Yano E-plus 2025년 5월호(No.206) (일본어판)

Yano E-plus 2025년 5월호(No.206)

​

발행빈도: 월 1회 발행(연 12회)

​

≪차세대 시장 트렌드≫

양자기술시리즈(4)~양자암호·통신~(3~36페이지)

~기존 기술 대비 양자역학을 기반으로 고도 보안을 제공

정보의 보안과 통신의 효율을 비약적으로 향상시킨다~

​

1. 양자암호·통신이란

1-1 양자암호

1-2. 양자통신

2. 양자암호·통신에 관련된 기술

2-1. 양자키 분배(QKD)

2-2. 양자 중계기

2-3. 양자 텔레포테이션

2-4. 양자보안통신

(1)도청의 검지와 방지

(2)양자 컴퓨터 내성

(3)무조건 안전성

2-5. 포스트 양자암호화

(1)격자 기반 암호

(2)NTRU 암호

(3)부호 기반 암호

(4)다변수 공개 키 암호

(5)해시 기반 암호(Hash-based Cryptography)

(6)동형 암호

2-6. 양자인터넷

(1)고도로 안전한 통신

(2)분산형 양자 컴퓨팅

(3)양자 계측·센싱

(4)양자 클라우드 서비스

3. 양자암호·통신에 관한 시장규모

【그림·표1. 양자암호·통신에 관한 일본 및 WW 시장규모 예측(금액: 2030-2050년 예측)】

4. 양자암호·통신과 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

4-1. 국립대학법인 오사카대학

(1)문샷형 연구개발 사업 '네트워크형 양자컴퓨터에 의한 양자 사이버 공간'

【그림1. 네트워크형 양자 컴퓨터의 모식도】

【그림2. 광 핀셋 어레이와 트랩 된 원자】

(2)전광양자중계

【그림3. 전광양자중계의 실증】

【그림4. Rb 양자 메모리와 통신 파장 광자의 양자얽힘 실증】

(3)비선형 광학 결정: 도파로형 PPLN

【그림5. 비선형 광학 결정: 도파로형 PPLN】

4-2. 학교법인 다마가와학원 다마가와대학

(1)양자 잡음 마스킹 기법을 이용한 Y-00 광통신 양자 암호의 안전성 강화

①QDSR을 통한 잡음 마스킹 효과의 실효적 증대 검증

【그림6. QDSR을 사용한 Y-00 암호의 성능 향상 실험 구성(왼쪽)과 잡음 마스킹 검증 결과(오른쪽)】

②QDSR을 이용한 Y-00 암호 통신 실험

【그림7. 광증폭 중계 전송 시스템의 실험 구성(왼쪽)과 잡음 마스킹 수(오른쪽)】

【그림8. 무중계 전송 시스템의 전송 시스템(상단)과 안전성 향상(하단)】

【그림9. 안개 속에서 광무선통신의 실험 구성(상단)과 안전성 향상(하단)】

(2)초고속 양자난수 생성 기술 연구개발~실시간 50Gbit/s 양질의 난수 생성 성공

【그림10. 실시간 공간 다중 양자 난수 생성기 시스템】

(3)양자내성암호(PQC)에 의한 인증·키 공유를 이용한 Y-00 암호 데이터 통신 시스템

【그림11. 양자내성암호(PQC)에 의한 인증·키 공유를 이용한 Y-00 암호 데이터 통신 시스템의 개요(왼쪽)와 비트 오류율 특성(오른쪽)】

(4)향후 예정

4-3. 학교법인 중앙대학

(1)양자 IoT

【그림12. 양자통신에서도 디바이스에 대한 사이버 공격에 대한 취약성은 변하지 않는다】

【그림13. 디바이스를 양자통신으로 연결하고, 정보를 심리스, 양자적으로 전송하는 "완전 비닉성"의 보증된 아키텍처】

(2)양자 원격 은닉 센서

【그림14. 환자 측에서 정보가 보존되지 않는 원격 양자 센서의 프로토콜】

(3)양자 익명 센서

【그림15. 익명성이 담보되는 마쓰자키 준교수가 제안한 방식】

4-4. 주식회사 도시바

(1)양자기술과 양자암호통신

【그림16. 양자기술의 로드맵】

【그림17. 양자인터넷과 관련된 양자기술】

(2)도시바의 양자암호통신 기술

【그림18. 도시바의 양자암호·통신 기술의 역사】

【그림19. Twin Field QKD의 개념도】

(3)도시바의 양자암호통신에 관한 제품

①다중 QKD 시스템(그림20)

