정부도 국가 간 협력으로 주도권 확보 노력
시장 크고 안보 측면에서도 양자기술 개발 필수
"전문 인력과 시장 열악해 정부 지원 절실" 양자 기술을 둘러싼 패권 경쟁이 뜨거워지면서 기업들이 표준 선점과 기술 고도화를 위해 적극 나서고 있다.
26일 정부 및 관련업계에 따르면 컴퓨터부터 통신, 보안, 자동차에 이르기까지 양자 기술에 주목하는 기업들은 증가 추세다. 정부도 양자기술에 대한 글로벌 주도권 확보를 목표로 국가 간 협력에 노력하고 있다.
산업에 미칠 파급 효과가 크고 국가 간 전략과 안보 측면에서도 양자 기술 개발이 필수적이라 평가되기 때문이다.
정부는 올해를 '양자과학기술 도약의 원년'으로 선포했다. 최근에는 과학기술정보통신부(과기정통부) 주도로 1조 원 투자를 위한 예비타당성조사를 진행했다.
지난 4월 윤석열 대통령의 미국 국빈 방문에서는 한미 양자과학기술협력을 위한 공동성명서에도 서명했다. 이어 양자과학기술 다자협의체에는 13번째 회원국으로 가입한 상황. 양자기술에 대한 국가간 협력을 강화하기 위해서였다.
정부는 양자 분야를 '12대 국가전략기술' 중 하나로 선정하고 양자법 제정도 추진 중이다.
26일 서울 동대문디자인플라자에서 개막한 '퀀텀 코리아 2023'을 통해서는 국가 간 기술 협력과 산업 수요 발굴에도 나선다는 방침.
과기정통부는 오는 29일까지 진행되는 이번 행사에서 한-일 과학기술 국장급 회담과 한-영 과기공동위, 한-유럽연합(EU) 양자과학기술 전문가 워크숍 등 정부 간 국제회의를 열어 상호 협력을 강화해 나갈 계획이다.
양자암호에 주목하는 통신사들
통신사들은 일찍부터 양자암호통신에 주목하고 국제표준 선점과 기술 고도화에 집중하고 있다.
SK텔레콤은 2011년 양자기술연구소를 설립해 13년 간 양자 관련 연구를 진행해 왔다. 2018년에는 세계 1위 양자보안기업인 IDQ사를 인수하며 사업을 확대했다.
SK텔레콤은 2019년 5G 가입자 인증 서버에 양자난수생성기를 적용하는데 성공했고 작년 9월에는 양자 기반 가스센싱 시스템도 실증했다. 지난달에는 양자암호통신 기반 가상사설망 기술 개발을 완료하고 상용 서비스 출시를 준비 중이다.
KT는 2017년 양자암호통신 공동 연구를 시작, 다음해 일대다수(1:N) 양자암호통신 상용 시험망을 구축했다. 2020년에는 5G 상용망 양자암호 실증에도 성공했고 작년에는 제주국제대학교 캠퍼스에 무선 양자암호통신 인프라를 구축했다.
LG유플러스는 지난해 양자 내성 암호(PQC) 전용회선 서비스를 출시한 데 이어 여러 산업군으로 이를 확대하고 있다. 데이터 사용량이 많은 인터넷 서비스 기업이나 보안이 중요한 금융 기업들이 주요 대상이다.
SK브로드밴드는 양자암호의 가장 중요한 요소를 광케이블이라고 본다. SK브로드밴드는 중계기 없이 120km 구간에서 양자암호를 작동시키는 서비스 개발에 성공하고 이를 양자 키분배 방식과 양자내성암호 방식으로 세분화해 고객들에게 맞춤형 서비스를 제공한다는 전략이다.
양자는 주목할 미래 혁신 기술
자동차 분야에서는 현대자동차그룹이 SDV(소프트웨어로 진화하는 자동차)와 자원순환 및 저탄소, 반도체, 인공지능(AI)과 더불어 양자기술을 개방형 혁신 분야로 지정하고 이에 대한 연구개발에 투자하고 있다.
글로벌 빅테크들은 양자 기술 연구에서 멀리 앞서 있다. 미국 IBM은 작년 12월 127큐비트 양자컴퓨터를 상용화했다.
중국과학기술대도 작년 10월 66큐비트 양자컴퓨터 개발에 성공했다.
마이크로소프트(MS)는 전 세계 8곳에서 양자컴퓨터 연구소를 운영 중이다. 지난 22일(현지시간)에는 새로운 양자 서비스로 '애저 퀀텀 앨리먼트'를 공개하며 양자 슈퍼컴퓨터 구축을 위한 로드맵도 발표했다.
양자 컴퓨팅의 빠른 연산 속도는 '기회이자 위협'
정부와 기업들이 양자 기술에 주목하는 이유는 시장 규모가 크고 연관 산업으로 확대 가능성이 크기 때문이다. 국가 간 안보 측면에서도 양자 기술 연구는 필수 요소로 꼽힌다.
미국 컨설팅업체인 맥킨지앤드컴퍼니는 지난해 보고서를 통해 2030년까지 양자컴퓨터가 전 세계적으로 2000~5000대가 보급될 것으로 전망했다.
양자컴퓨터의 파급력은 빠른 연산속도에서 나온다. 양자컴퓨터는 0과 1을 공존시키는 '큐비트(Quantum bit)' 방식으로 지금까지의 컴퓨터들과는 비교 불가의 속도로 연산을 수행한다.
양자컴퓨터는 과학과 바이오 연구 속도 개선에도 크게 기여할 것으로 기대된다. 현재 기술력으로는 신소재와 신약 개발, AI, 금융 포트폴리오 구성에 필요한 요소 등을 찾는데 10년 이상 소요되지만 양자컴퓨터를 활용하면 이를 획기적으로 단축할 수 있다.
이면에 보안 위협도 큰 상황. 양자 컴퓨터의 암호 해독력이 워낙 막강해 이를 막아낼 보안 인프라의 중요성도 커지고 있다.
LG유플러스의 한 관계자는 "양자컴퓨터의 연산속도는 기존 암호체계를 무력화시킬 우려를 낳는다"며 "통신사들이 양자보안에 주력하는 이유"라고 설명했다.
'2022 양자정보기술 백서'에 따르면 양자암호통신의 글로벌 시장 규모는 2022년 이후 연평균 39.8% 성장, 2030년에는 24조 5793억원 규모로 성장할 것으로 예상된다.
하지만 한국은 미국, 중국, EU, 일본과 비교해 양자컴퓨터 경쟁에서 뒤진다. 업계는 정부 차원의 전폭적인 지원이 더 필요하다고 입을 모은다.
업계의 한 관계자는 "양자 분야 전문인력과 시장규모가 열악해 인력 양성 지원이 절실하다"며 "저궤도 위성, 자율주행, 양자인터넷 등 다양한 산업영역에서 기술 개발을 위해 정부 차원의 마중물 역할이 필요하다"고 말했다.
KPI뉴스 / 김윤경 기자 yoon@kpinews.kr
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