양자 전공자 취업문 '바늘구멍'…"생태계부터 조성 시급"

양자(퀀텀)는 우리 정부가 꼽은 미래 빅3 게임체인저 중 하나다. 앞서 정부는 지난 4월 양자 강국 달성을 위한 '퀀텀 이니셔티브'를 발표했다. 우리나라는 물론 세계는 향후 10년 전후로 양자컴퓨터, 양자센싱, 양자통신이 세상을 뒤흔들 것으로 전망한다. 기술통제도 시작됐다. 미국은 퀀텀 센싱과 퀀텀 정보 등을 상거래 통제 목록에 포함시켰다. 영국은 아예 34큐비트 이상 퀀텀 컴퓨터의 수출을 규제하고 있다. 양자는 기술 개발 난이도가 높고, 그만큼 대단위 투자가 필요하다. 지디넷코리아는 산·학·연·관 전문가 9인을 초청해 '양자 코리아'의 현주소를 살펴보고 어디로 가야할 지를 모색한 좌담회를 최근 개최했다. 내용이 방대해 이 좌담회 내용을 3회에 걸쳐 소개한다 (편집자 주)

게재순서

<상>양자 과학기술·산업 현황 및 이슈

<중>업계가 양자에 사활건 이유

<하>'퀀텀코리아’, 어디로 가야하나

<참석자> (가나다순)

-김동호 메가존클라우드 양자컴퓨팅 사업 총괄 부사장

-김성혁 LG전자 CTO부문 Quantum AI 수석연구위원/상무

-김은성 KAIST 양자대학원장

-방승현 오리엔텀 대표

-백한희 IBM Quantum 일본 사업총괄본부장

-엄상윤 IDQ 대표

-이용호 한국표준과학연구원 초전도양자컴퓨팅시스템연구단장

-전석남 과학기술정보통신부 양자과학기술산업과 사무관

-표창희 IBM 퀀텀 사업본부장/상무

※사회=방은주 지디넷코리아 전문기자(부장), 정리 박희범 지디넷코리아 과학전문기자(부장)

지디넷코리아가 주최한 국내외 퀀텀 전문가 9인 초청 좌담회. 엄상윤 IDQ 대표가 양자 현황에 대해 설명했다(윗사진 맨 오른쪽). 사진 아래는 참석자들이 좌담회를 마친 뒤 기념 촬영했다

◇사회=양자와 관련한 인력 현황은 어떠한가.

◇전석남=국내 박사급 전문인력은 2019년이나 2020년에 대략 150명 정도였는데, 2022년 380명, 2023년 500명 정도로 석박사 학생까지 포함하면 1천 명이 넘어간다. 이 인력들이 전부 다 양자 분야의 전문인력이라고 생각되지는 않지만, 증가 속도만 보면 굉장히 빠른 상황이다. 하지만, 국내나 해외 생태계에서 보면 여전히 수요에 미치지 못하는게 사실이다.

기술 추격, 역량 갖추려면 산업계 참여통한 외연확장 절실

우리나라가 기술을 추격하고 우수 역량을 갖춰 나가기 위해서는 전문인력 확보 및 산업계 참여 등 발전적 생태계 구축이 무엇보다 중요하다. 이를 위해서는 물리학뿐 아니라 전기전자, 컴퓨터, 수학, 화학 등 타 분야 전문인력의 유입 및 관련 대기업 및 소부장기업 등 산업계 참여를 통한 외연 확장이 절실하다.

미국의 경우 18년에 제정된 양자법을 공학과 산업계로 생태계를 확장하는 내용으로 개정하였다. 우리 정부도 올해와 내년을 양자과학기술 대도약의 전환점으로 생각하고, 공학 및 산업계 등으로 생태계를 확장하는 방안들을 적극 시행할 계획이다.

◇김은성=인력 양성 측면에서 신진인력들이 있는데, 이들이 양자 생태계를 얼마나 활성화하는가가 관건일 것이다. 또 이들보고 창업해보라 얘기하는 근본 이유가 있다. 이 분야 여학생 비율이 너무 낮다.