【그림20. 도시바의 다중 QKD 시스템】

②장거리 QKD 시스템

(4)도시바 양자암호·통신 사례

①광역·대규모 네트워크 검증

②비닉성이 높은 대규모 게놈 해석 데이터의 안전한 송신

【그림21. 개발한 게놈 해석 데이터 전송 시스템】

③미국 사례: 대형 금융기관 본사와 백오피스 거점 간 안전한 통신

④영국 사례: 떨어진 생산시설 간에 기밀 데이터를 안전하게 전송

(5)양자암호·통신의 세계화·표준화

(6)양자암호·통신의 장기적인 기술 과제

5. 양자암호·통신에 관한 과제와 장래전망

5-1. 과제

5-2. 장래전망

​

스마트에너지(1)~재생가능에너지의 스마트에너지시스템 통합~(37~63페이지)

~재생가능에너지를 효과적으로 활용하여,

에너지 공급의 안정화와 최적화를 도모~

​

1. 스마트 에너지 시스템이란

1-1. 스마트 그리드

1-2. 분산형 에너지 시스템

1-3. 에너지 저장 기술

1-4. 디지털 제어와 IoT

1-5. 재생가능에너지와의 연계

1-6. 에너지 매니지먼트 시스템(EMS)과 비용 절감

2. 재생가능에너지의 스마트 에너지 시스템으로의 통합

2-1. 변동하는 발전량에 대한 대응

2-2. 에너지 스토리지와 재생가능에너지 보완

2-3. 수요반응(DR)와 피크 시프트

2-4. 전력융통과 에너지 셰어링

2-5. 전동 모빌리티와의 통합

2-6. 스마트 인프라와의 연계

3. 재생가능에너지의 스마트 에너지 시스템으로의 통합에 관한 시장규모

【그림·표1. 재생가능에너지의 일본 및 WW 시장규모 예측(금액: 2030-2050년 예측)】

4. 재생가능에너지의 스마트 에너지 시스템으로의 통합과 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

4-1. 학교법인 가나자와공업대학

(1)하쿠산로쿠캠퍼스 열과 전기의 에너지 지산지소 셰어 모델 시스템

【그림1. 열과 전기의 에너지 지산지소 셰어 모델】

(2)오기가오카캠퍼스 직류 급전 시스템

【그림2. 가나자와공업대학 오기가오카캠퍼스의 직류 급전 시스템의 전체상】

【그림3. 직류 급전 시스템의 주요 설비】

【그림4. 직류 급전 시스템의 스케줄】

4-2. 학교법인 시바우라공업대학

(1)영농형 태양광 발전 시스템 제안

【그림5. 영농형 태양광 발전의 이미지】

(2)LiDAR 기술을 활용한 삼림 벌채 계획을 수립

【그림6. LiDAR 기술을 활용한 산림조사 실시 풍경】

(3)전력 압박 상황에 대응한 쾌적성을 고려한 에어컨 자동 제어 연구

【그림7. 전력의 수요와 공급의 균형을 맞추면서, 쾌적성을 고려한 에어컨 자동 제어의 모식도】

4-3. 국립대학법인 도쿄대학

(1)에너지 종합학 연계 연구기구의 대응

【그림8. 에너지 종합학 제휴 연구기구의 콘셉트】

(2)제6차 에너지기본계획과 GX기술전략

①제6차 에너지기본계획

②GX 기술전략

【그림9. GPM의 개념도[1]】

【그림10. 재생가능에너지 고도보급을 위한 전력시스템 이노베이션 사례: 연료전지 연계 제어를 통한 메가솔라의 임밸런스 보상 [2]】

4-4. 국립대학법인 도카이국립대학기구 나고야대학╱기후 대학

(1)연구의 배경

(2)부생산소를 이용한 옥시바이오매스 가스화 프로세스

【그림11. 부생산소를 이용한 바이오매스 가스화 시스템의 모식도】

4-5. 학교법인 리쓰메이칸대학

(1)생활 스마트·에너지 이노베이션 연구 거점

【그림12. 생활 스마트·에너지 이노베이션 연구의 개념도】

(2)페로브스카이트 태양전지의 고효율화 및 고내구화

【그림13. 페로브스카이트 태양전지의 결정격자】

【그림14. 페로브스카이트 태양전지의 내부구조】

5. 재생가능에너지의 스마트 에너지 시스템으로의 통합에 관한 과제와 장래 전망

5-1 과제

(1)발전량의 불안정성과 예측의 한계

(2)에너지 스토리지의 비용과 기술적 제약

(3)스마트그리드의 정비와 인프라 투자

(4)수요반응의 보급과 유저의 참가 의식

(5)재생가능에너지의 지리적 편재와 송전망 부하

(6)법적·규제상 과제

(7)사이버 보안의 리스크

(8)폐기물 관리와 환경에 주는 영향

5-2. 장래 전망

(1)고도의 에너지 관리와 AI를 통한 최적화

(2)차세대 에너지 스토리지 기술 보급

(3)분산 에너지 자원(DER)의 활용과 가상발전소(VPP)

