과학핫이슈
양자암호 상용화를 위해 필요한 핵심 기술인 ‘TF QKD’의 실험 검증에 한국 연구진이 세계에서 두번째로 성공했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 22일 한상욱 양자정보연구단장이 이끄는 연구팀이 작년 겨울 ‘TF(Twin-field) 양자키 분배(QKD, Quantum Key Distribution)’ 검증에 성공했다고 밝혔다. 연구 결과는 이달 초 양자정보학 분야의 온라인 오픈액세스 저널인 ‘npj Quantum Information’에 게재됐다.
양자키 분배(QKD) 기술은 양자암호통신기술의 일부로, 제3자가 해킹할 수 없는 암호키를 만들어 송신자와 수신자에게 나눠주는 것이다. 제3자가 통신망에 침투해 암호키를 가로채려고 시도하면 양자 정보가 변형돼 해킹 시도를 즉시 파악할 수 있다.
다만 현재까지 상용화된 양자 암호기술은 통상적으로 100㎞ 내에서만 작동되는 데다가, 주로 1 대 1 통신에 국한된다는 한계를 갖고 있었다.
2018년에 이론이 발표된 TF QKD 기술은 이론적으로 통신거리를 500㎞ 이상 수준으로 늘릴 수 있는 장거리 프로토콜로 많은 주목을 받았다. TF QKD는 수신자와 송신자가 양쪽에서 동시에 정보를 보낼 수 있고, 제 3자의 측정장치를 중간에 추가해 통신거리를 늘리는 효과를 낸다.
KIST 연구팀은 이번 연구에서 단일 광원을 사용하는 플러그앤플레이(PnP) TF QKD 시스템을 제안했다. 제3자의 측정 장치가 동일한 광원을 양쪽 송수신자에게 전달하고 그 광원을 활용하여 정보를 공유하는 방식이다.
아울러 연구팀은 편광별, 시간별로 채널을 분할하여 신호를 보내는 ‘편광, 시간, 파장 분할 기술’을 활용해 2:N 네트워크망까지 확장 가능한 새로운 TF QKD 네트워크 구조를 제안하고, 실험적으로도 검증했다.
이는 캐나다 토론토 대학 연구팀에 이어 세계에서 두 번째로 실험 검증에 성공한 사례다. 토론토 대학 연구팀의 연구 결과는 올해 초 저널에 게재됐다.
KIST 연구팀은 ‘별(star) 네트워크 구조’를 고안했는데, 이는 토론토 대학에서 연구한 링(ring) 네트워크 구조보다 실용적인 시스템이라고 설명했다.
링 구조는 양자 신호가 링에 연결된 모든 곳을 지나야 하지만, 별 구조에서는 중심부에 위치한 제3자를 통해 송수신자가 통신할 수 있기 때문이다.
한상욱 단장은 “QKD의 상용화를 가로막던 장거리, 네트워크 확장 두 가지 과제를 동시에 해결한 연구성과”라며 “장거리 양자암호 네트워크 분야를 리딩할 수 있는 기반 기술을 확보했다는 것에 의의가 있다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받았고, KIST 주요사업과 한국연구재단 양자컴퓨팅기술개발사업, IITP 정보통신방송기술개발사업으로 수행됐다.
(247)
- 태그(Tag)
-
전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
화성 생명체 흔적 2ｍ 파야 나오는데…현재 로버는 5㎝가 한계
'붉은 행성' 화성에서 고대 생명체 흔적을 확인하기 위해 로버가 활동 중이지만 이를 찾아내는 것이 예상보다 훨씬 더 어려울 수 있는 것으로 나타났다. 이 로버들은 약 5㎝를 드릴로 뚫고 토양과 암석 시료를 채취하는데, 화성 표면에 내리쬐는 우주선(線)으로 고대 생명체 흔적이 있었다고 해도 모두 분해돼 적어도 2ｍ 이상 파고들어야 하는 것으로 제시됐기 때문이다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 고더드 우주비행센터의 알렉산더 파블로프 박사가 이끄는 연구팀은 화성 환경 조건을 만들어 고대 생명체의 증거가 될 수 있는 아미노산의 분해를 실험한 결과를 과학저널 '우주생물학'(Astrobiology)에 발표했다.
