 '호라이즌 유럽'에 참가해 이같은 한계를 해결하기 위한 연구비를 지원받기로 했다. 연구를 통해 인공지능(AI)과 광직접회로를 결합해 광학 부품을 칩 수준으로 줄여 QKD 장비를 소형화 한다. 향후 생산 단가를 낮추고 전력 소비 비용을 줄이는게 목표다.

LG유플러스는 알고리즘을 업데이트 하는 방식인 양자내성암호(PQC)로 데이터를 보호한다. QKD와 달리 별도로 양자키를 주고받는 전용 인프라가 없이도 기존 망을 활용해 구축할 수 있어 확장성이 높다는 평가를 받는다. 미국이 2024년부터 표준기술연구소(NIST)를 중심으로 국제 암호체계 표준화를 주도하고 있는 방식이다.

표준화 시기까지 안전성 검증에 대한 과제가 남은 점은 한계다. 또 새로운 PQC 도입에 앞서 기존 장비·서비스와 호환이 가능한지 상호 테스트를 일일히 거쳐야 한다. LG유플러스는 지난 4월 LG전자와 통신 기술 선행 연구개발과 국제 표준화를 위한 협력을 통해 PQC 등 기술을 공동 연구하기로 했다.

양자보안은 통신사 보안 역량 강화에 기회로 작용할 전망이다. 양자 암호 체계 전환이 통신 인프라를 기반으로 이뤄져 기술 실증과 상용 서비스로 확장하는데 비교적 유리하다는 해석에서다.

다만, 기술 확보만으로는 글로벌 경쟁력을 담보하기 어렵다. 장비·부품·소프트웨어 등 산업 생태계가 함께 성장해야 한다는 지적이다.

박현출 PwC컨설팅 리스크 및 사이버 서비스 리더는 지난 4월 PwC컨설팅이 발표한 보고서에서 "최근 국내 반도체 업계 호황은 대표 메모리 기업뿐 아니라 다수의 소부장 기업 기반이 함께 성장했기 때문에 가능했다"며 "양자보안 역시 국제 표준 대응과 기술 상용화 역량을 갖춘 대표 기업 육성과 함께 이를 뒷받침할 수 있는 소부장 중심의 산업 생태계 조성이 병행된다면 글로벌 시장 경쟁력을 확보할 수 있다"고 분석했다.