2천700조 양자컴퓨터 시장, 국내기업 사업 기회는?

”양자컴퓨터 시장은 2035년까지 2천700조원 규모로 성장할 전망이다. 아직 초기 단계 시장이지만, 국내 기업이 진출할 기회가 열려 있다. 특히 제조와 소프트웨어(SW) 부문에 강점을 가진 한국 기업들에게 많은 기회가 열릴 것으로 기대된다."

한국표준과학연구원(KRISS) 초전도양자컴퓨팅시스템연구단의 홍창기 선임연구원은 11일 서울 강남구 코엑스에서 열린 퀀텀 포럼에서 양자컴퓨터 시장에서 국내 기업이 진출해 사업화에 유리한 분야를 소개했다.

과학기술정보통신부 주최, 한국소프트웨어산업협회(KOSA) 주관으로 열린 '디지털 혁신 페스타 2024'와 함께 공동으로 개최한 퀀텀 서밋은 양자컴퓨팅 산업의 현황을 조망하고 미래 시장에서 국내 기업의 진출 방향을 제시하기 위해 마련됐다.

한국표준과학연구원(KRISS) 초전도양자컴퓨팅시스템연구단 홍창기 선임연구원

양자컴퓨터 시장은 아직 초기 단계로 현재 기술 발전과 산업화 움직임이 가속화되고 있다. IBM, 구글, 마이크로소프트 같은 글로벌 빅테크 기업들이 극저온 환경에서 초전도체의 특성을 활용한 기술을 중심으로 컴퓨팅 시스템 개발을 주도하고 있다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨팅 기술로는 해결하기 어려운 복잡한 문제를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있다. 그러다보니 금융, 의료, 국방, 재료 과학, 인공지능(AI) 등 다양한 산업에서 그 가능성을 인정받고 있다.

맥킨지를 비롯한 글로벌 시장조사 기관에 따르면, 양자컴퓨팅 시장은 2023년 약 1천200조원에서 2천700조원까지 성장할 가능성이 있는 것으로 예상된다. 이런 기대와 함께 극저온 환경 유지와 시스템 불안정성 해결이 상용화에 필수 과제로 꼽히고 있다.

글로벌 시장에서는 이러한 과제를 해결하고 양자컴퓨터의 신뢰성과 성능을 극대화하기 위한 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 특히 다양한 소부장 업체와 벤처기업이 참여하면서 개발 생태계가 확대될 것으로 기대된다.

홍창기 연구원은 양자컴퓨터 상용화를 위한 연구·개발 과정에서 한국 기업의 진출 기회도 확대될 가능성이 크다고 예측했다.

한국 기업은 바이오, 재료 과학, 금융 및 투자, 사이버 보안 등 양자 컴퓨팅 시장에서 강점으로 작용할 수 있는 기술력을 갖추고 있다. 이런 강점을 바탕으로 양자 컴퓨팅 맞춤형 제품이나 솔루션을 개발해 시장에 진출하기 유리하다는 것이다.

국내 기업이 참여할 수 있는 분야로는 양자 처리 장치(QPU) 설계 및 제작, 초전도 물질 증착 기술, 극저온 냉동기와 같은 하드웨어(HW) 기술과 양자 알고리즘 및 소프트웨어(SW) 개발 등이 제시됐다.

그러나 양자컴퓨터의 하드웨어 및 소프트웨어 제품은 기술적 난이도가 매우 높은 분야로 꼽힌다. 그만큼 진입 장벽도 높은 시장이다.

홍 연구원은 이런 기술적 장벽을 극복하기 위해 학교, 연구소, 기업이 함께 기술 개발 프로젝트를 수행하는 산학연 협력이 필수적이라고 강조했다.

기초 연구에서부터 상용화 단계까지 전 과정에서 기술 역량을 확보하고, 연구 결과를 빠르게 상용화할 수 있는 방안을 마련해 글로벌 경쟁력을 강화해야 한다는 설명이다. 또한, 기술 역량 확보를 위한 협업은 해외 주요 연구기관 및 기술 선도 기업과의 글로벌 협력으로 확대해야 하며, 이를 통해 최신 기술과 트렌드를 도입하고, 글로벌 시장 진출 전략을 마련해야 한다고 강조했다.