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러시아, 72큐비트 원자 기반 양자컴퓨터 시제품 개발

러시아 연구진이 단일 중성 루비듐 원자 기반 72큐비트 양자컴퓨터 시제품을 개발해 시험한 것으로 알려졌다. 러시아 국영 원자력 기업 로사톰은 모스크바국립대 물리학부 연구진은 단일 중성 루비듐 원자(중성 원자) 기반 플랫폼에서 72큐비트 규모의 시제품을 구현하고 제어 실험에서 2큐비트 연산 정확도 94%를 달성했다고 28일 밝혔다. 로사톰에 따르면 이번 시제품은 중성 원자 방식 양자컴퓨터다. 전하를 띠지 않는 원자를 극도로 냉각한 뒤 레이저 기반 광학 집게로 원자를 하나씩 포획해 규칙적으로 배열하며 큐비트를 구현하는 방식이다. 중성 원자 방식은 초전도체 등 다른 방식에 비해 큐비트를 늘리기에 유리하다는 평가를 받는다. 하지만 미세한 원자를 안정적으로 포획해 정밀하게 제어하는 것이 기술적 난제로 꼽혀왔다. 특히 다수의 원자 간 얽힘을 유도하고 이를 바탕으로 '2큐비트 게이트'를 반복 수행하는 과정에서 오류를 낮추는 것이 핵심이다. 양자 알고리즘의 기본 단위인 이 연산 과정은 큐비트가 늘어날수록 오류가 누적되기 쉽기 때문이다. 이러한 기술적 장벽에도 불구하고 연구진은 이번 시제품에서 2큐비트 논리 연산 정확도 94%를 기록했다고 강조했다. 로사톰 측은 이번 성과가 큐비트 수 확대뿐 아니라 '연산 신뢰도'를 끌어올리는 과정이라는 점을 강조했다. 더불어 안정적인 양자 연산을 위한 1차적 목표치를 달성한 것으로 향후 실용적인 실험이 가능한 수준임을 시사한다는 설명이다. 로사톰 예카테리나 솔른체바 양자기술 담당자는 "원자 기반 플랫폼에서 72큐비트에 도달한 것은 국내 양자 프로젝트의 체계적 발전을 확인하는 지표"라며 "연산의 신뢰도를 점진적으로 개선하는 방향으로 한 걸음 더 나아간 점이 특히 중요하다"고 말했다. 이어 "양자 논리 연산에서 낮은 오류율이 확보돼야 산업, 금융 등 복잡한 문제 해결에 필요한 수준으로 성능을 확장할 수 있다"고 언급했다. 하드웨어 구조도 바뀌었다. 스타니슬라프 스트라우페 모스크바국립대 양자기술센터 양자컴퓨팅 부문 책임자는 이번 시제품이 "레지스터를 3개 구역으로 나누는 새 아키텍처"를 적용했다고 설명했다. 1개 구역은 연산을 수행하며 나머지 2개 구역은 장기 저장과 정보 판독을 맡는다. 연구진은 현재 제어 실험에서는 연산 구역과 저장 구역을 우선 활용했고, 판독 구역은 다음 단계에서 개발할 계획이라고 밝혔다. 구역 분리는 원자 이동과 제어, 측정 과정에서 생길 수 있는 교란을 줄이고, 연산 안정성을 높이기 위한 설계로 해석된다. 스트라우페 책임자는 "스트라우페 책임자는 2030년까지 높은 충실도로 동작하는 수백 개 규모의 비트'를 확보하면 오류 정정을 적용한 논리 연산이 가능해지고 고유 알고리즘도 실행할 수 있을 것"이라며 "이 단계에 도달하면 고전 컴퓨터로는 풀기 어려운 수준의 문제에 도전할 기반이 마련될 것"이라고 강조했다.

2025.12.28 09:21남혁우

메가존클라우드, 동아대 지-램프 사업단과 양자·원자 연구 '맞손'

메가존클라우드가 학계와 함께 양자·원자 과학 기반 연구를 위한 클라우드·인공지능(AI) 인프라 협력에 나선다. 메가존클라우드는 동아대학교 지-램프(G-LAMP) 사업단과 산학연협력 양해각서(MOU)를 체결했다고 11일 밝혔다. 이번 협약을 통해 양측은 ▲원자·양자 과학 분야 기초·응용 기술 연구개발(R&D) 및 고급 연구 인력 양성 ▲기술 이전 및 사업화 추진 협력 ▲장비·시설 등 연구 인프라 공동 활용 ▲세미나·워크숍·학술교류 등 공동 학술행사 기획·운영 ▲기타 상호 발전을 위한 산학연 협력 등을 함께 추진할 계획이다. 특히 메가존클라우드는 자사 클라우드·AI 역량을 바탕으로 양자·원자 과학 연구에 필요한 클라우드·AI 인프라를 지원해 연구자들의 대용량 데이터 분석과 시뮬레이션, 협업 환경을 고도화할 방침이다. 메가존클라우드 김동호 최고양자책임자(CQO)는 "동아대 지-램프 사업단과의 협력은 클라우드 기술을 양자·원자 과학 연구 현장에 적극 적용해 연구 효율성과 확장성을 높이는 중요한 출발점"이라며 "공동 연구와 기술 협력을 통해 기초과학과 산업 기술이 연결되는 실질적 성과를 만들고 지속가능한 산학 협력 모델을 구축해 나가겠다"고 말했다. 정진웅 동아대 지-램프 사업단장은 "메가존클라우드와의 협력은 기초과학 연구의 디지털 전환과 융합 연구 강화에 큰 도움이 될 것"이라며 "양자·원자 과학 기반 R&D와 기술 사업화를 위해 협력을 확대해 나가겠다"고 밝혔다.