기술적인 측면에서는 킬러 에플리케이션이라고 얘기하는 실사용 케이스가 나오면 하드웨어는 자동적으로 따라올 것이고, 더 많은 애플리케이션이 발생할 것이다. 그걸 하는 사람이 진짜 위너다.

◇김성혁=KAIST 졸업생도 데려와서 쓰고 싶은데, 국가 차원에서 양자 인력 500명을 육성해도 그걸 소화할 산업이 없으면 의미가 없다.

◇백한희=참고로 양자 정보 과학이나 알고리즘 소프트웨어 애플리케이션 관련 인력은 우리나라에 많지 않다. 대부분 하드웨어 인력이다. 양자 정보 과학이나 알고리즘 소프트웨어 애플리케이션 인력이 없으면 아무리 하드웨어가 있어도 과학 분야의 발전이나 기술 개발, 기업에의 활용이나 산업 발전, 경제 효과를 기대하기 힘들다.

"AI에 쏠리던 학생들, 최근 양자기술에도 관심"

◇김은성=KAIST가 분석해보면, 논문 발표는 AI에서는 아시아에서 1등이다. 전세계 5위 정도된다. 중국이나 일본이 아니다. 반도체 분야에서는 연구실적만 보면 MIT나 스탠포드보다 더 많은 논문을 갖고 있다. 이렇듯 세계를 주도할수 있는 역량은 우리나라가 보유하고 있다.

최근에는 이런 AI분야에 관심있던 학생들도, 양자기술에 관심을 갖기 시작했다. 인재들이 양자로 관심을 가지면 좋다고 본다.

물론, 양자가 인력과 시장 등 모든 면에서 아직은 AI 상대가 안된다. 또한, 인력이 양성되면 그러한 전문가를 받아줄 기업 관심이 아직은 많지 않아, 이 부분에 대한 생태계 조성이 필수적이다.

◇방승현=그런 얘기 들으니 기업 측면에서 반성하게 된다. IonQ처럼 한국기업도 코스닥이나 나스닥 상장회사들이 배출되면, 그러면 방향을 바꿀 수 있을 것이다. 현재로선 산업 쪽에서 뭔가 보여줄 그런 부분들이 약하다. 잘못하는 것 같기도 하고, 반성하게 된다.

◇김성혁=매년 채용 계획이 있는데, 우리 인공지능연구소에서 KAIST 등으로 가서 양자컴퓨터 관련 인재를 채용하고자 하는데, AI 대비해서 그렇게 매력적이지 않은 것 같다.

◇방승현=고려대, KAIST, 서울대, 포스텍 대학원 출신 면접을 해보면 대기업 밖에 안간다. 작은 기업에는 안 온다. 실질적으로 중견 기업도 마찬가지다.

메가존클라우드 같이 큰 중견기업도 양자 인력을 뽑으려 하는데 쉽게 안 뽑히는 것으로 안다. 고대, KAIST, 서울대, 포스텍 대학원 출신 면접을 해보면 대기업 밖에 안 간다. 작은 기업에는 안온다. 선순환 구조가 만들어져야 한다.

◇백한희=학생이 양자 컴퓨팅 관련 학위로 졸업을 해도 갈 수 있는 기업이나 대학, 연구소가 많지 않고, 기업이나 대학, 연구소는 반대로 인력이 부족하여 인력 양성이 잘 되지 않는 악순환이 반복되는 것 같다.

미국과 일본 정부는 이 부분을 선순환으로 만들기 위해 수십년 전부터 많은 투자를 시작했고, 여기서 생성된 인력을 바탕으로 국가 연구소 내에 많은 부서들이 만들어 졌으며, 많은 대학 연구 프로젝트들과 스타트업, 새로운 사업들이 기업에서 만들어졌다.

또한 하드웨어만의 투자가 아닌 양자 정보 과학, 소프트웨어, 알고리즘, 어플리케이션 개발에 관한 투자가 많이 되고 있고 인력도 많아서, 양자 컴퓨터를 이용하여 새로운 비즈니스를 창출할 수 있는 기반이 잘 조성되고 있다.

◇사회=양자 경쟁력과 향후 나아가야할 방향에 대해 정리해 달라.

