2031년 1천 큐비트 양자컴퓨터 개발···도시간 통신실증 추진

우리나라가 2031년까지 1천 큐비트 양자컴퓨터를 개발한다. 100km급 양자 네트워크를 개발해 도시 간 통신 실증을 추진하고, GPS 대체 등이 가능한 첨단 양자센서를 개발한다.

2035년까지 정부가 양자 분야에 2조 4천억원을 투입, 양자과학기술 수준을 최선도국의 85% 수준으로 끌어올린다.

과학기술정보통신부는 27일 서울 동대문디자인플라자(DDP)에서 열린 '퀀텀 코리아 2023'에서 이같은 내용의 '대한민국 양자과학기술 전략'을 발표했다.

이종호 과학기술정보통신부 장관이 27일 오후 서울 중구 동대문디자인플라자(DDP)에서 열린'대한민국 양자과학기술 전략 보고회' 에서 '대한민국 양자과학기술 전략' 을 발표하고 있다. (사진=과기정통부)

양자 과학기술에 대한 국가 전략이 나온 것은 이번이 처음이다. 지난 1월 윤석열 대통령이 스위스 취리히연방공과대학에서 양자 석학과 대화한 내용을 반영, 양자과학기술에 대한 중장기 비전과 종합적인 발전 전략을 담았다.

'2035년 글로벌 양자경제 중심국가'를 목표로 ▲우리 기술로 양자컴퓨터 개발·활용 ▲양자 인터넷 강국 ▲세계 최고 수준 양자센서로 세계 시장 선점 ▲국방 및 첨단 산업과 융합 등을 통해 양자경제 시대를 열어나간다는 비전을 제시했다.

선도국에 비해 뒤쳐진 기술 수준을 신속히 따라잡기 위해 임무지향적 연구개발을 추진한다. 양자 인재를 키우고, 양자 팹을 구축해 양자 산업화 시대를 대비한다. 우리나라의 반도체 역량을 적극 활용한 민간 주도 양자 파운드리 시대를 연다는 목표다.

■ 도전적 연구 개발과 산업 인프라 구축

2027년 50큐비트급, 2031년 1천 큐비트급 초전도 기반 범용 양자컴퓨터를 개발한다. 여러 기술 방식이 경쟁하는 상황을 감안, 이온 포획이나 광자, 반도체 스핀, 고체점결함 등 다양한 방식의 양자컴퓨터 기술에 대한 도전적 연구개발을 강화한다. 고전 컴퓨터와 양자 컴퓨터를 연계한 하이브리드 방식 기술 개발과 양자 소프트웨어 개발도 지원한다.

양자통신 분야에선 2030년대 100㎞급 양자 네트워크를 개발해 도시 간 실증을 추진하며, 민관 공동으로 전국망급 유선 양자암호통신 실증 및 확산을 추진한다. 양자센서 분야에선 GPS가 필요없는 항법, 첨단 산업센서, 양자 레이다 등 고전센서 한계를 돌파하는 양자센서를 기업과 공동 개발한다.

양자 소자 공정 개발과 시험검증, 소부장 기술을 위한 연구 환경을 조성하기 위해 개방형 양자 팹을 확충하고, 양자 분야 스타트업을 육성한다. 민관 협업 대규모 통합 연구개발 사업도 추진한다.

■ 인력 양성-국제 협력 강화

양자물리적 원리와 현상을 이래하는 양자 핵심 인력이 현재 400명 이하로 파악되는데, 이를 2천 500명으로 늘인다는 목표다. 양자 분야 학과를 신증설하고, 양자대학원과 선도연구센터 등을 지원한다. 전자공학 전공자 등을 양자 시스템 구현 및 제어 등이 가능한 양자 엔지니어로 키워 양자 융합인력 생태계를 육성한다.

미국·유럽연합(EU) 등 양자 선도국과 국가 차원 기술 동맹을 강화해 공동 연구와 인력 교류를 확대하고, 양자 연구용 소재‧부품‧장비에 대한 공급망을 구축한다.

또 양자 레이더·라이더와 양자 항법 등 양자과힉기술을 적용한 신개념 무기 체계 개발 연구에 나서고, 기존 암호체계 붕괴에 대비한 차세대 양자내성암호 전환에 대비한 기술 개발을 추진한다.

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양자 분야 산학연 협력 촉진을 위한 국내외 기업 및 기관 간 다양한 협력 양해각서 체결도 이루어졌다. 과기정통부는 석박사 학생 및 산업 종사자들이 글로벌 양자 기업에서 교육 훈련을 받을 수 있도록 IBM 및 아이온Q와 양자 전문인력 양성 협력 양해각서를 맺었다. 한국전자통신연구원, 한국표준과학연구원, 메가존클라우드, 포스코홀딩스, 퀀텀머신즈, 파스칼 등이 공동 개술개발, 인력교류 등을 위해 10여건의 기관 간 협력양해각서를 체결했다.

이종호 과기정통부 장관은 "대한민국이 양자과학기술 개발에는 늦게 뛰어들었지만, 아직 본격적인 산업화는 되지 않아서 골든타임의 기회는 남아 있다"라며 "양자융합인재 양성, 임무지향형 연구개발, 양자산업기반 마련 등 핵심과제들을 꼼꼼히 챙겨 대한민국이 글로벌 양자경제 중심국가로 대도약하기 위해 기반을 튼튼히 만들어 나가겠다"라고 밝혔다.