2025.12.11 17:45한정호

IBS 등 4개국 연구진, 원자핵 질서 뒤집힌 '반전의 섬' 추가 발견

우리나라를 비롯한 이탈리아, 미국, 프랑스 등 4개국 연구진이 원자핵 구조가 뒤집히는 독특한 물리현상인 '반전의 섬'을 추가로 발견했다. 이는 물이 낮은 곳에서 높은 곳으로 흐르는 것과 유사한 현상이다. 기초과학연구원(IBS)은 희귀핵연구단 하정수 YSF가 3개국 연구팀과 그동안 중성자가 매우 많은 핵에서만 나타난다고 알려졌던 '반전의 섬(Island of Inversion)' 현상을 양성자와 중성자 수가 같은 '대칭 핵'에서도 처음 확인했다고 8일 밝혔다. 이 연구는 희귀핵연구단과 이탈리아 파도바 대학교, 미국 미시간 주립 대학교, 프랑스 스트라스부르 대학교 등이 참여했다. 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다. YSF는 IBS의 차세대 연구리더 육성 프로그램으로 영 사이언티스트 펠로우라고 부른다. 원자핵은 핵자(양성자와 중성자)가 여러 층의 껍질에 배치되는데, 통상 에너지가 낮은 껍질부터 채워지며 안정된 형태를 유지한다. 그러나 특정조건에서는 에너지가 높은 층의 껍질에 자리할 때 오히려 더 안정된 상태가 되는 역전 현상이 일어나는데, 이를 '반전의 섬'이라고 부른다. 기존에 알려진 '반전의 섬'은 ▲중성자 과다로 인한 껍질 간격 감소 ▲전통적 마법수의 에너지 장벽 낮아짐 ▲텐서(force) 및 스핀-궤도 상호작용의 변화 ▲중성자 비율이 높아지면 양성자·중성자의 궤도 상호작용이 변하면서 적층된 에너지 준위 재배열 등의 요인에 따라 발생하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어 전통적 핵껍질 모형에서는 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 등이 마법수로 불린다. 이 숫자에 해당하는 핵은 상대적으로 안정적이지만, 중성자 수가 극단적으로 많아지면 '반전의 섬' 현상이 발생한다. 연구팀은 몰리브덴-84와 몰리브덴-86이라는 중성자가 적은 두 희귀 핵을 비교한 결과 이같은 '반전의 섬'을 확인했다. 이들 두 핵은 양성자 수(42개)가 같고 중성자만 두 개가 차이(각각 42개, 44개)가 난다. 실험은 미국 미시간 주립 대학교 국립 초전도 사이클로트론 연구소(NSCL)에서 생성된 몰리브덴-84와 몰리브덴-86 방사성동위원소 빔을 표적에 충돌시키는 방식으로 진행됐다. 빔이 표적에 충돌하면 원자핵은 잠시 에너지를 머금은 들뜬 상태가 되고, 이후 감마선을 방출하며 다시 에너지가 낮은 본래의 안정된 구조인 바닥 상태로 돌아간다. 연구팀은 이때 방출되는 감마선을 정밀하게 측정해 들뜬 상태가 얼마나 지속됐는지 측정했다. 원자핵이 바닥 상태로 되돌아가는 데 걸리는 시간은 원자핵의 실제 구조가 어떤 형태인지를 밝히는 단서가 되기 때문이다. 분석 결과, 몰리브덴-84는 바닥 상태로 매우 빠르게 복귀했으며, 길게 늘어나거나 납작해진 강한 변형을 보였다. 반면 몰리브덴-86은 변형이 훨씬 적었다. 중성자 단 2개의 차이로 원자핵의 모양과 구조가 크게 달라지는 뚜렷한 대비가 드러난 것이다. 연구팀이 이 데이터를 여러 핵 형태를 가정한 이론 계산과 비교한 결과 몰리브덴-84의 강한 변형은 여러 핵자가 높은 껍질을 차지하는 역전 현상이 일어날 때만 재현됨을 확인했다. 즉, 몰리브덴-84는 반전의 섬의 특성과 정확히 부합하는 구조를 갖는 것이다. 특히 몰리브덴-84는 양성자와 중성자 수가 같은 대칭 핵(N=Z)이다. 대칭 핵에서는 양성자와 중성자가 거의 구분되지 않고 함께 움직이기 때문에, 여러 핵자가 한꺼번에 높은 껍질로 이동하는 집단적 껍질 들뜸이 나타나기 유리하다. 하정수 YSF는 "이번 연구는 이러한 집단적 들뜸이 실제로 강한 변형과 구조 반전으로 이어진다는 것을 명확히 확인함으로써, 대칭 핵에서도 반전의 섬이 형성된다는 사실을 실험적으로 입증했다"고 설명했다. 연구팀은 또 이번에 확인된 구조 반전이 원자핵을 구성하는 핵력 중 하나인 '삼핵자 힘(three-nucleon force)'과 밀접하게 연관되어 있음을 밝혔다. 삼핵자 힘은 세 개의 핵자가 동시에 존재할 때 나타나는 추가 상호작용이다. 이론 계산에서 삼핵자 힘을 제외하면 실험에서 관측된 강한 변형이 재현되지 않았기 때문에 연구팀은 이 삼핵자 힘이 반전의 섬을 형성하는 핵심 요소라고 분석했다. 실험데이터 분석을 주도한 하정수 YSF는 “이번 연구는 대칭 핵에서도 반전의 섬이 나타날 수 있음을 보여준 첫 사례"라며 "원자핵 구조 변화에 대한 기존 이론을 확장하는 중요한 발견이다. 희귀동위원소의 구조 예측 정확도를 높이고 새로운 핵모델 개발에도 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.

2025.12.08 10:34박희범

SDT, '큐에라 퀀텀 얼라이언스' 합류…중성원자 양자컴퓨팅 시장 공략 나서나

양자표준기술 전문기업 SDT(대표 윤지원)가 미국 양자컴퓨팅 전문기업 큐에라 컴퓨팅(QuEra Computing)의 '큐에라 퀀텀 얼라이언스(QuEra Quantum Alliance)' 합류를 확정했다고 13일 밝혔다. '큐에라 퀀텀 얼라이언스'는 큐에라가 중성원자 양자컴퓨팅 기술의 상용화와 산업 적용을 가속화하기 위해 출범한 글로벌 파트너십 프로그램이다. 어려운 계산 문제를 해결하고 중성원자 양자컴퓨터의 개발 및 배포를 가속화하는 것이 목표다. SDT는 이번 파트너십을 통해 세계 최대 규모의 중성원자 양자컴퓨터 기술을 주도하는 큐에라 및 글로벌 파트너들과 긴밀히 협력, 양자기술의 산업 적용을 가속화할 계획이다. 큐에라는 지난 2018년 미하일 루킨(Mikhail Lukin) 교수, 블라단 뷸레티치(Vladan Vuletić) 교수 등 하버드 대학교와 MIT 연구진이 공동 창업한 기업이다. 중성원자 기반 양자컴퓨팅 분야에서 독보적인 기술력을 갖고있다. 큐에라는 일본 국립산업과학기술원(AIST)에 약 4천100만 달러 규모의 중성원자 양자컴퓨터를 공급해 운영 중이다. 지난 5월 엔비디아(NVIDIA) 기술이 적용된 ABCI-Q 슈퍼컴퓨터와 함께 설치됐다. 올 2월에는 구글, 소프트뱅크 비전 펀드 등이 참여한 단일 라운드에서 2억 3천만 달러(약 3천300억 원)의 투자금을 확보했다. 이후 엔비디아 벤처 자회사 엔벤처스(NVentures)가 추가 투자를 진행했다. 중성원자 방식은 수백에서 수천 개의 큐비트로 확장이 용이하고, 외부 전기적 간섭에 덜 민감하며, 상온 구동이 가능해 극저온 냉각 설비가 필수적인 타 방식 대비 비용과 복잡성 측면에서 큰 강점이 있다. 이번 파트너십은 SDT 윤지원 대표와 큐에라 창업자 간 인연에 더 관심이 쏠렸다. MIT에서 물리학과 전자공학을 전공한 윤 대표가 고등학생 시절, 큐에라 공동 창업자인 블라단 뷸레티치 교수의 MIT 연구실에서 연구 경력을 쌓았다. 큐에라 유발 보거(Yuval Boger) CCO는 “SDT가 보유한 풀스택(full-stack) 양자 설계 및 제조(QDM) 역량은 큐에라의 선도적인 중성원자 컴퓨팅 기술을 보완하는 동시에, 연구 단계를 넘어 실질적인 상용화로 나아가려는 얼라이언스의 공동 목표에 큰 힘이 될 것”이라고 말했다. SDT 윤지원 대표는 "이번 합류는 SDT가 단순한 기술 연구를 넘어 양자기술의 산업화를 이끌 '제조 및 서비스' 역량을 갖춘 글로벌 파트너로 인정받았다는 의미"라며 "SDT의 QDM 역량과 큐에라의 선도적인 기술을 결합, 글로벌 양자 생태계 확장에 실질적으로 기여하겠다"고 덧붙였다.

