-2031년엔 자체 기술로 1000큐비트 양자 컴퓨터 개발

-양자핵심인력 2500명, 양자분야 종사인력 1만명 양성

[디지털데일리 백지영기자] 양자과학기술 중심 국가로의 발돋움을 위해 오는 2035년까지 민관 합동으로 3최소 3조원을 투자한다. 양자핵심인력은 2500명까지 양성한다. 또, 2031년엔 자체 기술로 1000큐비트 양자컴퓨터를 개발·활용할 방침이다.

과학기술정보통신부(이하 ‘과기정통부’)는 27일 동대문 디자인플라자(DDP)에서 이같은 내용을 담은 '대한민국 양자과학기술 전략'을 발표했다. 이는 1월 19일 스위스 취리히연방공과대학에서 윤석열 대통령과 양자 석학과의 대화 내용을 반영, 양자과학기술의 중장기 비전과 종합 발전전략을 담은 최초의 국가전략이다.

우리나라가 2035년 글로벌 양자경제 중심국가가 되기 위해 ▲우리 기술로 양자컴퓨터를 개발․활용하고, ▲ 인터넷 강국에 이어 양자 인터넷 강국으로 나아가, ▲ 세계 최고 수준 양자센서로 세계 시장을 선점하고, 국방, 첨단산업과 융합해 양자경제 시대를 열어 나간다는 것이 이번 전략의 핵심이다.

이에 오는 2035년까지 우리나라 양자과학기술 수준을 최선도국 대비 85%로 높이고, 산업적으로 양자시장 점유율을 10%까지 확대, 양자과학기술 공급․활용기업도 1200개까지 육성해 나간다는 계획이다.

이를 위해 정부는 우선 기술수준이 상대적으로 높은 양자센서․양자암호통신의 산업화를 촉진하고, 2031년까지 양자컴퓨팅 시스템과 서비스를 개발하며, 2030년대 중반 글로벌 양자 중심국가로 도약할 수 있도록 단계적으로 지원해 나간다.

먼저 양자인력 확보를 위해 양자과학기술 분야 학과 신․증설 지원, 양자대학원, ITRC/SRC/ERC 등 대학 양자 교육․연구 거점센터 등을 육성해 양자물리적 원리와 현상을 이해하는 ‘양자핵심인력’을 현재 384명에서 2035년까지 2500명 수준으로 양성한다.

전자공학, 제어․시스템 공학 등 양자시스템 구현 및 제어 등 ‘양자 엔지니어’ 의 교육훈련을 통해 조화로운 양자 융합인력(핵심인력+양자엔지니어) 생태계를 육성한다. 우리나라 학생․연구자의 해외 선도 연구기관에 파견하고, 미국, EU 등 주요 권역별로 양자과학기술협력센터를 설치해 글로벌 인재 선순환 체계를 구축한다.

또, 2027년 50큐비트급 양자컴퓨터를 개발하고, 2031년엔 1000큐비트급 초전도 기반 범용 양자컴퓨터 개발을 목표로 자체 핵심기술을 확보한다. 이온포획, 광자, 반도체 스핀, 고체점결함 등 다양한 양자컴퓨터 방식에 대한 도전적 연구개발을 강화한다.

효율적 컴퓨팅 자원 구축을 위해 고전-양자 컴퓨터 연계(하이브리드) 방식에 대한 기술개발과 양자 알고리즘과 양자 소프트웨어 개발도 확대 지원한다. 양자통신은 2030년대 100Km급 양자 네트워크를 개발하고 도시 간 실증을 추진하한다. 민-관 공동으로 전국망급 유선 양자암호통신 실증 및 확산을 추진한다.

관성, 시간, 전자기장, 광학 등 4개 양자센서 원천기술을 융합하여 무(無) GPS항법, 첨단 산업센서, 양자 레이다 등 고전센서 한계를 돌파하는 양자센서를 기업과 공동 개발한다.

양자연구․산업 인프라를 고도화를 위해 2027년까진 연구자가 직접 사용이 가능한 연구자 주도의 개방형 양자팹을 확충하고 2031년엔 공공 양자 파운드리, 2035년엔 민간 양자파운드리를 구축한다. 양자 부품·장비의 개발․상용화를 지원하는 시험․검증 설비도 구축한다.

이와 함께 양자과학기술을 적용한 신기술‧신개념 무기체계를 미래 전장에 도입하기 위한 도전적 연구를 추진하고, 2025년까지 국방분야 양자 특화연구실과 센터 3개를 확대 지원한다. 양자컴퓨터 발달에 따른 기존 암호체계 붕괴에 대비한 차세대 암호(양자내성암호) 전환 계획을 수립하고, 한국형 표준양자내성암호 알고리즘을 개발 및 기술 고도화를 추진한다.

이밖에 미국․EU 등 양자 선도국과 국가 차원의 기술 동맹을 강화하고 실질적 공동 연구 확대 및 양자 연구용 소재‧부품‧장비에 대한 공급망 대응 추진한다.

마지막으로 2035년 양자 경제로 전환을 목표로 민-관 공동으로 3조원 이상 지원하다. 정부가 올해부터 2035년까지 2조4000억원, 민간은 2027년까지 6000억원을 투자한다. 요소기술 중심의 소규모 연구에서 벗어나 전략로드맵에 따른 산‧학‧연을 연계하는 민-관 협업 대규모 통합 연구개발사업(플래그십 프로젝트)도 추진한다.

양자종합계획, 양자 연구‧산업 허브 구축, 전주기 인력양성, 연구성과의 사업화, 국제협력 활성화 등 종합 지원을 위한 ‘양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률’ 제정도 추진할 계획이다.

한편, 이날 과기정통부는 우리 석‧박사 학생 및 산업 종사자들이 글로벌 양자기업의 전문화된 자원과 경험에 기반한 교육 훈련을 받을 수 있도록 IBM 및 아이온큐(IonQ)와 양자 전문인력 양성 협력 양해각서를 체결했다.

이외에도 한국전자통신연구원, 한국표준과학연구원, 메가존클라우드, 포스코홀딩스, 퀀텀머신즈, 파스칼 등이 공동 개술개발, 인력교류 등을 내용으로 하는 10여건의 기관 간 협력양해각서를 체결했다.

이종호 장관은 “대한민국이 양자과학기술개발에는 늦게 뛰어들었지만, 아직 본격적인 산업화는 되지 않아서 아직까지 골든타임의 기회는 남아 있다”며 “2035년경 양자경제가 열리는 시점에서 우리나라가 선도국의 위치에 서있으려, 산․학․연․관이 손을 맞잡고 총력전을 펼쳐야 한다”고 강조했다.