-
지구기온 2℃ 억제목표 일시적으로 넘어도 충격 수십년 더 지속
지구온난화로 기온이 억제 목표인 산업화 이전 대비 2℃ 이상 오르면 절정을 찍고 다시 떨어진다고 해도 이후에도 수십년에 걸쳐 생물다양성을 위협할 것이라는 비관적 전망이 나왔다. 지구촌이 합의한 기온 상승 억제 목표를 최종적으로 달성해도 중간 과정에서 이를 넘어서면 파괴적 영향이 이어지는 만큼 일시적으로라도 이를 넘어서지 않도록 시급한 조치가 필요하다는 것이다.
-
과기정통부, 제1회 청소년과학대장정 참가자 모집
과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국과학창의재단은 과학종합캠프인 '제1회 청소년과학대장정'에 참가할 중학생 100명을 28일부터 다음 달 13일까지 모집한다고 27일 밝혔다. 과학대장정은 우주·항공 분야와 기후·에너지 분야 등 2개 주제로 진행되며, 학생들은 8월 9일부터 13일까지 4박 5일간 전국 출연연, 대학, 기업, 과학관, 공공기관 등을 탐방한다.
-
전남대, ‘익룡 군집 생활 증명’ 발자국 화석 발굴…”세계 최초”
전남대학교는 허민 교수(지구환경과학부·한국공룡연구센터장)연구팀이 익룡의 군집 생활을 증명해 주는 발자국 화석을 세계 최초로 발굴했다고 28일 밝혔다. 연구팀은 최근 중생대 백악기에 만들어진 전남 화순군 서유리 공룡 화석지에서 2∼6㎝ 크기의 익룡 발자국 350여개가 무더기로 남아있는 화석들을 발견했다. 발견 당시 익룡 발자국들은 거의 빈틈이 없을 정도로 빽빽하게 밀집돼 있으며, 앞·뒷발이 선명하게 보일 만큼 보존 상태도 양호한 것으로 나타났다.
-
‘인류의 요람’ 오스트랄로피테쿠스 화석 연대 100만년↑
남아프리카공화국 요하네스버그에서 북서쪽으로 약 40㎞ 떨어진 '스테르크폰테인(Sterkfontein) 동굴'은 인류의 공통 조상인 오스트랄로피테쿠스 속(屬) 화석이 가장 많이 발굴돼 '인류의 요람'으로 알려져 있다. 1936년 첫 발굴이후 '미시즈 플레스'(Mrs. Ples)와 '리틀 풋'(Little Foot) 등 인류사 연구에 중요한 단서가 된 화석들이 잇달아 나왔으며 1999년 유네스코 세계문화유산에 등재되기도 했다.
-
열량 태우는 ‘갈색 지방세포’ 늘려 비만 치료할 단초 발견
잉여 영양분을 세포 안에 축적해 살이 찌게 하는 '백색 지방세포'를 영양분을 태워 없애는 '갈색 지방세포'로 바꾸는 방법을 국내 연구진이 찾아냈다. 울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 고명곤 교수팀이 전북대 안정은 교수팀과 공동으로 TET(Ten-eleven translocation) 단백질을 억제하면 백색 지방세포가 갈색 지방세포화 되고, 기존 갈색 지방세포는 더 활성화돼 열량 소비를 촉진한다는 사실을 발견했다고 26일 밝혔다.
-
유유상종, 비슷한 체취 가진 사람이 처음부터 친구로 끌린다
'유유상종'(類類相從)이라는 말처럼 몸에서 나는 냄새가 비슷한 사람끼리 서로 알아보고 친구가 될 가능성이 높다는 과학 연구 결과가 나왔다. 또 친구를 맺은 사람들이 낯선 사람들보다 체취가 비슷할 가능성이 높으며, 냄새 판별 기기인 전자코(eNose)를 통해 체취를 확인하면 서로 낯선 두 사람이 친구가 될 수 있는지도 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 흔히 '케미가 맞는다'라는 말을 많이 해왔는데 실제로 후각 차원에서 화학(chemistry)이 작용하는 셈이다.