◇백한희=일본은 양자컴퓨팅 하드웨어도 일본 국내에서도 만들지만, 외국에서 양자컴퓨팅 서비스도 들여와서, 하드웨어, 양자 정보 과학, 소프트웨어, 알고리듬, 애플리케이션 개발에 균형있는 양자 생태계를 만드는 환경을 일본 정부가 투자해서 조성하고 있다.

◇김은성=연세대 송도 캠퍼스에 IBM 퀀텀센터를 만들고 있다고 들었다.

◇백한희=우리나라도 세계에서 5번째로 100 큐빗 이상의 양자 컴퓨터를 국내에 도입해 한국 사용자 전용으로 쓸 수 있게 될 것이다. 유저들이 많이 써서 과학과 기업 알고리즘 개발과 애플리케이션 발전에 도움이 되기를 기대하고 있다.

◇김은성=양자에 대한 기대가 없어서 인력이 없는 것이 아니고, 안될 것이라고 해서 안가는 게 아니라 더 잘될 게 있으면 그리 간다. AI가 그런 케이스라 본다.

그래서 그걸 활용할 수 있는 기회들이 주어지면 좋을 것 같다. IBM 뿐만아니라 중성 원자도 들어오면 좋을 것 같다. 많은 사람들이 다양한 시스템을 활용해보고, 이게 가능할 수 있는 여지를 보여줬으면 좋겠다.

◇사회=국내 양자 대학원이 3개인가.

◇김성혁=요즘 영재고나 특목고 학생들한테 양자가 유행이라고 한다. KAIST 학생들에게도 양자가 유행이라고 들었다. 양자 역학 공부하고, 양자컴 코딩해 보는게 유행이다. 다만, 대학원 가고 취업 할 때 보면, AI 관련 기업들, 그것도 GPU 보유 개수 따져서 취업을 한다고 한다. GPU 하나당 5만 달러 이상이라는데, 그것을 엔비디아가 100만 개를 매년 찍어 내는데, 그런 걸 몇 만개 씩, 10만 개씩 사는 회사들이 있다보니, 생성형 AI가 대세인 요즘, GPU 인프라가 큰 회사로 간다는 것이다.

챗GPT같은 성공 사례가, OpenAI 같은 기업이 나와줘야 한다. 외부에서 말할 기회가 있을 때 우리 회사의 퀀텀 조직 소개를 항상 넣으려고 한다. LG도 양자 컴퓨터에 관심을 갖고 있다.사람이 제일 중요하다. 좋은 학생들을 데려오고 싶은데 AI 때문에 오히려 쉽지 않다.

이런 문제를 정부 지원 등을 통해 해결하면 좋아지지 않을까 싶다.

◇김은성=정부 양자 이니셔티브를 보면 꼭 필요한 사업들과 주제별로 포지셔닝이 잘 되어 있다. 예산 지적이 있을 수 있으나, 우리가 소화할 수 있는 부분을 적정하게 잘 배치했다고 본다.

중요한 사업중 하나가 생태계 조성 사업이다. 내년 퀀텀 클러스터 사업이 있는데, 산업체를 지원할 수 있도록 돼 있다. 이를 통해 전문인력이 양성되고 꿈을 펼칠 수 잇는 다양한 생태계를 지원하도록 되어 있다.

지자체가 클러스터를 선정하면 분명히 뭔가 매칭이 돼야 되고 거기서 생태계를 어떻게 지원할 건지에 대한 계획을 세워야 하기에 이런 것들이 양자 산업 활성화의 또다른 축이 될 것으로 믿는다.

정부에서만 하면 소용없고, 사실은 민간에서 이제 그것보다 훨씬 더 많이 투자가 돼야지만 활성화가 된다.

◇김동호=민간 기업 투자는 크게 걱정할 필요는 없다. 현재 민간 기업들이 양자컴퓨팅 분야에 투자를 주저하는 이유는 단지 수익성이 아직 명확하지 않기 때문이다. 즉, 돈이 되지 않기 때문에 당장 투자를 진행하지 않는 것이지, 기술의 가능성에 대한 신뢰가 부족해서는 아니다. 양자컴퓨팅 기술이 상업적으로 실질적인 가치를 창출할 수 있는 시점이 오면, 민간 기업들은 자연스럽게 더 적극적으로 투자할 것이다.

