KIST, 2030년 세계 첫 5천 QPU급 RPU 개발

한국과학기술연구원(KIST)이 삼성전자, 가온칩스 등과 COMS(상보형 금속 산화물 반도체) 기반 RPU(랜덤처리장치) 칩 설계를 완료했다. 오는 2030년까지 현대, 네이버, 쿠팡 등이 참여해 세계 최초 랜덤연산 프로세서를 구현하는 것이 목표다. 장준연 KIST 부원장은 17일 열린 'KIST 임무중심연구소 대국민보고대회'에서 7개 임무중심연구소의 추진체계, 주요성과, 파급효과를 공개하며 이 같은 차세대반도체연구소 성과와 목표를 소개했다. 차세대반도체연구소는 현재 RPU칩을 설계하고, 난제를 해결할 알고리즘 3종(맥스컷, SAT, TSP)을 구현하는데 성공했다. 삼성전자와 가온칩스가 파운드리와 디자인하우스를 지원했다. 오는 2030년까지 5,000 큐비트급 RPU(랜덤 처리 장치)를 개발한다. 10의 30승에 이르는 경우의 수 문제 연산이 목표다. 최종 목표는 오는 2034년 현기술로 불가능한 연산 수행이다. 기존대비 연산능력 1,000배, 전력소비 100분의 1을 달성할 계획이다. 양자부문에서는 올해 내 광자 양자칩(QPU) 실용화 기반을 확보하고, 2030년 대규모 확장성 물리 큐비트 1,000개, 오류정정 연산이 가능한 논리 큐비트 2개를 확보한다. 또 2035년까지 물리 큐비트 100만개 및 논리 큐비트 1,000개 달성으로 상온 양자컴퓨터 기반 신약·신물질 설계에 나선다. AI·로봇연구는 KIST가 정부 정책 방향에 따라 공을 들이고 있는 분야. 올해 내 AI 휴머노이드 플랫폼 'KAPEX' 풀스택 원천기술을 확보할 계획이다. 2030년엔 20대가 넘는 휴머노이드를 제작, 가정이나 병원, 공장 등의 서비스 실증에 들어갈 계획이다. 최종 목표는 2035년 피지컬 AI휴머노이드 기반 사회안전 시스템 구축이다. 또 기후· 환경 분야에서는 오는 2035년 31㎡ 크기 펠트 한장으로 나무 1,000그루에 해당하는 탄소를 흡수하는 기술을 개발한다. 수소부문에서는 올해 수소 생산단가를 kg당 5달러 수준 달성, 2035년에는 kg당 1달러까지 끌어 내릴 계획이다. 이외에 뇌과학 분야에서는 5,000억원에 이르는 기술이전을 바탕으로 오는 2034년 출시가능한 글로벌 신약 1종 최종 승인을 목표로 내걸었다. 또 천연물 부문에서는 2033년 천연물 기반 노인성 질환 치료제 개발이 목표다. 장 부원장은 이에 앞서 2년전 오상록 원장 체제를 시작하며 임무중심 R&D 체계 도입에 들어갔다고 설명했다. 조직을 ▲개인연구에서 PI 30~40명 팀 중심으로 ▲PM중심 수행체계 확립 ▲마일스톤 중심의 유연한 목표·전략 관리 ▲수요 지향한 개방·협력 쳬계 확보 등으로 바꿔놨다. 오상록 KIST 원장은 행사 환영사에서 "이 자리는 성과를 자랑하기 위해 마련한 자리가 아니다"며 "KIST가 왜 바뀌어야 했는지, 어떻게 바뀌어 왔는지, 그리고 앞으로 어떻게 더 바뀌어 가야 하는지 함께 고민하자는 것"이라고 말했다. 오 원장은 또 "KIST는 출연연 환경 변화에 대응해 2년전부터 임무 중심 R&D로의 전환을 시도해왔다"며 "변화하는 과정이 순탄하지만은 않았다. 시행착오도 있었다. 모든 걸 열어놓고, KIST의 경험이 앞으로의 국가 과학기술정책 혁신 방향을 모색하는 데 작은 보탬이 됐으면 한다"고 덧붙였다. 행사 끝자락에는 오상록 원장을 중심으로 △김형준 차세대반도체연구소(반도체, 양자) PM △김익재 AI·로봇연구소 PM △김진영 기후·환경연구소 PM △남석우 청정수소융합연구소 PM △박기덕 뇌과학연구소 PM △정상훈 천연물신약사업단 PM △양철민 우주융복합소재연구단 PM 등이 나와 질의응답을 진행했다.