영상요약
현대 사회에서 인터넷은 우리의 일상과 떼어놓을 수 없는 필수적인 요소가 되었지만, 그와 동시에 개인정보 유출과 해킹에 대한 위협도 갈수록 커지고 있습니다. 모든 디지털 보안 시스템의 근간이 되는 것은 추측이 불가능한 임의의 숫자인 '난수'입니다. 현재 우리가 널리 사용하는 대다수의 시스템은 복잡한 알고리즘을 통해 난수를 생성하는 '유사 난수' 방식을 채택하고 있습니다. 하지만 유사 난수는 겉보기에는 무작위 같아도 오랜 시간 데이터를 추적하면 일정한 규칙성을 발견할 수 있다는 치명적인 약점을 안고 있어, 보다 근본적인 보안 대책이 요구되는 시점입니다.
이러한 한계를 극복하기 위해 한국원자력연구원과 한국전자통신연구원 공동 연구팀은 방사성동위원소인 니켈-63에서 방출되는 베타선 신호의 간격을 이용한 '베타 양자 난수 발생기'를 개발했습니다. 이 방식은 자연적인 물리 법칙에 기반하고 있어 인위적인 조작이나 예측이 원천적으로 불가능합니다. 특히 에너지가 낮은 베타선은 센서에 무리를 주지 않으면서도 안정적으로 신호를 발생시키며, 이는 기존의 복잡한 연산 방식이 가진 한계를 뛰어넘어 완벽에 가까운 무작위성을 보장하는 핵심 기제로 작용하여 해킹 위험을 원천 차단하는 데 기여합니다.
방사성동위원소 붕괴로부터 신호를 추출하면 온도나 전원 상태 등 외부 요인에 영향을 받지 않아 가장 이상적인 난수를 생성할 수 있습니다.
그동안 베타선을 활용한 난수 발생 기술은 이론적 우수성에도 불구하고 장비의 크기가 커서 실용화에 어려움이 있었습니다. 그러나 이번 연구를 통해 세계 최초로 1.5mm 크기의 초소형 칩으로 구현하는 데 성공하며 상용화의 길을 열었습니다. 이는 CMOS 기술을 접목해 미세한 신호를 정밀하게 처리하고, 원자력 기술을 통해 베타선원을 아주 얇게 가공한 융합 연구의 결실입니다. 이 초소형 칩은 크기의 제약 없이 스마트폰, IoT 기기, 기업용 보안 모듈 등 모든 디지털 기기에 탑재될 수 있어, 우리 사회 전반의 사이버 보안 수준을 한 단계 끌어올리는 혁신적인 전환점이 될 것입니다.