2025.11.13 09:06박희범

두나무앤파트너스-LG전자, 프랑스 양자컴퓨팅 스타트업 '파스칼' 투자

두나무의 투자 전문 자회사 두나무앤파트너스(대표 이강준)가 프랑스 소재의 중성원자 기반 양자컴퓨팅 기술 스타트업 '파스칼'에 투자했다고 30일 밝혔다. 파스칼은 2019년 프랑스의 광학연구소에서 설립된 중성원자 기반 양자컴퓨팅 기업이다. 5명의 창업자 중 알랭 아스페 교수는 2022년 노벨 물리학상 수상자다. 파스칼은 2D·3D 배열의 중성원자를 활용한 양자컴퓨팅 기술을 개발하고 있으며, 글로벌 대기업 파트너들과 함께 ▲헬스케어 ▲금융 ▲에너지 ▲방산 ▲모빌리티 등 다양한 산업군에서 양자컴퓨팅 기술의 상용화를 주도하고 있다. 파스칼은 한국을 기반으로 국제 공공·민간 양자컴퓨팅 파트너십을 추진, 국내에서 50명 이상의 고급 연구 인력을 위한 일자리를 창출하고 중성원자 기반 양자 프로세싱 유닛(QPU)을 도입하는 등 양자 알고리즘 및 산업 응용 연구개발을 본격화해 한국을 글로벌 양자 생태계의 핵심 거점으로 육성할 예정이다. 본 파트너십은 산업통상자원부와 서울특별시가 지원한다. 로익 앙리에 파스칼 대표는 “LG전자와 두나무앤파트너스의 투자, 그리고 서울시와의 협력을 통해 아시아태평양 지역에서 양자컴퓨팅 도입을 가속화할 수 있는 독보적 생태계를 구축하게 됐다”고 말했다. 와식 보카리 파스칼 이사회 의장은 “한국 진출은 파스칼이 세계적 수준의 기업 및 연구 기관과 협력할 수 있는 전략적 거점”이라면서 “아시아태평양 시장에서 양자 기술 상용화를 선도하는 중요한 이정표가 될 것”이라고 강조했다. 이강준 두나무앤파트너스 대표는 “파스칼은 글로벌 양자 기술의 새로운 표준을 제시하며 기존 컴퓨팅의 한계를 넘어설 기술을 상용화할 잠재력을 지닌 기업”이라며 “한국 내 연구 및 산업 협력을 통해 국내 양자컴퓨팅 생태계 성장에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

2025.10.30 15:32백봉삼

"국내 원전 8기, 10년 내 가동 중지 위기"

최근 기후 위기로 인한 해수 온도 상승으로 인해 10년 내 국내 원전 8기가 가동 중지 위기에 놓일 것이라는 지적이 나왔다. 국회 과학기술정보방송통신위원회 조인철 국회의원(광주 서구갑, 더불어민주당)이 한국수력원자력으로부터 제출받은 자료에 따르면, 신월성 1·2호기의 설계해수온도 예상 도달 시점이 2030년으로 나타났다. 가동 가능 시점이 앞으로 5년 정도 남은 셈이다. 또 한빛 3·4호기는 2031년, 한빛 1·2·5·6호기는 2034년에 각각 설계해수온도에 도달할 것으로 전망됐다. 한수원은 사고 발생 기준으로 원자로의 건전성 유지를 위해 원자로를 1차로 냉각하는 온도를 43.33℃로 정해 관리한다. 설계해수온도는 원자로 2차 냉각을 위한 해수온도 제한 규정이다. 해수온도가 설계해수온도를 넘어설 경우 원자로 열 냉각 효율이 무의미하기 때문에 원자로를 정지해야 한다. 예를 들어 신월성 2호기의 경우 원전 설계수명은 2054년이지만, 해수온도는 2030년에 한계치에 도달할 것으로 예측됐다. 예상 가동기간이 24년 정도 줄어든다는 의미다. 조인철 의원은 "한수원은 매년 설계해수온도를 재평가하고 있는데, 지난해 평가에서 설계해수온도 도달 시점이 전년보다 앞당겨지는 등 해수온도 상승에 대한 대책 마련이 시급하다"고 말했다. 한편 한수원 측은 지난 2022년 원자력안전위원회에 '기후변화 및 지구온난화 등 해수온도 상승에 따른 원전안전 종합관리 방안'을 보고한 바 있다. 지난 8월엔 '이행 상황 및 보완 대책'을 원안위에 보고했다. 현재 해수온도 상승 대응 TF를 구성, 가동 중이다. 조 의원은 “설계수명 만료가 임박한 원전이 안전하게 운영될 수 있도록 열교환기 등 냉각 설비의 근본적 개선이 시급하다"며 "신월성과 한빛을 포함한 전국 모든 원전에 대한 종합 대응책이 필요하다”고 말했다.