따라서, 현재로서는 정부가 주도적으로 양자컴퓨팅 생태계를 구축하고, 이를 통해 초기 시장을 형성하며 민간 기업들이 진입할 수 있는 기반을 마련해주는 것이 중요하다. 정부의 예산이 시드 자금으로 사용되어 기술 개발과 상업화의 첫 단계를 지원하면, 이후 민간 기업들의 투자가 따라올 가능성이 높다고 생각된다.

◇사회=양자분야에서 '금비디아'같은 회사를 만들려면 어떻게 해야할까. 양자 생태계 는 어떻게 되고 있다고 보나.

◇김성혁=정부 양자 이니셔티브 잘 됐다. 다만, 산업체 입자에서 보면 현재 국가가 지원하는 다양한 프로그램들을 합쳐서 제대로 된 양자 컴퓨터 성공 기업이 나올 수 있을까 의구심이 드는 것도 사실이다.

양자 산업과 관련해 회의론도 얘기하고, 퀀텀 윈터 얘기도 했지만, 최악을 가정하였을 때, 양자컴퓨터가 불가능한 것으로 끝나게 되더라도, 그 중간 과정에서 엄청난 기술적 발견과 혁신들이 있을 것으로 믿고 있고, 그렇기에 양자 컴퓨터 연구를 대기업에서 하고 있다고 생각한다. 그리고 그 기회를 우리가 반드시 잡고 싶다고 생각한다.

하나 아쉬운 점은 한국 정부의 양자 기술 전략은 다른 국가의 선언 대비 좀 모호하지 않나 하는 생각이 있다. 영국이나 미국, 프랑스 등의 국가, 그리고 구글, IBM도 실현되든 안되는 명확한 정량적 목표를 제시하는데, 우리는 지원을 많이 해줄테니, 열심히 해보라라는 느낌이다.

우리가 달릴 방향에 대한 명확한 정의와 함께 힘을 실어주는 것이 필요하다고 생각한다.

SW나 알고리즘, 애플리케이션 등 밸런스 있는 투자 필요

◇백한희=엔비디아 같은 기업이 한국에서 나와야 하지만, 오픈 AI같은 기업도 한국서 나와야 한다고 본다. 뛰어난 AI 소프트웨어가 있어서 하드웨어 밸류가 같이 오른 것이다.

그런 측면에서 밸런스 있는 투자가 필요하다. 그게 중요하다고 본다. 지난 5년간 정부가 하드웨어에 더 많이 투자한 것 같다. 이제부터는 알고리즘이나 애플리케이션이나 소프트웨어에 많이 투자를 하면 좋을 것 같다.

IBM은 2029년 1억 게이트에 에러 수정이 되는 수백 큐비트 양자컴퓨터를 선 보일 예정이다. 소프트웨어나 알고리즘, 애플리케이션 개발이 이런 양자 컴퓨팅 발전에 대비를 해야한다고 본다.

◇표창희=해외의 여러 연구 사례와 기술을 빨리 공유할 수 있도록, 국내에서 해외 과학자들과 기업 관계자들과도 더 많은 교류를 늘려나가면 좋겠다.

◇방승현=국내에서는 그동안 변화가 많았다. 올해 예산도 좀 줄었다. 최근엔 회복하려는 노력도 했다. 정부, 과기정통부가 주도하는 양자 도메인에, 시·도 사업도 들여다 보고 있고, 다른 부처도 들여다보고 있다.

업계 입장서는 좀 헷갈린다. 과기부에서는 사이언스와 출연연에 예산의 70~80%를 배정하기 때문에 산업은 10~20%밖에 드라이브를 못 거는 실정이다. 어려운 애기지만, 정부 정책과 산업 이해도가 있는 범부처 컨트럴타워 역할이 필요하다고 본다.

실제 이런 와중에 양자법을 만들었고, 예타도 진행해 오면서 좋은 환경을 만들려는 노력에 박수울 보내고 싶다.

