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'한국표준과학연구원'통합검색 결과 입니다. (26건)

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국산 초전도 양자컴퓨팅 상용화 첫걸음…20큐비트 클라우드 첫 "시연"

국내 연구진이 처음으로 웹 서버를 통해 원격으로 양자컴퓨팅에 접근하고, 사용자 수요에 맞춘 '양자컴퓨팅 시스템 클라우드' 시연에 성공했다. 한국표준과학연구원이 12일 KRISS 본원에서 열린 양자전략위원회 출범식에서 국내 기술로 개발한 '20큐비트급 초전도 양자컴퓨팅 시스템'을 소개하고, '클라우드 서비스'를 시연했다. 이날 시연은 최상목 대통령 권한대행이 양자전략위원회를 주재하며 모두 발언을 진행한 뒤 지켜봤다.이 기술 개발에는 한국표준과학연구원(KRISS)을 필두로 한국과학기술정보연구원(KISTI), 성균관대학교(SKKU), 울산과학기술원(UNIST)이 공동 참여했다. 또 서울대와 경희대, 연세대가 위탁 과제를 수행했다. 사업기간은 지난 2022년부터 오는 2026년까지다. 마지막해에 50큐비트급 초전도 양자컴퓨팅 시스템 구축이 목표다. 총 490억 원이 투입된다. KISTI에 전용 서버 개설하고 클라우드 환경 구현 시스템은 크게 양자 하드웨어(양자컴퓨팅) 부분과 소프트웨어(클라우드 환경) 부분으로 나뉜다. KRISS(총괄)는 SKKU·UNIST(큐비트 설계 및 제작)와 협업해 20큐비트 규모의 초전도 기반 양자컴퓨팅을 KRISS 연구실에 구축했다. 이를 외부 사용자가 원격으로 접속해 이용할 수 있도록 KISTI(양자 소프트웨어)에 전용 서버를 개설해 '양자컴퓨팅 클라우드 환경'을 구현했다. 외부 사용자는 웹 브라우저를 통해 클라우드 환경에 접속하고 각자의 목적에 맞는 양자 알고리즘을 설계한다. 설계한 알고리즘을 양자컴퓨팅으로 전송하면 양자 프로세서에서 양자 회로가 실행되고 큐비트 간 상호작용을 통해 연산이 이뤄진다. 연산이 완료되면 측정오류를 교정하는 후처리 과정을 거쳐 최종 결과가 사용자에게 제공되는 방식이다. 현재 양자컴퓨팅 클라우드 환경에는 최대 50명이 동시에 접속할 수 있다. 다만 양자컴퓨팅을 이용한 연산은 1회당 1개만 수행할 수 있어, 사용자가 양자 알고리즘을 설계하고 양자컴퓨팅에 전송한 순으로 차례대로 수행된다. 접근성 높여 2026년 50큐비트 서비스로 확대예정 이번 시스템은 전용 설비가 갖춰진 실험실에서, 소수 인원만 사용이 가능하던 양자컴퓨팅의 접근성을 크게 높여 양자컴퓨팅 상용화의 첫걸음이 될 전망이다. 기존 기술적·비용적 한계로 양자컴퓨팅을 이용하지 못했던 기업체와 연구자들이 원격으로 양자 연산을 수행할 수 있어 여러 산업·연구 분야의 혁신을 가져올 것으로 기대된다. 연구진은 이번에 개발한 클라우드를 올해 하반기 국내 양자 기술 분야 연구진 일부를 대상으로 시범 운영할 예정이다. 향후 2026년까지 양자컴퓨팅 시스템 규모를 50큐비트급으로 확대할 계획이다. 연구를 총괄한 KRISS 이용호 초전도양자컴퓨팅시스템연구단장은 “양자컴퓨팅 시스템 클라우드는 양자컴퓨팅의 상용화를 위한 필수 인프라 중 하나”라며 “향후 과학기술정보통신부를 중심으로 국내 산·학·연의 역량을 결집해 우리나라가 양자컴퓨팅 분야에서 세계적인 경쟁력을 확보할 수 있도록 총력을 다할 것”이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 국가 양자컴퓨팅 핵심 요소기술 개발 및 연구역량 확보를 위해 2022년부터 추진 중인 '양자컴퓨팅 연구인프라 구축사업의 지원을 받았다. 오류 다소 있더라도 탐색 가능한 신약 개발에 유리 시스템의 가장 큰 강점은 '접근성'이다. 인력·예산의 문제로 양자컴퓨팅을 운용하기 어려운 기업체와 연구기관도 클라우드 환경을 통해 원격으로 양자 알고리즘을 개발하고 테스트할 수 있다. 이 과정에서 사용자들이 얻는 양자 알고리즘 이용 경험과 통찰은 사회 전반에 혁신을 가져올 수 있다. 일례로 화학 분야의 연구자들은 양자 알고리즘을 이용해 분자의 에너지 상태나 화학 반응을 기존보다 빠르게, 정확히 예측할 수 있다. 오류가 다소 있더라도 탐색 가능한는 신약 개발과 신소재 설계 등을 앞당길 수 있다. 또한 기업체들이 양자컴퓨팅의 '경로 최적화' 알고리즘을 클라우드로 연구하고 실무에 적용한다면 물류(배송 경로 최적화, 재고 관리), 금융(포트폴리오 최적화, 위험 분석·자산 평가 시스템 개발) 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 수 있을 것이다. 양자컴퓨팅 시스템 클라우드의 또 다른 강점은 '자원 효율성 극대화'다. 클라우드는 여러 사용자가 동일한 물리적 자원을 공유하는 대표적인 '멀티-테넌시(Multi-tenancy) 모델'로, 모든 사용자가 전용 시설을 갖추지 않고도 양자컴퓨팅을 이용할 수 있어 불필요한 자원의 낭비를 줄이고 시설 투자 대비 효율성을 크게 높일 수 있다. 1큐비트 양자 게이트 신뢰도 평균 99.93% KRISS가 개발한 양자 컴퓨터 성능은 대체로 우수한 편이다. 1큐비트 양자 게이트 신뢰도는 평균 99.93 %, 최대 99.95 %다. 2큐비트 양자 게이트 신뢰도는 평균 93.85 %, 최대 96.39 %다. 최대 16큐비트 간 2큐비트 양자 게이트 구동이 가능하다. 또 양자 가상머신(에뮬레이터)만 보면 30큐비트급 운영이 가능하다. 양자컴퓨팅 클라우드 시스템 동시접속자 수는 최대 50명을 수용한다. 연구진은 올해 하반기 국내 양자 기술 분야 연구진 일부를 대상으로 클라우드를 시범 운영할 예정이며, 향후 2026년까지 양자컴퓨팅 시스템 규모를 50큐비트급으로 확대할 예정이다.

