양자 컴퓨팅의 도래가 초래할 보안 위협
양자 컴퓨팅 기술의 발전은 기존 보안 체계에 심각한 위협을 초래할 가능성이 있다. 기술 변혁의 중심지인 유럽에서 최근 오스트리아의 딥테크 스케일업 zerothird가 양자 얽힘(quantum entanglement)을 기반으로 한 혁신적인 보안 기술을 개발하고 있다는 소식은 전 세계적인 주목을 받고 있다. 이 기술은 민감한 데이터를 안전하게 보호하는 새로운 방식을 제시하며, 특히 '선 수집 후 해독(harvest now, decrypt later)'과 같은 양자 컴퓨팅 위협 시나리오에 대응할 수 있다는 점에서 중요한 역할을 한다.
이러한 사례는 한국을 포함한 각국에서 관련 산업과 연구의 발전 방향을 재고하는 계기가 될 것으로 보인다. zerothird는 빈에 본사를 둔 딥테크 스케일업으로, VERBUND X Ventures로부터 최근 시드 플러스(Seed Plus) 투자를 유치했다. 이번 투자 라운드는 오스트리아의 주요 인프라 그룹인 VERBUND의 기업 벤처캐피탈(CVC)인 VERBUND X Ventures가 주도했으며, 기존 투자자인 Sparring Capital과 국제 자산운용사인 KGAL도 참여했다.
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양자 기술을 활용한 인프라 보안 기술 개발에 초점을 맞춘 이 스케일업은 강력한 자금 및 네트워크 지원을 받게 되었다. 이 회사의 주된 목표는 핵심 인프라를 보호하기 위한 고급 양자 기반 키 분배(quantum-based key distribution) 솔루션을 개발하여 미래의 보안 위협을 방지하는 것이다.
이번 투자의 의미는 단순히 자금 규모보다는 투자자의 프로필, 기술 성숙도, 그리고 적용 맥락에 있다. VERBUND X Ventures의 참여는 이 기술이 오스트리아 주요 인프라 그룹의 핵심 보안 요구를 충족할 잠재력을 갖추고 있음을 보여준다. 특히 에너지 및 통신 인프라와 같은 국가 핵심 시설의 보안은 양자 컴퓨팅 시대에 새로운 차원의 보호 체계를 필요로 하며, zerothird의 기술은 바로 이러한 필요에 부응하는 솔루션으로 평가받고 있다.
이 기술 개발의 배경에는 양자 컴퓨터의 빠른 성장과 함께, 기존 암호화 방식의 한계점이 점점 더 부각되고 있다는 인식이 있다.
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강력한 양자 컴퓨터는 현재 널리 사용되는 암호화 방법을 약화시키거나 해독할 수 있다는 우려가 커지고 있다. 이에 따라 미래의 위협에 대비하여 양자 안전(quantum-safe) 대체 기술을 평가해야 한다는 인식이 확산되고 있다.
특히 공격자들이 암호화된 정보를 현재 시점에 수집해 두었다가 나중에 더 강력한 양자 컴퓨터로 해독할 수 있는 이른바 '선 수집 후 해독(harvest now, decrypt later)' 시나리오가 현실화될 수 있다는 점이 보안 전문가들 사이에서 중요하게 논의되고 있다. 양자 컴퓨팅이 기존 암호화 체계에 미치는 위협은 이론적 가능성을 넘어 실질적인 우려로 자리 잡고 있다.
현재 인터넷 보안의 근간을 이루는 공개키 암호화 방식인 RSA, ECC(타원곡선 암호) 등은 큰 수의 소인수분해나 이산로그 문제의 계산 복잡성에 의존하고 있다. 그러나 충분히 강력한 양자 컴퓨터가 개발되면 쇼어(Shor) 알고리즘을 통해 이러한 문제들을 효율적으로 해결할 수 있게 되어, 기존 암호화 체계가 무력화될 위험이 있다.
