양자기술은 정보통신기술(ICT)에 적용해 기존의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 결과물을 만들어 낼 수 있다. 초신뢰 네트워크를 제공하는 양자통신, 초정밀 계측이 가능한 양자센서, 초고속 연산이 가능한 양자컴퓨팅으로 구분된다.
글로벌 주요국은 양자기술을 전 산업에 적용 및 응용 가능성이 짙은 미래기술로 인식해서 기술개발과 더불어 산업화에 적극 투자하고 있다. 대표적으로 미국은 2016년 국가과학기술위원회에 양자정보과학 연방 비전을 발표하고 이를 지원하기 위한 양자 이니셔티브 법을 만들었다. 중국은 세계 최대 규모의 양자정보과학연구소를 착공하는 등 주도권 확보 및 기술패권 경쟁에서 우위를 점하기 위해 적극적인 투자와 선제적 지원을 강화하고 있다.
특히 양자통신 분야에서는 미국(AT&T), 중국(화웨이), 스위스(IDQ), 영국(BT), 독일(도이치텔레콤)에서 추진하는 양자키분배기(QKD) 실증을 비롯해 EU에서는 QKD 오픈테스트베드를 구성해서 상용화에 나서고 있다.
우리나라는 양자통신 가운데 상용화에 가장 근접한 양자암호통신 기술의 산업화를 위해 2020년부터 올해까지 양자암호통신 인프라 구축 사업을 진행, 초기 레퍼런스 확보를 위해 공공·민간분야에 실증을 추진했다. 그 결과를 바탕으로 올해 통신 3사는 양자암호통신 요금제를 출시하고 상용화를 위한 초기 기반을 마련했다. 성과를 촉진할 수 있는 지원을 통해 지속적인 기술 고도화와 경쟁력 있는 상용화 모델 발굴이 필요하다.
최근에는 양자암호통신 기술의 국가기관 및 공공기관 도입에 허들로 작용하던 보안제도를 국가정보원, 한국지능정보사회진흥원(NIA), 국가보안연구원(NSR), 한국전기통신기술협회(TTA), 한국전자통신연구원(ETRI)이 함께 마련해서 올해 시범 검증과 내년 시행을 앞두고 있다. 국내 중소·벤처기업이 이 제도를 다양한 장비와 서비스에 활용하기 위해서는 보안제도에 대한 컨설팅 등 지원할 방안이 마련돼야 한다.
산업적 응용 범위가 넓은 양자센서는 현재까지 기술개발을 위한 부품과 장비 중심으로 성장했다. 자력, 중력, 이미징센서 등 정밀제어계측 영역으로의 시장 확대가 예상된다. 특히 미국의 하니웰을 비롯해 영국·덴마크·호주·캐나다 등에서 벤처 중심으로 다양한 센서가 개발되고, 최근 프랑스에서는 해군함대에 양자중력센서를 보급해 바다의 중력지도 실증에 나서고 있다.
주요국의 투자와 선제 기술개발에 대응해 과학기술정보통신부와 NIA는 산업계 적용 분야 발굴을 위해 올해 양자기술 사업화 모델 발굴로 양자중력계 실증(KRISS), 교육용 양자큐빗시스템(고려대)을 선정했다. 양자센서는 전 산업에 걸쳐 다양한 응용이 가능한 만큼 더 많은 기술사업화 모델 발굴을 통해 산업계의 니즈를 적용한 산업화 추진이 필요하다. 아직 우리나라는 해외 기술 선도국 대비 2년 이상의 기술 격차가 벌어져 있다.
양자기술은 올해 새 정부의 110대 국정과제에 포함된, 정책적으로 매우 중요한 기술이다. 하지만 2020년부터 지금까지 산업화를 위한 지원은 NIA에서 수행한 양자암호통신 인프라 구축 사업이 유일하다. 산업 활성화 기반 조성을 위해 더욱 중장기적이고 안정적인 정책 수립과 지원이 필요하다.
지속적이고 장기적인 산업 활성화를 위해서는 개별적 환경 구축이 어려운 유·무선 양자통신 및 양자센서 테스트베드와 국내외 표준 기반의 시험·검증을 지원할 수 있는 인프라 관점의 환경 구축이 필요하다. 또 중소·벤처·스타트업 등 기업 발굴 및 육성을 위해 양자컴퓨터, 양자암호통신, 양자 중력·자력·이미징센서 등의 실증을 지원해야 한다. 이외에도 국방·의료·자동차·안전 등 다양한 산업 연계를 통해 기업 육성, 인력 양성 등 선순환 체계 확립이 필요하다.
정부에서는 미래의 필수전략기술인 양자기술에 대해 많은 관심과 투자를 추진하고 있다. 양자기술의 연구개발 성과물이 사장되지 않고 산업계로 연결될 수 있도록 연구개발과 산업화를 병행해서 적극 지원함으로써 2030년에는 양자 4대 강국으로 진입할 수 있기를 기대한다.
최대규 한국지능정보사회진흥원 지능형인프라본부장 choidk@nia.or.kr
