정부 차원 첫 양자 종합계획

2028년까지 핵심기술 자립화
5개 분야 클러스터 조성 박차
2035년까지 인력 1만명 육성
배경훈 'AI 이후 국가 경쟁력
결정 지을 파괴적 혁신 기술”

정부가 2035년까지 양자(퀀텀)칩 제조 세계 1위를 달성하고 양자를 활용하는 기업 2000개를 육성한다. 아이온큐와 엔비디아 등 해외 대표 양자 기술 기업과 협력 체계를 구축, 지역 특화 거점도 마련하기로 했다. 인공지능(AI)에 이은 ‘게임체인저’로 꼽히는 양자 기술 주도권을 확보하겠다는 구상이다.

과학기술정보통신부는 29일 이런 내용의 ‘제1차 양자과학기술 및 양자 산업 육성 종합계획’과 ‘제1차 양자클러스터 기본계획’을 공개했다. 정부 차원에서 수립한 첫 양자 기술·산업 육성 종합계획이다. 정부는 양자기술산업법에 따라 5년마다 양자 종합계획을 수립하고, 연도별 시행계획을 세워야 한다.

양자 기술은 미래 경제·안보·산업 등 패러다임을 바꿀 차세대 전략기술로 불린다. 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 연산능력을 갖춘 양자컴퓨터는 신약 개발, 암호 해독, 물류·교통 등의 혁신을 가져올 것으로 전망된다. 양자통신은 해킹이 불가능한 국가 보안망 구축을, 양자 기술은 위성항법장치(GPS) 한계를 넘는 초정밀 측정을 가능케 할 것으로 보인다. 이에 미국과 유럽연합(EU), 중국, 일본 모두 양자 기술을 국가 전략 산업으로 지정해 육성하고 있다.

이번 양자 기술 종합계획은 주요국에 뒤처진 기술 격차를 극복하고 기술 자립화를 달성하는 데 목표를 뒀다. 2028년까지 국산 양자컴퓨터를 세계 시장에 공급하기 위해 제조 도전 과제 등을 통해 핵심기술을 자립화할 계획이다. 자동차·제약·금융 등에서 기존 기술로 풀기 어려운 문제를 양자와 AI를 결합해 푸는 ‘산업 활용 사례(유스케이스) 경진대회’도 추진한다. 양자컴퓨터·고성능컴퓨터(HPC)·AI를 결합한 인프라도 구축할 계획이다.

통신 분야에선 전국 단위 양자암호통신망을 구축하고, 양자인터넷 원천 기술 확보를 추진하기로 했다. 국방과 금융 등 보안이 중요한 영역부터 위성 양자암호통신(QKD) 시범망 실증을 진행하고, 공공·민간 분야 양자내성암호(PQC) 전환 방안도 마련한다.

센서 분야에선 국가안보와 직결된 국방 기술 자립화를 추진한다. 양자 센서는 잠수함 정밀 탐지, 자원 개발 등 국가안보 분야 핵심기술로 꼽힌다. 의료·국방 등 분야에서 조기 상용화가 가능한 과제를 선발해 시제품 제작부터 상용화까지 지원한다.

컴퓨팅·통신·센서·소부장(소재·부품·장비)·알고리즘 5개 분야 클러스터 조성도 본격화한다. 다음 달 지역개발 계획 수립 지침을 마련하고 7월 클러스터 지역을 확정한다. 클러스터는 양자전환(QX) 거점으로 양자 산업 생태계 구심점이 될 전망이다.

글로벌 양자 기술 선도기업과의 협력 체계도 강화한다. 아이온큐 양자컴퓨터를 국내에 도입해 한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨터와 연동하는 ‘하이브리드 연구 환경’을 구축한다. 아이온큐는 국내 공동연구센터를 설립하고 3년간 1500만달러(약 214억원)를 투자하기로 했다. 정부는 엔비디아·IBM 등과도 협력해 양자·AI 융합 인프라를 확장할 방침이다.

양자 산업 저변 확대를 위해 인재 양성과 기업 지원도 확대한다. AI 영재학교와 양자대학원을 활용해 매년 핵심 인재 100명을 배출하고, 2035년까지 양자 분야 인력 1만명을 육성하기로 했다. 양자 벤처·스타트업에 대한 투자를 대폭 늘려 양자 활용 기업을 같은 기간 2000개까지 늘릴 계획이다. 과학기술혁신펀드, 혁신성장펀드, 국민성장펀드, 모태펀드 등을 통해 지원을 강화한다.

배경훈 부총리 겸 과기정통부 장관은 “양자 기술은 AI 시대 이후의 국가 경쟁력을 결정지을 파괴적 혁신기술”이라며 “한국이 글로벌 양자 기술과 산업의 중심지로 도약할 수 있도록 산·학·연·관 등 국가의 모든 역량을 집중하겠다”고 말했다.

양자(퀀텀) 기술=원자·전자 같은 미시 세계(눈에 보이지 않는) 물리 법칙을 이용해 계산·통신·센싱 등 성능을 획기적으로 높이는 차세대 기술이다. 기존 컴퓨터가 0 또는 1(비트)로 계산한다면 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 표현하는 ‘큐비트’를 써서 병렬 계산한다.

이정한 기자 [e-mail]