2025.10.28 12:15박희범

원자로 만든 세계에서 가장 작은 고양이 주목

과학자들이 원자를 제어해 세계에서 가장 작은 고양이 영상을 만들었다고 과학전문매체 인터레스팅엔지니어링이 최근 보도했다. 중국 과학기술대학 연구진들은 개별 루비듐 원자를 제어해 고양이 영상을 만든 내용을 이번 달 국제학술지 '피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)'에 발표했다. 연구진은 모두 2천24개 루비듐 원자를 사용해 고양이 영상을 만드는 데 성공했다. 이는 양자 수준에서 물질을 정밀하고 빠르게 재배열할 수 있다는 것을 보여주는 새로운 진전으로 평가된다. 이 영상은 양자역학의 대표적인 사고(思考) 실험인 '슈뢰딩거의 고양이'를 묘사한 것이다. 독일의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 1929년에 고안한 슈뢰딩거의 고양이는 양자 상태를 상징하는 비유로 유명하다. 상자를 열기 전까지 안에 있는 고양이는 살아있는 지, 죽어있는 지가 확정되지 않은 채 중첩되어 있다는 역설적인 사고 실험을 말한다. 연구진은 인공지능(AI) 모델을 이용해 루비듐 원자들을 움직여 영상을 만들었다. 영상에서 보이는 노란색 점은 각각 230마이크로 미터(㎛) 폭의 배열 내에서 이동한 단일 루비듐 원자를 나타낸다. 루비듐 원자의 반지름은 248pm(피코미터, 1pm=1조 분의 1m)이다. 공개된 영상은 사람들이 볼 수 있도록 원자의 움직임을 33배 느리게 한 것이다. 이번 영상 제작에는 머신러닝 알고리즘과 레이저 광선으로 입자를 잡아 이동시키는 광학 핀셋 기술이 활용됐다. 연구진은 광학 핀셋 기술로 약 2천 개의 루비듐 원자를 정밀하게 이동시키고 배열했다. 원자는 레이저로 원자를 이동시킬 때 방출하는 빛을 검출해 위치를 추적하는 데 AI 모델은 최적의 레이저 위치를 실시간으로 계산해 원자 배열의 속도를 높였다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트는 이 시스템이 인상적인 정확도를 보여 단일 큐비트 연산에서 99.97%, 이중 큐비트 연산에서 99.5%, 큐비트 상태 감지에서 99.92%를 달성했다고 보도했다. 이 방법은 배열의 크기가 증가해도 원자 재배열에 걸리는 시간을 일정하게 유지해 확장성이 매우 뛰어나다고 연구진은 설명했다. 연구진은 "이 프로토콜은 현대 기술을 사용해 결함 없는 수만 개의 원자 배열을 생성하는 데 쉽게 사용될 수 있으며, 양자 오류 정정을 위한 유용한 도구가 될 수 있다"고 논문을 통해 밝혔다.

2025.08.23 15:51이정현

HD현대 정기선, 빌 게이츠 만나 SMR 협력 논의

HD현대 정기선 수석부회장이 테라파워 빌 게이츠 창업자 겸 회장과 회동을 가졌다. HD현대는 22일 정기선 수석부회장이 빌 게이츠 회장 및 테라파워 경영진과 만나 '나트륨 원자로'의 공급망 확대 및 상업화를 위한 진행 상황을 점검하고 향후 협력 방안에 대해 논의했다고 밝혔다. 정기선 수석부회장과 빌 게이츠 회장의 만남은 지난 3월 미국 회동 이후 5개월 만이다. 당시 HD현대와 테라파워는 '나트륨 원자로의 상업화를 위한 제조 공급망 확장 관련 업무협약'을 체결한 바 있다. 테라파워가 개발한 '나트륨 원자로'는 에너지 저장 기능을 갖춘 소듐냉각고속로(SFR) 방식의 4세대 소형모듈원자로(SMR)로, 높은 열효율과 안전성, 기존 원자로 대비 40% 적은 핵폐기물 용량 등 현존하는 SMR 가운데 안전성과 기술적 완성도가 가장 높은 것으로 평가된다. HD현대는 SMR 분야 기술 및 제조 역량을 바탕으로 테라파워에 나트륨 원자로의 주요 기자재인 원자로 용기를 공급할 예정이다. 양사는 기존에 체결한 MOU를 통해 나트륨 원자로의 글로벌 상용화를 지원하기 위한 공급망 확대 방안도 함께 모색하고 있다. 정기선 수석부회장은 “차세대 SMR 기술은 지속가능한 미래 에너지 구현을 위한 핵심 솔루션”이라며, “양사 간 협력은 글로벌 원전 공급망을 구축하고 에너지 패러다임 전환을 앞당기는 마중물이 될 것”이라고 말했다. 크리스 르베크 테라파워 최고경영자는 “HD현대는 세계 최고 조선사이자 제조 전문성을 갖춘 핵심 공급망 파트너로서, 글로벌 원자력 산업에서 중요한 역할을 할 것”이라며, “이번 협력을 통해 나트륨 원자로 상용화를 가속화하고, 글로벌 시장에서의 새로운 기회를 지속 창출해 나가겠다”고 말했다 한편, HD현대는 테라파워와 함께 조선 분야에 적용 가능한 '용융염원자로' 기술 개발 협력에 착수하는 등 SMR을 활용한 추진 선박 개발에 박차를 가하고 있다.

