2020년대 후반 상용화 시계 제시
연구 넘어 산업 준비 단계로
국내선 K-양자산업연합·포럼 출범
반도체·통신·보안 중심 대응 확대
구글의 양자 컴퓨터 시커모어(Sycamore). 사진=구글
[포인트데일리 권상희 기자] 인공지능(AI)에 이어 산업계가 다음 게임체인저로 양자컴퓨팅 기술에 주목하고 있다. 아직 AI처럼 산업 전반을 뒤흔드는 변곡점이 도래한 것은 아니지만, 글로벌 빅테크가 상용화 로드맵을 구체화하고 각국 정부와 기업이 선제 대응에 나서면서 시장의 무게중심은 연구에서 산업 준비로 이동하는 분위기다.
2일 업계에 따르면 IBM과 구글 등 글로벌 기업들은 올해를 기점으로 양자컴퓨팅이 폭발적으로 성장할 것으로 보고 있다. 산업 적용 시점은 2029년 정도로 예상되지만, 기술 개발과 생태계 구축이 선행돼야 한다는 판단에서다.
맥킨지는 글로벌 양자 센싱 시장규모가 2035년 최대 970억달러에 이를 것으로 전망했으며, 이 중에서 양자컴퓨팅이 최대 720억달러로 가장 큰 비중을 차지할 것으로 봤다.
◇반도체·보안·통신까지 중장기적으로 산업계 판도 흔들어
IBM은 2029년까지 200개의 논리 큐비트와 1억개의 양자 게이트를 처리할 수 있는 대규모 오류 내성 양자컴퓨터 'IBM 퀀텀 스털링'을 구현하겠다는 목표를 공개한 바 있다. 구글 역시 올해 양자 시대에 대비한 암호 전환 일정을 제시하며 2029년까지 자사 주요 시스템을 포스트양자암호(PQC) 체계로 전환하겠다는 계획을 내놨다. 양자컴퓨팅이 단순한 미래 기술을 넘어 실제 산업을 흔들 변수로 인식되기 시작한 셈이다.
세계 최초의 오류내성 양자컴퓨터 IBM 퀀텀 스탈링 렌더링 이미지. 사진=IBM
양자컴퓨팅은 중첩과 얽힘 등 양자역학의 특성을 활용해 기존 컴퓨터로는 장시간이 걸리는 문제를 보다 효율적으로 풀 수 있는 차세대 연산 기술이다. 다만 높은 오류율과 낮은 안정성, 대규모 확장의 어려움 등으로 인해 아직 범용 상용화 단계에 이르지는 못했다.
이 때문에 현재 시장은 당장 돈을 버는 산업이라기보다, 중장기적으로 산업 판을 바꿀 가능성에 선제 투자하는 단계로 보는 시각이 우세하다. 그러나 최근 업계가 양자컴퓨팅을 다시 주목하는 가장 큰 이유는 상용화 시계가 생각보다 빨라지고 있어서다. 특히 양자컴퓨팅 기술이 더 발달하면 현재 널리 쓰이고 있는 공개키 암호체계가 무력화될 수 있다는 'Q데이(Q-Day)'우려도 커지는 추세다.
이에 단순 컴퓨팅 성능 경쟁을 넘어 보안, 통신, 반도체, 클라우드 인프라 전반으로 양자컴퓨팅 논의가 광범위해질 수 있다는 분석이 나온다. 산업계 입장에서는 차세대 인프라 이슈인 셈이다.
구글 양자 인공지능 연구소. 사진=연합뉴스
◇한국은 생태계 중심으로 대응
국내에서는 독자적인 범용 양자컴퓨터 개발보다 양자보안, 포스트양자암호, 응용 서비스, 협력 생태계 조성에 무게가 실리고 있다.
산업통상부는 지난 1일 '2026년 제1차 K-양자산업연합 포럼'을 열고 업종별 활용 가능성과 정책 과제를 논의했다. 앞서 지난해 11월에는 공급·수요기업, 대학, 연구기관, 금융기관, 지원기관 등 34개 기관이 참여하는 'K-양자산업연합'이 출범했다.
기업들도 대응에 나서고 있다. 삼성전자는 하드웨어 기반 포스트양자암호 보안 기술 대응을 강화하고 있다. 또 삼성전자 디바이스솔루션(DS)의 시스템LSI사업부는 글로벌 기업 탈레스와 협력해 반도체를 생산 중이다.
양자컴퓨팅은 이미 열린 시장이라기보다는 곧 열릴 시장으로, 아직 폭발적 변곡점이 없고 기술적 난제도 적지 않다는 평가를 받는다. 그러나 글로벌 빅테크가 2029년을을 목표로 상용화 시간표를 제시하고, 국내에서도 생태계 구축이 본격화하고 있다는 점에서 더 이상 먼 미래의 이야기로만 보기도 어렵다.
업계 관계자는 "산업계가 양자컴퓨팅을 주목하는 이유는 지금 당장 대규모 수익이 나서가 아니라, AI 이후의 산업 지형 변화에 뒤처지지 않기 위해서"라며 "양자컴퓨팅은 아직 현재의 주력 산업은 아니지만, 기업들이 미리 발을 담가야 할 다음 시장"이라고 말했다.
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