서울대 NXC연구실에서 이경한 교수 연구팀과 LG유플러스 직원들이 백서 내용을 토론하는 모습 (사진=LG유플러스)

LG유플러스가 서울대 전기·정보공학부 이경한 교수 연구팀(NXC연구실 이민재, 곽동수, 박찬정 석박통합과정 연구원)과 함께 ‘미래 양자통신 백서(이하 백서)’를 발간했다고 14일 밝혔다.

최근 양자기술은 글로벌 기술 혁신의 중심으로 떠오르고 있다. 국내에서도 정부가 2035년 ‘대한민국 양자과학기술 전략’을 통해 3조원 규모의 투자계획을 발표하는 등 지원을 아끼지 않고 있으며, 민간에서도 양자기술에 대한 관심도 커지고 있다.

이에 LG유플러스와 NXC연구실은 국내뿐만 아니라 전 세계 학계와 정부, 기업에 양자정보기술에 대한 연구개발 및 활용 로드맵을 제시하고자 백서를 발간했다고 전했다. 백서는 양자정보기술을 크게 양자통신·양자컴퓨팅·양자센싱으로 분류하고, 특히 양자통신의 기술동향과 발전방향을 세부적으로 소개한다.

양자통신이란 서로 연결된 양자컴퓨터/양자센서 사이에 정보를 전달하는 것을 말하며, 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 분류된다.

지금까지 국내시장에서는 양자통신 응용사례 가운데 하나인 ‘양자키분배(Quantum key distribution)’가 대표적으로 거론되고 있다. 다만 이는 양자데이터스트리밍(Quantum data streaming)의 일부분이며, 양자통신의 본질이 양자컴퓨터/센서 간 양자정보를 전달하는 것이라고 백서에서는 정의했다.

또한 백서는 향후 양자컴퓨팅, 양자센싱 등 양자기술의 활용처가 확대될수록 양자통신의 수요도 늘어날 것으로 전망하고 있다. 특히 현재의 컴퓨팅으로는 처리하기 어려운 다량의 파라미터를 가진 초거대 AI 모델을 효율적으로 다룰 수 있을 것으로 기대된다.

최근 생성형 AI 시대에 따라 수 만대의 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 성능 향상이 이뤄질 것으로 보인다.

이 밖에도 새로운 차세대 배터리, 수소 에너지 공정 등을 개발하는 화학공학분야와 유통 최적경로를 찾는 물류분야, 그리고 최적의 투자 포트폴리오를 구성하고 파생상품의 가격을 결정하는 금융분야에서도 큰 변화를 불러올 것으로 보인다.

한편 LG유플러스는 통신3사 최초로 양자컴퓨터의 해킹 위협에 대응이 가능한 양자내성암호 전용회선서비스를 2022년 4월에 출시해 공공, 민간 고객을 대상으로 서비스를 제공하고 있다

LG유플러스는 이번 백서를 통해 양자통신 시대에 대한 청사진을 공유하고 차세대 통신 네트워크에 필요한 핵심 기술에 대한 연구를 진행함으로써 국내 양자통신 생태계 로드맵을 산학 연구를 통해 수립하겠다는 계획이다.

이상헌 LG유플러스 네트워크선행개발담당은 “다가올 양자통신시대를 미리 예측하고 연구개발과 비즈니스로 더욱 진보한 사회에 기여할 수 있는 방안을 찾기 위해 이번 백서를 발간하게 됐다”며 “LG유플러스는 AI 및 양자통신을 비롯한 차세대 네트워크 트렌드를 리드하며 기업, 기관, 소비자 등 여러 고객에게 차별적인 고객가치를 제공하겠다”고 말했다.