양자 내비게이션: GPS의 한계를 넘어서다

 

우리가 일상적으로 사용하는 GPS 시스템은 현대 사회에서 필수적인 기술입니다.

스마트폰을 통해 길을 찾고, 항공기나 선박의 위치를 추적하는 데 없어서는 안 될 도구로 자리 잡았죠.

 

그러나 GPS는 외부 신호에 의존하기 때문에 전파 방해나 해킹에 매우 취약합니다.

최근에는 특정 지역에서 GPS 신호가 왜곡되거나 차단되는 사건이 빈번하게 발생하면서, 글로벌 내비게이션 시스템의 안전성에 대한 우려가 커지고 있습니다.

 

이러한 상황에서 새로운 대안으로 떠오르고 있는 것이 바로 '양자 내비게이션 시스템'입니다.

이 기술은 전통적인 GPS의 한계를 극복하고, 훨씬 더 정밀하고 안전한 내비게이션을 가능하게 합니다.

 

이와 관련하여,

'24년 9월 Dr Ben Miles에서 "The Genius Behind the Quantum Navigation Breakthrough"의 제목으로 진행된 프로그램을 소개합니다.

참고: Youtube 채널 "Dr Ben Miles" 

Dr Ben Miles 발췌

---

1. GPS 간섭 및 위협(00:00~01:34)

헬싱키에서 타투로 향하는 정기 항공편에서 심각한 GPS 간섭이 발생했는데, 이는 러시아의 GPS 방해 행위와 관련된 현상입니다. 이러한 간섭은 특히 특정 비행 경로와 드론 쇼에서 수백 대의 드론이 비행 도중에 방해받는 등 전 세계적으로 우려가 커지고 있습니다. 손상된 GPS의 문제는 최신 내비게이션 시스템의 취약성을 강조합니다.

Dr Ben Miles 발췌

2. 해결책으로서의 양자 내비게이션(01:34-02:39)
옥스퍼드에 기반을 둔 양자 물리학자들은 GPS의 취약점을 우회하는 양자 위치추적 시스템(QPS)을 개발하고 있습니다. 이 시스템은 양자역학을 활용하여 안정적인 내비게이션을 보장합니다. 전파 방해나 스푸핑이 쉬운 기존 GPS와 달리, QPS는 양자 상태를 이용해 초정밀하고 탄력적인 위치 추적을 목표로 합니다.

Dr Ben Miles 발췌

3. 기존 내비게이션 방법의 한계(02:39-06:28)
기존의 내비게이션은 삼각 측위(GPS에서 사용)와 추측 항법(가속도계와 자이로스코프 기반)과 같은 방식에 의존합니다. 추측 항법은 외부 신호 없이도 작동할 수 있지만 드리프트와 노이즈 축적으로 인해 시간이 지남에 따라 정확도가 떨어지기 때문에 특히 수중이나 GPS가 없는 환경에서는 장기적인 정밀도에는 적합하지 않습니다.

Dr Ben Miles 발췌

 

4. 내비게이션의 양자 역학(06:28-11:32)
양자 위치추적 시스템은 물질의 초저온 상태인 보스-아인슈타인 응축수를 활용하여 관성 측정의 감도와 정확도를 향상시킵니다. 원자를 절대 영도에 가깝게 냉각하면 초유동성 및 파동 입자 이중성과 같은 양자 효과가 두드러지게 나타납니다. 이 양자 기술은 매우 정밀하고 해킹이 불가능한 내비게이션 시스템의 잠재력을 가지고 있습니다.

Dr Ben Miles 발췌

5. 실제 적용 및 향후 발전 방향(11:32-20:11)
옥스퍼드 연구팀은 연구용 비행에서 양자 포지셔닝 시스템을 성공적으로 테스트하여 시끄러운 환경에서도 그 성능을 입증했습니다. 목표는 이 기술을 소형화하여 항공, 자율 주행 차량, 우주 탐사 등 다양한 분야에 적용하는 것입니다. 2024년에는 하루 900편 이상의 비행이 GPS 스푸핑에 직면할 것으로 예상되는 가운데, QPS는 현대의 내비게이션 문제에 대한 유망한 솔루션을 제공합니다.

Dr Ben Miles 발췌

---

양자 내비게이션은 기존 GPS 시스템의 취약점을 보완할 수 있는 혁신적인 기술로,

특히 외부 신호에 의존하지 않기 때문에 전파 방해나 해킹으로부터 자유롭습니다.

 

과거 과학자들이 꿈꿨던 양자 기술이 점차 현실로 다가오고 있으며,

이는 단순한 기술 발전을 넘어 우리의 생활 방식을 근본적으로 변화시킬 혁신이 될 것입니다.