尹정부, 양자기술 추격에 '1조' 베팅…미국·EU 추격 속도전

이종호 과학기술정보통신부 장관의 '양자' 사랑은 진짜다. 작년 11월에는 장관 직속 '양자기술개발지원과'를 신설해 그동안 컴퓨팅·통신·센서 등 부처 내 분산돼 있던 양자 기술 진흥 업무를 한데 모았다. '제2의 반도체 신화'를 이끌 수 있는 분야로 양자기술을 지목하며 "미래 산업·안보의 게임체인저"라고도 강조했다. 최근에는 양자 선도국 수준의 기술 및 산업화 역량 확보를 목표로 1조원 규모의 예비타당성 조사(예타)를 신청했다.

10일 과학계에 따르면, 과학기술정보통신부는 이달 초 '양자과학기술 플래그쉽 프로젝트'를 기획해 예타를 신청했다. 내년부터 오는 2031년까지 8년간 총 9960억원이 투입되는 초대형 프로젝트다. 양자컴퓨터·통신·센서 분야 핵심 기술을 확보하는 계획이다.

핵심은 모든 시스템이 갖춰진 '한국형 양자컴퓨팅 시스템 검증·활용'을 통해 2030년대 초 1000큐비트급 양자컴퓨터를 개발하는 내용이다. 앞서 정부는 오는 2026년까지 예산 490억원을 투입해 50큐비트 양자컴퓨터 시스템을 구축하고, 2030년에는 이전까지 500큐비트까지 성능을 높인다는 계획을 공개한 바 있다. 이에 더해 양자 선진국과 대등한 수준의 1000큐비트까지 목표를 올려잡겠다는 청사진이다.

세계적으로 양자컴퓨터 분야를 선도하는 IBM은 이미 2021년에 127큐비트 양자컴퓨터를 공개했고, 올해는 1121큐비트 수준까지 성능을 높일 것으로 보인다. 우리는 다소 출발이 늦었지만, 과감한 지원으로 기술 추격에 속도를 낸다는 게 정부의 각오다.

과기정통부는 또 양자컴퓨터보다는 선도국과 기술격차가 좁은 양자통신·센서 기술 육성을 추진한다. 이번 프로젝트에는 양자통신 네트워크(초기 양자 인터넷) 개발 실증 계획이 담겼다. 또 GPS(글로벌 항법 시스템) 없이 활용할 수 있는 양자센서 등을 개발하기로 했다.

1분기 예타를 신청했지만, 내년 예산 반영 가능성도 충분하다. 전례도있다. '2조원 규모'의 차세대 발사체(KSLV-III) 사업은 지난해 3월 예타를 신청해 대상 선정과 본예타를 거친 후 11월말 결과가 확정됐다. 정부 예산안에는 포함되지 않았지만, 국회 심의 과정에서 올해 예산으로 추가됐다. 양자 R&D( 연구개발)도 기술확보가 시급하다고 판단되면 비슷한 절차를 거칠 수 있다.

과기정통부 관계자는 "내달 중순쯤 예타 대상에 선정돼 7개월에 걸쳐 본 예타를 진행한다고 가정하면, 11월 말쯤 결과가 나온다"며 "그러면 시급성에 따라 내년 예산에도 반영될 수 있다"고 말했다.
"1조원 양자 예타, 내년 예산 반영 가능
이보다 앞서 양자기술 글로벌 4대 강국을 목표로 과기정통부가 구상 중인 '국가 양자 비전 및 발전 전략'(국가 양자 전략)이 올 상반기 확정된다. 정부는 2021년 4월 '양자기술 R&D(연구개발) 투자전략'을 수립하고 같은 해 10월 양자기술특별위원회를 설치하며 관련 분야 투자를 확대해 왔다는데, 새로운 국가 양자 전략은 지금까지보다 서너단계 업그레이도된 양자 육성 청사진이 담긴다.

우선 오는 2026년까지 479억원을 투입해 양자인터넷기술을 획기적으로 진화시킨다는 비전도 포함됐다. 또 올해 △민·관 파트너십 기반의 산업수요 맞춤형 양자센서 개발(36억원) △소재개발용 양자시뮬레이터 개발(76억원) △양자컴퓨팅 기반 양자이득 탐색연구 지원(37억5000만원)에 각각 예산을 투입한다.

기술 발전의 주체인 양자 기술 인력 육성에도 힘쓴다. 과기정통부 따르면, 국내 양자 기술 관련 박사급 고급 핵심 인력은 약 250명 수준이다. 과기정통부는 이를 오는 2030년 1000명 수준까지 늘린다는 목표 아래 양자대학원을 추가로 설치할 계획이다. 앞서 작년에는 고려대를 비롯한 9개의 대학컨소시엄 1곳을 선정했으며, 2024년까지 매년 1개씩 대학연합을 선정할 계획이다.

미국·EU(유럽연합) 등 양자기술 선도국들과의 전략적 협력도 추진한다. 지난해 9월 한미 양자기술 협력센터를 개소한 데 이어 연내 대유럽 헙력센터가 문을 연다. 인프라 측면에서는 양자 컴퓨팅·통신·센싱 연구와 산업적 활용에 필요한 양자 소자 제작 공정 지원을 위한 팹 인프라 고도화 방안을 상반기 중으로 마련한다. 기존 통신망에 공공·의료·산업 부문 양자암호통신 시범망을 구축해 응용 서비스의 초기 시장 창출도 추진한다.

오는 6월에는 글로벌 양자기술 생태계의 혁신 흐름을 조망하는 국제 컨퍼런스인 '퀀텀 코리아 2023'를 개최한다. 이를 통해 전문가들뿐만 아니라 일반 대중의 양자기술에 대한 관심도를 높인다는 취지다.

정재욱 과기정통부 양자기술개발지원과장은 "양자 국가 전략에는 중장기적으로 우리의 양자 기술이 나아가야 할 비전이 총체적으로 담길 것"이라며 "산학연이 역량을 모으면 수년 내로 선진국을 따라잡을 수 있을 것으로 보고, 선택과 집중을 통해 유망 분야를 잘 지원하는데 신경 쓰겠다"고 밝혔다.