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양자 우위 현실화…신약·소재·금융 분야 적용 가속

양자컴퓨팅 기술이 실험실을 넘어 산업 현장으로 스며들고 있는 가운데, 신약 개발과 소재, 금융, 모델링 등 다양한 분야로 해당 기술이 확산될 잠재력이 크다는 전문가들의 의견이 나왔다. 30일 서울 코엑스에서 열린 '퀀텀3.0-양자이득 어디까지 왔나' 포럼에서는 콴델라·큐노바·SDT·오리엔텀 등 기업들이 양자컴퓨터의 실제 활용 가능성과 한계를 진단했다. 발표자들은 이미 특정 영역에서 양자 우위가 구현되고 있다고 강조하는 동시, 본격 도입을 위해서는 교육·프로그램·트레이닝 센터 등 인프라 확충이 필수적이라고도 역설했다. 기업분야에서 첫 주제발표자로 나선 광자 기반 양자컴퓨터를 개발 기업 콴델라는 양자 컴퓨터가 실제 산업 현장에 일부 도입됐으며, 추후 본격 도입될 것으로 내다봤다. 다만, 산업계에 완전 적용되기 위해서는 프로그램, 트레이닝 센터 등 인프라 구축이 필요하다는 의견이다. 콴델라는 현재 해당 인프라를 구축하며 양자 시대를 대비하고 있다. 김유석 콴델라 한국지사장은 “산업계에 적용하기 위한 프로그램을 만들어서 고객과 논의를 하는 중”이라며 “트레이닝 센터도 이제 오픈돼 있다. 양자 기술에 대한 교육을 할 수 있는 과정도 있다”고 말했다. 그러면서 “양자 컴퓨터가 들어가서 특정 부분의 성능을 발휘하는 제품은 지금도 나오고 있다”면서도 “배터리, 헬스케어 등 분야에 활용되는 것에는 다소 시간이 걸릴 것”이라고 봤다. 이미 양자 우위를 실현하고 있다는 의견도 나왔다. 김재완 큐노바 최고제품잭임자(CPO) 전무는 “올해는 많은 기업이 투자받으며 양자 시장 자체가 엄청나게 커졌다”며 “양자컴퓨팅이 양자 우위를 실현할 수 있는 것은 현재로, 특정한 유즈케이스와 특정 산업에서 소프트웨어적으로 양자 우위를 달성할 수 있다”고 진단했다. 이어 “개발하고 있는 알고리즘이 정확도를 유지하면서 시간을 줄이거나 같은 시간과 같은 비용으로 더 좋은 정확도를 계산할 수 있다면 양자 우위를 달성한 것으로 생각한다”고 설명했다. 김 전무는 양자컴퓨팅은 ▲신약 개발·소재 ▲언어모델(GPT) ▲수치 해석 ▲금융 모델링 등에 주로 응용되고 있으며 최근에는 양자컴퓨팅 자체로서 우위를 점하기보다 고전적인 GPU·CPU를 같이 활용해 계산 작업에 사용하고 있다고 말했다. 