국제연합기구 유엔은 양자역학 탄생 100주년을 기념해 올해를 '세계 양자과학기술의 해'로 공식 지정했다. 양자 분야의 중요한 전환점이 될 이 시기, 한양대학교가 양자 기술의 집단·융합 연구를 본격화하며 미래 비전을 세웠다. 한양양자과학기술연구원의 이광걸 연구원장은 양자 분야 융합 연구가 미래산업의 패러다임을 바꿀 것이라 말했다. 

(글=김현지 / 사진=손초원)

■ 2025년은 양자역학의 새로운 전환점

1925년, 당시 23세였던 독일의 젊은 물리학자 베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg)가 기존의 고전 물리학과는 완전히 다른 방식의 이론, 이른바 ‘행렬역학’을 발표했다. 이 논문은 양자현상을 수학적으로 엄밀히 설명한 최초의 체계적 접근이자 현대 양자역학의 출발점이 됐다. 그리고 곧이어 일반인들에게도 널리 알려진 슈뢰딩거 방정식이 발표됐다. 1925년은 양자역학이 하나의 독립된 물리학 이론으로 자리 잡은 상징적 원년이다. 그렇게 어느덧 100년이 흘렀다. 

"올해는 유엔이 정한 '세계 양자과학기술의 해'이자, 세계 최대 IT·가전 전시회인 CES에 처음으로 '양자컴퓨팅' 부문이 독립 전시관으로 개설된 해입니다. 글로벌 기술산업계 전반에 커다란 반향을 일으키며 양자 관련 주식과 기업이 주요 화두에 올랐죠. 이는 단순한 이벤트가 아니라, 글로벌 패권을 둘러싼 국가 간 양자 기술 경쟁의 본격화를 알리는 신호탄입니다."

이광걸 연구원장은 2025년이 전 세계가 양자 기술의 중요성을 공식 선언한 해라고 강조했다. 양자 기술은 원자, 전자, 빛과 같은 극미세 입자들이 따르는 양자역학의 원리에 기반한 기술이다. 일반 대중이 양자 기술을 인식한 지는 얼마 되지 않았지만, 사실 양자 기술은 이미 인류의 삶에 큰 영향을 미쳐 왔다. 우리가 일상에서 사용 중인 레이저나 반도체, 컴퓨터 등이 모두 양자역학의 제1세대 결과물이다. 최근 이슈가 되는 것은 제2세대 양자 기술이라 할 수 있다. '중첩'과 '얽힘' 같은 양자 고유의 성질을 정보 처리에 직접 활용하는 기술이다.

“양자컴퓨터는 기존 컴퓨터가 0과 1 중 하나만 저장하는 것과 달리, 0과 1을 동시에 표현하는 큐비트를 이용합니다. 지금의 컴퓨터보다 훨씬 빠른 연산이 가능해 신약 개발, 신소재 탐색, 복잡한 최적화 문제, 암호 해독 등에서 혁신적인 변화를 일으킬 수 있죠. 양자통신은 원천적으로 도청이 불가능한 보안 기술로 국가 안보, 금융, 외교, 우주통신 등 고신뢰 통신이 필수적인 분야에서 핵심 인프라로 자리매김할 것입니다. 양자센싱은 기존 센서보다 훨씬 정밀한 측정이 가능해 의료, 국방, 항법 등의 분야에서 주목받고 있어요.”

■ 국가 안보와 직결되는 토토사이트 더베이 기술

양자 기술은 학문적 연구를 넘어 미래산업을 바꿀 기술 변혁의 큰 파도로 넘실대고 있다. 국가 안보와 산업 주도권 확보를 위한 핵심 전략기술로서 치열한 경쟁의 무대에 올랐다. 방아쇠를 당긴 것은 1994년 피터 쇼어(Peter Shor)가 발표한 쇼어 알고리즘(Shor’s algorithm)이다. 전 세계의 국가, 기관, 기업이 가장 널리 사용하는 암호체계 ‘RSA시스템’이 양자 기술로 쉽게 파훼될 가능성을 제시함으로써 모두의 위기감을 고조시켰다. 현재 세계 양자 기술 시장 규모는 약 360억 달러(약 48조 원)인데, 갈수록 더 커질 것으로 전망된다. 

“미국은 국가 차원의 양자 이니셔티브를 중심으로 2029년까지 10년간 33억 달러(약 5.4조 원)를 투입하며 정부와 민간의 긴밀한 협력을 추진하고 있습니다. 중국은 양자과학기술국가연구소 건설에만 100억 위안(약 1.8조 원)을 투자했고, 양자위성과 양자암호통신망 구축 등에서 빠르게 실용화 단계에 진입했어요. 유럽연합과 일본도 대규모 예산을 배정해 양자 생태계 구축에 속도를 내고 있죠. 우리나라도 최근 관련 법을 제정(2024년 11월 1일 실행)하고, 2035년까지 민관 합동 3조 원 이상 투자 계획을 수립한 바 있습니다. 목표는 양자컴퓨팅·인터넷·센싱 기술 자립입니다.”

