해상 기반 군 운용환경에서 양자기술 적용 방안 및 발전 방향

서형식¹^{, *} ; 허준²

1고려대학교 전기전자공학과 통신 및 정보시스템 연구실 석사과정
2고려대학교 전기전자공학과 교수

Strategies for Applying QKD and WDM-based Quantum Technologies in Maritime Operations

Hyeong-Sik Seo¹^{, *} ; Jun Heo²

1M.S. candidate, Communication and Information Systems Laboratory, Korea University
2Professor, Dept. of Electrical and Electronic Engineering, Korea University

Correspondence to: *Hyeong-Sik Seo Tel: +82-2-3290-3935 E-mail: suhhsik@korea.ac.kr

초록

해상 운용환경은 다층 통신망과 가변 채널로 인해 기존 암호만으로는 장기적 보안성과 운용 유연성을 확보하기 어렵다. 본 연구는 위성, 지상, 함정망의 3계층 구조를 전제로, QKD의 CV/DV 역할 분담, WDM 기반 양자-고전 공존 전송 구조, AI-quantum 결합을 통한 의사결정 보강을 통합적으로 제안한다. 특히 파장 배치와 가드밴드 등 WDM 운용 설계를 강조하고, 3단계 전력화 로드맵(실증, 표준화, 운용 체계화)을 제시한다. 종합하면, 제안한 접근은 망 교체 없이 보안과 의사결정의 심도를 점진적으로 강화하는 실용적 경로를 제공한다.

Abstract

Maritime operations use multilayer networks with variable channels, so conventional cryptography alone cannot ensure lasting security or agility. We present a three-layer framework (satellite, ground, shipborne) that integrates QKD role-sharing, a WDM-based quantum-classical coexistence architecture, and AI-quantum-assisted decision-making. Emphasizing wavelength allocation and guard-band policies, we outline a three-phase roadmap from trials to standardization and system integration, offering a practical path to strengthen security and decisions without replacing existing networks.

Keywords:

Quantum Technology, Secure Communication, Maritime Operation, Wavelength Division Multiplexing, Quantum Key Distribution, Post-Quantum Cryptography

키워드:

양자기술, 보안통신, 해상운용, 파장 다중화, 양자키분배, 양자내성암호

Acknowledgments

이 논문은 2025년도 한국해군과학기술학회 동계학술대회 발표 논문임.

이 논문의 성과는 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (No. RS-2023-00242396).

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