2025.08.22 11:00류은주

구글, 테네시주에 소형 모듈형 원자로 건설… 2030년 50MW 목표

구글이 미국 테네시주에 차세대 원자력 발전소를 세우기로 했다. 이는 인공지능(AI) 시대를 맞아 급격히 늘어나는 전력 수요를 충족하고, 동시에 탄소 배출을 줄이기 위한 전략적 선택으로 평가된다. 특히 이번 결정은 미국 내에서 상업적으로 운영되는 최초의 제4세대(Gen IV) 원자로 프로젝트라는 점에서 주목받고 있다. 19일 로이터 등 외신에 따르면 구글은 카이로스 파워와 50메가와트(MW) 규모 소형 모듈형 원자로(SMR)를 2030년 까지 설립할 예정이다. 구글은 최근 대규모 AI 서비스, 특히 생성형 AI를 본격적으로 상용화하면서 막대한 전력이 필요해졌다. 생성형 AI는 수많은 데이터를 실시간으로 처리해야 하기 때문에 기존 인터넷 검색이나 영상 스트리밍보다 훨씬 더 많은 전력을 소비한다. 테네시와 앨라배마에는 구글의 주요 데이터센터가 위치해 있으며, 이곳에서 AI 서비스와 클라우드 인프라를 뒷받침한다. 그러나 최근 미국 남동부 지역은 전력 수요가 급증하면서 안정적이고 청정한 에너지 공급원이 필요해졌다. 구글은 이러한 문제를 해결하기 위해 SMR이라는 차세대 원자력 기술에 투자한 것이다. 소형 모듈형 원자로(SMR)는 전통적인 대형 원전과 달리, 규모가 작고 모듈화된 구조를 가진 원자로다. 공장에서 미리 제작한 뒤 현장으로 옮겨 설치할 수 있어 건설 기간을 줄이고 비용을 낮출 수 있다. 또 여러 개를 조합해 필요에 따라 발전 용량을 늘릴 수 있는 확장성도 장점이다. 카이로스 파워는 미국에서 차세대 원자로 기술을 개발 중이다. 카이로스 파워의 SMR은 냉각재로 전통적인 물 대신 용융염을 사용하는 방식으로 안전성을 높이고 고온에서도 효율적인 발전이 가능하다. 구글은 테네시주 오크리지(Oak Ridge)에 첫 번째 SMR을 세운다. 이 원자로의 발전 용량은 50메가와트(MW)로 이는 소도시 하나를 충분히 공급할 수 있는 규모다. 장기적으로는 총 500메가와트 규모까지 확장해 약 35만 가구에 해당하는 전력을 공급할 수 있도록 할 계획이다. 이 원자로에서 생산된 전력은 테네시 밸리 공사(TVA)를 통해 구글 데이터센터에 공급된다. TVA는 미국에서 가장 큰 연방 소유 전력회사로, 이번 계약은 장기 전력 구매 계약(PPA) 형식으로 체결됐다. 이는 구글이 안정적으로 원자력 전력을 공급받을 수 있도록 하는 제도적 장치다. 이번 계약이 특별한 이유는 단순히 구글이 원자력을 선택했기 때문만은 아니다. 이번 프로젝트는 미국에서 처음으로 상업적 계약을 기반으로 추진되는 제4세대 원자로 사업이다. 기존 원자로보다 안전성이 강화되고, 핵폐기물 발생량을 줄일 수 있으며, 지속 가능한 발전이 가능하다는 점에서 '미래형 원자력'으로 불린다. 미국 에너지부(DOE)는 카이로스 파워의 원자로 개발을 지원하고 있으며, 이 프로젝트는 에너지부의 '고급 원자로 실증 프로그램'의 일환으로 추진된다. 미국 정부는 이를 통해 원자력 산업의 혁신을 촉진하고, 동시에 AI와 같은 전략 산업이 안정적인 전력 기반 위에서 성장하도록 뒷받침하려는 의도를 갖고 있다. 다만 이번 프로젝트가 성공적으로 진행되기까지는 넘어야 할 산도 많다. 현재 미국 내에는 상업적으로 운영되는 고급형 원자로가 단 한 기도 없는 상황이다. 즉, 구글과 카이로스 파워의 도전은 사실상 전례 없는 사례이기 때문이다. 또한 건설 비용 초과와 일정 지연은 원자력 발전 사업에서 흔히 발생하는 문제다. 카이로스 파워는 이번 프로젝트의 재정적 부담을 스스로 감당해야 하며, 추가적인 민간 투자 유치도 필요하다. 미국 크리스 라이트 에너지부 장관은 "고급 원자로 배치는 미국이 AI 시대에도 에너지 우위를 유지하는 데 필수적"이라며 정부 차원의 강력한 지원 의지를 밝혔다. 구글 역시 "지속 가능한 에너지 공급은 회사의 핵심 전략이며, 이번 SMR 프로젝트는 AI와 클라우드 비즈니스를 뒷받침하는 동시에 탄소 중립 목표에도 기여할 것"이라고 설명했다.

2025.08.19 18:12남혁우

양자·수소·반도체 등 2조원 규모 부처 8개 사업 시동

양자과학과 수소환원제철, 디지털 미디어 등 총 2조 원 규모의 정부부처 8개 사업이 예비타당성조사를 면제 받거나 통과돼 곧 시행에 들어갈 전망이다. 과학기술정보통신부(장관 유상임)는 26일 임요업 과학기술혁신조정관(위원장 대행) 주재로 '2025년 제5회 국가연구개발사업평가 총괄위원회'를 열어 양자사업 예타 면제와 수소, 디지털 미디어 등 나머지 7개 사업 예타 통과를 최종 확정했다고 26일 밝혔다. 예타가 면제된 사업은 과기정통부의 '양자과학기술 플래그십 프로젝트'다. 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 등의 도전적 과제 수행이 목표다. 올해부터 오는 2032년까지 8년 내 양자컴 분야에서는 초전도·중성원자를 기반으로 1천 큐비트급 양자컴퓨팅 시스템을 개발·구축한다. QPU는 중성원자를 기반으로 오류정정이 동작하는 1천 물리 큐비트, 초전도를 기반으로하는 오류정정이 동작하는 3논리 큐비트로 개발하는 것이 미션이다. 양자통신 부문에서는 양자메모리 기반 양자중계기 개발 및 네트워크 단위의 3노드 100km 양자인터넷 구현을 목표로 세웠다. 또 양자센싱에서는 국방·첨단산업 혁신을 선도할 양자센서 융복합플랫폼을 개발할 계획이다. 또 연구개발이 확정된 7개 사업 가운데 산업통상자원부의 '한국형 수소환원제철 실증기술개발 사업'은 세계 최초로 분광 수소 유동 환원로 기반 30만톤급 수소환원제철을 실증하는 것이 목표다. 총사업비 8천146억 원(국비 3천88억원), 사업기간 5년('26~'30)으로 시행이 확정됐다. 실증이 완료되면 '2050 탄소중립 시나리오(안)'에 따라 2050년 까지 탄소계 기반 고로 제철 공정을 100% 수소환원제철 공정으로 전환할 예정이다. 나머지 5개 부처 6개 사업은 부처 고유임무형 계속사업의 성격으로 시행이 확정됐다. 이에는 ▲디지털 미디어 이노베이션 기술개발 사업(과기정통부, 총사업비 1,363억 원) ▲재난 및 안전관리 연구개발사업(행정안전부, 총사업비 1,862억 원) ▲반도체 첨단산업기술개발사업(산업통상자원부, 총사업비 3,135억 원) ▲크린에어 기술개발사업(환경부, 총사업비 972억 원) ▲기후변화 적응 수재해 관리 기술개발사업(환경부, 총사업비 1,066억 원) ▲건설 전주기 안전혁신 기술개발 사업(국토교통부, 총사업비 1,389억 원)' 등이다. 이들 사업은 지난해 부처별로 파편화돼 추진하던 소규모·단기 사업들을 대단위로 묶어 통합·재기획하는 '고유임무 계속사업 예타 제도' 도입에 따라 이번에 처음 시행됐다. 류광준 과학기술혁신본부장은 “신산업 육성을 통한 성장, 탄소중립 산업전환을 통한 기후위기 대응 등 우리 사회의 주요 문제를 관통하는 핵심 사업들의 추진이 확정됐다는 의미가 있다"며 "과학기술혁신본부는 국가연구개발 투자가 국민 삶의 질 개선과 국가 경쟁력 제고로 이어질 수 있도록 끊임없이 고민하고 노력할 것”이라고 밝혔다.

