양자 산업화 원년 선언한 한국…2035년 선도국 85% 도약 시동

[이데일리 강민구 기자] 우리나라는 2025년을 기점으로 양자 산업화를 위한 정책을 본격 추진했습니다. 2023년 6월 ‘대한민국 양자과학기술 전략’을 통해 국가 차원의 중장기 로드맵을 제시했고, 같은 해 10월에는 ‘양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률(양자기술산업법)’을 제정했습니다.

이를 토대로 2025년부터는 양자 산업 육성이 본격화됐습니다. 양자과학기술 정책을 총괄하는 최상위 기구인 양자전략위원회가 출범했고, 퀀텀 이니셔티브의 지속적 이행을 위한 10대 핵심 추진 과제도 제시했습니다.

[이데일리 김정훈 기자]

2035년 선도국 85% 수준 목표

과학기술정보통신부에 따르면 우리나라는 현재 미국·중국 등 양자기술 선도국 대비 기술력과 인력에서 격차가 있지만, 2035년까지 이를 대폭 줄이는 것을 목표로 했습니다. 현재 양자과학기술 수준은 선도국 대비 62.5% 수준이지만, 2035년에는 85%까지 끌어올릴 계획입니다.

핵심 연구인력은 384명, 양자 분야 종사 인력은 약 1000명 수준에 머물러 있지만, 이를 각각 2500명과 1만 명으로 확대하기로 했습니다. 같은 기간 양자 시장 점유율은 1.8%에서 10%로, 양자기술 공급·활용 기업 수는 80개에서 1200개로 늘릴 계획입니다.

정부는 2035년까지 △핵심 인력 2500명 확보 △양자컴퓨터 상용화 △전국망 기반 양자인터넷 시범 구축 △양자센서를 통한 산업 기반 마련 △민간 전문 생산 양자팹 확산 등을 단계적으로 추진하기로 했습니다.

제도적 기반도 갖췄습니다. 양자기술산업법에 따라 국무총리를 위원장으로 하는 양자전략위원회를 설치하고, 양자종합계획과 연도별 시행계획을 체계적으로 수립하도록 했습니다.

기술 성과도 점진적으로 축적되고 있습니다. 양자컴퓨팅 분야에서는 50큐비트급 양자컴퓨터를 개발 중이며, 100km급 양자정보 전송 시연에 성공해 세계 세 번째 기록을 세웠습니다. 양자센서 분야에서도 기존 대비 정밀도를 10배 수준으로 끌어올렸습니다.

연구개발 투자도 확대했습니다. 2025년 양자 분야 예산은 1981억원으로, 2024년 대비 54.1% 증액됐습니다. 총 24개 사업에 투자되며, 양자컴퓨팅(479억원), 양자통신(377억원), 양자센서(209억원), 양자공통기술(56억원) 등 R&D에 1120억원이 투입됩니다. 이와 함께 인프라(417억원)와 국제협력(444억원) 예산도 반영했습니다.

후발주자 한계를 극복하기 위해 국제협력도 강화했습니다. 유럽·미국·아시아태평양 지역으로 협력 거점을 확대하고, 국제 공동연구실과 대학 간 협력 플랫폼을 구축해 신규 프로젝트를 추진했습니다.

양자 시뮬레이션·통신·센서 실사용 사례

양자기술에 대한 투자와 관심이 확대되면서 기업과 연구기관을 중심으로 실사용 사례도 빠르게 등장했습니다.

양자컴퓨팅 분야에서는 아이온큐가 아스트라제네카, 아마존웹서비스(AWS), 엔비디아와 협력해 신약 개발을 위한 양자 계산화학 워크플로우를 발표했습니다. 소분자 기반 신약 합성 시뮬레이션에서 기존 알고리즘 대비 약 20배의 연산 이득을 달성했습니다.

양자통신 분야에서는 도시바, HSBC, BT그룹이 2023년부터 양자 암호화 기술 시험을 진행했습니다. 도시바와 BT가 공동 개발한 양자 메트로 네트워크를 활용해 금융기관 간 거래 보안성을 강화하는 실증을 진행했고, HSBC는 이를 기반으로 금융거래와 화상통화, 엣지 컴퓨팅 등 다양한 활용 가능성을 검증했습니다.

양자센서 분야에서는 샌드박스AQ와 미국 공군의 협력이 주목받았습니다. 샌드박스AQ는 AI와 양자물리학을 결합해 지구 자기장 신호를 분석하는 소프트웨어를 개발했고, GPS 없이도 위치를 파악하는 양자 항법 시스템을 구현했습니다. 해당 시스템은 미 공군 C-17 수송기에서 총 200시간 이상 비행 시험을 거쳤습니다.

국내에서는 한국표준과학연구원이 50큐비트급 초전도 양자컴퓨팅과 초고감도 양자센서를 비롯해 국방·우주 분야 차세대 측정표준 개발을 주도하고 있습니다.

기업 간 협력도 확대됐습니다. 큐노바컴퓨팅과 메가존클라우드, IQM은 기존 대비 정밀도와 계산량을 각각 1000배 향상한 화학 계산을 수행했으며, 에너지 물질 계산에서 오차를 줄이는 실험을 진행했습니다. KT는 코위버 등과 함께 양자 보안망을 검증했고, 신한은행 내부망에서 하이브리드 보안망 실증을 통해 지연 시간을 줄였습니다.

방승현 한국양자산업협회장은 “양자기술은 기존 컴퓨팅의 한계를 넘어서는 연산 능력과 해킹이 어려운 보안, 초정밀 센싱을 동시에 제공하는 기술”이라며 “글로벌 전문가들은 양자이득 실현 시점을 향후 3~5년으로 보고 있고, 양자기술은 이미 산업 경쟁 요소로 진입했다”고 말했습니다. 이어 “국내 생태계는 아직 초기 단계로 하드웨어 기반과 전문 인력이 부족한 상황”이라면서도 “양자 소프트웨어, 양자보안, 소재·부품 등 한국이 강점을 가진 분야에 전략적으로 투자하고 산업계·학계·정부가 긴밀히 협력해야 한다”고 덧붙였습니다.