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2026-02-27 (금)

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[정책] 정부, 2035년까지 '양자칩 세계 1위' 선언⋯양자기업 2천개 육성

정부가 2035년까지 세계 1위 양자칩(퀀텀칩) 제조국 도약을 목표로 양자기업 2000개를 육성하는 첫 국가 차원의 양자 종합계획을 내 놓았다. 과학기술정보통신부는 29일 서울 여의도에서 '제1차 양자과학기술 및 양자산업 육성 종합계획'과 '제1차 양자클러스터 기본계획'을 발표했다. 정부는 양자컴퓨터·통신·센서 등 핵심 기술의 자립화와 산업화를 동시에 추진하고, 2035년까지 양자인력 1만명과 양자기업 2000개를 확보한다는 목표를 제시했다. 이를 위해 국산 풀스택 양자컴퓨터 개발, 전국 단위 양자암호통신망 구축, 의료·국방 분야 양자센서 조기 상용화를 추진한다. 아울러 지역 특화 산업과 연계한 양자클러스터를 2030년까지 최대 5곳 조성하고, 글로벌 기업과 협력을 통해 세계 최고 수준의 양자·AI·슈퍼컴퓨터 융합 연구 환경을 구축할 계획이다. [미니해설] '양자 전환(QX)' 국가 전략으로…한국, AI 이후 패권 기술에 베팅하다 정부가 내놓은 첫 양자 종합계획은 단순한 연구개발 청사진을 넘어, 국가 산업 구조 자체를 '양자 전환(QX)'으로 이끌겠다는 선언에 가깝다. 반도체·AI에 이어 차세대 패권 기술로 꼽히는 양자기술을 국가 성장 동력의 전면에 배치하겠다는 전략적 선택이 분명히 드러난다. 이번 계획의 핵심은 세 가지다. 첫째는 기술 자립, 둘째는 산업화, 셋째는 지역 기반 생태계 구축이다. 정부는 2035년까지 퀀텀칩 세계 1위 제조국을 달성하겠다는 구체적 목표를 제시했다. 이는 그간 ‘기초 연구 중심’에 머물렀던 양자 정책을 본격적인 제조·산업 경쟁 단계로 끌어올리겠다는 의미다. 국내 기술로 양자컴퓨터 제조 전략 양자컴퓨터 분야에서는 국산 '풀스택 양자컴퓨터' 개발을 위한 제조 그랜드 챌린지가 핵심 과제로 제시됐다. 하드웨어부터 소프트웨어, 알고리즘까지 전 주기를 국내 기술로 확보하겠다는 구상이다. 특히 양자컴퓨터와 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI)을 결합한 하이브리드 인프라 구축은 산업 활용을 염두에 둔 전략으로 풀이된다. 자동차, 제약, 금융 등 실제 산업 난제를 양자와 AI로 해결하는 ‘산업활용 사례 경진대회’는 기술 실험을 넘어 초기 시장 창출을 노린 장치다. 양자통신과 양자센서 역시 '조기 상용화'에 방점이 찍혔다. 양자암호통신은 국방·금융 등 최고 수준의 보안이 요구되는 영역부터 실증을 추진해 국가 안보와 금융 인프라를 동시에 강화한다는 구상이다. 양자센서는 의료·국방 분야를 중심으로 시제품 제작부터 상용화까지 전주기 지원이 이뤄진다. 연구실 성과가 실제 산업으로 연결되지 못했던 기존 한계를 의식한 설계다. 인력과 생태계 전략도 구체적이다. AI 영재학교와 양자대학원을 활용해 매년 100명 이상의 전문 인력을 배출하고, 30년에 걸친 전략형 기초연구 체계를 도입해 원천 기술의 지속성을 확보한다. 동시에 양자 벤처와 스타트업에 대한 투자 마중물을 확대해 2천개 양자기업 육성을 목표로 내걸었다. 이는 단일 '챔피언 기업' 중심이 아니라, 다층적 기업 생태계를 만들겠다는 의도로 읽힌다. 2030년까지 양자클러스터 5곳 지정 지역 전략의 상징은 '양자클러스터'다. 정부는 2030년까지 양자컴퓨팅·통신·센서·소부장·알고리즘 등 5대 분야를 중심으로 최대 5곳의 클러스터를 지정한다. 각 지역의 특화 산업과 양자 기술을 결합해 지역 성장과 첨단 기술 육성을 동시에 달성하겠다는 구상이다. 다만 모든 분야를 한 지역에 집적하기보다는, 지자체 중복과 선택적 지정을 열어두며 유연성을 확보했다. 글로벌 전략도 눈에 띈다. 정부는 해외 선도 기업과의 협력을 통해 한국을 '글로벌 양자 허브'로 키우겠다는 계획을 분명히 했다. 이 과정에서 아이온큐의 양자컴퓨터를 국내에 도입해 한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨터와 연동하는 세계 최고 수준의 하이브리드 연구 환경을 구축하기로 했다. 아이온큐가 국내 공동연구센터를 설립하고 3년간 1500만 달러를 투자하는 내용의 양해각서 체결은 상징성이 크다. 민간 참여 역시 전략의 한 축이다. 정부는 삼성전자, LG전자, SK텔레콤, KT, KB국민은행, 신한은행, 한화, LIG 등이 참여하는 양자기술 협의체를 출범시켰다. 이는 양자 기술을 실험실이 아닌 산업 현장의 문제 해결 도구로 안착시키겠다는 의지를 보여준다. '추격자' 아닌 '설계자' 도약 선언 이번 계획은 동시에 위험도 안고 있다. 양자 기술은 기술 성숙도와 상용화 시점이 불확실하고, 막대한 투자 대비 단기 성과를 장담하기 어렵다. 그럼에도 정부가 장기 로드맵과 산업 중심 전략을 동시에 제시한 것은 'AI 이후'를 대비하지 않으면 미래 경쟁에서 밀릴 수 있다는 위기 인식이 반영된 결과다. 배경훈 부총리 겸 과기정통부 장관이 "양자기술은 AI 시대 이후 국가 경쟁력을 좌우할 파괴적 혁신 기술"이라고 강조한 것도 같은 맥락이다. 이번 종합계획은 한국이 양자 기술의 '추격자'가 아닌 '설계자'로 도약하겠다는 국가적 선언에 가깝다. 성공 여부는 향후 10년간의 일관된 투자와 산업 현장의 실질적 수요 창출에 달려 있다.
- 산업
2026-01-29 14:24:00
[신소재 신기술(165)] '불가능한 재료의 융합'⋯양자컴퓨팅 문 여는 인공 구조체 탄생