2025.06.26 15:20박희범

황정아 의원 , SMR(소형모듈원자로) 특별법 대표발의

황정아 의원(더불어민주당, 대전 유성구을)은 소형모듈원자로(SMR) 기술개발 지원을 위한 'SMR 특별법'(소형모듈원자로 기술 개발 촉진 및 지원에 관한 특별법안)을 대표발의했다고 12일 밝혔다. SMR은 기존 대형 원전보다 출력이 낮은 원자로다. 경제성, 안전성 등이 우수해 차세대 원자력 기술로 주목받고 있다. 미국, 영국, 캐나다 등 주요 원전 강국들도 SMR 개발과 관련한 지원정책과 제도를 갖춰놨다. 미국은 지난 2020 년 에너지법(Energy act)을 제정해 연구개발 및 실증사업을 진행 중이다. 영국은 2023년 대영원자력부 를 설립하고 SMR 및 혁신 원자력 프로젝트를 지원한다. 이번에 발의된 특별법에는 소형모듈원자로와 이를 활용한 시스템 연구· 개발· 실증 등 SMR 기술 개발 촉진 및 지원에 필요한 사항을 규정하고 있다. 또 민간 참여 진작과 SMR 기술 개발을 촉진하기 위한 법적 근거를 담았다. 황정아 의원은 "특별법이 통과되면 정부는 SMR 시스템 개발 역량을 보유한 민간기업 육성과 소형모듈원자로 시스템 실증을 촉진하기 위해 부지 및 비용 지원과 SMR 관련 연구시설 장비 이용 등을 위한 행정· 기술· 재정적 지원을 할 수 있게 된다"고 설명했다. 정부는 이외에도 SMR 시스템 개발 기본계획 수립과 전문인력 양성 시책을 시행할 수 있는 법적 근거를 확보하게 된다.

2025.06.12 16:30박희범

과학자들, 납으로 금 만들었다…'연금술사의 꿈' 실현되나

유럽입자물리연구소(CERN) 연구진들이 납을 금으로 바꾸는 연금술 실현에 성공했다고 과학전문매체 퓨처리즘이 최근 보도했다. CERN 연구진들은 거대강입자충돌기(LHC)에서 납을 금으로 바꾸는 데 성공했다. 이 연구 결과는 지난 주 국제학술지 '물리학 리뷰 저널(Physical Review Journals)'에 소개됐다. 당초 이 프로젝트는 과학자들이 빅뱅 이후의 상황을 재현하기 위해 빛과 가까운 속도로 원자 입자를 충돌시키는 것이었다. 이를 위해 LHC에서 입자 충돌을 진행했고 그 과정 중 금보다 양성자가 3개 더 많은 납 핵 간의 충돌을 진행하다 우연히 이런 결과를 얻었다고 연구진들은 설명했다. 해당 논문에서 연구진들은 "납을 금으로 바꾸는 것은 중세 연금술사의 꿈"이라며 "LHC에서 이 꿈이 실현됐다"고 밝혔다. 충돌과정에서 생겨난 이온들은 서로 직접 충돌하기도 하지만 스쳐 지나가기도 한다. 이때 이온 주변에 생기는 전자기장이 에너지 펄스를 생성하면서 입자 내부가 들뜨거나 쪼개지는 현상인 '전자기 해리(electromagnetic dissociation)' 현상이 일어난다. 이 과정에서 납의 원자핵이 자극 돼 양성자 3개를 방출하게 되면서 납이 금으로 바뀐다. 하지만 너무 흥분하긴 이르다. 연구진은 2015년에서 2018년 사이에 수행된 LHC 충돌 테스트에서 총 860억 개의 금 원자핵이 생성되었다고 추정했다. 이는 엄청난 양처럼 들리지만 약 29조분의 1g에 불과해 거의 무의미한 양이다. LHC에서 이 과정을 수행하기 위해 쓰이는 전력 공급량과 투입 시간 등 비용을 따져봤을 때 이 방법을 통해 납에서 금을 추출하는 방법은 아주 비효율적인 방법으로 보인다고 해당 매체는 전했다. 그럼에도 불구하고 연구진들은 이를 미래의 실험에 길을 열어줄 수 있는 흥미로운 과학적 발견이라고 평가하고 있다. 울리아나 드미트리에바 CERN 연구원은 "LHC에서 납을 금으로 바꾸는 과정을 실험적이고 체계적으로 구현한 진행한 최초의 사례"라고 밝혔다.

2025.05.16 13:32이정현

원자력연, 美 아르곤연구소와 SMR(소형모듈원자로) 개발 손잡나

한국원자력연구원(원장 주한규)은 미국 에너지부(DOE) 산하 아르곤국립연구소(ANL)와 원자력 기술협력 협약(MOU)을 체결했다고 15일 밝혔다. 양 기관은 이를 계기로 향후 차세대 원자력 연구개발 파트너십을 강화할 계획이다. 미국 일리노이주 ANL 본부에서 진행한 MOU 교환식에는 주한규 원장 일행과 폴 컨스(Paul Kearns) ANL 소장, 커스턴 로린-코비츠(Kirsten Laurin-Kovitz) 원자력기술·국가안보 담당 부소장 등이 참석했다. 주한규 원장은 ANL 직원을 대상으로 특별 강연도 진행했다. 이 강연에서 주 원장은 한국원자력연구원 소형모듈원자로(SMR) 개발 현황을 소개하고, 한국과 미국의 원자력 연구개발 파트너십 의의를 설명했다. 이어진 양자간 회의에서는 기관별 주요 공동연구 현황을 점검하고 미래 신규 협력 방향을 논의했다. 연구용원자로 핵비확산성 증진사업(Pro-X)과 같은 기존 공동연구뿐만 아니라, 차세대원자력시스템인 소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR), 가상원자로(Virtual Reactor) 공동연구 등 미래 혁신 기술분야의 신규 협력 방안도 포함됐다. 1946년 설립된 ANL은 미국 에너지부 산하 국립연구기관이다. 기초 핵물리학 및 원자력의 평화적 이용을 위한 기술개발에 주력하고 있다. 세계 최고 수준의 방사광가속기(APS)와 세계 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터(Aurora)를 운영 중이다. 주한규 원장은 “글로벌 경쟁력을 강화할 전환점이 될 것"이라며, “앞으로도 한미 양국의 전략적 파트너십을 기반으로 원자력 기술의 혁신과 지속 가능한 에너지 미래를 함께 만들어 갈 것"이라고 말했다.

