[퀀텀프론티어①] 양자컴퓨터 알고리즘서 독보적…"한국판 오라클 될 것"
양자(Quantum) 기술혁명이 산업적 양자이득을 구현하기 위한 고비를 넘고 있다. 지난해부터 본격화한 CPU와 QPU 융합에 GPU가 가세하며 각 부문에서 양자이득을 구현하려는 노력이 올해도 지속될 전망이다. 지디넷코리아는 산·학·연·관 곳곳에서 양자 생태계를 만들어가는 개척자들을 만나, 어제와 오늘, 내일에 대해 들어봤다. 대한민국 양자컴퓨팅 벤처기업 1호 큐노바컴퓨팅을 설립한 이준구 대표(KAIST 교수)는 5년 째 양자컴퓨터 알고리즘에 묻혀 살고 있다. 인연만 따지면 30년 됐다. KAIST 은퇴 이후에나 가정으로 돌아갈 수 있을 것 같다고 했다. 올해는 그런 그에게 각별하다. 큐노바 향방이 결정될 것으로 보기 때문이다. 큐노바는 올 초부터 글로벌 시장 SW 리더십 확보에 총력을 기울였다. 마이크로소프트나 어도비, 오라클 같은 수준으로 큐노바를 키울 반석 확보전에 드라이브를 걸고 나섰다. 국내 뿐만 아니라 해외VC를 타깃으로 투자 유치에도 적극 나선다. "미국 미시간대 극초고속 레이저 과학센터에서 박사학위를 받았다. 이 센터를 만들고, 운영한 제라드 무로 교수 밑에서 레이저로 반도체에서 일어나는 전자와 양자의 강한 상관관계를 갖는 시스템을 연구했다. 그런데 제라드 무로 교수가 2018년 노벨물리학상을 받는 걸 보고 깜짝 놀랐다. 양자의 가능성을 더 믿게 됐다." 이 대표가 양자컴퓨팅에 눈을 뜬 것은 미국 NEC 연구소 재직시절(1996-1998)이다. 당시 국내에서는 양자컴퓨터의 '양'자도 모르던 시절이다. 귀국해서는 양자 통신, 네트워킹 등 알고리즘을 연구했다. 2011년 양자암호통신, 2015년 양자컴퓨팅 연구를 본격화했다. 후회와 아쉬움도 토로했다. 이 대표는 2017년 양자기술 예비타당성 조사에서 떨어진 사건을 지목했다. "당시 퀀텀포럼 의장으로 양자예타를 리드했는데, 보수적인 전문가들 반대로 결국 실패했다. 이때 양자예타가 통과 되었다면 대한민국 양자기술은 미국과 격차가 2~3년 이내였을 것이다." 이준구 대표로부터 양자와 과학에 얽힌 개인사와 큐노바 양자기술, 한국 양자 산업 현주소와 가야할 방향 등에 대해 들어봤다. 미국 코닝서 벤처기업 기술 평가하며 벤처 창업 꿈키워 -창업 계기가 있었나. "2000년 초 미국 코닝사 수석 연구원으로 근무했다. 코닝이 당시 벤처투자를 많이 했다. 벤처기업 기술평가를 하며 매력을 느꼈다. 기술평가 덕분에 벤처기업 생리와 속성도 깨우쳤고, 한 번 해보자는 생각이 들었다. KAIST에서는 연구와 사업을 병행하다, 2021년 석사과정 학생 1명과 창업했다. 이후 2명이 더 합류했다. 현재 큐노바 전체 직원은 20여 명이다." -활용사례(Use Case) 확보가 양자 산업계 현안이다. 큐노바는 어떤가. "3개 분야에서 확보돼 있다. 양자-고전 하이브리드 알고리즘으로 양자이득을 구현한다. 슈퍼컴퓨터나 전통적인 고전 알고리즘으로 계산할 때보다 계산량을 89%나 줄일 수 있다. 큐노바 솔루션((HI-VQE)으로 질소분자 양자 모델 계산 결과를 얻는 데 필요한 자원은 기존대비 11%에 불과하다. 계산 속도가 8~9배 개선됐다. 큐노바 핵심 기술은 ▲하이브리드 양자 알고리즘(Hi-VQE) ▲양자 시뮬레이션 및 분자 모델링 ▲양자 최적화 및 AI 통합 플랫폼 ▲클라우드 기반 양자 솔루션 4개다. 모두 세계 정상급 기술이다." - 양자이득 측면서 큐노바를 보면. "양자이득이 있어야 양자 산업이 시작된다고 얘기한다. 양자이득은 고전적 방법(슈퍼컴퓨터)보다 속도가 빠르거나, 정확해야 한다는 개념이다. 그런데, 학술적인 설명으로는 의미가 없다. 업체 입장에서는 산업적 양자이득이 구현돼야 한다. 지난해 양자 하드웨어 시장이 1조원, 올해는 2조원 대를 형성할 것으로 본다. 올해부터 산업적 양자 이득이 본격화될 것으로 본다. 분야별로 활용사례도 쏟아질 것으로 예측한다. 제1변곡점이 시작되는 해다." - 변곡점이 또 있나. "양자 컴퓨터 시장에서 변곡점은 두 번 있을 것으로 예상한다. 양자 컴퓨터가 기존 고전 컴퓨터보다 더 우수한 성능을 뽑아내 시장에 본격 진입하는 시점을 제1 변곡점으로 본다. 올해와 내년 정도가 될 것이다. 제2 변곡점은 완벽한 양자 컴퓨터가 만들어지는 시점으로 2030년 이후이 되지 않을까 싶다." 빅테크와 경쟁…"산업적 양자이득 측면에서 가장 앞서" - 경쟁자는 누구인가. "글로벌 빅테크들이 협력 대상이자 경쟁 상대다. 