NEXT-AI=양자, '1위 퀀텀칩' '2000개 기업' '1만 인재' 육성 [지금은 과학]

[아이뉴스24 정종오 기자] 2035년까지 세계 1위 퀀텀칩 제조 나라로 자리매김한다. 양자기업 2000개를 육성한다. 양자인력 1만명을 육성한다. 양자전환 지역 거점이 될 ‘양자 클러스터’를 올해 7월 확정한다.

과학기술정보통신부가 29일 내놓은 ‘양자 분야 마스터플랜(종합계획)’에 담긴 내용이다.

과학기술정보통신부(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 배경훈)는 29일 서울 여의도 켄싱턴 호텔에서 대한민국의 미래 경제 지도를 바꿀 양자 분야 마스터플랜인 ‘1차 양자과학기술과 양자산업 육성 종합계획(종합계획)’ ‘제1차 양자클러스터 기본계획’을 발표했다.

종합계획은 단순히 연구개발(R&D)에만 그치지 않고 2035년까지 세계 1위 퀀텀칩 제조국 달성, 양자인력 1만명 육성, 양자기업 2000개 확보 등을 목표로 하는 구체적 산업화 로드맵을 담고 있다.

정부는 국산 ‘풀스택 양자컴퓨터’ 개발을 위한 제조 그랜드 챌린지(도전과제)를 추진해 핵심기술을 자립화할 계획이다. 자동차·제약·금융 등 분야에서 기존의 기술로 풀지 못한 산업 난제를 양자와 인공지능(AI)을 결합해 해결하는 ‘산업활용 사례(Use-case) 경진대회’를 통해 국내 주력산업의 경쟁력을 강화한다.

양자컴퓨터–고성능컴퓨터-인공지능 하이브리드 인프라(융합 기반시설)를 구축해 연구자가 자유롭게 활용할 수 있는 환경을 조성한다.

정부는 전국 단위의 양자암호통신망을 구축하고 국방·금융 등 높은 보안 수준이 요구되는 영역부터 실증을 진행한다. 양자센서 분야는 의료·국방 등 분야에서 조기 상용화가 가능한 과제를 선발해 시제품 제작부터 상용화까지 집중 지원에 나설 계획이다.

AI 영재학교와 양자대학원을 활용해 매년 100명의 핵심인재를 배출한다. 2035년까지 양자 분야 인력 1만명 시대를 연다. 단기 성과에 연연하지 않고 기초·원천기술을 확보할 수 있도록 30년 장기 ‘전략형 기초연구 체계’를 도입한다.

양자 벤처·스타트업에 대한 투자 마중물을 대폭 확대해 2035년까지 2000개 양자 기업을 육성한다. 국내 기술이 세계 표준이 될 수 있도록 글로벌 협력체계를 강화하고 국제표준 채택 세계 3위를 달성한다.

정부는 산학연이 결집한 자생적 양자 산업 생태계 구축을 위해 ‘제1차 양자클러스터 기본계획’에 따라 2030년까지 지역 특화산업과 연계한 5대 분야 양자클러스터(양자컴퓨팅, 통신, 센서, 소부장, 알고리즘)를 지정할 예정이다.

클러스터는 첨단산업과 양자 기술이 융복합하는 ‘양자전환(Quantum Transformation, QX)’의 거점이 될 것으로 기대된다. 정부는 지역의 개발계획 수립지침 마련(올해 2월)을 시작으로 상반기 공모(5월)를 거쳐 올해 7월 최종 지역을 확정할 계획이다.

과기정통부는 독자기술 개발과 병행해 해외 선도기업과 협력을 통해 우리나라를 글로벌 양자 허브로 육성할 계획이다. 올해 세계적 양자컴퓨터 기업인 아이온큐(IonQ) 양자컴퓨터를 국내에 도입하고 한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨터와 연동해 세계 최고 수준의 ‘하이브리드 연구 환경’을 구축한다.

과기정통부는 이번 행사를 계기로 아이온큐와 협력을 위한 양해각서를 체결하여 장기적인 협력체계를 마련한다. 구체적으로, 아이온큐가 국내에 공동연구센터를 설립하고 3년 동안 연 500만 달러를 투자하는 내용이 포함돼 있다.

과기정통부는 제조(삼성전자·LG전자)·통신(SKT·KT)·금융(국민·신한)·방산(한화·LIG) 등 분야별 국가 대표 기업들이 참여하는 ‘양자기술 협의체’를 출범시켰다. 앞으로 협의체는 산업 분야의 실질적 난제를 양자 기술로 해결하고 양자 분야 초기시장 창출을 주도할 계획이다.

한편 전 세계는 현재 양자컴퓨팅을 두고 치열한 경쟁을 하고 있다. 엔비디아, 구글, IBM, MS, 아마존 등 퀀텀-AI 융합 등 활용시장 개척을 위한 본격 투자가 시작되고 있다.

미국 백악관은 2027년 R&D 우선순위로 퀀텀을 지정해 퀀텀 기업에 대해 직접 투자를 하겠다고 발표한 바 있다. 중국은 공산당 전체회의(2025년 10월)에서 6대 미래산업으로 퀀텀 중점 추진을 내놓은 바 있다.

현재 우리나라의 사정은 녹록지 않다. 컴퓨팅·센서 분야는 주요국과 기술격차가 3년 이상이다. 기업 참여도 떨어지고 있다. 우리나라는 후발주자로 투자를 확대하고 있는데 여전히 격차는 존재한다. 실제 현재까지 양자와 관련해 누적 공공 투자액을 보면 우리나라는 6000억, 중국은 22조원, 미국은 5조6000억원으로 차이가 크게 난다.

김은성 한국과학기술원(KAIST) 양자대학원장은 “양자 관련 글로벌 인재 육성을 위해 한국표준과학연구원, 한국전자통신연구원 등과 공동 협력하고 있다”며 “공동지도, 공동교육, 공동연구를 통해 핵심 인재를 길러낼 것”이라고 전했다.

현재 KAIST에는 2027년 준공을 목표로 양자팹 연구동이 건립되고 있다. 조용훈 KAIST 국가 양자팹 연구소장은 “양자팹 연구동이 본격 운영되면 개방형 양자공정 인프라 플랫폼화를 통한 스타트업 활성화가 가능하게 될 것”이라고 강조했다.

배경훈 부총리 겸 과기정통부 장관은 “양자 기술은 AI 시대 이후의 국가 경쟁력을 결정지을 파괴적 혁신 기술”이라며 “이번 종합계획과 클러스터 기본계획을 통해 대한민국이 글로벌 양자 기술과 산업의 중심지로 도약할 수 있도록 산·학·연·관 등 국가의 모든 역량을 집중하겠다”고 말했다.