양자컴퓨터 상용화를 앞두고 기존 암호 체계의 한계가 현실화되자 정부와 통신업계가 양자암호통신을 차세대 국가 보안 인프라로 끌어올리고 있다.

정부가 전국 단위 양자암호통신망 구축에 나선 가운데, SK텔레콤·KT·LG유플러스 등 통신 3사는 기술 개발을 넘어 실제 보안 서비스와 사업 모델로 연결하는 단계에 진입하며 양자 보안 시장 선점 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다.

4일 과학기술정보통신부의 '제2차 양자과학기술 및 양자산업 육성 종합계획'에 따르면 정부는 통신 3사와 함께 2028년까지 전국 단위 양자암호통신망(QKD)을 구축할 방침이다. 정부는 국방과 금융 등 보안 요구치가 높은 영역에 이 기술을 우선 적용하고, 구축 비용을 현재 대비 10% 수준으로 절감해 양자 보안 인프라를 상용화한다는 계획이다.

정부와 통신업계가 양자암호통신에 집중하는 이유는 양자컴퓨터가 도입될 경우 기존 공개키 기반(PKI) 암호 체계인 RSA와 ECC의 보안성이 상실되기 때문이다. 양자컴퓨터의 연산 능력은 현재의 표준 암호 알고리즘을 무력화할 정도로 강력한 것으로 알려졌다. 이를 해결할 대안으로 떠오른 양자암호 기술은 데이터 전송 과정의 물리적 도청을 감지하고 차단할 수 있어 차세대 국가 보안의 필수 요소로 간주된다.

이 같은 정부 주도의 인프라 구축 기조 속에서 통신업체들은 단순한 기술 실증 단계를 넘어, 양자암호통신을 실제 보안 서비스와 사업 모델로 연결하는 데 속도를 내고 있다. 국가 보안 인프라의 기반을 공공 영역에서 먼저 다진 뒤, 이를 민간과 산업 전반으로 확장하려는 전략이 본격화되는 양상이다. 통신 3사는 각기 다른 기술 접근과 사업 전략을 내세우며 양자 보안 시장 선점 경쟁에 돌입했다.

SK텔레콤은 2011년 연구소 설립 이후 양자키분배(QKD)와 양자내성암호(PQC)를 결합한 보안 체계를 운용 중이다. 최근에는 연합체 '엑스퀀텀'을 통해 제로트러스트 기반 원격 접속 보안 솔루션 'Q-SDP'를 공개하며 사업 범위를 넓히고 있다.

KT는 1초당 30만 개의 암호키를 생성하는 QKD 장비를 자체 개발했다. 이는 이전 기술 대비 생성 속도가 2배 향상된 수치다. 또한 단일 광자 제어 과정의 오류를 줄이는 필터 시스템을 개발해 시스템 신뢰도를 높였으며, 이를 통해 양자인터넷 원천기술 확보를 추진하고 있다.

LG유플러스는 기술 표준화와 시장 확산에 주력하고 있다. LG유플러스가 제안한 PQC 지원 SDN 인터페이스와 'SOLMAE' 전자서명 방식은 국내 표준으로 제정되었다. 양자정보기술 분야의 글로벌 표준화 연합체 '퀸사(QuINSA)'의 의장사를 맡은 이들은 보안 플랫폼 'U+SASE'와 모바일 인증 솔루션 '알파키'를 통해 기업용 보안 시장 진입을 시도하고 있다. 2027년부터는 제로트러스트 보안 체계를 공공 및 금융권 시범사업으로 확대할 예정이다.

한편, 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원(NIA)이 공동 발간한 '양자정보기술백서'에 따르면, 글로벌 양자통신 시장은 지난해 5조209억원에서 연평균 25.6%씩 성장해 2030년에는 24조7368억원에 이를 전망이다. 국내 양자통신 시장 규모는 지난해 말 기준 약 466억원으로 추산된다.