한국전력연구원, 전력통신망에 양자암호 통신기술 실증 완료

안면∼태안 변전소간 40km 광섬유 복합가공지선 실증 완결
도·감청이 불가능한 차세대 보안기술 적용으로 안정적 전력공급에 기여

한전전력연구원 양자암호통신망 구축 개념도/제공=한국전력연구원

한국전력연구원(이하 전력원구원)은 지난해 충남 안면도~태안 변전소간 40㎞ 구간의 광섬유 복합 가공지선(OPGW: Optical fiber composite overhead ground wire)에 양자암호통신 테스트베드를 구축하고 자체기술 확보를 위한 실증 연구를 완료했다고 27일 밝혔다.

전력연구원은 지난해 4월 해킹 기법의 고도화, 양자컴퓨터의 기존 암호체계 해독 등으로부터 전력통신망을 보호하기 위해 차세대 보안기술인 양자암호 통신기술을 확보하기 위해 연구 과제를 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 4600㎞ 유선망과 7600㎞ 위성 망에 양자암호통신을 구축해 운영하는 등 세계에서 가장 앞서고 있다. 전력연구원도 전국에 설치된 1만6000㎞의 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 변전소간 광섬유 복합 가공지선 40㎞ 구간에 시범 적용을 했다.

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

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

전력연구원은 전력통신망에 효율적으로 적용하기 위한 암복호화 기술, 장거리 전송기술 등을 확보한 후 전력용 양자 암호키 분배기술을 개발해 단계적으로 확대 구축해 나갈 계획이다.

전력연구원 관계자는 “국내 전문가 및 정부 기관들과 협력해 전력통신망에 최적화된 세계 최고 수준의 양자암호 통신기술을 개발·적용해 안정적인 전력공급에 최선을 다하겠다”고 말했다.