2024 양자정보기술 백서: 양자정보기술의 현재와 미래를 탐구하다

1. 요약

• 2024 양자정보기술 백서는 양자정보기술의 중요성과 최근 산업 동향을 체계적으로 정리하며, 특히 한국의 양자정보기술 발전 방향을 제시합니다. 양자정보기술은 현대 사회에서 단순한 기술을 넘어 경제의 전반에 걸쳐 혁신을 주도할 잠재력을 가지고 있습니다. 기존의 classical 컴퓨터 시스템을 넘어 더 빠르고 효율적인 문제 해결을 가능하게 하는 양자컴퓨터와 양자통신 기술은 화학 및 재료 과학 분야는 물론, 인공지능 및 생명과학 분야에도 광범위한 응용 가능성을 기여하고 있습니다. 이러한 기술적 진보는 한국이 양자정보기술 시장에서 세계적으로 경쟁력을 갖추도록 도와줄 것입니다.

• 2024 백서는 또한 한국의 양자정보기술 산업화를 위한 권고사항을 포함하여, 양자기술의 경제적 가치와 함께 산업화 모델을 제시합니다. 양자 통신과 양자 센서 분야에서의 발전은 다양한 산업으로의 확장을 지원하며, 이는 고급 인력에 대한 수요를 증가시키고 새로운 일자리를 창출하는 데 기여할 것입니다. 아울러, 이번 백서는 과학기술정보통신부와 양자산업생태계 지원 센터의 협력을 통해 양자기술에 대한 사회적 공감대를 더욱 확대하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

• 마지막으로, 2024 양자정보기술 백서는 여러 산업 분야에서 양자기술이 어떻게 적용될 수 있는지를 명확히 설명하며, 업계 및 연구 커뮤니티가 파트너십을 통해 실질적인 기술적 혁신을 달성할 수 있음을 강조합니다. 이는 특히, 양자 기술의 현재와 미래를 함께 만들어갈 기회를 제시하며, 한국의 양자정보기술이 글로벌 무대에서 중요한 위치를 차지할 수 있도록 하는 방향을 제안합니다.

2. 양자정보기술의 중요성과 백서 발간 배경

• 2-1. 양자기술의 경제적 가치

• 양자기술은 현대 산업계에서 혁신적인 변화를 가져올 기술로서, 다양한 분야에서 활용될 가능성을 가지고 있습니다. 양자컴퓨터와 양자통신은 기존의 클래식 컴퓨터 시스템보다 빠르고 효율적인 문제 해결 방식으로 인식되고 있습니다. 예를 들어, 화학 및 재료 과학 분야에서 어렵고 복잡한 분자 구조를 분석하거나 최적화하는 데 필요한 계산을 신속히 수행할 수 있는 기회가 열리게 됩니다. 이러한 속성 덕분에 양자정보기술 시장은 2023년 25조 9, 024억 원 규모로 시작해 2030년에는 155조 5, 112억 원으로 성장할 것으로 예상되며, 이는 국내외 경제에 미치는 긍정적인 영향을 예고합니다. 또한, 이와 같은 기술 혁신은 고급 인력에 대한 수요 또한 증가시키며, 결국 양자 기술 관련 산업의 발전과 함께 일자리를 창출하는 데 기여할 것입니다.

• 2-2. 2023 양자정보기술 백서 개정판 소개

• 2023 양자정보기술 백서는 과학기술정보통신부와 양자산업생태계 지원 센터의 협력으로 발간되었습니다. 이 백서는 양자기술과 양자산업의 최신 동향을 반영하여 사용자에게 통합된 정보를 제공합니다. 개정판에서는 양자 인터넷과 양자 컴퓨터 소프트웨어의 발전과 혁신을 포함하여, 메모리와 리피터 등 양자 상태를 전송하는 내용이 새롭게 추가되었습니다. 무엇보다도 백서는 디지털화되어 쉽게 조회할 수 있도록 구현됐으며, 이는 사용자들에게 양자정보기술의 접근성을 크게 향상시키는 계기가 됩니다. 과거의 백서는 양자기술에 대한 사회적 공감대를 확대하기 위한 기초 자료였으나, 이번 개정판은 더욱 전문적인 내용으로 다듬어져 관련 종사자뿐만 아니라 일반 대중에게도 유용한 지침서로 자리매김할 것입니다.

