美·中, 사활 건 양자기술 전쟁…韓, 5년 이상 뒤졌다[과학을읽다]

미국, 양자기술=경쟁력 판단 하에 양자법 제정 등 총력 개발 지원, 중국 견제
중국, 양자통신위성 발사 등 일부 앞서 나가, 시진핑 직접 나서 독려
각국 미래 사회 주도권 확보 위해 선점 중, 한국은 초보 단계

IBM이 개발한 양자컴퓨터. 자료 사진.

[아시아경제 김봉수 기자] 양자컴퓨팅을 포함한 양자정보기술은 미래의 산업·기술·경제적 판도를 좌우할 혁신적 기술(Disruptive technology)로 첫손에 꼽힌다. 그만큼 세계 각국 정부들의 경쟁과 지원 정책도 활발하다.

미국은 2018년 양자법(Quantum initiative act)을 제정하는가 하면 백악관 산하 ‘국가양자조정실’을 두고 있을 정도로 양자정보과학(QIS)을 국가 경제 성장과 안보의 핵심으로 인식하고 있다. 백악관 양자조정실은 지난해 10월 ‘양자프런티어 보고서’를 발표해 양자기술이 사회에 제공하는 혜택 확대, 양자공학의 규율 마련, 소재 과학의 맞춤 개발 등 8대 연구 과제를 제시했다. 미국은 의회에서 대중국 양자기술 수출을 제한하는 내용의 법안을 다수 제출하는 등 중국을 견제하고 있기도 하다.

중국은 양자정보기술에서도 미국의 패권에 도전하고 있다. 2016년 세계 최초로 모쯔호(墨子號) 양자과학실험위성을 독자적으로 연구개발(R&D)한 후 다음해 8월 베이징~상하이 간 양자통신을 사상 최초로 성공시켰다. 중국은 양자 과학기술의 5대 발전전략을 추진하면서 더욱 박차를 가하고 있다.

14차 5개년 계획 시기에 양자정보기술의 중요성을 인식하고 최근 국가자연과학기금위원회(NSFC)가 2세대 양자체계 분야와 제어 분야를 포함시킨 중대 연구계획과제를 발표하기도 했다. 2006~2020년 실시된 ‘15년 과학기술개발계획’의 4대 메가프로젝트 중 하나가 양자정보시스템 연구로, 연간 2억4400만달러를 투자했다. 지난해 10월 공산당중앙정치국이 주최한 세미나에서 시진핑 주석이 직접 양자정보기술 발전의 가속화를 강조하기도 했다.

유럽연합(EU)은 11억달러 규모의 양자기술 플래그십 프로그램을 통해 기초 R&D에 대한 투자를 진행 중이다. EU는 전 세계 미래 산업에서 주도권을 가지겠다는 목표하에 에너지, 보건, 환경, 안보 등 글로벌 도전 과제의 해결 수단으로도 활용하겠다는 계획을 갖고 있다. 특히 영국은 2013년 5개년 계획을 세우고 국가 양자 기술 프로그램에 4억4000만달러를 투자했고, 2018년 9월에도 향후 1억500만달러를 투자하겠다고 발표한 바 있다.

캐나다도 주요 국가로 꼽힌다. 1999년 민간 투자를 통해 R&D가 시작됐으며 페러미터 이론물리연구소, 워털루 대학이 주도하고 있다. 2018년부터 지난해까지 워털루 대학 한 곳에만 1150만달러의 R&D 예산이 지원되기도 했다. 일본은 NTT를 중심으로 양자컴퓨터 개발이 추진되는 등 적극적으로 나서고 있다. NTT는 2019년 11월 미국 항공우주국(NASA) 등과 공동으로 광통신기술을 활용한 새로운 방식의 양자컴퓨터를 개발해 향후 10년 내 상용화하겠다는 목표를 세웠다.

한국 정부도 예산 투자를 늘리고 연구 기관 간 협력 체계를 조직하는 등 본격적으로 시동을 걸었다. 과학기술정보통신부는 지난 6월30일 산학연 공동 ‘미래양자융합포럼’을 창립했다. 양자기술과 산업의 선순환 체계 구축, 생태계 기반 조성, 기술자문, 산업활용 모델 발굴, 공동연구 등이 목표다. 문재인 정부는 디지털 뉴딜 사업의 일환으로 양자정보기술 연구에 적극적이다. 지난 5월 한미 정상회담에서 과학기술 분야 교류 협력에 합의하면서 공동성명문과 부속서에 ‘양자기술’을 꼭 집어 명기했다. 정보통신진흥 및 융합활성화 등에 관한 특별법을 개정해 ‘양자기술의 경쟁력 강화 및 활성화 지원’을 포함시키기도 했다. 지난 4월 말엔 2024년까지 50큐비트급 한국형 양자컴퓨팅 시스템 구축, 기술 개발 강화, 핵심 연구 인력 1000명(현재 150명) 확보 등의 장기 전략을 수립해 추진 중이다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr