어느 날 아침 눈을 떠 보니 은행 계좌, 이메일, 그리고 모든 개인 정보가 마치 펼쳐진 책처럼 "읽힐" 수 있다는 사실을 알게 된다고 상상해 보세요. 공상과학 소설처럼 들리시나요? 하지만 10~15년 안에 양자 컴퓨터가 현존하는 모든 보안 시스템을 "해킹"할 만큼 강력해지면 현실이 될 수도 있습니다.
우리는 급속한 기술 발전의 시대에 살고 있으며, 이는 무한한 잠재력과 전례 없는 도전을 동시에 안고 있습니다. 한때 이론적 개념이었던 양자 컴퓨팅은 이제 현실이 되어 정보 처리 방식에 혁명을 가져올 것으로 기대되지만, 동시에 글로벌 사이버 보안에 엄청난 과제를 안겨주고 있습니다.
문 잠금 장치가 더 이상 안전하지 않은 경우
이야기는 2024년 3월의 획기적인 연구로 시작됩니다. 중국 칭화대학교 연구팀은 과학계를 충격에 빠뜨린 발견을 발표했습니다. 양자 컴퓨터는 기존 추정치보다 20배 더 쉽게 RSA 암호화를 해독할 수 있다는 것입니다. 권위 있는 학술지인 Physical Review Letters에 게재된 이 연구는 당초 예상했던 2천만 큐비트 대신, 현재 세계가 의존하고 있는 보안 시스템을 붕괴시키기에 1백만 큐비트만으로도 충분하다는 것을 보여주었습니다.
RSA는 오늘날 거의 모든 온라인 거래를 보호하는 "잠금 장치"입니다. 온라인 쇼핑, 은행 송금, 업무용 이메일 등 모든 것이 이 알고리즘을 사용하여 정보를 암호화합니다. 이 "잠금 장치"가 깨지면 디지털 세상 전체가 문 없는 집처럼 될 것입니다. 개인 정보부터 국가 정보까지 모든 비밀이 노출될 수 있습니다.
양자 기술은 인간 삶의 많은 요소를 변화시키는 데 기여할 것이다(사진: 인도).
양자 컴퓨터와 일반 컴퓨터의 차이점은 정보 처리 방식에 있습니다. 일반 컴퓨터는 마치 책을 한 단어씩 읽는 것처럼 데이터를 비트 단위로 처리합니다. 각 비트는 0 또는 1로만 표현될 수 있습니다. 하지만 양자 컴퓨터는 마치 책 전체를 한 번에 읽는 것처럼 0과 1을 동시에 표현할 수 있는 "큐비트"를 사용합니다.
이 현상은 "양자 중첩"이라고 불리는데, 이는 입자가 동시에 여러 상태로 존재할 수 있게 하는 양자 물리학의 기묘한 특성입니다. 이러한 병렬 처리 능력 덕분에 양자 컴퓨터는 오늘날 가장 강력한 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도로 복잡한 문제를 해결할 수 있습니다. 전문가들은 10년 안에 양자 컴퓨터가 오늘날 거의 모든 전자 거래의 보안을 뒷받침하는 RSA와 ECC 암호화 알고리즘을 해독할 만큼 강력해질 것이라고 예측합니다.
하지만 진짜 위협은 바로 오늘, 전문가들이 "지금 수집하고 나중에 해독한다"라고 부르는 것에서 시작됩니다. 마치 악당들이 거대한 상자에 암호화된 모든 메시지를 조용히 모아두고 마스터 키를 얻을 날만 기다리는 것과 같습니다. 국제 정보기관과 해커들은 정부 이메일, 국방 문서, 영업 비밀 등 방대한 양의 암호화된 데이터를 수집하고 있습니다. 10년에서 15년 후 양자 컴퓨터가 개발되면 이 모든 데이터를 해독할 수 있을 것이라는 기대를 품고 있는 것입니다.
디지털 세계를 구하기 위한 경쟁
과학자들이 "암호화의 종말"을 우려하는 가운데, 유망한 해결책들이 등장하기 시작했습니다. 미국 국립표준기술원(NIST)은 8년간의 연구 끝에 2024년 8월까지 양자 컴퓨터의 파괴적인 힘에 저항하는 최초의 암호화 표준 3개를 발표했습니다. 그러나 전 세계 보안 시스템 전체를 이러한 새로운 표준으로 전환하는 것은 간단하지 않으며 시간이 걸릴 것입니다.
오늘날 가장 진보된 솔루션 중 하나는 캐나다의 소규모 기업인 퀀텀 이모션(Quantum eMotion)에서 나왔습니다. 이 회사는 최근 QRNG(양자 난수 생성기) 양자 보안 칩 개발을 완료하고 대만의 거대 칩 기업 TSMC로 생산을 이전했습니다. 2024년 1월 퀀텀 이모션의 보도자료에 따르면, 이는 기술적 성과일 뿐만 아니라 글로벌 보안 산업의 변화를 상징하는 것이기도 합니다.
QRNG 칩은 입자가 완전히 무작위적이고 예측 불가능한 방식으로 에너지 장벽을 "통과"할 수 있는 물리적 현상인 "양자 터널링 효과"에 기반합니다. 이는 수학적 알고리즘에 의존하는 기존의 난수 생성기와 근본적으로 다릅니다. 아무리 복잡한 알고리즘이라도 충분한 컴퓨팅 파워만 있다면 해독할 수 있지만, 양자의 무작위성은 절대적입니다. 가장 강력한 양자 컴퓨터조차도 동전 던지기처럼 결과를 예측할 수는 없지만, 그 결과는 우주의 근본적인 물리 법칙에 의해 결정됩니다.
QRNG 칩의 가장 인상적인 점은 초당 1기가비트 이상의 진정한 양자 난수를 생성할 수 있다는 것입니다. 이는 은행 거래부터 보안 통신에 이르기까지 대부분의 최신 애플리케이션의 실시간 암호화 요구를 충족하기에 충분한 속도입니다. 이 기술의 등장은 양자 컴퓨터의 위협에 맞서는 싸움에 새로운 희망을 제공합니다.
계측학이 새로운 전장이 되다
양자 보안에 대한 우려가 제기되는 가운데, 미중 기술 경쟁은 겉보기에는 무미건조해 보이지만 매우 중요한 분야인 계측학으로까지 확대되었습니다. 2023년 12월, 중국은 50개 이상의 핵심 계측 기술 분야에서 획기적인 발전을 달성한다는 목표로 "2030 행동 계획"을 발표했으며, 특히 칩 제조와 양자 스케일 계측학에 중점을 두었습니다.
정밀 측정의 과학인 계측학은 모든 현대 산업의 기반입니다. 칩 제조는 집을 짓는 것과 같습니다. 1mm라도 잘못 측정하면 집 전체가 무너집니다. 현대 칩은 바이러스보다 수천 배 작은 나노 스케일로 제작되므로, 정밀 측정은 생산의 성패를 좌우하는 핵심 요소가 되었습니다. 나노 스케일 칩 제조부터 초고감도 양자 소자에 이르기까지 모든 것은 정확한 측정 능력에 달려 있습니다.
미국의 대응 또한 강력했습니다. "Chips for America" 이니셔티브는 반도체 산업을 위한 전담 계측 프로그램을 시작했습니다. 이러한 경쟁은 첨단 계측 기술을 장악하는 자가 미래의 여러 핵심 산업에서 결정적인 우위를 차지하게 될 것이라는 공통된 인식을 반영합니다.
글로벌 기술 경쟁 속의 베트남
양자 혁명은 먼 미래가 아니라 이미 현실로 다가오고 있습니다. 전문가들은 진정한 양자 암호 위기가 10년에서 20년 후에 찾아올 수 있지만, 지금 바로 준비를 시작해야 한다고 경고합니다. 양자 컴퓨터가 기존 보안 시스템에 가하는 위협은 이미 부인할 수 없는 수준입니다.