2025.03.12 19:11박희범 기자

[인사]한국표준과학연구원(KRISS)

◇실장 ▲사업관리실장 김의형 ◇본부장 ▲K-퀀텀국제협력본부장 김진희 ◇센터장 ▲양자국가기술전략센터장 성은정 ▲국가양자정책센터장 정일룡 ◇그룹장 ▲양자정보네트워킹그룹장 이선경

2025.02.28 11:16박희범 기자

한·일 연구진 '극저온·고압 수소' 개발 협력 방안 찾는다

한국표준과학연구원(KRISS)은 17일 대전 본원에서 한국과 일본의 수소 안전 분야 기술력 강화와 표준화 협력체계 구축을 위한 '한·일 수소 안전 워크숍'을 개최한다. 이 행사는 수소 안전 분야 양국 전문가들이 모여 최근 주목받는 '극저온·고압 수소' 기술을 중심으로 수소 에너지의 안전한 활용을 위한 기술적 과제와 국제협력 방안을 논의하는 자리다. 행사에서는 일본 측에서 ▲일본 국립재료과학연구소(NIMS) 오가타 토시오(Ogata Toshio) 책임연구원이 '중공 시험편을 이용한 수소취성 기술에 대한 국제표준기구(ISO) 국제표준 현황, ▲일본 요코하마대학교 유메자와 오사무(Umezawa Osamu) 교수가 '극저온에서 소재의 파손과 변형 평가 기술' 등을 발표한다. 국내에서는 ▲한국원자력연구원 최용남 책임연구원이 '과냉각 액체수소 충전 기술의 국제표준화 동향' ▲ 국립안동대학교 신형섭 교수가 '페라이트강의 수소취성 스크리닝 기술' ▲ KRISS 백운봉 책임연구원과 전상구 선임연구원이 'KRISS의 고압수소용 금속 및 비금속 소재 평가 기술 현황'을 주제로 발표한다. 발표 후에는 KRISS 수소 안전 연구설비와 장비를 직접 살펴보는 랩 투어를 진행한다. 수소 경제 활성화의 핵심은 대용량 수소 저장 및 운송 기술이다. 현재 액체수소(20 K) 상태로 저장하는 방식이 주로 사용되지만, 기화로 인한 에너지 손실이 크다는 한계가 있다. 반면, 극저온·고압 수소 기술은 상대적으로 높은 온도(50 K 이하)와 고압(35 MPa 이하) 상태에서 수소를 저장할 수 있어, 저장 밀도와 효율성이 우수하다. 이러한 특성 덕분에 수소 경제의 실현을 위한 핵심 기술로 떠오르고 있다. 다만 극저온·고압 수소 기술의 상용화를 위해서는 정밀한 측정표준 개발과 관련 절차의 국제적 표준화가 필수적이다. 극저온과 고압이라는 까다로운 조건을 동시에 다루기 때문에, 수소의 저장량과 상태를 정확히 측정하는 것이 매우 어렵기 때문이다. KRISS 수소에너지그룹 정낙관 그룹장은 "국내외 수소 안전 분야 전문가 80여 명이 참석해 이러한 기술적 과제를 해결하고, 공동 연구개발을 통해 국제표준화를 이끌어내기 위한 첫걸음이 될 것"으로 기대했다. 한편 KRISS 수소에너지그룹은 2009년 국내 최초로 '수소안전연구동'을 건설하고, 수소충전소 신뢰성 평가 기술 및 수소연료전지자동차용 부품의 안전 사용 적합성 평가 기술을 개발하는 등 안전한 수소 에너지 보급을 위한 연구를 지속해왔다.