이광걸 연구원장은 IBM이나 구글, 마이크로소프트, 아마존 같은 글로벌 빅테크 기업도 연간 수천억 원 규모의 투자를 단행하며 차세대 토토사이트 더베이컴퓨팅 플랫폼 선점 경쟁에 나섰다고 설명했다. 통신, 보안, 센서 분야 기업들도 적극적인 움직임을 보이고 있다. 이처럼 전 세계적으로 토토사이트 더베이 기술 연구가 확대되는 가운데, 한양대는 HY-집단융합연구원의 핵심 축 중 하나로 한양토토사이트 더베이과학기술연구원을 설립했다.

“한양대의 집단융합연구원 출범은 매우 시의적절하고 전략적인 결정입니다. 특히 양자 기술은 자연과학, 전자공학, 재료과학, 컴퓨터공학 등 다양한 학문이 긴밀하게 융합돼야 실질적인 진전을 이룰 수 있는 분야예요. 학문 간, 기술 간 장벽을 뛰어넘는 협력 체계가 필수적이죠.”

이광걸 연구원장은 한양양자과학기술연구원이 다양한 분야의 연구자들이 한자리에 모여 양자 기술을 연구하는 융합 기반 플랫폼이라고 밝혔다. 연구원 소속으로 5개의 센터가 구성돼 있는데 이중 △양자컴퓨팅 센터 △양자센싱 및 계측 센터 △양자정보 및 양자물질 센터는 서울캠퍼스에, △양자 네트워크 및 보안 센터 △양자 활성화 기술 센터는 ERICA캠퍼스에 설치됐다. 현재 물리학, 수학, 화학, 전자공학, 경영학, 컴퓨터공학, 반도체, 소재 분야 교수진 및 전문연구원 30여 명이 함께하고 있다. 한양양자과학기술연구원은 전담 공간과 인력 구성을 단계적으로 확대할 계획이다. 이미 2개의 대형 국책사업에 참여하고 있으며, SDT와 현대자동차 등 양자 기술을 보유한 유망 스타트업, 대기업과의 협력도 확대해 나가는 중이다. 연구원 운영에는 정부 및 산업체 연계 과제를 바탕으로 한 수백억 원 규모의 예산과 대학 본부의 초기 운영 지원금(3년간 4.5억 원 지원, 2025년에는 1억 원 추가 지원)이 투입될 예정이다. 

■ 토토사이트 더베이 원천기술 확보에 이바지할 것

“양자 기술 분야에서 선도적인 연구를 수행하고, 우수한 인재 배출과 성공적인 기술 이전을 통해 자립화를 실현하며, 세계 수준의 경쟁력을 갖춘 양자 기술 연구기관으로 자리매김하는 것이 한양양자과학기술연구원의 비전입니다. 이를 위해 학계, 산업계, 정부 간 협력을 강화하고, 연구·교육·창업을 아우르는 혁신 생태계를 구축하려 합니다.”

한양대는 국내에서 토토사이트 더베이 과학기술 분야를 선도적으로 개척해 온 연구자들이 다수 포진한 대학이다. 토토사이트 더베이광학, 토토사이트 더베이센싱, 토토사이트 더베이컴퓨팅, 토토사이트 더베이암호 등 다양한 세부 분야에 걸쳐 기초과학과 응용기술을 아우르는 연구 역량을 보유하고 있다. 교수진 간의 융합적 협력 문화가 잘 정착된 점도 큰 강점이다. 이러한 기반 위에서, 서울과 ERICA 두 캠퍼스의 역량을 결집해 설립된 한양토토사이트 더베이과학기술연구원은 우리나라의 토토사이트 더베이 기술 전략에 실질적으로 기여할 융합형 연구 허브로 성장할 전망이다.

“양자 기술은 국가 전략기술이자 학문적 깊이와 기술적 실용성을 동시에 요구하는 분야입니다. 그런 점에서, 한양대는 학문 간 장벽을 넘는 유연한 연구 문화와 산학협력의 전통, 그리고 캠퍼스 간 협업 기반을 바탕으로 대한민국 양자 기술 발전의 핵심 축 중 하나로 자리매김할 것입니다.” 

양자 기술은 아직 낯설고 어렵게 느껴진다. 하지만 지금 우리가 일상적으로 사용하는 인터넷, 스마트폰, GPS 역시 불과 수십 년 전만 해도 상상하기 어려운 기술이었다. 양자 기술 또한 그렇게 우리의 미래를 바꾸는 핵심기술이 될 것이다. 한양대는 그 변화의 한복판에서, 양자 시대를 이끌어갈 준비를 하고 있다. 

“한양양자과학기술연구원이 추진하고 있는 연구와 도전은 단지 과학자들만의 일이 아니라, 우리의 일상과 미래를 위한 일입니다. 양자 시대는 결코 멀지 않았습니다. 그리고 그 문을 여는 데 한양이 앞장서고 있죠. 한양인들이 학문과 기술의 최전선에서, 그 도전의 여정에 함께해 주길 바랍니다.”