• 2-3. 2024 양자정보기술 백서의 의미

• 2024 양자정보기술 백서는 한국 양자기술의 발전 방향을 정립하는 중요한 문서로서, 서술된 분석과 데이터는 한국이 글로벌 양자기술 거점으로 성장하는 데 필요한 기초 자료를 제공합니다. 이 백서는 양자정보기술의 중요성을 재조명하고, 현시점에서 우리가 나아가야 할 정책적 방향성을 제시합니다. 특히, 백서는 성장을 위한 부문별 양자기술 활용 모델을 제시하고, 각 산업분야에서 양자기술이 어떻게 일상적으로 적용될 수 있는지를 설명합니다. 더불어, 양자기술에 대한 연구 및 교육의 필요성을 강하게 강조하여, 협력하는 기관들이 지속적으로 인력을 양성하고 연구를 해 나가야 함을 알리고 있습니다. 이러한 배경을 통해 한국이 올바른 방향으로 양자기술을 산업화하고, 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖출 수 있도록 돕는 길잡이 역할을 할 것입니다.

3. 2024 양자정보기술 백서의 주요 내용

• 3-1. 양자산업의 최신 동향

• 2024 양자정보기술 백서는 양자정보기술과 산업의 최신 동향을 체계적으로 정리하였으며, 이는 양자기술의 발전을 촉진하는 데 기여하고자 합니다. 이 백서는 특히 양자인공지능과 양자기계학습의 동향을 포함하여, 국내외 정책 및 리서치 동향에 대한 세부 사항을 제시하고 있습니다.

• 양자산업의 최신 동향에 따르면, 유럽연합(EU)은 '전략연구산업아젠다 2030'을 발표하여 양자 연구 및 산업 로드맵을 통합 제시하였고, 한국은 '양자기술산업법'을 시행하여 국내 산업화를 위한 기반 강화를 도모하고 있습니다. 이러한 정책은 국제적으로도 중요한 변화로 평가됩니다. 특히, NIA의 양자 테스트베드 구축 노력은 국내 양자 기업들과의 협업을 통해 양자 기술의 실제 적용 가능성을 높이고자 하는 의지를 반영하고 있습니다.

• 분야별 연구개발 동향에서는 양자통신 기술의 한계 및 오류 정정 기술들이 포함되어 있으며, 이는 기술의 신뢰성과 안정성을 높이는 데 필수적입니다. 예를 들어, 양자중력센서 및 시간·주파수 센서 연구의 최신 결과가 현행화되었습니다. 이러한 기술들은 고도의 정밀성이 요구되는 분야에 응용될 수 있습니다.

• 3-2. 양자인공지능 및 양자기계학습

• 양자인공지능과 양자기계학습은 양자정보기술의 가장 최근의 응용 분야로, 매우 주목받고 있습니다. 2024 백서에서는 이러한 기술들이 어떻게 발전하고 있는지를 조망하고 있습니다. 전통적인 인공지능 기술이 해결하기 어려운 문제들을 양자컴퓨터가 신속하게 처리할 수 있다는 점에서, 양자인공지능은 큰 기대를 받고 있습니다.

• 특히, 양자-고전 하이브리드 알고리즘 연구는 양자 컴퓨터의 계산 역량을 극대화하고, 이와 연관하여 단백질 구조 예측 모델을 개발하는 사례가 도출되었습니다. 클리블랜드 클리닉과 IBM이 협력하여 이를 실현한 사례는 양화학 및 생명과학 분야에서의 응용 가능성을 드러냅니다.

