전력硏, 전력통신망에 양자암호 통신기술 실증 완료
전력硏, 전력통신망에 양자암호 통신기술 실증 완료
  • 김병욱 기자
  • 승인 2021.04.26
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안면∼태안 변전소 간 40km 광섬유 복합 가공지선 실증 
양자암호통신망 구축 개념도.
양자암호통신망 구축 개념도.

[투데이에너지 김병욱 기자] 한국전력(대표이사 김종갑) 전력연구원은 전력통신망에 최적화된 양자암호 통신기술 개발을 위해 2020년 충남 관내 안면도~태안 변전소 간 40km 구간의 광섬유 복합 가공지선(OPGW : Optical fiber composite overhead ground wire)에 양자암호통신 테스트베드를 구축, 자체 기술확보를 위한 실증 연구를 3월 완료했다.

전력연구원은 지난 2020년 4월 해킹 기법의 고도화, 양자컴퓨터의 기존 암호체계 해독 등으로부터 전력통신망을 보호하기 위해 차세대 보안기술인 양자암호 통신기술을 확보하고자 연구과제를 착수했다.

세계 최고의 양자암호 전문 회사인 IDQ(ID Quantique) 장비를 시작품으로 활용해 (주)송암시스콤과 협력해 연구개발을 추진했다.

양자컴퓨터의 기존 암호체계 해독에 대응하기 위한 보안기술 중에서 양자 암호키 분배는 양자의 중첩, 불확정성, 복제 불가능성의 양자특성을 이용한 기술이다. 

송신자와 수신자 사이에 정보를 암호화할 때 필요한 암호키를 안전하게 생성·분배하는 기술로서 도·감청이 원천적으로 불가능한 차세대 암호화 기술이다. 

중국은 4,600km 유선망과 7,600km 위성망에 양자암호통신을 구축해 운영하는 등 세계에서 가장 앞서고 있다. 한전도 전국에 설치된 1만6,000km의 광섬유 복합 가공지선을 기반으로 한 양자암호 통신기술을 개발·적용해 보안성을 강화할 계획이다.

광섬유 복합 가공지선은 통신사의 지중 광케이블과 달리 산악지역에 설치된 송전철탑의 상단에 설치돼 온도변화가 심하고 바람에 의한 흔들림으로 편광변화로 인한 전송거리, 암호키 전송률, 양자 에러률 등에 영향을 많이 받는다. 이에 대한 영향을 정확히 측정·분석해 전력통신망 환경에 맞는 양자암호 통신기술 개발을 위해 바람이 많이 부는 안면∼태안 변전소 간 광섬유 복합 가공지선 40km 구간에 시범 적용을 했다.

이번 시범 적용을 통해 광섬유 복합 가공지선에서 편광변화가 큰 단점을 극복하기 위해 편광에 의존하지 않는 전송방식과 광섬유 복합 가공지선 최장거리(100km)에서도 암호통신이 가능하도록 고감도 단일광검출기의 성능개선 방안을 도출했다.

또한 스마트그리드, 분산전원 등 전력 분야에 양자암호 통신기술 확대 적용방안을 수립했다.

전력연구원은 시범 적용 연구성과와 경험을 바탕으로 광섬유 복합 가공지선에 최적화된 양자암호 통신기술을 개발할 예정이다. 전력통신망에 효율적으로 적용하기 위한 암복호화 기술, 장거리 전송기술 등을 확보한 후 전력용 양자 암호키 분배기술을 개발해 단계적으로 확대 구축해 나갈 계획이다. 

전력연구원의 관계자는 “신기술 개발을 추진하면서 국가 암호모듈 검증제도 인증 확보 등 제약요건이 있었으나 과기정보통신부의 양자 정보통신 육성을 위한 법제 정비계획을 밝힘에 따라 개발여건이 개선돼 국내 전문가 및 정부 기관들과 협력해 연구개발을 진행할 계획”이라며 “전력통신망에 최적화된 세계 최고 수준의 양자암호 통신기술을 개발·적용해 안정적인 전력공급에 최선을 다하겠다”라고 전했다.


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