QRNG, 국정전략 지정! 양자 보안 생태계가 움직인다

QRNG, 국정전략 지정! 양자 보안 생태계가 움직인다

양자난수생성기(QRNG)가 국가전략기술로 지정되면서 국내 양자 기술 산업이 새로운 국면을 맞이하고 있습니다. 양자역학 원리를 활용한 이 기술은 미래 사이버 보안의 핵심으로 자리 잡고 있으며, 정부의 적극적인 지원 속에 관련 기업들의 기술력도 세계적 수준으로 발돋움하고 있습니다. 양자난수 QRNG 기술의 현황과 국정전략 지정 배경을 알아보겠습니다.

양자난수생성기(QRNG)가 뭔가요?

양자난수생성기(QRNG)는 양자역학의 근본 원리를 활용해 완전한 무작위성을 갖는 난수를 생성하는 혁신 기술입니다. 기존 컴퓨터 알고리즘 기반 난수와 달리, QRNG는 양자 현상의 본질적 불확정성을 이용해 예측이 불가능한 진정한 난수를 만들어냅니다.

대표적인 방식으로는 광자 검출기(Photon Detector)를 활용한 방법이 있는데, 이는 빛의 양자 상태를 측정해 난수를 생성합니다. 국내 기업인 이와이엘은 2015년부터 원천 기술 특허를 바탕으로 자체 QRNG 칩 개발에 성공했으며, 2024년 12월에는 IoT 장비용 고속 QRNG 칩 상용화라는 성과를 이뤄냈습니다.

양자난수 QRNG 기술은 해킹이나 중간자 공격에 대한 근본적인 방어책을 제공하기 때문에, 금융 거래부터 국방 시스템까지 다양한 분야에서 보안 강화에 활용되고 있습니다.

정부가 왜 QRNG 산업을 중요하게 생각하나요?

과학기술정보통신부는 2023년 '국가 양자 기술 산업 혁신 전략'을 발표하며 2035년까지 300큐비트급 양자 컴퓨터 개발이라는 야심찬 목표를 설정했습니다. 이러한 정책 기조 속에서 QRNG 기술이 특별한 주목을 받는 이유는 명확합니다.

QRNG는 양자암호통신의 핵심 요소로, 국가 보안과 공공·국방 분야의 데이터 보호에 있어 필수적인 기술입니다. 특히 IoT 기기의 폭발적 증가로 인한 보안 위협이 커지면서, 정부는 QRNG 산업을 국가전략기술로 지정하고 전폭적인 지원을 제공하고 있습니다.

양자난수 QRNG 기술은 현재 사용 중인 암호 체계가 양자컴퓨터의 발전으로 무력화될 수 있는 '포스트 퀀텀' 시대를 대비하는 선제적 대응책이기도 합니다. 이처럼 정부의 QRNG 산업 육성은 단순한 기술 개발을 넘어 국가 안보와 미래 경쟁력 확보를 위한 전략적 결정이라 할 수 있습니다.

한국 기업들이 QRNG 기술을 어떻게 개발했을까요?

국내 기업들은 독자적인 기술력으로 세계 시장에서 경쟁력을 갖춘 QRNG 기술을 개발해왔습니다. 이와이엘은 2018년 미국 공군 드론용 양자암호칩 설계 프로젝트 참여 경험을 토대로 기술력을 축적했습니다. 특히 Multi Photo-diode 방식을 적용해 기존 대비 속도와 수명을 2배 향상시킨 QRNG 칩을 개발하는 성과를 이뤘습니다.

아이디퀀티크는 세계 최소 크기(2.5mm×2.5mm)의 QRNG 칩 제작에 성공했으며, 독일의 반도체 전문 기업 엘모스와 협력해 자동차·모바일 분야에 적용 가능한 혁신적인 기술을 선보였습니다.

기업명	주요 QRNG 기술 성과	협력 파트너
이와이엘	Multi Photo-diode 방식 QRNG 칩 개발	지텔글로벌, 미국 공군
아이디퀀티크	세계 최소 크기 QRNG 칩 제작	독일 엘모스

이러한 성과는 한국 기업들이 양자난수 QRNG 기술 분야에서 글로벌 경쟁력을 갖추고 있음을 보여주는 중요한 지표입니다. 국내 기업들은 지속적인 연구개발을 통해 기술 격차를 좁히고, 일부 영역에서는 선도적 위치를 차지하고 있습니다.

QRNG 칩이 IoT 기기에 어떻게 적용되나요?

QRNG 칩은 IoT 기기의 보안 핵심 요소로 암호화 키 생성에 활용되어 기기 간 안전한 데이터 전송을 가능하게 합니다. 스마트폰, 자율주행차, 산업용 장비 등 다양한 IoT 기기에 탑재되면 외부 해킹 위협으로부터 시스템을 효과적으로 보호할 수 있습니다.

이와이엘은 지텔글로벌과 전략적 협력을 통해 자사의 QRNG 칩을 다양한 IoT 장비에 적용하고 있습니다. 특히 스마트 도시 인프라와 산업 자동화 시스템에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 아이디퀀티크는 스마트폰을 포함한 모든 모바일 기기에 양자 보안 솔루션을 제공하며 시장을 선도하고 있습니다.

QRNG 칩 적용은 단순한 부품 교체가 아닌 전체 보안 아키텍처의 혁신을 의미합니다. 양자난수 QRNG 기술이 적용된 IoT 기기는 데이터 암호화부터 인증, 무결성 검증까지 모든 보안 프로세스에서 근본적인 안전성을 확보할 수 있습니다.

QRNG 기술이 안전한 이유는 뭔가요?