Quantum eMotion의 성공은 과학기술 혁신, 혁신, 디지털 전환에 관한 당의 결의안 57호 이행을 위해 노력하는 베트남에 많은 귀중한 교훈을 제공합니다. Quantum eMotion은 기술 "거인"이 아닙니다. 캐나다 대학과 협력하는 소규모 스타트업에 불과하지만, 특정 분야에 집중하여 수십억 달러 규모의 제품을 개발했습니다.
양자 기술은 다양한 분야에 적용될 수 있다(사진: Shutter Stock).
베트남은 양자 기술 분야에서 고부가가치 창출을 위해 반드시 최첨단 반도체 기술을 보유할 필요는 없다는 점을 인지하는 것이 중요합니다. 올바른 전략, 합리적인 투자, 그리고 확고한 의지를 바탕으로 베트남은 미래 디지털 보안을 확보할 뿐만 아니라 가치 있는 첨단 기술 산업을 육성할 수 있습니다.
베트남은 이 분야에서 발전할 수 있는 고유한 장점을 가지고 있습니다. 베트남은 인구의 70% 이상이 인터넷을 사용하는 젊은 인력을 보유하고 있으며, 양자 기술의 핵심 기술인 수학과 물리학에 대한 탄탄한 기반을 갖추고 있습니다. Quantum eMotion과 캐나다 대학 간의 협력 경험은 학술 연구와 상용 제품 개발을 결합하는 모델이 베트남이 완전히 배우고 적용할 수 있는 성공의 열쇠임을 보여줍니다.
베트남이 양자 보안 기술을 성공적으로 개발하면, 그 긍정적인 영향은 사회생활의 모든 측면으로 확산될 것입니다. 은행 거래는 절대적으로 안전해지고, 개인 정보는 국제 해커로부터 보호되며, 전자 정부 시스템은 최고 수준의 보안으로 운영될 것입니다. 그리고 무엇보다도, 베트남의 젊은 인력을 위해 수천 개의 양질의 일자리가 창출될 것입니다.
베트남을 위한 구체적인 행동 로드맵
인구의 70% 이상이 인터넷을 사용하고 포괄적인 디지털 전환을 추진하고 있는 베트남에서 포스트 양자 보안 시대를 대비하는 것은 단순한 선택이 아닌 필수 요건입니다. 57호 결의안 중앙운영위원회의 "57호 결의안 이행을 위한 전략 행동 계획"의 이니셔티브 20은 "국가 정보 보안을 초안전 수준으로 보장하기 위해 양자 및 포스트 양자 암호화 기술을 개발하고 완벽하게 숙달한다"는 목표를 명확하게 정의하고 있습니다.
이러한 기회를 포착하기 위해 베트남은 다른 국가들의 경험을 바탕으로 포스트 양자 보안에 대한 포괄적인 전략을 즉시 구축해야 합니다. 첫 번째 축은 국내 연구 개발 역량을 구축하는 것입니다. 베트남은 베트남과학기술원, 하노이국립대학교, 하노이과학기술대학교, 호치민시공과대학교 등 주요 대학에 양자 기술 연구 센터를 신속히 설립하고, 첨단 기술 기업 및 스타트업과 협력해야 합니다. 정부는 재정뿐만 아니라 정책에도 적극적으로 투자하여 획기적인 연구에 유리한 환경을 조성해야 합니다. 동시에 국제 전문가를 유치하고 MIT, 스탠퍼드, 케임브리지 등 세계 유수 연구 센터와 협력하기 위한 장학금 프로그램도 마련해야 합니다.
두 번째 축은 특화된 반도체 산업 생태계를 구축하는 것입니다. 65nm 기술을 적용한 퀀텀 이모션(Quantum eMotion)의 성공은 베트남이 첨단 나노기술 경쟁에서 경쟁할 필요 없이 고부가가치 특수 칩에 집중할 수 있음을 보여줍니다. 이는 베트남이 범용 칩 분야의 거대 기업들과 직접 경쟁하는 대신 보안 칩에 집중하여 특화된 반도체 산업을 구축할 수 있는 기회입니다.
