서울대 전기·정보공학부 NXC연구실과 로드맵 제시

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LG유플러스가 서울대 전기·정보공학부 이경한 교수 연구팀인 NXC(네트워크컴퓨팅랩)와 '미래 양자통신 백서(이하 백서)'를 발간했다. 양자통신 분야에서는 국내 첫 시도다.

최근 양자기술은 글로벌 기술 혁신의 중심으로 떠오르고 있다. 국내에서는 정부가 2035년 '대한민국 양자과학기술 전략'을 통해 3조원 규모의 투자계획을 발표했고, 민간에서도 양자기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

LG유플러스와 NXC연구실은 국내뿐만 아니라 전 세계 학계와 정부, 기업에 양자정보기술에 대한 연구개발 및 활용 로드맵을 제시하기 위해 이번 백서를 냈다. 양자정보기술을 크게 양자통신·양자컴퓨팅·양자센싱으로 분류하고, 특히 양자통신의 기술동향과 발전방향을 세부적으로 소개했다.

양자통신이란 쉽게 말해 서로 연결된 양자컴퓨터와 양자센서 사이에 정보를 전달하는 것이다. 기존 네트워크와 컴퓨터 기술의 한계를 뛰어넘는 혁신으로 여겨진다. 양자통신은 크게 양자를 전달하는 양자전송 기술, 양자 정보 전송을 위한 인프라인 양자네트워크 기술, 이를 활용하기 위한 양자통신응용 기술로 분류한다.

지금까지 국내시장에서는 양자통신 응용사례 가운데 하나인 '양자키분배(Quantum key distribution)'가 대표적으로 거론된다. 다만 이는 '양자데이터스트리밍(Quantum data streaming)'의 일부분이며, 양자통신의 본질이 양자컴퓨터와 센서 간 양자정보를 전달하는 것이라고 백서는 정의했다.

또 양자컴퓨팅, 양자센싱 등 양자기술의 활용처가 확대될수록 양자통신의 수요가 늘어날 것으로 전망했다. 특히 현재의 컴퓨팅으로는 처리하기 어려운 다량의 파라미터를 가진 초거대 인공지능(AI) 모델을 효율적으로 다룰 수 있을 것으로 내다봤다.

최근 생성형 AI 시대에 따라 수만대의 컴퓨터가 효과적으로 데이터를 전달하는 클러스터링이 각광을 받듯이, 양자컴퓨팅 시대가 되면 양자 컴퓨터 간의 클러스터 구성을 위한 효율적인 '양자분산컴퓨팅(Distributed quantum computing)'도 필요하다는 것이다. 이를 통해 지능형 응용프로그램, 언어모델, 이미지 인식 등에서 큰 폭의 성능 향상이 이뤄질 전망이다.

아울러 새로운 차세대 배터리, 수소 에너지 공정 등을 개발하는 화학공학분야와 유통 최적경로를 찾는 물류분야, 최적의 투자 포트폴리오를 구성하고 파생상품의 가격을 결정하는 금융분야에서도 큰 변화가 뒤따를 것으로 백서는 분석했다.

LG유플러스는 이번 백서를 계기로 양자통신 시대에 대한 청사진을 공유하고 차세대 통신 네트워크에 필요한 핵심 기술 연구를 진행할 계획이다. LG유플러스는 앞서 이동통신 3사 중 최초로 양자컴퓨터의 해킹 위협에 대응이 가능한 양자내성암호 전용회선서비스를 지난 2022년 4월 출시해 공공, 민간을 대상으로 서비스하고 있다.

이상헌 LG유플러스 네트워크선행개발담당은 "다가올 양자통신시대를 미리 예측하고 연구개발과 비즈니스로 사회에 기여할 방안을 찾기 위해 이번 백서를 발간했다"며 "AI, 양자통신을 비롯한 차세대 네트워크 트렌드를 리드해 기업, 기관, 소비자 등 여러 고객에게 차별적인 고객가치를 제공하겠다"고 말했다.

LG유플러스 직원이 서울대 이경한 교수 연구팀인 NXC와 '미래 양자통신 백서' 내용을 토론하고 있다./사진=LG유플러스

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