[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 실제 양자암호통신망을 구축하기에 앞서 통신거리와 광 손실, 장비 특성 등을 가상 공간에서 구현해 성능과 운용 가능성을 미리 검증할 수 있는 디지털 트윈 기술이 개발됐다.

SK텔레콤은 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 공동으로 양자암호통신망 구축 전 성능과 운용 가능성을 검증하는 디지털 트윈 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

이번 기술은 지난 21일부터 스페인 말라가에서 열리고 있는 유럽 최대 광통신 국제 행사 'ECOC 2026'에서 공개됐다.

◆구축 후 조건 변경 어려운 양자암호통신망…가상 환경에서 先검증

양자암호통신망은 구축을 마친 뒤에는 광케이블 길이나 광 손실과 같은 환경 조건을 변경하기 어렵다. 장비 가격도 높아 다양한 조건을 실제 망에서 반복 시험하는 데 제약이 있다.

SK텔레콤과 KISTI는 이런 시험 과정을 가상 환경으로 옮겨 실제 망을 구축하기 전에 검증할 수 있도록 했다.

양자키분배(QKD)는 양자역학의 원리를 활용해 암호키를 안전하게 생성·전달하는 기술이다. 이번 기술은 SK텔레콤의 양자키관리 시스템과 KISTI의 양자키분배 시뮬레이터를 유럽전기통신표준협회(ETSI)의 국제 표준 호환 인터페이스로 실시간 연동시켰다.

키관리 시스템에서 양자키를 요청하면 KISTI 시뮬레이터가 여러 양자키분배 통신 환경을 구현한다. 이후 해당 조건에서 만들어지는 양자키와 양자키분배 시스템의 성능·상태정보를 실시간으로 전달한다.

이를 통해 양자키 생성에서 관리와 공급까지 전 과정을 연계해 시험할 수 있는 가상 환경을 구축했다.

◆통신거리·광손실부터 장비 특성까지 가상으로 구현

가상 환경에는 양자키분배 장비 자체의 동작뿐 아니라 실제 장비가 설치될 통신 거리와 광 손실 같은 주변 환경도 반영할 수 있다. 수신 효율과 후처리 알고리즘 등 장비별 특성도 함께 구현한다.

이 환경에서 어떤 장비를 어느 거리에 배치하고 어떤 설정값을 적용할지 검증한 뒤 그 구성과 설정을 실제 운영 환경에 그대로 적용할 수 있다. 실제 통신망의 조건을 가상 공간에 구현한다는 점에서 디지털 트윈으로 기능하는 방식이다.
이번 기술은 SK텔레콤과 KISTI가 각각 보유한 기술을 결합해 개발했다.

SK텔레콤은 양자키관리 시스템을 특정 하드웨어나 가상머신에 종속되지 않는 컨테이너 기반으로 구현했으며, 오픈소스 플랫폼 쿠버네티스로 배포·운영한다.

이 같은 구조를 통해 키관리 시스템은 시뮬레이터가 구현하는 다양한 네트워크 환경과 키관리 시나리오에 맞춰 유연하게 확장하면서 실시간 검증을 수행할 수 있다.

KISTI는 통신 거리와 광 손실 등 여러 조건을 가상 환경에서 재현할 수 있는 양자키분배 시뮬레이터를 개발했다.

양자암호통신망 제어 시스템은 키관리 시스템과 시뮬레이터를 서로 연동해 제어한다. 이 구조를 실제 환경으로 옮기면 양자키분배 장비와 국제 표준 호환 인터페이스로 연결되는 양자암호통신망을 구축할 수 있다.

◆각자 개발한 시스템 첫 연동 공개…국제표준으로 확장성 확보

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

특정 장비나 전용 인터페이스에 묶이지 않도록 국제 표준 호환 인터페이스를 적용한 것도 특징이다. 이에 따라 향후 다른 기관이나 기업이 개발한 양자암호 장비와도 연동할 수 있도록 확장성을 확보했다.

SK텔레콤과 KISTI는 이 기술이 서로 다른 양자암호 시스템 사이의 상호운용성을 높이고 양자암호통신 서비스 확대에도 기여할 것으로 기대하고 있다.

이번 기술은 과학기술정보통신부의 'QKD 네트워크의 효율성 확대, 자원 최적화를 위한 요소기술'과 '국가 연구 인프라 기반 양자암호통신망 기술 개발' 과제를 통해 개발됐다. ECOC 2026 전시는 '수요기반 양자기술 실증 및 컨설팅' 사업 지원을 받은 SK브로드밴드 부스에서 진행됐다.

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.

송중석 KISTI 네트워크미래기술연구본부장은 "이번 기술은 다양한 양자암호통신 환경을 구현하고 실제 키관리 시스템과 연동해 검증할 수 있는 기반을 마련했다는 데 의미가 있다"며 "향후 양자암호통신망의 상호운용성과 확장성을 높이는 핵심 기술로 발전시켜 나가겠다"고 전했다.


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