LGU+, 카이스트와 양자컴퓨터로 6G 저궤도위성 네트워크 연구

/사진=LG유플러스

LG유플러스 (9,910원 ▼20 -0.20%)는 카이스트와 양자컴퓨터를 이용해 6G 저궤도위성 네트워크를 최적화하는 연구를 진행했다고 14일 밝혔다.

LG유플러스와 카이스트 이준구·한동수 교수 연구팀은 지난해 12월부터 6개월간 세계 최초(2011년)로 상용화된 양자컴퓨터 D-웨이브를 활용해 이번 연구를 진행했다. 양자컴퓨터는 특정 종류의 문제에 대해서는 현존 슈퍼컴퓨터보다 연산속도가 훨씬 빨라질 수 있는 이론적 잠재력을 지니고 있다.


LG유플러스에 따르면, 위성 네트워크 연결 시 통신 가능한 거리에 접근하면 망을 수시로 재구성해야 한다. 이때 데이터 전송 경로는 네트워크의 연결점(node) 수에 비례해 늘어나기 때문에 가장 빠른 경로를 찾아 데이터를 전송하려면 네트워크 최적화가 필요하다.

특히 6G 저궤도위성 네트워크 최적화에는 고난도 기술이 필요하다. 200~2000㎞ 상공에 떠 있는 저궤도위성은 고도 3만6000㎞에 고정된 정지궤도위성과는 달리 위성의 위치가 실시간으로 바뀌는데, 단시간에 최적의 네트워크 구성을 찾아내야 하기 때문이다.

연구팀은 양자 알고리즘인 '이차 비제한 이진 최적화 문제(Quadratic Unconstrained Binary Optimization Problem·QUBO)'로 이 문제를 풀었다. 양자컴퓨터로 한 위성에서 통신할 수 있는 주변 위성의 개수와 거리를 빠르게 계산하는 데 성공했다.


연구팀이 구성한 위성 네트워크 최적화 알고리즘을 통해 위성통신 환경에서도 지상 통신과 차이가 없는 초성능(1Gbps 이상의 이용자 체감속도)·초정밀(종단간 5ms 이하의 지연시간) 서비스를 구현할 수 있다는 것을 확인했다고 LG유플러스는 밝혔다.

LG유플러스는 최적화 위성통신이 상용화되면 6G의 목표인 '초공간성'을 구현할 수 있을 것으로 전망했다. 초공간이란 지상에서 고도 10㎞까지 최대 시속 1000㎞로 이동하는 비행기 등의 물체에도 통신을 연결하는 것을 의미한다.

LG유플러스는 또 양자컴퓨터의 해킹 공격을 막을 수 있는 양자내성암호(PQC)를 적용한 기업전용회선을 지난 4월 상용화하는 데 성공했다고 덧붙였다. 전용회선에서 나아가 유·무선 통신에도 이 기술을 적용하고, 고객군별 맞춤형 응용 서비스를 개발한다는 방침이다.

카이스트 IT융합연구소 소장이자 양자컴퓨팅 분야 스타트업인 '큐노바'의 대표인 이준구 교수는 "산학 협력을 통해 양자컴퓨터의 6G 통신 적용 사례를 발굴할 수 있는 의미 있는 연구였다"고 자평했다.

이상헌 LG유플러스 네트워크선행개발 담당은 "미래 핵심기술인 양자컴퓨터를 통해 위성통신에서도 최적의 통신 품질을 제공하겠다"며 "다가올 6G 시대에 앞서 선진 기술을 선도적으로 연구해 고객에게 빼어난 경험을 드리겠다"고 말했다.