특히 큐노바는 HI-VQE 알고리즘으로 양자 우위를 실현했다고 강조했다. 그는 “고전 알고리즘과 순수한 양자 알고리즘 간의 단점을 보완하고 장점을 살리는 방법으로 비용을 줄이고 속도를 늘리며 성능과 계산의 정확도를 유지하는 방법을 사용하고 있다”고 밝혔다. 금융 분야에 적용된 사례도 소개됐다. 금융 AI 전문기업 오리엔텀의 추정호 기술본부장은 “ELS와 같은 복잡한 파생상품은 기존 몬테카를로 방식으로는 막대한 연산량이 필요하다”며 “양자컴퓨터를 활용하면 가격 산정과 리스크 관리의 효율성을 크게 높일 수 있다”고 설명했다. 추 본부장은 JP모건, 골드만삭스 등 글로벌 금융사들이 이미 채권 거래와 포트폴리오 최적화에 양자 알고리즘을 적용 중이라고 소개했다. 오리엔텀은 연세대학교와 함께 하이브리드 알고리즘 연구 및 파일럿 프로젝트를 진행하고 있으며, 실제 테스트에서도 유의미한 결과를 확인했다고 설명했다. 오리엔텀은 향후 금융 전반으로 연구를 확장해 2030년까지 다양한 알고리즘을 담은 미들웨어 플랫폼을 완성한다는 목표다. 추 본부장은 “양자 기술은 금융업계의 연산 패러다임을 바꿀 것”이라며 “산업적 활용 가능성은 충분하다”고 강조했다. 다만 양자컴퓨터에도 한계는 존재한다. 시간이 지남에 따라 큐비트 주파수, 위상, 게인 등이 서서히 변하는 '드리프트' 현상이 발생하기 때문이다. 이를 극복하기 위해 AI를 상호 보완적으로 활용해야 한다는 의견이다. 김은성 SDT 최고기술책임자(CTO)는 “드리프트 현상을 해결하기 위해서는 캘리브레이션이 필요하지만, 현재는 사람이 직접 하는 상황”이라고 지적했다. 이에 캘리브레이션의 속도가 느려지고, 다시 드리프트가 발생해 '밑 빠진 독에 물 붓기'와 같은 비효율적인 문제가 발생한다는 것이다. 김 CTO는 이를 해결하기 위한 대안으로 AI를 활용한 '지능형 캘리브레이션'을 제안했다. 그는 “단순 자동화에서 실시간으로 데이터를 해석하고 판단하는 지능화로 발전해 환경 변화에 즉각 대응할 수 있다”며 “이를 통해 운영 효율성 및 확장성을 극대화하고 실시간 피드백 루프를 통해 수백·수천 개 큐비트 파라미터를 자동 조정해 일관된 성능을 보장할 수 있다”고 덧붙였다.