국제 공동연구진이 기존 과학 이론으로는 공존하기 어려웠던 두 가지 물질을 원자 단위에서 결합해, 새로운 양자 인공 구조체를 구현하는 데 성공했다. 이 연구는 향후 양자컴퓨팅과 차세대 센서 기술에 중요한 기반이 될 수 있다는 평가를 받고 있다. 미국 러트거스대학교 뉴브런즈윅 캠퍼스 물리천문학과 자크 차칼리안(Prof. Jak Chakhalian) 교수 연구팀이 주도한 이번 연구 결과는 세계적 과학 저널 나노 레터스(Nano Letters)에 표지 논문으로 게재됐다고 웹사이트 PHYS.org가 1일(현지시간) 보도했다.. 연구진은 약 4년에 걸친 실험을 통해 원자 단위에서 '디스프로슘 타이타네이트(dysprosium titanate)'와 '피로클로르 이리데이트(pyrochlore iridate)'라는 두 인공 물질을 결합한 초미세 '양자 샌드위치 구조'를 개발했다. 이 두 물질은 각각 특이한 전자기 및 양자역학적 성질로 인해 기존에는 서로 결합이 불가능한 것으로 여겨졌다. 한쪽 층을 이루는 디스프로슘 타이타네이트는 일명 '스핀 아이스(spin ice)'라고 불리는 물질로, 내부 스핀 배열이 물의 얼음 구조를 닮았다. 이 구조는 자연계에서는 존재하지 않는 것으로 알려진 '자기 홀극(magnetic monopole, 자기 단극)'을 유사 입자로 출현시킬 수 있다. 자기 홀극은 1931년 노벨물리학상 수상자인 폴 디랙이 예언했으나 자유 상태에서는 존재가 확인되지 않았다. 다른 쪽 층은 피로클로르 이리데이트라는 자성 준금속으로, 생다론적 입자인 '바일 페르미온(Weyl fermion)'을 포함하고 있다. 바일 페르미온은 1929년 헤르만 바일이 처음 제안했으며, 2015년에야 결정 구조 내에서 실험적으로 확인된 바 있다. 빛처럼 빠르게 움직이며 좌·우 회전을 구분할 수 있는 이 입자는 외부 잡음이나 불순물에 강한 전자적 안정성을 갖는다. 이처럼 각기 다른 특성을 지닌 두 물질을 원자 수준에서 안정적으로 접합한 것은 기존의 재료과학이 풀지 못한 난제를 해결한 것으로 평가된다. 차칼리안 교수는 "이번 연구는 인공 양자 물질 설계의 새로운 지평을 열었으며, 이전에는 상상할 수 없었던 방식으로 양자 기술의 본질을 탐구할 수 있게 됐다"고 밝혔다. 실험을 위한 결정적 전환점은 연구팀이 자체 제작한 '양자현상 탐색 플랫폼(Q-DiP, Quantum phenomena Discovery Platform)'이라는 장비였다. 이 장치는 적외선 레이저 가열기와 정밀 레이저 빔 조합을 통해 초정밀 원자층 증착이 가능하며, 절대온도에 가까운 극저온에서도 물질의 양자 상태를 탐색할 수 있도록 설계됐다. 현재 이 장비는 미국 내 유일한 장비로, 실험 장비 자체로도 과학적 성과로 평가받는다. 이 연구에는 박사과정의 마이클 테릴리(Michael Terilli), 우총치(Tsung-Chi Wu), 학부생 시절부터 참여한 도로시 도티(Dorothy Doughty), 재료과학자 미하일 카리예프(Mikhail Kareev) 등이 핵심 기여자로 참여했다. 이번에 개발된 양자 구조체는 향후 양자컴퓨팅의 핵심 구성 요소로 활용될 가능성이 크다. 특히 특정 양자 상태를 안정적으로 유지하는 데 필요한 전자 및 자기적 특성이 우수하다는 점에서, 차세대 양자센서와 스핀트로닉스(spintronics) 장치 개발에 직접적인 응용이 가능하다. 양자컴퓨팅은 정보를 처리하는 데 있어 기존 컴퓨터의 이진 논리를 뛰어넘는 '중첩' 상태를 활용한다. 이는 한 번에 여러 연산을 동시에 수행할 수 있게 해 신약 개발, 금융 알고리즘, 인공지능(AI) 처리 등 다양한 분야에서 혁신적인 성과를 기대하게 한다. 차칼리안 교수는 "이번 연구는 단순한 물질 합성의 진보를 넘어, 양자 기술을 위한 물질 설계의 새로운 시대를 여는 첫걸음"이라며 "향후 양자 센서 기술을 포함한 응용과학 분야에 중대한 영향을 미칠 것"이라고 강조했다.
- IT/바이오
2025-04-03 09:53:00