(4)스마트 그리드의 고도화와 5G기술의 활용

(5)수소에너지 확대와 Power to Gas(P2G) 기술 이용

(6)초전도 송전 기술의 실용화

(7)에너지 셰어링과 Peer-to-Peer(P2P) 전력거래 확대

(8)탄소 중립 추진과 정책 지원

​

《주목시장 포커스》

커넥티드 디바이스 시스템 시리즈(2) 자동차 UI/UX 디바이스 시장②(64~83페이지)

~UI/UX의 매력으로 잘 팔리는 중국 EV시장~

~자동차 복합형 서비스 사업화 시대에,

세계를 선도하는 것은 중국인 유저의 수요~

​

1. 머리말 '커넥티드×자동차용 UI(HMI)' 시장성 탐색의 목적

2. "C" "A" "S" "E"에서 변하는 커넥티드의 입지

2-1. CASE의 개념과 변화

【그림1. CASE의 개념】

2-2. CASE의 2040년 규모 예측

【그림2. 세계 자동차의 C·A·S·E별 수량 예측 2025년~2040년】

2-3. 새롭게 탄생하는 'C×O' 복합형 커넥티드 서비스

3. 중국 BEV는 "EIV"로 하는 "커넥티드×UI"의 매력으로 잘 팔리다

4. 철수한다고 해도 중국 자동차 시장을 주목할 이유

5. 일본이 목표로 해야 할 "자동차용 UI·SDV에서 떨어지지 않고, 마지막은 BEV에서 이긴다"

6. 자동차에서 기대되는 DeepSeek 탑재 앱

【표1. 'DeepSeek의 AI를 탑재할 예정인 중국 OEM'】

7. 중국에서 본 OEM ⇔IT/스마트폰 관련 벤더 제휴 관계

【표2. '중국의 주요 OEM ⇔IT/스마트폰 관련 벤더의 제휴 관계'

8. 중국 자동차산업과 일본 자동차산업의 리더를 비교

9. 중국 BEV 메이커 샤오미 'SU7' UI/UX 동향

10. 중국 모빌리티에 대한 새로운 가치관'에 대한 고찰

10-1. 스마트폰과 같은 자동차

10-2. 주행계·파워트레인계 '커넥티드×UI/UX'

10-3. 중국 자동차산업의 10년마다 변모

10-4. 중국의 신흥 BEV 메이커와 일본의 견해

10-5. 중국 자동차 UI/UX는 엔터테인먼트 공간에 있어

10-6. 일본의 엔터테인먼트 공간 UI를 여는 Sony Honda Mobility

10-7. 중국의 영향으로 나아갈 길을 모색하는 일본 자동차 UI/UX

​

자동차용 소프트웨어 클라우드화 동향(1)(84~93페이지)

~SDV 추진을 위해서는 클라우드화 개발이 필수~

​

1. 클라우드 서비스와 임베디드 소프트웨어

2. 자동차용 ECU 가상화

2-1. 버추얼 ECU(V-ECU)

【그림1. V-ECU를 이용하는 장점】

【표1. V-ECU의 충실도 수준】

2-2. 하이퍼바이저(Hypervisor)

3. ECU 가상화의 확장

3-1. 존 ECU의 가상화

4. 클라우드를 통한 소프트웨어 개발

4-1. Amazon Web Services（AWS）

4-2. Google Cloud

4-3. Microsoft Azure

4-4. 클라우드 사업자가 제공하는 서비스 정리

​

≪타임리 콤팩트 리포트≫

차세대 듀얼 유스(군민양용) 아이템/기술 시장(94~98페이지)

역대 최고의 예산액과 개정된 규제로 순풍 시장

일본판 DARPA도 시작되어 시장 확대의 호기 도래~

​

1. 차세대 듀얼 유스 아이템·기술시장은

2. 시장 개황

3. 분야별 동향

3-1. 무인화/자동화분야는 안정적인 수요로 견조한 성장세를 이어가다, 2040년도에 788억엔으로

4. 주목 토픽

4-1. 듀얼 유스 촉진을 위한 합동추진회에는 다수의 스타트업이 참가

4-2. 아카데미아 관련 자세도 차분하게

5. 장래 전망

【그림1. 차세대 듀얼 유스(군민양용) 아이템·기술 시장 예측(금액: 2023-2040년도 예측)】