산업적 양자이득 측면에서 큐노바(HI-VQE)는 56큐비트까지 양자화학 모델의 화학적 정확도를 달성하는 결과를 확보했다. 세계적으로 가장 앞선 성과다. 이 과정에서 큐노바는 IBM 스타트업 파트너로 선정되어 많은 지원을 받았다. 아이러니 하게도 IBM은 이 영역에서 큐노바 경쟁사이기도 하다. 큐노바는 화학적 정확도를 달성하는 POC(개념증명)도 완료했고, 대규모 화학 문제도 풀 수 있다. HI-VQE 솔루션은 IBM이나 리게티, IQM, 아이온큐 등의 하드웨어에서 모두 사용 가능하다는 강점이 있다." - 큐노바 올해 계획은. "마이크로소프트나 어도비, 오라클 같은 수준의 세계적인 SW 리더십을 확보하는 것이 목표다. 양자컴퓨팅 시장에서 표준을 우리가 만들어 간다. AI 다음에 올 것으로 예상되는 양자혁명을 우리가 이끌 것이다. 이를 위해 지난해 미국 아마존과 블룸버그 등에서 25년 이상 잔뼈가 굵은 소프트웨어 기획·개발 베테랑 김재완 박사를 최고 제품 책임자(CPO)로 영입했다. 국내, 외에서 투자도 받을 계획이다. 국내 누적 투자액이 5회에 걸쳐 192억 원이다. 지난해엔 135억을 투자 받았다. 안정된 실적이 곧 확보될 것으로 본다. 머지 않아 IPO 상장도 가능할 것이다." - 대한민국 양자 산업 미래를 한 문장으로 표현한다면. "양자가 IT이후 또 다른 테스트베드가 될 것이다. 우리는 IT가 탄탄하기 때문에 글로벌 양자 테스트베드로 갈 충분한 배경과 역량을 갖췄다. 투자를 지속하면, 양자가 우리나라 모바일 산업 같은 글로벌 성장동력이 될 것이다." -양자기술 상용화에서 가장 큰 기술적, 산업적 난제는 뭐라 보나. "양자컴퓨터는 많은 분야에서 양자우위를 달성할 기술적인 방향성은 확보됐다. 다만, 최근 언급되는 양자AI는 어떻게 가야하는지 답을 찾아야 한다. AI가 솔루션 영역인지 사실 판단이 잘 안선다. 만약 우리나라 양자 산업계가 이 답을 찾아낸다면, 양자의 새로운 헤게모니를 쥘 것으로 판단한다." -한국 양자생태계 현주소에 대해 한마디한다면. "체질개선이 절실하다. 정부 투자는 연구기관에 집중돼 있다. 투자의 80~90%가 연구소다. 나머지 10~20%를 대학과 산업체에 나눠 준다. 현재 양자 컴퓨팅이나 양자 센서 분야도 실험실에서 산업으로 전환되는 시점이다. 산업체에 대한 투자를 본질적으로 확대해야 한다. 과학기술부총리 께서도 지난 업무보고 때 AI 다음은 양자라고 언급하는 것을 봤다. 산업계 투자가 적어도 30~40% 수준은 돼야 한다." 한국 양자 생태계 체질 개선하려면 정부 업계투자 30~40%로 늘려야 -차세대 연구자나 스타트업에 전하고 싶은 메시지는. "사업 성공은 기술의 사업경쟁력 확보와 고객에 대한 신뢰에 있다. 특히, 신뢰는 모든 사업과 사업가에게 기본 덕목이다. 큐노바도 이를 금과옥조로 삼고 있다." - 덧붙일 말은. "평가 시스템을 바꿔야 한다. 출연연구기관 등의 평가에서 논문(Paper)과 특허(Patent), 생산품(Product)을 주로 본다. 그러다보니, 평가가 숫자를 만들어내는 게임으로 전락했다. 산업 평가에서는 본질적인 이슈를 제발 봐달라. 논문도 중요하다. 하지만, 양자컴퓨터가 얼마나 더 정확하고, 더 빨리 계산하는가. 전력은 얼마나 더 줄였는가하는 이슈가 컴퓨팅 산업의 본질 아닌가. 그래야 시장 판도가 바뀐다. 미국이나 자본 선진국처럼 산업적 본질, 현존하는 기술보다 더 우수하고 경제성있는 기술 개발에 더 큰 가치를 부여하는 분위기가 조성돼야 한다. 지난해 양자전략위원회가 출범했다. 양자 최고위 정책 의사결정기구다. 그런데, 위원회 구성을 산업 책임지는 사람 중심으로 재구성했으면 한다. 그런 뒤 새로운 평가지표를 만들자. 그래야 산업이 산다.전략위 18명 중 부처별 당연직 7명 빼면 민간위원이 11명인데 학계 4명, 연구계 3명, 산업계 3명, 안보 1명으로 구성돼 있다." 릴레이 인터뷰어로 큐에라 공동 창립자 KAIST 김동규 교수 추천 -어린 시절 과학이나 양자에 관심이 있었나. "1970년대 '전자과학'이라는 월간지를 구독하며 컴퓨터에 관심을 갖게 됐다. 1974년께 CPU를 만들어 보겠다고, 1만원을 모아 세운상가로 달려갔다. 짜장면 값이 300~400원 하던 시절이다. 브레드보드(빵판)위에 수백가닥 선을 연결하기 위해 밤새 납땜도 했다. 그게 컴퓨터/과학과 연을 맺은 단초가 됐다. 한편 이준구 큐노바 대표는 릴레이 인터뷰어로 김동규 KAIST 교수를 추천했다. 김 교수는 원자 트랩을 전공했다. 하버드대학 출신으로 큐에라 공동 창립자다.