QRNG 기술의 안전성은 양자 엔트로피라는 물리적 현상에 기반합니다. 엔트로피는 시스템의 무질서도 정도를 의미하며, 양자 현상은 하이젠베르크의 불확정성 원리에 따라 본질적으로 완전히 예측 불가능합니다.

기존의 의사난수생성기(PRNG)는 알고리즘에 의존하기 때문에 이론적으로는 패턴 예측이 가능하지만, QRNG는 물리법칙에 따른 양자 현상을 측정하여 진정한 무작위성을 보장합니다. 이는 어떠한 계산 능력을 가진 공격자도 난수를 예측할 수 없음을 의미합니다.

아이디퀀티크의 QRNG 칩은 ESV IID 트랙 인증을 획득하여 우주·자동차 분야에서도 신뢰할 수 있는 엔트로피 소스로 공식 인정받았습니다. 이러한 인증은 QRNG 기술의 안전성이 국제적 표준에 부합함을 증명하는 중요한 지표입니다.

양자난수 QRNG 기술의 안전성은 단순한 기술적 우위를 넘어, 미래 양자컴퓨터의 공격에도 견딜 수 있는 '양자 내성(Quantum Resistance)'의 토대를 제공합니다.

국내 QRNG 기업들이 어떤 혜택을 받고 있나요?

QRNG 기술을 보유한 기업들은 국가전략기술 지정에 따라 다양한 제도적 혜택을 받고 있습니다. 가장 주목할 만한 혜택은 초격차 기술 특례 상장 가능성으로, 기술력은 뛰어나지만 재무적 조건이 충족되지 않는 기업도 증시에 진출할 기회를 얻게 됩니다.

혜택 유형	세부 내용
금융 지원	정책금융 우대, 투자 인센티브
인력 지원	병역지정업체 가점 부여
상장 혜택	초격차 기술 특례 상장 가능
세제 혜택	R&D 투자 세액공제 확대

실제로 이와이엘에 20억 원을 투자한 우리로와 큐에스아이, 아이씨티케이 등은 양자암호 테마주로 주목받으며 투자자들의 관심을 끌고 있습니다. 특히 엔비디아의 젠슨 황 CEO가 양자컴퓨팅에 대한 낙관적 전망을 발표한 이후, 관련 기업들의 주가가 상승하는 추세를 보이고 있습니다.

이러한 정부 주도의 지원 정책은 양자난수 QRNG 기술 개발에 필요한 장기적 투자를 가능하게 하여, 국내 기업들이 글로벌 시장에서 경쟁력을 유지할 수 있는 중요한 토대가 되고 있습니다.

QRNG 기술이 미래에 어떻게 발전할까요?

2035년 300큐비트급 양자 컴퓨터 개발이라는 국가적 목표에 발맞춰, QRNG 기술도 고속·고용량 방향으로 빠르게 진화할 전망입니다. 현재의 기술적 한계를 넘어 더 작은 크기와 더 높은 처리 속도를 갖춘 차세대 QRNG 칩이 개발될 것으로 예상됩니다.

아이디퀀티크는 이미 양자키분배장비(QKD) '클라비스 엑스지'로 국가정보원 보안기능확인서를 획득하며 상용화 단계에 성공적으로 진입했습니다. 이는 QRNG 기술이 단순 난수 생성을 넘어 종합적인 양자 보안 솔루션으로 발전하고 있음을 보여줍니다.

국제적 협력 또한 강화될 것으로 전망됩니다. 양자 기술의 특성상 단일 기업이나 국가의 노력만으로는 한계가 있기 때문에, 글로벌 파트너십을 통한 기술 교류와 표준화 작업이 활발히 진행될 것입니다.

양자난수 QRNG 기술은 점차 일상 생활의 다양한 영역으로 확장되어, 스마트폰부터 자율주행차, 의료기기까지 폭넓게 적용될 것으로 예상됩니다.

QRNG 산업 생태계가 성장하려면 어떤 노력이 필요할까요?

QRNG 산업 생태계의 지속적인 성장을 위해서는 세 가지 핵심 영역에서의 전략적 노력이 필요합니다. 첫째, R&D 투자 확대가 절실합니다. 양자컴퓨팅과 QRNG 기술은 상호보완적 관계에 있어, 통합적 연구 접근이 필수적입니다. 정부와 민간 기업의 공동 투자를 통해 장기적인 연구 기반을 마련해야 합니다.

둘째, 국제 표준화 작업이 시급합니다. 아이디퀀티크는 이미 국제적 평가 기준 마련을 위해 노력하고 있으며, 우리 정부도 산업계와 긴밀히 협력하여 글로벌 기술 표준 정립에 적극 참여해야 합니다. 표준화는 기술 호환성 확보와 시장 확대에 필수적인 요소입니다.

셋째, 전문 인재 양성 프로그램 강화가 중요합니다. 양자 물리학부터 정보보안, 반도체 설계까지 다양한 분야의 전문성을 갖춘 인력 풀을 확보해야 합니다. 대학과 연구기관을 중심으로 한 교육 프로그램과 산학협력 모델 구축이 필요합니다.

양자난수 QRNG 기술 생태계 발전을 위해서는 이러한 다각적 접근이 조화롭게 이루어져야 하며, 국가전략기술로서의 지원 체계가 효과적으로 작동해야 합니다.

미래를 선도할 양자 기술의 핵심, QRNG

국가전략기술로 지정된 양자난수 QRNG 기술은 미래 디지털 보안의 핵심 축으로 자리 잡고 있습니다. 정부의 적극적인 지원과 국내 기업들의 기술 혁신이 맞물려 글로벌 경쟁력을 갖춘 산업 생태계가 형성되고 있습니다. 양자 기술의 발전은 단순한 기술 진보를 넘어 국가 안보와 산업 경쟁력 확보의 필수 요소로, 지속적인 관심과 투자가 필요한 시점입니다.