• 3-3. 국내외 정책 동향

• 국내외 양자정보기술의 정책 동향은 전 세계적으로 양자 산업의 발전을 위한 치열한 경쟁을 반영하고 있습니다. 2024 양자정보기술 백서에 따르면, 한국은 '양자기술산업법'의 시행 외에도, 유럽연합의 정책 및 아젠다 발표에 발맞추어 다양한 법제도와 정책을 마련하고 있습니다.

• 또한, NIA는 실질적인 산업화를 위해 양자 기술 생태계를 지원하기 위한 여러 사업을 진행하고 있으며, 양자정보기술 관련 인력 양성을 위해 박사 및 연구인력을 대상으로 한 전수조사를 실시하여 643명의 양자기술 핵심 인력을 확보하고 있습니다. 이는 산업의 발전과 지속 가능한 성장을 위한 필수적인 인재 양성 전략으로 평가됩니다.

4. 한국의 양자정보기술 발전 방향

• 4-1. 양자 정보기술의 산업화 방안

• 양자 정보기술 산업화는 한국의 미래 신성장 동력이 될 것입니다. 양자 기술은 고전적인 정보 처리 방법으로는 해결할 수 없는 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있기 때문에, 이를 활용한 산업화가 필수적입니다. 2024 양자정보기술 백서에서는 양자 통신, 양자 컴퓨팅, 양자 센서 등 다양한 분야의 산업화 가능성을 구체적으로 제안하고 있습니다. 특히, 미국 내에서 확산되고 있는 양자내성암호와 같은 기술들은 한국 기업이 새로운 시장을 선도할 수 있는 기회를 제공합니다.

• 양자 산업화의 구체적인 방안으로는 스타트업과 중소기업을 대상으로 한 연구개발(R&D) 지원 확대가 필요합니다. 또한 기업들이 양자 기술을 신속하게 도입하고 활용할 수 있도록 기술적 지원 및 컨설팅 서비스를 제공해야 합니다. 이러한 지원은 산학연 협력을 통해 이루어질 수 있으며, 이를 통해 실질적인 산업 모델을 창출하고 경제적 가치를 극대화해야 합니다.

• 4-2. 양자 인력 양성을 위한 전략

• 양자 정보기술의 발전을 위해서는 전문인력을 확보하는 것이 가장 중요합니다. 2024 양자정보기술 백서에서는 현재 국내에서 양자 기술 분야에 종사하는 인력이 약 643명으로 조사되었으며, 이는 전년 대비 240명 증가한 수치입니다. 하지만 여전히 충분한 인력이 양성되지 않고 있는 현실입니다.

• 따라서, 대학 및 연구 기관에서는 양자 정보기술 관련 커리큘럼을 강화하고, 산학 협력을 통해 실무 경험을 쌓을 수 있는 프로그램을 개발해야 합니다. 또한, 해외 유수의 양자 관련 교육 프로그램과의 협력도 필요합니다. 이런 교육 체계의 정비는 양자 기술 분야에 진입하고자 하는 신진 연구자들과 기업 관계자들에게 필수적인 밑거름이 될 것입니다.

• 4-3. 국내 기업과 연구 기관의 역할

• 한국의 양자 정보기술 분야에서 기업과 연구 기관의 협력이 매우 중요합니다. 양자 정보기술의 복잡성과 빠른 발전 속도는 기업 단독의 노력만으로는 극복하기 어렵기 때문입니다. 따라서, 기업들은 연구 기관과 협력하여 최신 연구 성과를 실현 가능한 제품 및 서비스로 전환해야 합니다.

• 2024 양자정보기술 백서에서는 특히 NIA(한국지능정보사회진흥원)와 같은 기관의 역할을 강조하며, 이들이 제공하는 기술 지원과 산업화 지원 사업이 기업의 양자 기술 활용에 큰 도움이 될 것이라고 보고하고 있습니다. 이러한 협력은 양자 기술의 실제 적용을 가능하게 하여, 궁극적으로 한국의 양자 산업을 글로벌 경쟁력 있는 분야로 탈바꿈시킬 수 있을 것입니다.