양자 기술을 적용하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 양자 이후의 보안에도 주의를 기울여야 합니다(사진: 옥스포드).
세 번째 축은 인프라와 인력 확보입니다. 베트남은 지금 당장 "포스트 양자 암호" 전문가 양성을 시작해야 합니다. "지금 수집하고 나중에 복호화하는" 현상이 매일같이 발생하고 있기 때문에 이는 지체될 수 없는 일입니다. 중앙은행, 국방부, 외교부, 그리고 전자정부 기관 등 주요 기관들은 새로운 보안 시스템으로의 전환 로드맵을 조기에 시작해야 합니다. 지연될 경우, 악의적인 세력이 중요 데이터를 "수집"하여 양자 컴퓨터가 개발되어 악용될 날을 노릴 수 있습니다. 동시에, 양자 기술 제품의 품질과 신뢰성을 보장하기 위한 시험 및 인증 센터 구축도 필수적입니다.
마지막 축은 법적 체계와 국가 표준을 개발하는 것입니다. 베트남은 양자 보안 표준 분야에서 역내 선구자가 될 기회를 가지고 있습니다. 이는 경쟁 우위를 확보할 뿐만 아니라 베트남이 국제 표준 형성에 있어 발언권을 갖게 할 것입니다. 양자 시대를 대비한 사이버 보안 규정을 마련하고 표준 개발에 있어 국제 협력을 강화하는 것이 필수적입니다.
앞으로 여러 면에서 엄청난 기회가 기다리고 있습니다.
리서치앤마켓(Research and Markets)이 2024년 발표한 "글로벌 양자난수생성기 시장" 보고서에 따르면, 글로벌 양자난수생성기(QRNG) 시장은 연평균 35%의 성장률을 기록하며 2030년까지 19억 달러 규모에 이를 것으로 전망됩니다. 이는 베트남이 새로운 전문 기술 분야에서 선두를 차지할 뿐만 아니라, 이를 따라잡을 수 있는 절호의 기회입니다.
올바른 전략을 활용하면 베트남은 범용 칩 분야의 거대 기업과 직접 경쟁하지 않고도 보안 칩에 중점을 둔 전문 반도체 산업을 구축할 수 있으며, 글로벌 디지털 전환 시대에 국가 디지털 보안을 확보하는 데 기여할 수 있습니다.
이 분야에서의 성공은 막대한 경제적 이익을 가져올 뿐만 아니라, 수천 개의 고품질 일자리를 창출할 뿐만 아니라 베트남은 아세안 지역과 아시아 지역으로 양자 보안 기술을 수출하는 허브로 자리매김할 수 있습니다. 이는 GDP 증가에 기여할 뿐만 아니라 베트남의 세계 기술 시장에서의 위상을 더욱 강화할 것입니다.
양자 혁명은 먼 미래가 아니라 지금 당장 일어나고 있습니다. 미래를 내다보고 결단력 있게 행동하는 국가들이 양자 기술 경쟁에서 승리할 것입니다. 베트남은 국가 안보를 보장하고 높은 경제적 가치를 창출하는 특화된 반도체 산업을 구축하여 이 지역의 선구자가 될 잠재력을 충분히 갖추고 있습니다.
저명한 물리학자 닐스 보어가 말했듯이, "예측은 매우 어렵고, 특히 미래에 대해서는 더욱 그렇다." 하지만 한 가지 확실한 것은 양자 기술이 세상을 바꿀 것이라는 점입니다. 따라서 베트남은 변화에 잘 적응할 뿐만 아니라 변화를 선도할 준비를 해야 합니다. 시간은 누구도 기다려주지 않으며, 기회는 잡을 준비가 된 자에게만 찾아옵니다.
출처: https://dantri.com.vn/cong-nghe/cong-nghe-luong-tu-thach-thuc-va-co-hoi-cho-viet-nam-20250619153925740.htm
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