2025.04.15 10:20박희범

韓-佛 과학자, 물리학 이론 깼다…세계 최초 'AA구조' 적층 소재 합성 성공

자석은 같은 극끼리 밀어낸다. 같은 소재의 원자 적층에서도 마찬가지 현상이 발생한다. 이 같은 물리학 법칙을 한국과 프랑스 연구진이 깼다. POSTECH(포항공과대학교)은 신소재공학과 김종규 교수 연구팀이 프랑스 몽펠리에대학교와 함께 과학계에서 '불가능'하다고 여겨졌던 새로운 형태의 원자 배열로 신소재를 합성하는데 성공했다고 20일 밝혔다. 연구팀은 2차원 물질인 '육방정계 질화붕소(h-BN1)'로 여러 층이 정확하게 겹치는 새로운 형태의 'AA 구조'(붕소 위에 붕소, 질소 위에 질소가 쌓이는 형태)를 실현했다. h-BN은 지금까지 붕소와 질소가 '교차 정렬된' 형태의 'AA 프라임 구조'로만 적층이 가능하다는 것이 정설이었다. 같은 극을 가진 자석이 서로 밀어내듯 같은 소재의 원자도 서로 밀어내 열역학적으로 매우 불안정해져 일정한 정렬 상태를 유지할 수 없기 때문이다. 연구팀은 이 연구에서 2인치 크기의 단결정 질화갈륨(GaN) 웨이퍼를 기판으로 사용했다. 또 질화갈륨 표면의 계단 구조를 '성장 가이드'로 활용해 h-BN이 일정한 방향으로 정렬되도록 유도해 'AA 구조'를 구현했다. 기존 연구는 주로 구리(Cu), 니켈(Ni) 등 금속이나 사파이어 기판을 사용한다. 연구팀은 전자를 소량 도입하는 '도핑' 기술을 통해 불안정하다고 여겨졌던 이 'AA구조'가 오히려 더 안정적이라는 사실도 밝혀냈다. 김종규 교수는 "h-BN뿐만 아니라 2차원 반도체 물질 적층에도 적용 가능하다"며 "향후 양자 기술이나 차세대 초소형 전자기기 연구에 중요한 전환점이 될 것"으로 기대했다. 김 교수는 “대외부총장도 맡아 대학 행정과 연구를 병행하는 것은 결코 쉬운 일이 아니었다"며 "단순한 과학적 발견을 넘어 2차원 소재 산업화의 중요한 전환점을 마련할 것”이라고 말했다. 연구를 함께 수행한 문석호 박사는 "전하 도핑과 기판 계면 설계를 통해 원자층 적층 구조를 제어할 수 있다는 점을 실험과 이론으로 입증한 연구"라며 이번 연구에 의미를 부여했다. 이 연구에는 POSTECH 신소재공학과 김종규 교수와 문석호 박사 외에 최시영 교수와 프랑스 몽펠리에대 기욤 카사부아(Guillaume Cassabois) 교수 연구팀이 참여했다. 연구결과는 재료과학 분야 국제 학술지 '네이처 머터리얼즈(Nature Materials)'에 지난 19일 게재됐다. 한편, 이 연구는 교육부 글로벌박사펠로우십사업, 기초과학연구역량강화사업 (소재이미징 해석연구센터), 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업, 나노및 소재기술개발사업, 산업자원부 전자부품산업기술개발사업, 삼성전자 등의 지원을 받았다.

2025.03.20 11:22박희범

정기선-빌게이츠, SMR 나트륨 원자로 개발 맞손

HD현대가 최근 미국에서 조선 부문 계열사인 HD현대중공업이 테라파워와 '나트륨 원자로의 상업화를 위한 제조 공급망 확장 전략적 협약'을 체결했다고 12일 밝혔다. 협약식에는 정기선 HD현대 수석부회장과 원광식 HD현대중공업 해양에너지사업본부장, 빌 게이츠 테라파워 창업자와 크리스 르베크 최고경영자를 비롯한 관계자들이 참석했다. 나트륨 원자로는 테라파워에서 개발한 4세대 소듐냉각고속로로, 고속 중성자를 핵분열시켜 발생한 열을 액체 나트륨(소듐)으로 냉각해 전기를 생산한다. SMR 가운데 안전성과 기술의 완성도가 높으며 기존 원자로 대비 핵폐기물 용량이 40%가량 적은 것이 특징이다. 빌 게이츠는 '안전하고 저렴하며 풍부한 무탄소 에너지를 제공하는 기술개발'을 목표로 테라파워를 공동 설립, SMR 개발과 공급에 적극 나서고 있다. 양사는 이번 협약을 통해 HD현대의 생산기술력과 테라파워의 첨단 SMR 기술을 결합해 나트륨 원자로의 공급 능력을 확대하고 상업화에 나선다. 특히 HD현대는 나트륨 원자로에 탑재되는 주기기를 공급하기 위해 최적화된 제조 방안을 연구 및 도출할 계획이다. 이를 통해 나트륨 원자로의 초기 실증 프로젝트를 넘어 본격적인 상업화에 필요한 제조 기반을 구축할 예정이다. HD현대는 앞서 2024년 12월 테라파워와 첫 나트륨 원자로에 탑재되는 원통형 원자로 용기에 대한 공급 계약을 체결한 바 있다. HD현대중공업 원광식 해양에너지사업본부장은 “HD현대가 제조업 분야에서 쌓아온 폭넓은 경험과 앞선 기술력이 나트륨 원자로의 상업화 기반 구축에 도움이 될 것으로 기대한다”며, “이번 협력을 바탕으로 차세대 원자력 에너지 솔루션의 상업화를 가속화하고 글로벌 SMR 시장에서 새로운 성장의 기회를 만들어갈 것”이라고 밝혔다. 테라파워 크리스 르베크 최고경영자는 “테라파워는 미국을 비롯한 전 세계에 나트륨 원자로를 발 빠르게 공급하기 위해 나서고 있다”며, “HD현대와의 협력을 통해 에너지 수요증가에 맞춰 공급망을 확장하고 나트륨 원자로를 성공적으로 건설할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

2025.03.12 09:24류은주

한수원, 아시아 최초 ʻ원자력 그린본드ʼ 발행 성공

한국수력원자력(대표 황주호)은 5일 아시아 최초로 '원자력 그린본드(녹색채권)' 발행에 성공했다고 밝혔다. 원자력 그린본드 가운데 최초로 세계적으로 공신력 있는 신용평가사 무디스로부터 그린본드 관리체계에 대한 최고 등급 인증을 받고 발행에 성공했다. 한수원의 원자력 그린본드는 홍콩달러 약 12억 달러(원화 약 2천150억원) 규모로 발행됐다. 홍콩과 싱가포르에 소재한 글로벌 대형 투자기관 다수가 참여했다. 채권 만기는 3년으로, 조달된 자금은 원전 안전성 향상과 차세대 원전 관련 연구 개발 자금으로 전액 사용될 예정이다. 기존 그린본드는 재생에너지 분야로 발행자금 사용처가 한정돼, 한수원은 원자력 분야 자금 조달을 위해서는 일반 본드를 발행해 왔다. 이번 원자력 그린본드 발행 성공으로 한수원은 앞으로 더 낮은 금리로 원자력 사업을 추진할 수 있게 됐다. 한수원 측은 원자력 그린본드 발행은 한수원이 운영하는 원전이 탄소중립 실현에 기여하는 친환경 에너지원이라는 사실을 국제적으로 인정 받았음을 의미함과 동시에 한수원 ESG 경영의 우수성을 입증하는 계기가 됐다고 전했다. 황주호 한수원 사장은 “이번 원자력 그린본드 발행을 통해 원전의 친환경성을 전 세계에서 공식적으로 인정받았고 한수원이 뛰어난 원전 건설과 운영 능력에 더해 금융 분야도 세계 시장을 선도하고 있음을 재확인했다”며 “앞으로도 원전의 안전성을 더욱 강화하고, 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원전 기술 개발에 지속 투자해 탄소중립에 기여하겠다”라고 밝혔다.

