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내일신문

[기고]

양자정보통신 연구개발, 정부가 주도해야

등록 : 2018-10-05 07:59:33

이재학 정보통신기술진흥센터 미래통신전파PM

국민의 일상과 사회시스템 전반이 네트워크에 연결됨에 따라 안전한 통신은 그 중요성이 점점 증가하고 있다. 양자역학의 원리에 의해서 도청이나 감청이 절대적으로 불가능한 양자암호는 TV광고에서도 언급되어 많은 사람들에게 알려져 있고 차세대 보안기술로 각광을 받고 있다. IBM 구글 인텔 마이크로소프트 등 거대 IT기업들은 양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨터로 1년 걸리는 소인수 분해를 30분에 해결하는 성능을 지니고 있어 전문연구 분야는 물론이고 실생활에서도 큰 영향력을 발휘할 것으로 전망한다. 이 때문에 양자컴퓨터 개발에 박차를 가하고 있다.

한편으로는 비관적인 의견도 많이 있다. 양자암호통신을 상용화하기 위한 경제성을 확보해야 하고 용도의 확장성에 대해서도 회의적인 의견도 많다. 양자컴퓨터가 상용화되려면 예상보다 긴 시간이 필요하며 양자컴퓨터가 슈퍼컴퓨터보다 우수한 성능을 보이는 것은 제한된 몇 개의 알고리즘에서라는 주장도 있다.

양자활용기술은 미래 먹거리

양자정보통신은 양자역학적 특성을 정보통신기술에 적용하기 위해 양자상태를 생성하고, 전송·저장·처리하며, 측정하고 분석하는 기술이다. 양자통신은 송신자와 수신자 사이에 공유된 얽힘과 고전 통신기술의 도움으로 양자정보를 전달하는 기술이다. 양자상태를 활용해 정보통신 인프라의 보안성을 강화하고 양자기기간 네트워크를 구성, 통신을 지원하는 기술을 포함한다.

양자센서·이미징은 현재의 센서·이미징보다 더 나은 민감도와 분해능을 얻기 위해 양자 얽힘과 같은 양자 특성을 활용하는 기술로 기존 센서·이미징의 정밀도를 획기적으로 개선하고 새로운 초정밀 양자 센서·이미징 산업을 창출할 수 있는 기술을 포함한다. 양자컴퓨팅은 양자얽힘, 중첩 등과 같은 양자역학적 현상을 이용한 컴퓨팅 기술로 기존 슈퍼컴퓨터의 정보처리 한계를 극복하여 인공지능, 빅데이터 처리, 신약 개발 등에 적합한 기술을 포함한다.

이같은 가능성 때문에 선진국들은 양자암호통신, 양자센서·이미징, 양자컴퓨터를 아우르는 양자정보통신 분야에 대규모 투자를 계획하고 있다. 중국은 2020년까지 76억위안(1조2000억원)을 들여 양자국가연구소를 신규 건설하기로 했다. 유럽연합은 양자역학을 만들어낸 유럽이 양자기술 주도권을 뺏길 수 없다는 기치아래 내년부터 10년 동안 10억유로(1조3000억원)를 투입한다. 미국은 내년부터 4년간 11억달러(1조2000억원)를 투입해 양자정보통신의 개발 및 산업화, 산업인력 양성 등을 지원한다.

기술의 파급효과나 관심도에 비해 현재 양자정보통신 관련 기업 수, 기업별 투자 규모는 크지 않다. 국내의 양자정보통신에 대한 인력 수요는 증가하고 있으나 국내 산업 및 연구기반이 취약해 고급인력이 부족한 상황이다. 물리학 암호학 수학 전자통신 등 다양한 융합지식이 요구되며, 특별히 공학계와 물리학계 사이에 긴밀한 협업이 필요하다.

선제적 연구개발계획 수립해야

양자정보통신의 미래에 대한 비관적인 전망이 있기는 하지만 미래를 이끌어나갈 기술인 것은 확실하다. 미래의 먹거리가 될 것임에 틀림이 없다. 정부의 주도하에 장기적으로 접근해야 한다.

양자정보통신기술은 기초 단계이므로 벤처기업이 대학, 연구소와 함께 성장할 수 있는 생태계의 조성이 필요하며, 민간기업의 투자가 어렵기 때문에 정부 주도의 지원정책이 필요하다. 양자통신시스템을 구현함에 주요 요소기술 확보를 통해 실제 환경에 적용하고 시연함으로써 양자통신시스템의 중요성에 대해 최종 사용자에게 확신을 줄 수 있는 방안을 마련하고 관련 산업의 성숙을 도모해야 한다. 양자 센서·이미징을 실용화하고 신뢰성 향상을 위해 기초과학분야 원천연구를 기반으로 국내에 확보된 공학적 응용기술이 접목되는 융합형 연구개발을 추진해야 한다. 양자컴퓨팅 분야는 전문연구기관 등에 전략적 투자를 해 핵심인력과 전문기술 확보해야 하며 선도국 연구개발 방향 분석을 통해 선제적인 연구개발 계획을 수립해야 한다. 아무리 혼란스러워도 정부의 연구개발 정책에 양자정보통신기술이 주요한 분야가 되어야 함에는 이견이 없을 것이다.

이재학 정보통신기술진흥센터 미래통신전파PM

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