결론

• 양자정보기술의 발전은 향후 사회에 중대한 영향을 미칠 것으로 전망됩니다. 한국이 글로벌 양자정보기술 강국으로 성장하기 위해서는, 지속적인 연구 개발과 함께 체계적이고 실질적인 인력 양성이 필수적입니다. 2024 양자정보기술 백서에서 제안한 정책 방향과 산업화 모델들은 이러한 목표를 달성하기 위한 중요한 기반이 될 것입니다.

• 특히, 양자 기술의 실질적인 적용 가능성을 높이기 위한 다양한 전략과 프로그램을 통해 기업과 연구기관의 협력을 강화해야 합니다. 이는 한국이 양자정보기술 분야에서 경쟁력을 유지하고, 나아가 선도하는 역할을 합니다.

• 마지막으로, 양자기술의 연구와 교육은 개인의 발전뿐만 아니라 국가 전체의 기술 혁신 역량을 제고하는 데 기여할 것입니다. 그러므로 양자정보기술에 대한 지속적인 투자와 관심이 필요하며, 이는 한국의 미래 성장 동력을 창출하는 핵심 요소가 될 것입니다.

용어집

• 양자정보기술 [전문 용어]: 양자역학의 원리를 기반으로 하는 정보 처리 기술로, 양자컴퓨터와 양자통신 등의 분야를 포함합니다.

• 양자컴퓨터 [전문 용어]: 양자의 슈퍼포지션과 얽힘을 이용하여 정보를 처리하는 컴퓨터로, 기존 컴퓨터보다 더 빠르고 복잡한 문제를 해결할 수 있습니다.

• 양자통신 [전문 용어]: 양자 정보를 이용한 통신 기술로, 데이터 전송의 보안성과 효율성을 높이는 방법입니다.

• 양자인공지능 [전문 용어]: 양자컴퓨터를 활용한 인공지능 기술로, 전통적인 인공지능이 해결하기 어려운 문제를 신속하게 해결하는 가능성을 지닙니다.

• 양자기계학습 [전문 용어]: 양자컴퓨터를 기반으로 한 기계학습 기술로, 대량의 데이터를 처리하여 학습할 수 있는 혁신적인 방법을 제공합니다.

• 양자내성암호 [전문 용어]: 양자컴퓨터의 공격에도 안전성을 보장하는 암호 기술로, 보안의 새로운 기준을 제시합니다.

• 산학연 협력 [전문 용어]: 산업, 학계, 연구 기관 간의 협력 체계로, 새로운 기술 개발과 인재 양성을 목표로 합니다.

• 정책 방향성 [전문 용어]: 특정 분야의 발전을 위한 정부 또는 기관의 전략적 방침으로, 양자정보기술 산업화에 있어 중요한 역할을 합니다.

• 양자기술산업법 [전문 용어]: 양자정보기술의 산업화를 촉진하기 위한 법률로, 국내 양자 기술 발전에 기여하는 기반을 마련합니다.

출처 문서

• 양자과학기술 및 양자산업 전반을 담은 ‘2023 양자정보기술 백서(개정판)’발간https://www.nia.or.kr/site/nia_kor/ex/bbs/View.do?cbIdx=90549&bcIdx=26210&parentSeq=26210
• "양자 산업동향부터 소부장 생태계까지"…2024 양자정보기술백서https://v.daum.net/v/20241230091643515
• [신간] "양자 산업동향부터 소부장 생태계까지"…2024 양자정보기술백서http://www.hitech.co.kr/news/articleView.html?idxno=40952
• NIA, '2024 양자정보기술 백서' 발간...양자AI, 양자머신러닝 동향 및 전망 추가https://www.aitimes.kr/news/articleView.html?idxno=33413
• 양자기술 및 양자산업 전반을 담았다!...NIA, ‘2023 양자정보기술 백서’ 개정판 발간https://www.aitimes.kr/news/articleView.html?idxno=29893
• NIA, 양자산업의 현재와 미래 담은 '2024 양자정보기술 백서' 발간 < 발표 < TODAY < 기사본문 - 양자신문https://www.quantumtimes.net/news/articleView.html?idxno=54588