LG유플러스와 카이스트 이준구·한동수 교수 연구팀은 지난 6개월간 세계 최초로 상용화한 D-웨이브(D-wave) 양자컴퓨터로 6G 저궤도위성 네트워크 망 구조 최적화를 연구했다.
위성 네트워크에서는 데이터가 오고 가는 경로가 연결점(노드) 수에 비례해 늘어난다. 위성끼리 통신이 가능한 거리에 접근하면 망을 수시로 재구성해야 하는데 이 때 가장 빠른 경로를 찾아 데이터를 전송할 수 있어야 한다.
특히 6G 저궤도위성 네트워크 최적화에는 고난도 기술을 요구한다. 200~2000km 상공에 떠있는 위성은 고도 3만6000km에 고정된 정지궤도위성과는 달리 위성 위치가 실시간으로 변한다. 따라서 단시간에 네트워크 구성을 찾아야 한다.
연구팀은 이를 ‘이차 비제한 이진 최적화 문제’로 보고 양자컴퓨터로 하나의 위성에서 통신할 수 있는 주변 위성 개수와 거리를 정해 양자컴퓨터로 빠르게 계산하는 데 성공했다.
양자컴퓨터를 이용한 위성 네트워크 최적화 알고리즘은 기존 최적화 알고리즘 대비 홉(Hop·연결하지 않고 건너 뛰는 연결점. 홉 수가 적을수록 최적화 수준이 높음) 수와 경로 길이가 획기적으로 감소하는 결과를 얻었다.
이를 통해 위성통신 환경에서도 지상통신과 차이가 없는 초성능(1Gbps 이상 이용자 체감속도)·초정밀(종단간 5ms 이하 지연시간) 서비스 구현을 확인했다.
기술상용화 시 6G에서 추구하는 ‘초공간성’을 구현할 수 있을 것으로 전망된다.
‘초공간’이란 지상에서 고도 10km까지 최대 시속 1000km로 움직이는 물체에도 통신을 연결하는 것을 뜻한다. 최적화한 위성통신을 이용하면 지상뿐만 아니라 비행기나 사막 등 통신서비스가 불가능한 지역에서도 6G 통신이 가능해진다.
이상헌 LG유플러스 NW선행개발담당은 "미래 핵심기술인 양자컴퓨터로 위성통신에서도 최적의 통신 품질을 제공하겠다”며 “다가올 6G 시대에 앞서 선진 기술을 선도적으로 연구해 고객에게 빼어난 경험을 제공하겠다"고 말했다.
카이스트 이준구 IT융합연구소장은 “산학 협력으로양자컴퓨터 6G 통신 적용 사례를 발굴할 수 있어 의미있는 연구였다”며 “양자컴퓨터는 서비스 최적화뿐만 아니라 신약 신물질 디자인, 물류, 핀테크 등 다양한 분야에서 실응용이 가능하다”고 밝혔다.
한편 LG유플러스는 양자컴퓨터 활용 연구뿐만 아니라 양자컴퓨터의 공격을 막을 수 있는 ‘양자내성암호(PQC)’를 적용한 기업전용회선을 지난 4월 상용화해 성공하며 고객 경험 혁신을 위한 미래 준비를 이어 나가고 있다.
송금종 기자 song@kukinews.com
