구글이 슈퍼컴으로 100해년 걸리는 문제를 5분 만에 푸는 양자컴을 개발했다는 소식에 전세계 ICT(정보통신) 업계가 출렁거리고 있다. UN이 다가오는 2025년을 '국제 양자과학 및 기술의 해'로 정한 가운데, 세계 각국의 양자 기술 경쟁도 본격화될 전망이다.

글로벌 양자기술 시장은 2030년까지 연평균 29.2% 성장이 예상된다. 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원·미래양자융합포럼이 발간한 '2023 양자정보기술백서'에 따르면, 글로벌 양자기술(양자통신·양자센싱·양자컴퓨팅) 시장 규모는 지난해 25조 9024억에서 2030년 155조 5112억 원 규모로 성장이 전망된다.

양자 기술은 초고속 연산과 계측을 가능하게 해 기존의 디지털 연산 기반 암호 기술을 뒤집을 것으로 주목된다. 정보 보안 및 국가 안보와 직결, 미중 패권 경쟁과도 맞물려 있는 이유다.

미국은 2018년부터 ‘양자 이니셔티브법’을 제정하고, 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 지난해까지 미국 정부가 양자 기술에 투자한 금액은 1조 972억 원으로 추산되며, R&D에 매년 거의 1조 원에 이르는 금액을 투입하고 있다. 중국은 세계 최대 규모 양자연구소 설립하고, 2018년부터 지난해까지 약 19조 원을 투입하면서 자국 내 특허 출원에 열을 올리고 있다.

우리는 지난해 국가양자과학기술 원년을 선포하고, 양자과학기술 전략을 발표 기술 지원에 나서고 있다. 이동통신 3사를 중심으로 양자 통신 기술 개발도 활발해, 세계에서 세 번째로 양자암호통신을 상용화하는 성과도 거뒀다.

문제는 산업 생태계다. 우리나라는 양자 기술 구현에 필요한 대부분 소재·부품·장비를 해외에 의존하고 있다. 한국과학기술평가원은 10일 '과학기술&ICT 동향' 보고서를 통해 "특히 (우리나라는) 양자정보처리에 필수적인 LiNbO3 기판을 전량 수입 중"이라며 "양자기술의 안정적인 공급망을 구축하여 자급자족 기반을 강화하고, 이를 토대로 기술경쟁력을 확보할 필요가 있다"고 진단했다. 리튬니오베이트는 양자암호통신 분야에선 광변조기를 이용해 양자상태를 변조 및 제어하기 위한 필수 소재이다.

미국은 이미 상거래 통제 목록에 양자 정보 및 양자센싱 기술을 포함하고, 양자 관련 R&D 발명품은 미국 내 제조를 요구하고 있다. 또 양자기술뿐 아니라 관련 소재·부품·장비까지 통제하고 산업 생태계 내재화에 주력하고 있다.

염흥열 순천향대 정보보호학과 교수는 "우리는 양자 시스템을 만드는 것에 앞서가 있지만, 센서등 소재, 부품은 산업 기반이 취약해서 육성이 필요하다"면서 "반도체 핵심 소재 부분을 해외 공급망을 탈피하기 위해 노력했던 것처럼 산업 기반을 키워야 한다"고 말했다.

인력 육성도 문제다. 2023년 양자정보기술백서에 따르면 향후 2033년까지 필요한 산업계와 연구계와 양자기술 전문 인력은 3245명으로 추산되지만, 2022년 기준 현재 양자 기술 분야에 몸담고 있는 인력은 779명에 불과하다.

양자 산업 생태계를 지원할 법적 근거를 담은 '양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률'은 지난달 시행됐다. 정부는 양자를 3대 게임체인저 기술로 지정, 바이오와 인공지능(AI)처럼 국가위원회를 출범시켜 민관 지원 체계를 구성할 계획이었다. 하지만 윤석열 계엄-탄핵 정국으로 위원회 출범이 불투명해졌다. 11일 출범 예정이었던 바이오 국가위원회는 미뤄졌고, 올해 7월 출범한 대통령 직속 국가AI위원회는 동력을 잃었다.

과기정통부 관계자는 "(바이오·양자) 위원회는 당분간 실무적으로 검토할 수밖에 없는 상황인 것 같다"면서 "AI위원회도 위원회 조직 아래 민간 협의체는 작동하고 있지만, 2차 회의는 당분간 어려울 것 같다"고 말했다.