2025.02.17 09:00박희범 기자

KRISS, QPU 자체 개발 추진…KIST는 양자클러스터 구축나서

양자역학 100주년을 맞아 세계 양자과학 및 기술의 해 (IYQ 2025) 한국 선포식이 5일 한국과학기술회관에서 개최됐다. 한국물리학회(회장 윤진희)가 주관하고 경희대, 서울대, 성균관대, KAIST, 포스텍, APCTP, 한국양자정보학회 등이 함께 진행한 이 행사에서는 원로 과학자 발표와 4건의 좌담회가 개최됐다. 이날 학술단체 좌담에서는 이은정 과학기자협회장을 좌장으로 곽시종 대한수학회장, 윤진희 한국물리학회장, 정영욱 한국광학회장, 한상욱 한국양자정보학회장이 참석해 양자 과학의 역할과 기대에 대해 언급했다. 참석자들은 ▲새로운 패러다임을 만든 양자 ▲수학에서의 양자 ▲제2차 과학혁명으로서의 양자 등에 대해 설명했다. 이어 진행된 연구기관 좌담에서 오상록 한국과학기술연구원(KIST) 원장은 "최근 AI 광풍에서 보여지듯, 양자과학에서도 잠재력 면에서 기술패권 시대 승자독식 모델을 적용할 수 있을 것"이라고 언급해 관심을 끌었다. 오 원장은 또 "KIST는 양자 연구개발 전략을 개방형 혁신체제로 가져가고 있다"며 "현재 기관 상호간 협력이 가능한 홍릉 양자클러스터 구축을 추진 중"이라고 말했다. 연구기관 좌담 좌장을 맡은 이호성 한국표준과학연구원(KRISS) 원장은 "양자처리장치(QPU)를 자체 개발하기 위해 준비하고 있다"고 소개한 뒤 "군사용으로 활용 가능한 루비듐 원자 기반 고정밀 양자 중력구배 센서를 오는 2028년까지 80억 원을 들여 개발 중"이라고 덧붙였다. 김은성 KAIST 양자대학원장이 좌장을 맡아 진행한 양자관련 단체 좌담에서는 김윤호 포스텍 양자대학원장, 서호성 고려대 양자대학원 교수, 최재혁 표준과학연구원 양자기술연구소장이 참석했다. 이들은 이 좌담에서 ▲양자 커리큘럼 제작 필요 ▲양자 기업가 마인드 확산 ▲기초연구 및 국제협력 중요성 등에 대해 거론했다. 마지막으로 진행된 양자 산업체 좌담은 백승욱 한국연구재단 양자기술단장이 좌장을 맡아 진행했다. 정재호 연세대 양자사업단장, 김성혁 LG전자 상무, 정희정 파스칼-코리아 전무, 윤지원 SDT 대표, 김효실 미래양자융합센터장이 참석했다. 백승욱 단장은 "오늘 나온 얘기들이 올해 수립할 양자종합계획에 잘 반영될 것으로 기대한다"며 토론을 이끌었다. 김성혁 상무는 "5년 째 양자와 AI사업을 책임지고 있다"며 "AI 발전속도를 보면 GPU를 사는 게 맞나 하는 생각이 드는데, 양자 분야도 마찬가지"라고 언급했다. 김 상무는 "전문 인력 모시기도 힘들다. 서로가 함께 할 운동장이 있었으면 좋겠는데, 그마저도 쉽지 않다"며 "도와달라"고 요청했다. 윤지윤 SDT 대표는 "양자분야는 만들어지고 있는 산업이어서 그런지 규제는 별로 없다"며 "그러나 대신 명확한 국가적 전략도 없다"고 지적했다. 또 청중 질문에 정희정 상무는 "양자컴퓨터의 산업화는 수요에 따라 달라지겠지만, 현재 산업화가 제한적으로는 됐다고 본다"며 "은행 도입 시점이 오고 있다. 특히, 중성원자 양자컴퓨터는 장점이 많아 5년 내 범용성을 확보할 것"으로 전망했다. 이에 앞서 이날 축사에 나선 유상임 과기정통부 장관은 "양자가 미래 국방 등 물류 부문에서 적극 활용되기를 기대한다"며 "정부도 양자에 1980억 원을 투입해 양자 생태계를 단단히 하는 계기를 만들려 한다"고 말했다. 한편 4일(현지시간) 프랑스 파리에서는 유엔 교육과학문화기구(UNESCO)가 주최한 '양자 과학 및 기술의 해' 선포식이 열렸다.