2025.03.05 09:58주문정

구글-소프트뱅크, 양자컴퓨팅 리더십 확보 위해 3천300억 베팅

구글과 소프트뱅크가 양자컴퓨팅 경쟁력 확보를 위해 손을 맞잡았다. 두 기업은 양자컴퓨터의 오류를 줄이고 상용화 시기를 앞당기기 위한 전략적 협력에 나섰다. 네이처는 양자컴퓨팅 스타트업 큐에라(QuEra)에서 구글과 소프트뱅크가 포함된 투자그룹으로부터 총 2억3천만 달러(약 3천340억원)의 투자를 유치했다고 14일 밝혔다. 투자그룹에는 구글, 소프트뱅크를 비롯해 QVT패밀리오피스, 사파르파트너스, 밸러에쿼티파트너스 등이 참여했다. 이번 투자를 통해 큐에라의 기업가치는 10억 달러(약 1조4천500억원) 정도로 평가받고 있다. 큐에라는 하버드대학교와 매사추세츠공과대학교(MIT) 연구진이 공동 설립한 기업으로 중성원자를 활용한 양자컴퓨터 기술을 개발하고 있다. 중성원자 기반 양자컴퓨터 기술은 개별 원자를 광학 핀셋으로 잡아 배열하고 제어하는 방식으로 고온에서도 안정적으로 작동하며 확장성이 좋은 것으로 알려졌다. 기존 초전도체 방식보다 비용 효율적이며, 큐비트 간 결합을 유연하게 변경할 수 있어 복잡한 연산에 유리하다. 현재 큐에라는 256큐비트 양자컴퓨터를 개발 중이며 이번 투자를 통해 확보한 자금을 바탕으로 1천큐비트 이상 확장이 가능한 시스템을 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 구글과 소프트뱅크의 이번 투자는 양자컴퓨팅 상용화를 앞당기기 위한 기술적 가능성과 이로 인한 파급력을 고려한 것으로 분석되고 있다. 구글은 큐비트 수가 증가할수록 오류가 감소하는 '임계값 이하'를 달성한 양자프로세서 '윌로우'을 비롯해 인공지능(AI)을 활용해 양자컴퓨터 정확성을 높이는 기술을 선보인 바 있다. 관련 업계에선 큐에라의 기술력이 더해진다면 상용화를 위한 기간을 보다 단축시킬 수 있을 것으로 전망하고 있다. 소프트뱅크는 AI와 차세대 컴퓨팅 기술에 대한 지속적인 투자 전략의 일환으로 큐에라의 성장 가능성에 주목했다. 소프트뱅크의 켄타로 마츠이 매니징 파트너는 "양자 컴퓨팅의 혁신적 잠재력은 엄청나며 큐에라는 접근 가능하고 영향력 있게 만드는 데 독보적인 위치에 있다"며 "우리는 큐에라가 내결함성 양자 컴퓨팅 분야에서 기술적, 상업적 리더십을 확대할 수 있을 것이라고 믿는다"고 말했다. 큐에라의 타쿠야 키타가와 사장은 "기존 투자자들의 지속적인 신뢰에 깊이 감사하며, 우리 팀을 믿고 장기적 비전을 공유하는 새로운 전략적 파트너를 환영하게 되어 기쁘다"며 "그들의 지원은 확장 가능하고 유용하며 내결함성이 있는 양자 컴퓨터를 구축해 혁신을 가속화한다는 사명을 크게 발전시킬 것"이라고 밝혔다.

2025.02.14 18:07남혁우

우주 기원 밝힐 암흑물질, 국내 한빛 원자로에서 세계 처음 발견

국내 연구진이 우주의 숨겨진 기원을 밝힐 암흑물질을 국내 원자로에서 찾았다. 미세한 신호지만, 세계 처음 발견했다. 기초과학연구원(IBS)은 지하실험 연구단(단장 김영덕)이 이끄는 국내 공동연구진이 상용 원자로를 활용한 네온(NEON) 실험을 통해 가벼운 암흑물질을 탐색하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 실험을 주도한 고영주 연구위원 "기존 가속기 실험이나 천문학적 관측으로 접근하기 어려웠던 초경량 암흑물질을 탐색할 새로운 가능성을 세계 최초로 열었다"고 설명했다. 암흑물질은 우주의 질량·에너지 구성에서 약 27%를 차지한다. 그러나 지금까지 암흑물질 성질이나 상호작용을 직접 관찰한 사례는 없다. 연구진이 수행한 네온 실험은 1~1천 keV/c²(킬로전자볼트/광속제곱)에 해당하는 초경량 영역 암흑물질 탐구를 위해 독창적으로 설계했다. 실험은 전남 영광군 소재 한빛 원자력본부 제3발전소에서 진행됐다. 연구진은 2.8 기가와트(GW) 열출력의 원자로에서 약 23.7m 떨어진 지점에 탈륨-도핑 요오드화나트륨 섬광 검출기를 설치했다. 검출기는 배경 방사선을 최소화하도록 액체 섬광체, 납, 폴리에틸렌으로 구성된 다층 차폐 구조를 갖췄다. 고영주 연구위원은 "이후 1년 4개월 동안 암흑물질 신호 데이터를 수집했다"며 "원자로의 가동 기간 데이터와 정지 기간 데이터를 비교 분석해 신호 데이터의 신뢰도를 높였다"고 말했다. 연구진은 이 실험결과 1~10 keV의 에너지 범위에서 미세한 신호를 정밀히 분석하는 데 성공했다. 실험을 주도한 이현수 부연구단장은 "원자로에서 발생하는 고에너지 광자가 암흑광자를 매개로 가벼운 암흑물질을 생성하고, 이 암흑물질이 전자와 상호작용할 가능성을 실험으로 직접 탐색한 세계 최초의 연구"라고 부연 설명했다. 핵분열 과정에서 방출된 고에너지 광자가 전자와 상호작용해 암흑광자가 생성될 수 있고, 이 암흑광자는 가벼운 암흑물질로 붕괴할 수 있다는 이론적 제안을 실험적으로 입증한 것. 연구진은 암흑물질 신호와 배경 잡음을 구별하는 독창적 알고리즘을 데이터 분석에 도입해 신호 해석 능력을 크게 향상시켜 대만 연구진의 텍소노 실험 대비 약 1천배 더 높은 탐색 감도를 기록했다고 언급했다. 이현수 부연구단장은 “기존 암흑물질 연구의 한계를 극복하고, 우주 형성의 비밀을 풀어가는 획기적인 전환점이 될 것”이라고 전했다. 연구 결과는 물리학 분야 국제 학술지 '피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 지난 1월 14일 게재됐다.

2025.02.06 09:46박희범

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