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이는 금융 거래, 개인정보, 국가 기밀 등 현재 암호화로 보호되는 모든 정보가 잠재적 위험에 노출될 수 있음을 의미한다. zerothird는 이미 상업적 검증 단계를 거친 기술을 빈-프랑크푸르트 프로젝트와 같은 주요 인프라 프로젝트를 통해 실제 환경에 적용하고 있다.
이 프로젝트는 양자 안전 통신 기술을 실제 핵심 인프라에 구현함으로써 기술의 실용성과 신뢰성을 검증하는 중요한 사례로 평가받고 있다. 이 과정에서 양자 기술은 데이터의 저장 및 전송 단계에서 발생할 수 있는 취약점을 제거하여 강력한 보안을 제공한다. 양자 키 분배(QKD) 기술은 양자역학의 기본 원리를 활용하여 두 지점 간에 암호화 키를 안전하게 공유하는 방식으로, 도청 시도가 있을 경우 이를 즉시 감지할 수 있다는 근본적인 장점을 가지고 있다.
zerothird 사례가 전하는 보안 혁신의 가능성
그뿐만 아니라, zerothird의 기술은 양자 암호화뿐만 아니라 물리 보안 및 사물 인터넷(IoT) 솔루션과도 통합되어 데이터 보안을 위한 포괄적인 접근 방식을 제공한다는 점에서 주목받고 있다.
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이는 통신 시스템이 포스트 양자 시대에 맞춰 재설계되어야 할 필요성에 대한 인식을 반영한다. 현대의 보안은 단일 기술이나 단일 계층의 보호만으로는 충분하지 않으며, 다층적이고 통합적인 보안 아키텍처가 필요하다.
zerothird의 솔루션은 네트워크 계층의 양자 암호화, 물리적 접근 통제, 그리고 IoT 기기 단위의 보안을 하나의 체계로 통합함으로써 엔드-투-엔드(end-to-end) 보안을 구현한다. 이러한 기술적 성취는 양자 암호화 분야의 발전을 선도하며, 포스트 양자 시대라는 새로운 국면을 열고 있다.
포스트 양자 암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)는 양자 컴퓨터로도 해독하기 어려운 수학적 문제에 기반한 새로운 암호화 알고리즘을 의미하며, 미국 국립표준기술연구소(NIST)를 비롯한 국제 표준화 기구들이 이를 표준화하기 위한 작업을 진행 중이다.
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한편 양자 키 분배(QKD)는 양자역학의 물리적 특성을 직접 활용하는 방식으로, 두 기술은 상호 보완적인 관계에 있다. zerothird는 양자 얽힘을 이용한 QKD 기술에 집중함으로써 기존 암호화 방식과는 근본적으로 다른 차원의 보안을 제공한다. 그러나 이러한 기술이 모든 문제를 즉각적으로 해결할 수 있다는 주장에 대한 신중한 시각도 존재한다.
업계 일각에서는 양자 보안 기술이 기존 인프라와의 호환성 문제를 해결하지 못할 경우 도입이 지연될 수 있다고 지적한다. 특히 레거시 시스템(legacy system)과의 통합, 기존 통신 프로토콜과의 호환성, 대규모 배포 시의 안정성 등은 기술의 상용화 과정에서 반드시 해결해야 할 과제들이다. 또한 초기 투자 비용 및 기술 확산 단계에서 발생할 수 있는 경제적·사회적 부담도 고려해야 한다는 주장이다.
양자 보안 인프라 구축에는 특수한 하드웨어, 전용 광섬유 네트워크, 그리고 고도로 훈련된 인력이 필요하며, 이는 초기 단계에서 상당한 비용을 수반한다. 중소기업이나 개발도상국의 경우 이러한 기술 도입의 경제적 장벽이 디지털 격차를 더욱 심화시킬 수 있다는 우려도 제기된다. 그러나 zerothird의 사례는 이러한 우려들을 일부 해소할 수 있는 모델을 제시하고 있다.
