"국민 기대보다 느리지만 양자기술 우리 삶 근간"[미래기술25]

[이데일리 강민구 기자] “국민의 기대와 달리, 양자 관련 산업이 본격화하려면 최소 10년 이상은 필요할 것으로 보입니다. 그렇지만 아주 작은 세계를 다루는 나노기술이 발전하면서 양자 시대도 곧 다가올 것입니다.”

이순칠 한국연구재단 양자기술단장은 “양자기술이 산업적으로는 아직 갈 길이 멀고, 양자 기업들도 재무구조가 변한 게 없어 변화가 더디다”라면서도 “양자기술은 국가전략기술로 계속 투자하고 지원해야 한다”고 강조했습니다.

이순칠 한국연구재단 양자기술단장.(사진=한국연구재단)

이순칠 단장은 우리나라 양자기술 선구자이자 권위자로 통합니다. 지난 1987년부터 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수를 역임하며 국내에서 처음 3큐비트 양자컴퓨터를 개발했고, 후학들을 양성해 왔습니다.

큐비트는 양자컴퓨터나 양자 정보의 기본 단위입니다. 컴퓨터가 쓰는 ‘꺼짐(0)’과 ‘켜짐(1)’의 상태로 정보를 저장하고 기억한다면 양자컴퓨터는 두 개의 상태를 동시에 갖습니다. 큐비트가 많아질수록 성능이 좋아지는데 IBM과 같은 양자 선두 기업은 이미 2023년 내 1000큐비트 양자컴퓨터 개발을 목표로 하고 있습니다. 우리나라가 2026년 말까지 50큐비트 양자컴 개발을 목표로 하고 있다는 점을 감안하면 1000큐비트 양자컴 개발은 도전적인 목표이지만, 세계 선두 주자 보다 낮은 수준인 셈입니다.

정부가 내놓은 전략안에서 특히 주목할 부분은 우리나라가 미국, 스위스 등 양자 선도국가와 국가 차원의 기술 동맹을 강화하고 있다는 것입니다. 양자 선도국 대비 85% 수준의 기술 확보를 목표로 국가 차원의 기술 동맹을 추진하고 있습니다. 이 단장은 “우리나라는 선도국 대비 후발 주자이지만 국가전략으로 양자기술을 선정하고, 국제 협력으로 최대한 배우면서 격차를 줄여야 한다”며 “미국, 영국, 스위스 등에서 우리나라와 협력할 의사가 있고, 협력을 시작한 사업들도 나오고 있다”고 설명했습니다.

이 단장은 현대차가 아이온큐와 양자컴퓨팅 파트너십을 확대해 양자 컴퓨터 머신비전 알고리즘을 공동개발하는 부분을 좋은 협력 사례로 꼽았습니다. 앞으로 번호판 탐지부터 배터리 개발까지 다양한 분야에서 양자기술이 쓰일 수 있을 것으로 보이기 때문입니다.

특히 시간이 걸리더라도 중첩, 얽힘 현상과 관련이 있는 양자기술 특성상 새로운 현상을 발견해 신약 개발부터 신물질 개발, 슈퍼컴퓨터 보완 등에서 획기적인 기술 개발이 가능하리라 내다봤습니다. 이순칠 단장은 “양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨터를 보완해 계산하기 어려운 부분을 도와주고, 배터리 효율을 높여줄 신물질 개발을 위해 시험도 하는 등 활용 범위를 넓혀가고 있다”며 “양자컴퓨터는 아직 잠재력을 검증하는 단계이고, 양자센서는 의료·국방 분야에 적용되면서 스텔스 탐지까지 영역을 확장하고 있다”고 설명했습니다.

이 단장은 “양자 시뮬레이션은 기본적으로 최적화 문제를 해결하는 데 주안점을 두고 생산공정 최적화, 물류 최적화 등을 통한 탄소저감에 활용하고 있다”며 “양자기술이 현실화되기까지 시간이 걸리겠지만, 경제·산업의 ‘게임체인저’로서 활용 범위를 확장할 것”이라고 덧붙였습니다.