양자암호통신의 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 연구 :A Study on Factors Affecting the Intention to Accept Quantum Cryptography Communication

전대호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 전대호 (숭실대학교, 숭실대학교 대학원)

지도교수: 최정일

발행연도: 2022

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

양자암호통신 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 연구

전대호 , 강미혜 , 최만 외 1명 Korea Business Review 2023.11 학술저널

2022

양자암호통신의 도입의도에 영향을 미치는 요인에 관한 연구

전대호 IT정책경영학과(일원) 2022.01 학위논문

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2019년 구글(Google)이 53개의 큐비트를 가진 양자컴퓨터 Sycamore를 개발하여 기존 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리던 알고리즘을 200초로 단축하고 양자우월을 달성하였다고 네이처(Nature)에 발표하면서 양자컴퓨터가 주목받게 되었다(Arute et al., 2019). 양자컴퓨터는 중첩된 큐비트 활용하여 일부 알고리즘 작업에서 고전 컴퓨터에 비해 압도적으로 빠른 성능을 자랑한다. 문제는 현존하는 현대 암호 시스템은 이러한 양자컴퓨터의 능력에 의해 손쉽게 해킹 가능하다는 것이다.
이에 대항할 수 있는 보안체계로써 양자암호통신의 중요성이 대두되고 있다. 양자암호통신은 해킹이 원천적으로 불가능한 양자키분배(Quantum Key Distribution, QKD)기술이나 양자내성암호(Post Quantum Cryptography, PQC) 기술을 활용하여 양자컴퓨터의 위협으로부터 도·감청을 원천 차단할 수 있는 특성을 가지고 있다. 이에 양자암호통신은 해킹과 도청의 위험으로부터 보안이 중요시되는 공공, 자율주행차, 금융, 의료, 모바일, 군사 분야 등 다양한 분야의 안전망 구축을 위해 꼭 필요한 차세대 기술로 세계의 주목을 받고 있으며 기업과 학계를 중심으로 양자암호통신에 대한 기술 연구는 활발히 진행 중이다. 그러나 양자암호통신에 대한 수용, 전환, 도입의도와 같은 사회과학조사 방법론적 연구는 전무한 실정이다.
이에 양자암호통신의 도입의도에 영향을 미치는 요인에 대해 실증적 연구를 수행하였다. 이를 위해 선행연구를 기반으로 양자암호통신 특성과 기술, 조직, 환경 특성 그리고 성과기대와 노력기대를 활용하여 변수들을 도출하고 연구모형을 구성하였다. 이러한 연구모형을 실증 분석한 결과 14개의 가설 중 11개가 채택되었고 3개의 가설은 기각되었다.
도입의도에는 노력기대, 성과기대, 사회적 영향, 정책적 지원 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 매개변수인 성과기대에는 CIO의 관심, 가용성, 보안성, QKD/PQC 기술수준 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며 투자의지가 성과기대에 미치는 영향에 대한 가설은 기각되었다. 다른 매개변수인 노력기대에는 CIO의 관심, 투자의지, QKD/PQC 기술수준 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며 가용성, 보안성이 노력기대에 미치는 영향에 대한 가설은 기각되었다.
본 연구의 학문적인 시사점은 양자암호통신 관련 최초의 실증적 연구라는 점에서 의의가 있다. 아울러 연구적 시사점은 실증연구를 통해 양자암호통신의 핵심기술인 양자키분배와 양자내성암호 기술의 수준이 도입의도에 큰 영향을 미치며 산업의 핵심 경쟁력이라는 점이 확인 되었다는 점이다. 또한 실증연구를 통해 정부의 제도적·정책적 지원과 양자암호통신에 대한 인식을 향상하는 것이 양자암호통신 산업 저변 확대에 핵심 전략이 될 수 있다는 점을 도출한 것이다. 양자컴퓨터에 의한 보안 위협이 현실화하여가고 있는 만큼, 본 연구가 국내 양자암호통신 산업 활성화에 활용되길 희망한다.

