"양자 R&D→상용화로 가속…韓, 산업 연계 강화해야"

[AI페스타 2026] 성은정 센터장 "시장, 하드웨어 중심에서 부품 SW로 확대"

글로벌 주요국 양자과학기술 투자가 연구개발(R&D) 중심에서 상용화와 산업생태계 육성으로 빠르게 확대되고 있다는 분석이 나왔다. 우리나라도 기술개발뿐 아니라 실증·사업화와 초기시장 창출, 기업 성장까지 연결하는 투자전략이 필요하다는 제언이다.

성은정 한국표준과학연구원 양자국가기술전략센터장은 6일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘AI페스타’ 퀀텀포럼 세션 발표에서 “양자는 이제 과학기술 역량 확보를 넘어 산업 경쟁력과 공급망, 경제안보를 포괄하는 국가전략으로 확대되고 있다”고 밝혔다.

성 센터장에 따르면 2026년 기준 전세계 각국 정부가 발표한 양자 분야 누적 투자와 향후 투자계획을 합친 규모는 659억 달러다. 지난 2022년 약 300억 달러에서 두 배 이상 증가한 규모다.

성은정 한국표준과학연구원 양자국가기술전략센터장이 6일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 ‘AI페스타’ 퀀텀포럼에서 세션 발표를 하고 있다.(사진=지디넷코리아)

시장 성장에 대한 기대도 크다. 2040년 글로벌 양자기술 시장은 1190억~2150억 달러 규모로 성장할 전망이다. 이 중 양자컴퓨팅 시장은 최대 1480억 달러에 이를 것으로 예상됐다. 2035년 양자컴퓨터가 주요 산업에서 창출할 수 있는 잠재적 경제가치는 1조 3000억~2조 7000억 달러로 추산됐다.

주요국, 양자기술 '연구' 넘어 산업화로

주요국은 양자 투자 범위를 R&D에서 제조·공급망과 실증·상용화로 넓히고 있다.

미국은 양자기술 혁신과 상용화, 양자컴퓨팅 개발·배치뿐 아니라 센서·네트워크의 실제 적용과 양자내성암호(PQC) 전환 등을 추진하고 있다. 일례로 미 국방고등연구계획국(DARPA)은 양자 벤치마킹 이니셔티브(QBI) 프로그램을 통해 10년 이내 실용적 양자컴퓨팅 구현을 목표로 기업 기술을 단계적으로 검증하고 있다.

성 센터장은 미국의 양자 생태계 구축 전략에 대해 “정책과 안보에서 R&D, 제조·공급망, 검증과 실전배치까지 투자영역을 연결하고 있다”고 설명했다.

유럽도 양자 산업 기반을 강화하고 있다. 유럽연합(EU)은 ‘양자유럽전략(Quantum Europe Strategy)’을 중심으로 연구·혁신뿐 아니라 인프라와 산업생태계, 인력 등으로 정책 범위를 확대했다. 영국은 지난 2024년부터 10년간 25억 파운드 투자를 추진하고 있으며 프랑스와 독일도 대규모 투자를 이어가고 있다.

일본은 2040년까지 양자 분야에 민관 합계 13조 2000억 엔을 투자하는 로드맵을 제시했다. 중국과 캐나다, 호주 역시 국가투자와 유망기업 육성, 전략 프로젝트 지원 등을 통해 양자산업 기반을 강화하고 있다.

성 센터장은 “양자 생태계가 처음에는 하드웨어 중심이었다면 이제는 부품과 소프트웨어, 서비스 등으로 넓어졌다”며 “산업 연계 또한 확대되는 공통적인 흐름을 보이고 있다”고 분석했다.

韓 양자 R&D 투자, 7년 새 25배...“전략 투자체계 만들어야”

국내에서도 양자 R&D 투자가 급격히 증가하는 추세다. 

양자국가기술전략센터가 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)를 분석한 결과 주요 양자 R&D 투자규모는 2019년 105억원에서 올해 2,669억원으로 약 25배 증가했다. 해당 기간 누적 투자규모는 약 7,832억원이다.

투자 대상도 컴퓨팅·통신·센서에서 공통기반, 인력양성, 국제협력 등으로 넓어지는 추세다.

산업 생태계에서도 초기 성장 신호가 나타나고 있다. 한국양자산업협회 정회원사 기준 국내 양자 관련 기업은 90개사를 넘어섰다. 양자 기술 공급기업 양자 관련 매출은 2023년 약 92억원에서 지난해 약 151억원으로 65 % 증가했다.

다만 산업계는 전문인력 확보와 연구 인프라 부족을 주요 애로사항으로 꼽고 있다. 공급기업은 장기적인 R&D와 실증·사업화 연계를, 수요기업은 전문인력과 기술지원, 실제 산업 수요를 반영한 R&D가 필요하다는 입장이다.

성 센터장은 향후 투자 방향으로 ▲기초·원천연구의 장기적 지원 ▲임무지향적·포트폴리오 방식 투자 ▲실증·공공수요를 통한 초기시장 형성 ▲공급망·공통기반 강화 ▲민간투자와 기업 성장 지원을 제시했다.

성 센터장은 “기초·원천 연구와 상용화 연계 투자를 상호 연계하고 보완하면서 기술과 산업 특성에 맞는 전략적 투자체계를 만들어 가는 것이 중요하다”고 강조했다.