[정보통신신문=박남수기자]

양자암호통신망을 실제 구축하기 전에 네트워크 환경과 장비 성능을 가상공간에서 검증할 수 있는 디지털 트윈 기술이 개발됐다.

SK텔레콤은 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 공동으로 양자암호통신망의 구축·운용 가능성을 사전에 검증할 수 있는 디지털 트윈 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

이번 기술은 21일부터 스페인 말라가에서 열리고 있는 유럽 최대 광통신 국제행사 ‘ECOC 2026’에서 공개됐다.

양자암호통신망은 광케이블의 통신거리와 광손실 등 물리적 환경에 따라 양자키분배(QKD) 성능이 달라지기 때문에 실제 망 구축 전에 다양한 조건을 시험하는 것이 중요하다. 하지만 QKD 장비와 광통신 인프라를 실제 환경에서 반복적으로 구성·시험하기에는 비용과 시간이 많이 소요된다.

SKT와 KISTI는 이러한 검증 과정을 가상환경으로 구현했다.

핵심은 SKT의 양자키관리 시스템(Key Manager)과 KISTI의 양자키분배 시뮬레이터를 유럽전기통신표준협회(ETSI)의 국제 표준 호환 인터페이스로 연결한 것이다.

양자키관리 시스템이 양자키를 요청하면 KISTI 시뮬레이터가 통신거리와 광손실 등 다양한 QKD 환경을 가상으로 구현하고, 해당 환경에서 생성되는 양자키와 시스템 성능·상태정보를 실시간으로 전달한다. 이를 통해 양자키 생성부터 관리·공급까지 전체 과정을 하나의 가상환경에서 검증할 수 있다.

특히 실제 통신망에서 발생할 수 있는 통신거리와 광손실뿐 아니라 수신 효율, 후처리 알고리즘 등 장비 특성까지 반영할 수 있다. 가상환경에서 검증한 장비 구성과 설정을 실제 운영환경에 적용할 수 있어 양자암호통신망 구축 전 사전 검증 체계로 활용할 수 있다는 설명이다.

양 기관은 서로 다른 시스템을 유연하게 연계할 수 있도록 개방형 구조도 적용했다.

SKT는 양자키관리 시스템을 특정 하드웨어나 가상머신에 종속되지 않는 컨테이너 기반으로 구현하고 쿠버네티스(Kubernetes)를 활용해 배포·운영한다. 이에 따라 다양한 네트워크 환경과 키관리 시나리오를 유연하게 구성하고 검증할 수 있다.

KISTI는 양자키분배 시뮬레이터를 통해 통신거리와 광손실 등 다양한 환경을 가상으로 구현한다. 양자암호통신망 제어 시스템은 키관리 시스템과 시뮬레이터를 연동·제어해 실제 QKD 장비와 연결되는 양자암호통신망의 구성과 운용을 가상으로 검증할 수 있도록 한다.

이번 기술의 특징은 국제표준 기반 인터페이스를 적용했다는 점이다. 특정 장비나 전용 인터페이스에 종속되지 않기 때문에 향후 다른 기관이나 기업이 개발한 양자암호 장비와의 연동도 가능하다. 이를 통해 서로 다른 양자암호 시스템 간 상호운용성과 네트워크 확장성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

SKT와 KISTI가 독립적으로 개발한 양자키관리 시스템과 QKD 시뮬레이터를 국제 표준 인터페이스로 연동해 공개적으로 검증한 것은 이번이 처음이다.

이번 성과는 과학기술정보통신부의 ‘QKD 네트워크의 효율성 확대, 자원 최적화를 위한 요소기술’과 ‘국가 연구 인프라 기반 양자암호통신망 기술 개발’ 과제를 통해 개발됐다. ECOC 2026에서는 ‘수요기반 양자기술 실증 및 컨설팅’ 사업 지원을 받은 SK브로드밴드 부스를 통해 기술이 전시됐다.

류탁기 SKT 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.