In 2019 quantum computers drew attention when Google reported in Nature that it had developed a quantum computer (Sycamore) and achieved quantum supremacy which is an algorithm calculation that would take a conventional supercomputer 10,000 years to finish was reduced to 200 seconds(Arute et al., 2019). Quantum computers are overwhelmingly faster in some algorithmic tasks than classical computers. This capability makes it easy to hack into modern cryptographic systems.
The significance of quantum cryptography communication has emerged as a security system that can be used against quantum computers. Quantum cryptography communication can fundamentally block wiretapping and eavesdropping against the threat of quantum computers by quantum key distribution (QKD) or post-quantum cryptography (PQC) technology, which is impossible to hack. Quantum cryptography communication is attracting attention as a next-generation technology that is indispensable for the construction of safety nets in various sectors, such as public, autonomous vehicle, financial, medical, mobile, and military sectors where security from the risk of hacking and wiretapping is important. Consequently, technical research on quantum cryptography communication is actively underway in companies and academia. However, there is no study on social science survey methodologies for quantum cryptography communication.
Therefore, this study evaluates the factors affecting the intention to accept quantum cryptography communication. This study derived variables and constructed a research model using the properties of quantum cryptography communication, organizational characteristics, environmental characteristics, performance expectation, and effort expectation, based on previous studies. By conducting empirical analysis based on a survey, 11 out of 14 hypotheses were adopted, and three were rejected.
It was found that the intention to accept is affected most by the effort expectation, followed by the performance expectation, social impact, and policy support in that order. A parameter, performance expectation is affected most by the CIO’s interest, followed by availability, security, and then the QKD/PQC technology level. The hypothesis on the influence of investment willingness on performance expectation was rejected. Another parameter, effort expectation was found to be affected most by the CIO’s interest, followed by the investment willingness, and then the QKD/PQC technology level. The hypothesis on the influence of the availability and security on the effort expectation was rejected.
This study is academically significant in that it attempted to examine the quantum cryptography communication. As another research implication, it has confirmed that the level of QKD and PQC technologies, which are core technologies of quantum cryptography communication, has a significant influence on the intention to accept and are the industry’s key competition. The empirical study has confirmed that improvements in the government’s institutional and policy supports and the awareness of quantum cryptography communication affect the expansion of the quantum cryptography communication industry. It is expected that this study will be used in the growth of the quantum cryptography communication industry in Republic of Korea.

#양자암호통신 #도입의도 #양자키분배 #양자내성암호 #양자컴퓨터

제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 연구의 목적과 기대효과 4
1.3 연구의 구성과 방법 5
제 2 장 이론적 배경 7
2.1 양자암호통신 기술 7
2.1.1 양자키분배(QKD) 기술 8
2.1.2 양자내성암호(PQC) 기술 15
2.2 양자암호통신 관련 동향 22
2.2.1 양자키분배(QKD) 기술 동향 24
2.2.2 양자내성암호(PQC) 기술 동향 30
2.3 양자암호통신 특성 32
2.4 선행연구 고찰 33
2.4.1 정보시스템 성공모형(ISSM) 33
2.4.2 기술조직환경(TOE) 프레임워크 38
2.4.3 기술수용모형(TAM) 43
2.4.4 통합기술수용모형(UTAUT) 49
제 3 장 연구모형과 가설 설정 56
3.1 연구모형 56
3.2 가설설정 57
3.2.1 양자암호통신 특성과 매개변수와의 관계 59
3.2.2 조직특성과 매개변수와의 관계 61
3.2.3 환경특성과 도입의도와의 관계 63
3.2.4 매개변수와 도입의도와의 관계 65
3.2.5 조절변수 67
3.3 변수의 조작적 정의 및 측정 항목 68
3.3.1 변수의 조작적 정의 68
3.3.2 측정항목 69
제 4 장 실증분석 73
4.1 자료의 수집 및 분석 방법 73
4.1.1 자료의 수집 73
4.1.2 분석 방법 74
4.2 인구통계학적 분석 75
4.3 정규성 검정 76
4.3.1 Shapiro-Wilk 정규성 검정 77
4.3.2 기술통계 정규성 검정 80
4.3.3 Wilcoxon 검정 82
4.3.4 동일방법편의 조정 84
4.4 구조방정식을 이용한 가설 검증 85
4.4.1 외부모형의 평가 86
4.4.2 내부모형의 평가 96
4.4.3 조절효과 분석 100
4.4.4 그룹 간 비교분석 103
제 5 장 결론 106
5.1 연구 결과 요약 106
5.1.1 양자암호통신 특성과 매개변수의 관계 107
5.1.2 조직특성과 매개변수의 관계 109
5.1.3 환경특성과 도입의도의 관계 110
5.1.4 매개변수와 도입의도의 관계 111
5.2 연구의 의의 및 시사점 111
5.3 연구의 한계 및 향후 연구 방향 113
참고문헌 115
부록 139

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