2025.09.30 16:27전화평

"큐노바·KT·KRISS·IBM, 이미 양자기술 산업 활용"

양자컴퓨터를 상용화하기까지는 다소 시간이 걸리겠지만, 컴퓨팅 알고리즘이나 통신, 센싱분야에서는 실제 활용된 사례가 종종 나온다. 국내에서는 큐노바와 KT, 한국표준과학연구원 등이 양자 기술 활용예(Use Case)로 언급돼 관심을 끌었다. 30일 코엑스 2F 스튜디어 159호서 '퀀텀3.0-양자이득 어디까지 왔나'를 주제로 진행한 퀀텀포럼에서 과학기술정보통신부 심주섭 양자혁신기술개발과장은 정부의 양자 과학기술 정책 방향을 설명하며, 이 같은 양자 활용예를 자세히 설명했다. 퀀텀포럼은 30일부터 오는 10월2일까지 코엑스서 과학기술정보통신부 주최로 열리는 AI페스타 내 컨퍼런스 프로그램으로 개최됐다. 심 과장은 국내 양자 활용예로 양자컴퓨팅 분야에서는 큐노바컴퓨팅의 알고리즘(HIVQE)을 메가존클라우드의 클라우드와 핀란드 IQM 양자컴퓨터에 붙여 기존대비 정밀도 면에서 100배 우수한 화학계산 발표를 꼽았다. 이 성과는 지난해 열린 '퀀텀코리아'에서 핀란드 IQM과 연결한 시연이 현장에서 이루어지기도 했다. 양자통신에서는 KT-코위버-도시바-드림시큐리티-신한은행의 QKD(양자키분배)-POC(개념증명) 결합을 통한 하이브리드형 양자보안망 검증을 예로 제시했다. 또 양자 센싱에선 한국표준과학연구원(KRISS)과 AMCG간 협력을 예로 제시했다. KRISS는 초전도 양자간섭소자(스퀴드)를 이용해 인체 미세 자기장을 정확하게 측정할 수 있는 차세대 의료 진단기기를 개발하고 이를 AMCG에 기술이전했다. AMCG는 현재 이를 임상시험 중이다. 심 과장은 또 해외 실적용 사례로 양자컴퓨팅 분야에서 아이온큐와 아스트라제네카, 퀀텀모션과 골드만삭스, 양자통신에서는 도시바-BT그룹-HSBC 협력, 양자센싱에서는 샌드박스AQ-미공군 양자 활용예를 꼽았다. 이들은 신약합성 시뮬레이션이나 옵션가격 책정 알고리즘 활용, QKD를 활용한 데이터 전송시험, 양자자기센싱 항법 시스템 등에 대해 설명했다. 심 과장은 "IBM은 모더나와 보잉, 미쓰비시, 메르세데스 벤츠, 엑손 모빌 등과 신약, 재료, 화학, 배터리, 물류 등 다양한 시뮬레이션과 설계에서 양자를 활용 중"이라며 "양자 관련 기술 개발 속도가 하루가 다르게 진화하고 있다"고 부연 설명했다. 이외에 심과장은 이날 양자의 3단계 발전 전략과 국내 외 R&D 투자 현황에 대해 소개했다. 정부가 공개한 양자 3단계 발전 전략에 따르면 1단계는 2023~2027년, 2단계는 2028~2031년, 3단계는 2032~2035년으로 상정했다. 핵심인력 확보는 1단계 700명으로 시작해 2단계 1천400명, 3단계 2천 500명 확보를 목표로 제시했다. 양자컴퓨터 부문은 1단계 50큐비트급 양자컴퓨터 구축 및 클라우드 서비스 개시를 시작으로 3단계에서 양자컴퓨터 상용화에 들어갈 계획이다. 2단계에서는 초전도/중성원자 양자컴퓨터 시스템 구축 (풀스택) 및 클라우드 서비스를 개시한다. 현재 정부는 1200억 원 규모의 플래그십 사업을 공모 중이다. 이 플래그십 사업 핵심 기술이 초전도와 중성원자 양자컴퓨터 개발이다. 양자통신에서는 1단계 양자전송 및 양자 메모리 원천기술 확보, 2단계에서 도시 간 양자 네트워크 초기 실증((양자 메모리 기반 양자 중계기 시작품)을 거쳐 3단계에서는 전국망 기반 양자인터넷을 시범 서비스할 방침이다. 양자센서는 1단계 이차전지 등에서의 활용을 거쳐 2단계에서 국방/의료/반도체로 활용 범위를 확대할 계획이다. 또 인프라 부문에서는 1단계 권역별 공공 개방형 양자팹 확충 및 공정인력 집중 양성하고, 3단계에서는 민간 전문 새산 양자팹(파운드리) 확산에 나설 계획이다. 심주섭 과장은 "양자기술이 하루가 다르게 변화하고 있기 때문에 3단계 발전전략이나 인력양성 계획, 인프라 확보 계획 등을 전체적으로 재정리, 오는 10월 양자육성 종합계획을 발표할 예정"이라고 덧붙였다.

2025.09.30 11:14박희범

"삼성-SK하이닉스, 퀀텀 QPU 개발한다...시작 시점만 남아"

