정부가 올해부터 2035년까지 양자과학기술에 민·관 합동으로 3조원을 투자한다. 현재 10큐비트(Qubit, 양자의 정보단위)급 양자컴퓨터를 100배인 1000큐비트까지 끌어올리고 상대적으로 기술 수준이 높은 양자통신·센서를 조기 산업화한다는 목표다. 정부는 이를 실현하기 위해 2035년까지 핵심인력 2500명을 육성하고 관련 분야 종사자도 1만명까지 늘린다는 계획이다.

이종호 과학기술정보통신부 장관은 27일 서울 중구 동대문디자인플라자(DDP)에서 이같은 '대한민국 양자과학기술 전략'을 발표했다. 양자과학기술은 더이상 나눌 수 없는 에너지 최소단위인 양자(Quantum) 역학 원리를 이용, 기존 산업을 단번에 바꿀 수 있는 '게임체인저' 기술로 불린다.

이 장관은 "한국이 양자과학기술 개발에 늦게 뛰어들었지만 본격적인 산업화가 되지 않아 기회는 남아 있다"며 "한국이 2035년 글로벌 양자경제 중심국가로 대도약하려면 산학연관이 손을 맞잡고 총력전을 펼쳐야 한다"고 밝혔다.

이번 발표는 양자과학기술에 대한 국가 중장기 비전과 종합적인 발전계획을 명문화한 첫 전략이다. 특히 양자 산업화 대도약(퀀텀점프)을 위해 양자 소재·부품 소형화와 양산 능력이 필요한 만큼 현재 세계 최고 수준의 국내 반도체 역량을 적극 활용할 방침이다.

"2035년 글로벌 양자경제 중심국가 도약"

이번 전략에선 2035년 '글로벌 양자경제 중심국가'로 도약하는 목표와 구체적 실행 방안이 나왔다. 양자경제를 구축하기 위해 △국내 기술로 양자컴 개발·활용 △양자 인터넷 강국 도약 △세계 최고 수준 양자센서로 세계 시장 선점 △국방·첨단산업과 융합 등의 목표를 제시했다.

특히 과기정통부는 '양자과학기술과 산업 집중 육성에 관한 법률' 제정을 추진한다. 양자경제 구축을 목표로 민·관이 3조원 이상 투자하고, 소규모 연구에서 벗어나 전략로드맵에 따른 민·관 협업 대규모 통합 연구개발(R&D) 사업을 추진한다.

정부는 인력 양성을 최우선 과제로 꼽았다. 2035년까지 국내 양자과학기술 수준을 최선도국 대비 85%로 높이고 양자 핵심인력을 현재 384명에서 2500명까지 양성한다는 목표다. 이를 위해 양자과학기술 학과·대학원 신·증설 등 대학 내 양자 교육과 연구 거점센터를 육성한다.

또 전자공학, 제어·시스템 공학 등 '양자 엔지니어' 교육훈련을 통해 융합인력 생태계 육성을 목표한다. 국내 학생·연구자를 2035년까지 해외 선도 연구기관에 최대 500명 파견하고, 미국과 유럽연합(EU)에 협력센터를 설치해 글로벌 인재 육성 체계를 구축한다. 국제협력은 총 3조원 중 2100억원을 할애한다.
1000큐비트급 양자컴, 스타트업 100개 육성 목표

양자컴은 기존 컴퓨터가 0과 1로 정보를 개별 처리하는 것과 달리 양자 역학 원리에 따라 0과 1을 중첩해 나타낼 수 있다. 연산속도가 기하급수적으로 빨라져 전세계가 기술경쟁을 펼치고 있다. 미국 IBM은 연내 1121큐비트급 양자컴 개발을 목표해 가장 앞선다.

현재 국내 양자컴은 10큐비트급이다. 기술 성숙도가 낮지만 양자과학기술이 경제·산업·안보 등에 영향을 미치는 만큼 2031년까지 1000큐비트급 초전도 기반 양자컴을 개발하기로 했다. 고전-양자 컴퓨터 연계(하이브리드) 방식에 대한 기술개발과 양자 알고리즘·소프트웨어 개발도 확대한다.

양자통신은 2030년대 100㎞급 네트워크를 개발하고 도시 간 실증을 추진한다. 민·관 공동으로 전국망급 유선 양자암호통신 실증과 확산도 목표한다. 양자센서 원천기술을 융합해 GPS(글로벌 위성항법시스템)가 필요 없는 센서, 첨단 산업 센서, 양자 레이다 등을 기업과 공동 개발할 방침이다. 센서는 국방·안보 분야에도 활용할 수 있도록 특화 연구도 지원한다.

양자경제 실현을 위한 산업 인프라 고도화 계획도 제시했다. 정부는 양자 소재·부품·장비 기업 육성을 위해 중요도가 높은 품목은 공공 지원으로 우선 개발한다는 방침이다. 현재 10개 수준의 양자 스타트업을 2035년 100개까지 육성도 목표한다. 정부 R&D에 기업이 참여할 수 있도록 특허 독점적 사용권한 부여, 민간 부담금 완화 등 정책을 시행하기로 했다.