30일 과학기술정보통신부는 양자 종합계획 및 양자 클러스터 기본계획을 발표하고 양자 기술을 국가 핵심 산업 중 하나로 육성하겠다고 밝혔다.
이번 계획의 핵심은 연구 성과에 그치지 않고 양자 기술을 산업 전반으로 확산시키는 산업화 중심 로드맵으로, 정부는 국산 풀스택 양자컴퓨터를 개발하고, 지역 기반 양자 클러스터를 5개 이내로 지정해 QX(양자전환)을 추진할 방침이다.
양자 기술은 0과 1의 이진법 체계를 기반으로 하는 기존 컴퓨팅을 넘어, 동시에 여러 상태가 존재할 수 있는 양자역학의 특성을 활용하는 차세대 기술이다.
기존 컴퓨터가 ‘비트’를 최소 단위로 사용하는 반면, 양자컴퓨터는 0과 1을 동시에 표현할 수 있는 ‘큐비트’를 활용한다.
중첩 원리에 따라 큐비트 수가 증가할수록 연산 능력은 기하급수적으로 확대되기에 양자 기술은 계산·통신·센싱 전반에서 기존 기술의 한계를 돌파하는 혁신 기술이라는 평가가 나오고 있다.
미국, EU, 중국, 일본 등 주요국들은 이미 양자를 국가 전략기술로 지정하는 등 기술 확보 경쟁에서 앞서 나가고 있다.
실제로 지식재산처에 따르면 10년간(2014~2023년) 출원된 양자컴퓨팅 특허 9162건 가운데 미국은 4187건으로 45.7%를 차지하며 1위를 기록했다.
이를 이어 중국(24.9%), 유럽(12.3%), 일본(7.2%), 캐나다(3.0%), 한국(2.7%) 등이 뒤를 이었다.
일각에서는 한국의 경우 지난 2019년 이후 양자 기술에 대한 투자를 확대해 왔지만 산업화 성과, 누적 투자 규모, 인력 풀 등에서 격차가 존재했다는 관측이 제기되고 있다.
이에 정부는 글로벌 경쟁 구도 속에서 양자 및 AI 기술을 통해 2035년까지 AI 3대 강국, 과학기술 5대 강국 반열에 오르겠다는 비전을 제시했다.
먼저, 정부는 국산 풀스택 양자컴퓨터 개발을 위한 ‘제조 도전 과제(그랜드 챌린지)’를 추진해 핵심 기술을 자립화를 통해 2028년까지 완전한 국산 양자컴퓨터를 개발하고 2035년에는 세계 1위 ‘퀀텀칩’(양자칩) 제조국으로 등극하겠다는 구상이다.
아울러 보안 분야에서는 전국 단위의 양자암호통신망 구축을 추진하고, 국방·금융 등 고보안이 요구되는 영역부터 단계적으로 실증을 진행한다. 특히 양자센서 분야는 의료·국방 등 조기 상용화가 가능한 과제를 선별해 시제품 제작부터 상용화까지 전 주기를 집중 지원할 계획이다.
인재 육성 전략도 포함됐다. 정부는 AI 영재학교와 양자대학원을 활용해 매년 100명의 핵심 인재를 배출하고, 2035년까지 양자 분야 인력 1만명을 확보한다는 목표를 제시했다.
특히 단기 성과에 치우치지 않고 기초 및 원천기술을 확보하기 위해 30년 장기 ‘전략형 기초연구 체계’를 도입하고, 개인형 양자컴퓨터 개발 등 장기 과제도 추진한다.
양자 벤처·스타트업 지원도 강화된다.
정부는 2035년까지 2000개의 양자 기업을 육성하고, 국내 기술이 세계 표준으로 채택될 수 있도록 글로벌 협력체계를 확대해 국제표준 채택 세계 3위 달성에 나설 방침이다. 이어 국가양자연구소 설립도 추진될 계획이다.
이에 정부는 최근 LG전자, SK텔레콤, 신한은행, 한화 등이 참여하는 양자기술협의체 출범식을 진행했다.
배경훈 부총리 겸 과기정통부 장관은 “양자 기술은 인공지능(AI) 시대 이후의 국가 경쟁력을 결정지을 파괴적 혁신기술”이라며 “이번 종합계획과 클러스터 기본계획을 통해 대한민국이 글로벌 양자 기술과 산업의 중심지로 도약할 수 있도록 산·학·연·관 등 국가의 모든 역량을 집중하겠다”고 밝혔다.
한편, 정부는 공공 분야 AX(인공지능 전환)도 병행 추진한다. 특히 범정부 협업체계를 구축해 부처별 수요에 맞춘 AX 사업을 기획부터 수행, 확산까지 지원할 방침이다.
배경훈 부총리는 “AI 3강, 과학기술 5강 달성을 위해서는 지금보다 훨씬 더 속도감 있는 대응이 필요하다”며 “AI·반도체·제조 경쟁력을 결집해 정책 추진에 박차를 가하겠다”고 말했다.
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