스타트업의 높은 기술 표준과 실제 인프라 프로젝트에서의 상업적 검증 사례가 기술의 실용성과 경제성을 입증하고 있으며, 단계적 도입 전략을 통해 비용 부담을 완화할 수 있는 가능성을 보여주고 있다. zerothird 사례가 한국에 주는 시사점도 크다. 한국 또한 양자 기술을 통한 보안 문제 해결에 대한 대비가 필요한 상황이다.
최근 증가하는 국내외 보안 위협과 디지털 전환 가속화를 고려할 때, 이러한 첨단 기술에 대한 관심과 투자는 보안 산업의 중요한 과제로 부상하고 있다. 한국은 정보통신 인프라가 잘 구축되어 있고 반도체 및 통신 기술 분야에서 세계적 경쟁력을 보유하고 있어, 양자 보안 기술 도입과 개발에 유리한 위치에 있다.
한국의 양자 보안 기술 강화 방향과 시사점
다만 기술 개발과 상용화 단계에서 정부, 학계, 산업계 간의 긴밀한 협력과 장기적 관점의 투자 전략이 필요할 것으로 보인다. 양자 기술은 단기간에 성과를 내기 어려운 장기 프로젝트이며, 기초 연구에서부터 응용 기술 개발, 표준화, 그리고 상용화에 이르기까지 일관된 지원과 협력 체계가 요구된다. 중소기업 및 스타트업이 혁신적 아이디어를 실제 제품과 서비스로 발전시킬 수 있도록 하는 생태계 조성도 중요하다.
또한 양자 기술 전문 인력 양성을 위한 교육 프로그램 확충과 국제 협력 강화도 필수적이다. 글로벌 경쟁 측면에서 보면, 주요 국가들은 양자 기술에 대한 대규모 투자 및 연구를 추진 중이다. 미국은 2018년 국가양자이니셔티브법(National Quantum Initiative Act)을 제정하여 양자 정보과학 분야에 대한 국가적 투자를 강화했으며, 민간 기업들도 IBM, 구글, 마이크로소프트 등을 중심으로 양자 컴퓨팅 및 양자 보안 기술 연구에 적극 투자하고 있다.
중국 역시 양자 기술을 국가 전략 기술로 지정하고 대규모 연구개발 투자를 진행하고 있으며, 양자 통신 위성 '묵자호' 발사 등 실용화 단계에서도 앞서가고 있다. 유럽연합은 양자 플래그십(Quantum Flagship) 프로그램을 통해 10년간 10억 유로 이상을 투자할 계획이다. 이러한 글로벌 경쟁 속에서 한국이 경쟁력을 확보하기 위해서는 기술 개발 속도를 높이는 동시에, zerothird와 같은 성공 사례를 벤치마킹하여 실증 프로젝트와 상용화 전략을 수립하는 것이 중요하다.
특히 금융, 국방, 통신, 에너지 등 국가 핵심 인프라 분야에서 양자 보안 기술의 시범 적용을 추진하고, 이를 통해 기술 검증과 표준화 작업을 병행할 필요가 있다. 또한 국제 표준화 활동에 적극 참여하여 한국의 기술이 글로벌 표준에 반영될 수 있도록 노력해야 한다. 결론적으로, zerothird의 사례는 미래의 양자 시대에 대비하기 위한 중요한 통찰을 제공한다.
그들의 기술 개발 과정, 전략적 투자 유치, 그리고 실제 인프라 프로젝트를 통한 상업적 검증은 양자 보안 기술이 연구실 수준을 넘어 실용화 단계로 진입하고 있음을 보여준다. 이는 양자 보안 기술이 더 이상 먼 미래의 이야기가 아니라 현재 준비해야 할 현실적 과제임을 시사한다. 특히 미래의 디지털 환경에서 양자 기술이 보안의 핵심 요소로 자리 잡을 것을 고려하면, 각국은 지금부터 양자 보안 기술 개발과 인프라 개선에 전략적으로 접근해야 할 것이다.
독자 여러분은 양자 기술 발전이 가져올 기회와 도전, 그리고 이에 대비하기 위해 필요한 전략적 선택들에 대해 깊이 고민해 볼 필요가 있다.
이서준 기자
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[참고자료]
vertexaisearch.cloud.google.com
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