바이든·구글·IBM은 왜 ‘꿈의 기술’을 준비하나[최훈길의뒷담화]

산업 생태계 흔들 양자기술 패권경쟁 시작

슈퍼컴 100만년 걸리는데 양자컴은 10시간

양자기술 첫 협력센터, 한미 협력 '신호탄'

정권 관계없이 일관성 있는 연구지원 필요

[이데일리 최훈길 기자] “우리는 교통사고를 줄이기 위해 사고의 주범인 사람이 없는 방법을 고민했습니다. 그 고민이 자율주행 연구의 계기가 됐습니다. 세상에 없는 서비스를 내놓기 위해 우리는 기존의 혁신 수준보다 10배 이상의 혁신을 추구합니다.”

4년 전에 미국 캘리포니아에서 만났던 구글 관계자는 이처럼 인상적인 얘기를 했습니다. 구글이 뛰어든 자율주행, 빅데이터, 인공지능(AI) 등 미래기술이 이같은 상상력과 혁신을 토대로 시도된 분야라는 것입니다. 세상을 바꾸는 변화를 추구하는 구글이 이번에는 어떤 미래기술을 준비하고 있을까요.

조 바이든 미국 대통령. (사진=AFP)

그것은 바로 양자기술(Quantum Technology)입니다. 나노보다 작은 양자의 특성을 이용하면 기존 컴퓨터로는 도저히 불가능한 정보 처리가 가능해집니다. 양자컴퓨터는 현재 컴퓨터보다 30조배 이상 빠른 연산이 가능합니다. 양자 특성을 이용하면 슈퍼컴퓨터로 100만년 이상 걸리는 게 양자컴퓨터로는 10시간 만에 처리할 수 있습니다. 이 때문에 양자기술은 차세대 첨단 미래기술 ‘끝판왕’으로 불립니다.

양자기술 얘기를 꺼낸 이유는 최근에 한미 양국이 의미 있는 시도를 시작해서입니다. 미국 백악관과 과학기술정보통신부는 21일(현지 시간) 미국 워싱턴 D.C.에서 한-미 양자기술 협력센터 개소식을 열었습니다. 우리 정부가 미국과 양자기술 공동연구를 추진하는 ‘신호탄’을 쏜 것입니다.

이번 연구는 한미 정상회담 후속조치여서 주목됩니다. 앞서 문재인 전 대통령과 바이든 대통령은 작년 5월 정상회담에서 신기술 협력을 약속했습니다. 윤석열 대통령과 바이든 대통령도 지난 5월21일 서울 용산 대통령실에서 밝힌 공동성명에서 양자기술 등 핵심·신흥 기술을 보호하고 진흥하기 위한 민관 협력을 강화하기로 했습니다.

구글이 2019년에 개발한 양자컴퓨터 ‘시커모아’. 절대온도(-273도)에서 작동하는 양자컴퓨터는 전도율이 높은 순금으로 제작된다. (사진=구글)

양자 특성을 이용하면 슈퍼컴퓨터로 100만년 이상 걸리는 게 양자컴퓨터로는 10시간 만에 처리할 수 있다. (자료=과학기술정보통신부)

이같은 한미 협력이 주목되는 것은 이미 세계적으로 양자기술을 놓고 패권경쟁이 시작됐기 때문입니다. 미국은 2018년에 국가양자과학법을 제정해 양자기술을 미국의 안보를 위한 전략기술로 지정하고 1조원 넘게 투자 중입니다. 중국은 2017년에 세계 최초로 양자통신위성을 발사하고 17조원 규모의 투자를 진행 중입니다. 일본은 양자기술, AI, 바이오를 3대 국가전략기술로 지정했습니다.

민간 기업도 뛰어들었습니다. 구글과 IBM이 앞서 가고 있습니다. 구글은 2019년에 양자컴퓨터 ‘시커모아’를 개발했다고 밝혔습니다. 이는 슈퍼컴퓨터로 1만년 걸리는 연산을 단 200초 만에 푸는 컴퓨터입니다. IBM은 2019년에 세계 최초로 범용 양자컴퓨터인 IBM ‘퀀텀 시스템 원’(Q System One)을 출시하고 잇따라 후속 제품을 내놓고 있습니다. 삼성전자(005930), LG전자(066570), 현대차(005380)도 양자기술을 주시하고 있습니다.

이는 양자기술이 미래 산업 생태계를 바꿀 것이란 기대가 있기 때문입니다. 기존 컴퓨터보다 30조배 이상 빠른 양자컴퓨터가 나오면 전지구적인 문제를 해결할 수 있다는 전망 때문입니다. 수명이 오래가는 배터리, 불치병을 치료하는 신약 개발, 급변하는 시장에 대비한 금융상품 개발, 그린 에너지 개발까지도 가능하다고 합니다.

미주 권역 양자기술 협력 거점인 한-미 양자기술 협력센터의 개소식이 지난 21일 미국 워싱턴 D.C.에서 구혁채 과학기술정보통신부 기초원천연구정책관(왼쪽에서 네번째), 그레첸 캠벨 미 백악관 과학기술정책실 양자조정실 부국장(왼쪽에서 세번째) 등이 참석한 가운데 열렸다. (사진=과학기술정보통신부)

미국 대비 우리나라의 양자기술은 약 81.3% 수준이다. 단위=%. (자료=과학기술정보통신부 2019년 ICT 기술수준 조사)

물론 양자기술이 전면적으로 상용화되기까지는 불확실한 부분이 많다고 합니다. 다만 실현됐을 경우 기존 산업 생태계를 송두리째 뒤흔들 수 있습니다. 우리만 넋 놓고 있다가는 양자기술 분야의 지적재산권(IP)과 특허를 모두 뺏길 수도 있습니다. 해외에서 국제표준을 모두 선점하면 이미 때가 늦습니다. 바이든, 구글, IBM 등이 양자기술 선점에 나선 것을 주목하는 게 필요한 이유입니다.

우리나라는 아직 초기 단계입니다. 양자기술법 제정, 인재 양성, 연구개발(R&D) 투자까지 넘어야 할 산이 많습니다. 무엇보다도 200명 정도 수준에 불과한 전문 연구 인력을 늘리는 게 시급합니다. 정부든 민간이든 양자기술을 발전시키려면 전문 인력 양성이 반드시 병행돼야 합니다. 늦어질수록 해외로 인재 유출이 가속화될 우려가 큽니다. 정권에 관계없이 일관성을 가지고 미래기술을 지원하길 기대합니다.

※이슈나 정책 논의 과정의 뒷이야기를 추적해 전합니다.