“양자산업, SW부터 공략하면 승산”

양자산업컨퍼런스, 글로벌 경쟁력 확보 방안 논의

최근 구글이 양자 컴퓨터가 가장 뛰어난 슈퍼 컴퓨터를 능가하는 지점인 ‘양자 우월성(Quantum Supremacy)’에 도달했다며 그 연구결과 논문을 네이처에 발표하면서 양자 컴퓨터 산업화에 대한 가능성과 기대감을 높였다.

구글뿐 아니라 IBM과 인텔 등 글로벌 패권 전쟁이 가속화되고 있는 가운데 우리나라도 양자 산업 육성의 필요성과 투자가 시급한 상황이다. 이에 지난 29일 한국프레스센터에서 열린 ‘양자 산업 컨퍼런스 인 서울 2019’에서는 우리나라 양자 산업 비즈니스에 강력한 동기를 부여할 이슈를 이끌어내고, 협업을 통한 글로벌 경쟁력 확보 방안을 논의했다.

'양자산업컨퍼런스 인 서울 2019'가 지난 29일 한국프레스센터에서 열렸다.

‘양자산업컨퍼런스 인 서울 2019’가 지난 29일 한국프레스센터에서 열렸다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

양자 컴퓨터, 글로벌 경쟁력 확보 방안은?

양자 컴퓨터란 양자역학의 성질을 직접 이용해서 계산 또는 전산모사(Computer simulation)를 수행하는 것으로, 고전적 디지털 기술에서 0과 1의 두 가지 상태로 정보를 처리하는 비트(bit)와 달리 양자 컴퓨터는 0과 1 두 가지 상태의 양자역학적 ‘중첩’을 이용하는 큐비트(qubit)에 정보를 기록하고 처리한다. 또 멀리 떨어진 두 개의 큐비트 사이에 강한 연결이 존재하는 양자 ‘얽힘’을 이용한다.

이번 컨퍼런스에서 정연욱 한국표준과학연구원 양자기술연구소 박사는 “양자 컴퓨터란 기존 컴퓨터 기술의 연장선상에 있는 것이 아니라 완전히 새로운 개념으로, 독자적 분야를 창출하고 기술적 패러다임을 근본부터 바꾸는 파괴적 혁신 기술이다. 기존 컴퓨터를 대체하는 개념이 아니고, 기존 컴퓨터에서는 불가능한 특별한 계산을 수행하는 보완적인 슈퍼 머신으로 이해해야 한다”고 강조했다.

아울러 “국내의 양자 컴퓨터 연구가 해외에 비해 최소 10년 이상 기술적으로 뒤져있기 때문에 이를 따라잡기 위해서는 대규모 기술 투자가 필요하다. 이뿐만 아니라 양자 컴퓨터를 만들기에 앞서 소재와 부품, 장비가 성패를 가르기 때문에 일명 소·부·장 시장에서부터 경쟁력을 갖춰야 한다”고 주문했다.

정연욱 박사가 '양자컴퓨터 하드웨어 플랫폼'을 주제로 기조강연을 했다.

정연욱 박사가 ‘양자 컴퓨터 하드웨어 플랫폼’을 주제로 기조강연을 했다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

소·부·장 시장에서부터 경쟁력 갖춰야

특히 최근에는 양자가 갖고 있는 고유한 특성을 ICT에 적용하여, 보다 안전한 통신과 보다 빠른 연산을 가능케 하는 QICT 양자정보통신기술(Quantum ICT)도 주목을 받고 있다. 보다 안전한 통신은 복제가 불가능한 양자의 특성을 이용한 것으로 양자암호통신 형태로 나타난다.

즉 양자를 통해 송신자가 수신자에게 안전하게 신호를 전달할 수 있게 되고, 안전하게 전달된 신호들을 이용하여 송신자와 수신자 둘만 아는 비밀키를 만들게 되면 안전성을 보장받을 수 있는 암호통신이 가능하다는 것.

양자산업컨퍼런스에서는  우리나라 양자 산업 비즈니스에 강력한 동기를 부여할 이슈를 이끌어내고, 협업을 통한 글로벌 경쟁력을 확보할 방안을 논의했다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

양자산업컨퍼런스에서는 우리나라 양자 산업 비즈니스에 강력한 동기를 부여할 이슈를 이끌어내고, 협업을 통한 글로벌 경쟁력을 확보할 방안을 논의했다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

이에 대해 문성욱 한국과학기술연구원(KIST) 양자정보연구단 책임연구원은 “기술성숙도 측면에서 상용화에 근접한 기술이 바로 양자암호통신”라며 “이를 위해 풀어야 할 문제가 바로 거리 제한과 네트워크화 구현이다. 거리 제한 문제를 해결할 궁극적인 설루션은 인공위성 또는 양자 리피터의 개발”이라고 설명했다.

문 책임연구원은 이를 위해 “KIST에서는 기존에 사용되고 있던 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방식에 PDM(Polarization Division Multiplexing) 기술을 새로이 추가 적용하여 양자암호 네트워크 가입자 수를 64채널까지 확장시키는데 성공했다”고 소개했다.

이처럼 양자 컴퓨팅 기술이 무어의 법칙보다 더 빠르게 성장하여 향후 3~5년이면 실용성 있는 활용이 가능할 것으로 예측되고 있어 우리나라가 이를 따라잡기 위해서는 효과적인 전략을 수립해야 한다는 의견이 많다.

기초연구와 인력 투자 등 효과적 전략 필요

이를 위해 이준구 KAIST AI 양자 컴퓨팅 ITRC 센터장은 양자 컴퓨팅 산업 생태계 확보 전략을 제기했다. 그는 “현재 개발된 큐비트는 ‘오류가 있는 불완전하지만 쓸만한 것들’로, NISQ(Noisy intermediate Scale Quantum Computer)라고 부른다”다며 “지금이 바로 급성장하고 있는, 멀지 않은 미래 기술 NISQ 양자 컴퓨팅에 집중해야 할 때”라고 강조했다.

왜냐면 100큐비트 NISQ는 2~3년 안에 확보될 것으로 예측되지만 양자 볼륨이 2¹⁰⁰ 보다 커지게 되는 것이 언제쯤 가능할지는 관찰을 해봐야 하고 장담할 수 없기 때문이다.

이준구 센터장이 '양자컴퓨팅 산업 에코시스템 확보 전략'에 대해 강연했다.

이준구 센터장이 ‘양자 컴퓨팅 산업 에코시스템 확보 전략’에 대해 강연했다. ⓒ 김순강 / ScienceTimes

이 센터장은 “현재 가장 먼저 실용성을 확보하는 응용 영역은 양자 화학과 양자 시뮬레이션으로 예측되고 양자 최적화 계산과 양자 기계학습 기반 자율 주행, 파이낸스 응용 등이 기대된다”며 “기초연구에 대한 투자전략으로 미래를 위한 양자 산업 생태계를 확보해야 한다”고 주장했다.

또한 그는 “앞으로 양자 SW 시장이 2029년까지 연간 12조 원 규모로 성장할 것”이라며 “양자컴퓨터라는 하드웨어를 응용할 수 있는 소프트웨어 분야는 아직 시작 단계이기 때문에 우리가 오히려 이 분야에 전략적으로 투자를 한다면 승산이 있을 것”이라고 제안했다. 이를 위해서는 무엇보다 전문 연구 인력 확보와 양성이 필요하다고 덧붙였다.

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전체 댓글 (1)

  • 강민구 2019년 10월 30일1:57 오후

    좋은 뉴스 감사합니다.

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