양자통신은 기존의 전자기파 기반 통신과 전혀 다른 원리로 작동한다. 광자(Photon)를 매개로 한 양자 정보 전송은, 정보가 도청되었을 경우 흔적이 남는 ‘양자역학적 특성’으로 인해 본질적으로 보안성이 높다. 특히 양자 키 분배(QKD, Quantum Key Distribution)는 이러한 원리를 활용해 도청 가능성을 원천 차단할 수 있는 통신 체계를 가능케 한다.
그러나 QKD만이 유일한 양자 보안 솔루션은 아니다. 최근 부상하는 ‘포스트 양자 암호(PQC, Post-Quantum Cryptography)’는 기존 컴퓨팅 환경에 쉽게 적용 가능한 소프트웨어 기반 해법이다. PQC는 하드웨어 의존도가 낮고, 빠르게 상용화되고 있어 단기적으로는 시장의 중심에 있다. 반면, QKD는 물리적 인프라 구축이 필수적이기 때문에 기술 성숙과 배포 범위 확대에 시간이 필요하지만, 이론적으로는 절대적 보안성을 가진다.
양자통신은 단순한 암호 기술이 아니다. 새로운 네트워크 아키텍처의 출발점이다. 맥킨지 보고서는 양자 네트워크를 크게 세 가지로 구분한다. 지역 양자망(Regional Quantum Network), 모듈형 인터커넥트(Modular Interconnect), 그리고 글로벌 양자 인터넷(Global Quantum Internet)이다.
지역 양자망은 도시·국가 단위의 통신망으로, 이미 일부 도시(예: 미국 채터누가, 독일 베를린 등)에서 구축되었으며, 정부와 통신기업이 실증을 진행 중이다. 모듈형 인터커넥트는 데이터센터 내부 또는 근거리에서 여러 양자컴퓨터를 연결하는 기술로, 양자 컴퓨팅의 확장을 위한 핵심 기술로 간주된다. 글로벌 양자 인터넷은 위성 통신을 통해 대륙 간 양자 정보 전송을 가능케 하며, 중국이 가장 선도적인 투자와 실증 프로젝트를 진행하고 있다. 이러한 기술적 구조는 단순히 통신의 형태만이 아니라, 데이터 보안·클라우드 인프라·연산 처리 방식까지 근본적으로 변화시킨다.
현재 보안 산업은 QKD와 PQC라는 두 트랙을 동시에 준비 중이다. PQC는 미국 NIST의 표준화가 이미 완료됐고, 애플·구글·IBM 등 주요 IT 기업은 이를 자사 서비스에 통합 중이다. 반면, QKD는 도청 불가능성을 전제로 한 고신뢰 보안망 구축이 가능하다는 점에서 국방, 금융, 에너지 등 초민감 정보를 다루는 산업군에서 중장기적 채택이 예상된다.
맥킨지 보고서는 양자통신이 단순히 QKD 대 PQC의 구도가 아니며, 상호보완적 병존이 가능하다고 진단한다. 특히 QKD의 경우 양자 네트워크를 통해서만 구현 가능한 기술이 많고, PQC는 일종의 ‘과도기적 대안’으로 자리 잡고 있는 상황이다.
양자통신이 본격적으로 전개될 경우, 가장 먼저 변화를 겪게 되는 것은 통신 산업이다. 2035년까지 양자통신 시장은 약 15배 성장(1조 5천억 원→약 20조 원)할 것으로 전망되며, 특히 통신사와 데이터센터 사업자들의 투자와 진입이 가속화될 것으로 분석된다. 이는 결국 네트워크 인프라 산업 전반의 구조와 수익 모델 재편을 의미한다.
양자통신은 ‘보안 솔루션’이 아니라 ‘미래형 통신 플랫폼’이다. 현재 기술은 아직 성숙 단계에 이르지 못했지만, 장기적으로는 국가 전략과 산업 구조에 중대한 영향을 미칠 수 있는 패러다임 변화로 평가된다.
자본시장팀 데이터투자 news@datatooza.com