2025.02.05 19:01박희범 기자

[인사]한국표준과학연구원

◇센터장 ▲양자국가기술전략센터장 성은정 ◇그룹장 ▲측정표준서비스그룹장 성강영 ▲중소기업협력그룹장 조서홍 ▲양자광학그룹장 이선경

2025.01.16 17:17박희범 기자

KRISS, "수소연료 불순물 실시간 모니터링 장비 오는 2월 기술이전"

한국표준과학연구원(KRISS) 반도체디스플레이측정그룹이 수소연료 품질 실시간 모니터링 장비를 국내 처음 개발했다. 수소연료는 내연 기관 연료에 비해 생산·운반·저장 시 오염 가능성이 크다. 수소연료 생산공정이 내연 연료에 비해 복잡할 뿐만 아니라 저장과 운송, 이용을 위한 고압 처리 과정에서 불순물이 발생할 확률이 높다. 연구진은 "오염된 수소연료가 수소차에 주입되면 폭발 및 사고 위험성이 크게 증가한다"며 "수소충전소 수소연료 불순물은 국제표준화기구(ISO)가 제안한 기준에 맞게 측정·관리해야 한다"고 설명했다. 그러나 국내에서는 분기당 1회 검사 기관이 충전소를 방문해 수소연료를 채취한 후 전용 설비에서 불순물을 측정했다. 이번에 개발한 장비는 수소 충전기에 설치해 차량으로 주입하는 수소연료 속 불순물의 성분과 농도를 실시간 모니터링한다. 수소 연료 상태를 주입과 동시에 점검하는 것. 연구진은 "국제표준화기구(ISO)가 관리 대상으로 규정하고 있는 불순물 14가지 중 8가지 성분을 정확히 측정할 수 있다"고 말했다. 8가지 성분은 수증기(H₂O), 산소(O₂), 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 일산화탄소(CO), 질소(N₂), 황화수소(H₂S) 등이다. 개발을 주도한 이정순 책임연구원은 "수소연료 품질을 상시 점검·유지할 수 있어 수소차의 안전성을 강화하고 사용자의 불안을 줄일 수 있을 것"으로 기대했다. 이 연구원은 "현재 현장에서는 생산 수소의 불순물 검사를 위해 값비싼 외산 장비를 사용하고 있는데, 장비당 1~2개의 성분만 분석할 수 있고 유지관리도 쉽지 않아 원활한 품질 검사에 어려움을 겪었다"고 말했다. 표준연은 지난 해 11월부터 충주시 수소버스충전소에서 장비 실증을 진행 중이다. 오는 2월 실증이 마무리되면 국내 가스장비 전문업체에 이를 기술이전할 계획이다. 이 연구성과는 KRISS 기본사업과 산업통상자원부 '수소충전소 및 배관망 안전 제고를 위한 필수 장비 국산화 기술 개발' 사업의 지원을 받았다.

2025.01.14 15:54박희범 기자

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