IBM은 첫 양자논문이 1960년대 나왔다. 그런 역사에 비하면 한국은 잘 해왔다. 여러부처,시,도에서 양자에 대한 관심으로 계획과 예산을 만들려고 노력하고 있어 반가운 일이다.

하지만, 예산을 만들려면 절대적인 시간이 걸린다. 현재 큰 예산을 만들 수 있는게 주관 부처인 과기정통부다. 과기정통부에 양자 산업계 전반에 걸친 담대한 계획을 수립해 달라. 또한, 대기업도 스타트업과 함께 상생할 수 있게 문을 열어 달라.

◇엄상윤= 오늘 좌담회에 정부에서도 참석해 주셔서 의미 있는 자리라고 생각한다. 양자 기술이 전략 기술적인 측면에서 얘기가 많이 되는 것 같다. 미국도 그렇고, 중국도 그렇다.

우리가 만드는 제품에서 굉장히 중요한 부품 중에 한국 중소기업과 협업해서 부품을 개발해서 공급받고, 품질도 높이기 위해 기술 전수도 하는 등 긴밀히 협력하고 있다.

세계 최초로 양자암호통신 인증 제도도 시행하고, 이제는 판로가 문제다. 정부가 많이 써줄 것으로 기대한다. 양자 인력은 숨만 쉬어도 데려간다는 말이 있을 정도로 인원은 늘 부족하다. 그래서 자연히 정부 예산이 인력 양성 쪽으로 갈 수 밖에 없다.

그래서 좀 편중된 측면이 있다. 기업 제품이 기여를 하려면 판매할 수 있는 수요 시장이 있어야 한다. 그래야 투자도 이루어진다.

제품을 팔 수 있는 시장이 많이 개척되어야 할 것이다.

양자 기술과 제품이 이미 전략 물자로 구분되고, 수출입 제한을 받고 있어 반드시 한국 자체 기술을 양성해야한다. 반드시 가져가야할 기술에 대한 투자는 가져가되, 산업을 어떻게 내실화할 것인가 등과 관련한 점에서 양자산업특별법 시행령이 많은 도움이 될 것으로 기대한다.

◇전석남=양자산업법 시행령은 11월 1일 시행될 것이다. 초안 나와있다. 현재 법제처와 협의 중이다.

◇이용호=국내에서 20큐비트 사업을 시작한지 2년 3개월 가량됐다. 이와 함께 1년 이상 소부장 업체를 발굴 중이다. 희석냉동기, 자기냉동기, 펄스튜브 냉동기 개발이 정부 지원으로 개발 중이고, 고주파 분야도 개발을 독려하고 있다.

내년쯤 시제품이 나올 것으로 보인다. 고주파 케이블도 곧 국산화될 것이다. 가급적 많은 기업이 양자 소부장에 참여하도록 노력 중이다. 양자컴퓨팅 시스템과 활용 소프트웨어는 이익을 내는데 시간이 더 걸리겠지만 소재·부품·장비 분야 업체는 이미 이익을 내고 있다. 그래서 국내의 소부장 관련 업체를 발굴해 지원하는 것이 필요하다.

그리고 어플리케이션 소프트웨어 개발은 신경 많이 못쓰는데, 이 부분이 좀 약하다고 생각한다. 이 부분 투자가 좀 이루어져야하지 않을까 한다. 맥킨지 리포터에 따르면 2035년 쯤 되면 하드웨어시장의 100배 정도가 애플리케이션 쪽 시장이 될 것이다.

소부장도 소프트웨어도 글로벌하게 가야 할 것이다.

◇김동호=정부의 비전, 전략, 그리고 이니셔티브가 양자과학기술 분야에서 지속적으로 방향을 설정해 나가고 있는 것은 매우 고무적이다. 이러한 정부의 주도적인 노력은 서울, 부산 등 주요 지자체들의 활발한 참여를 촉진시키며, 전국적인 양자컴퓨팅 생태계 확장에 긍정적인 영향을 미치고 있다.

특히, 각 지자체가 적극적으로 양자과학기술에 참여하고 있다는 점은 매우 의미가 있다. 이는 지역별로 양자 기술 연구개발 거점이 마련되고, 산업계와 학계가 연계된 양자 기술 인프라가 구축될 가능성을 열어주고 있다.