"컴퓨터 CPU에 해당하는 퀀텀 QPU 칩을 삼성이나 SK하이닉스가 조만간 개발에 나선다. 단지, 언제 시작하느냐의 시점만 남았다고 본다." 이용호 한국표준과학연구원 초전도양자컴퓨팅시스템연구단장은 지난 29일 대전테크노파크 어울림플라자에서 개최된 제1차 기술융합포럼에서 "QPU 개당 가격이 100억 원이나 한다"며 이같이 말했다. 이날 포럼은 대전테크노파크와 과학기술인협력센터(전임출연연구기관장협의회와 고경력과학기술연우총연합회)가 주관했다. '양자기술과 산업 전망'을 주제로 열린 이날 포럼에는 김복철 전 국가과학기술연구회 이사장과 김명수 전 대전시 부시장(전 한국표준과학연구원장), 김명준 전 ETRI 원장, 이주진 전 항공우주연구원장, 안동만 전 ADD 소장, 한선화 전 KISTI 원장, 한문희 전 에너지기술연구원장 등 전직 정부출연연구기관장 10여 명을 비롯한 고경력 과학기술인이 참석했다. 주제 강연에 나선 이용호 단장은 "처음 대덕에 와 한국표준과학연구원 양자물리연구실을 만들었다. 당시 조셉슨 접합과 자기장 신호 이용 진단 스퀴드 등을 연구했다"며 "1990년 후반 기본사업 연구실 전체 예산이 처음엔 3천만 원이 전부였다. 김명수 전 원장이 부장으로 오면서 처음으로 2~3억 원 수준이 됐다"고 초기 양자 연구에 매달리던 연구 환경을 돌아봤다. 이 단장은 "스쿼드 등의 연구 성과로 기술이전 계약금을 총 55억 원이나 받았는데, 기업에서 주식 10만 주, 100억 원 정도의 스톡옵션도 제시했다"며 "그러나 기업으로 옮기지 않았다. 결국은 누군가 국가 차원의 양자 과학기술과 산업을 책임져야 하는데, 그 책임을 결국 내가 떠맡게 됐다"고 언급했다. "양자는 산업화 초기 단계"라고 말한 이 단장은 "그래서 우리에게 기회가 많다"며 "진입 장벽도 높고, 이 장벽은 산학연 협력으로 어느 정도 해결 가능하다"고 설명했다. 이 단장은 우리나라의 양자 기회를 소부장에서 찾을 수 있다고 강조했다. 경쟁력 있는 분야로 소자 칩이나 극저온 냉동기, 고주파 회로장치 및 케이블이나 부품, 소자 제작 공정 장비 등을 꼽았다. 또 SW 분야에서는 시스템 SW나 미들웨어, 활용 알고리즘을 시장 진입과 경쟁력을 확보할 수 있는 차기 아이템으로 추천했다. 이어 진행된 패널 토론은 4명의 주자들이 나섰다. 방승현 오리엔텀 대표(양자산업협회장)는 "초기 협회가 만들어질 당시 정부에 3개를 요구했다"며 "협회 창립이나 양자이득 사업은 만들어졌고, 펀드 조성은 아직 숙제로 남아 있다"고 언급했다. 이어 우리나라 양자컴퓨팅 관련 벤처기업 1호인 큐노바컴퓨팅을 창업한 이준구 대표(KAIST 교수)는 "양자컴퓨터 분야가 뒤처졌다고는 하지만, 그 안에서 우리가 선도할 전략 분야가 있다고 본다"며 "정부가 투자를 할 때 명확한 전략 노선을 갖고 했으면 한다. 기초과학이면 기초과학, 산업이면 산업에 대해 명확한 전략을 갖고 투자해야 하는데, 대부분 어중간한 중간형 투자"라고 진단했다. 이용구 위드웨이브 대표는 "2년 전 아무것도 모를 때 표준연의 지원을 받아 여기에 이르렀다. 수출이 50% 이상이고, 대상이 엔비디아 등이다"라며 "오늘이 생산라인 놓는 날이라 더없이 영광스럽다. 올해 매출 목표가 100억 원이다. 내년 IPO를 준비 중"이라고 말했다. 마지막 패널로 나선 윤천주 ETRI 양자기술본부장은 "지난 2005년 국내 처음 25km 양자암호 통신을 했다"며 "미래는 양자기술이 중요한 포지션에 있을 것"으로 예상했다. 윤 본부장은 "미·중 패권 경쟁이 심화되는 상황에서 우리나라 양자기술이 다른 분야에 비해 뒤처져 있다고는 하지만, 전략적으로 앞서 가려는 사업을 만들고 있는 중"이라며 "지원해 달라"고 당부했다.

2025.04.30 08:05박희범