[강세 토픽] 양자 기술 테마, 아이윈플러스 +27.19%, 바이오로그디바이스 +22.46%

[뉴스봇] 양자 기술 테마가 강세다. 전일 대비 4.27% 상승세이다. 아이윈플러스 +27.19%, 바이오로그디바이스 +22.46%, 쏠리드 +5.39% 등이 테마 상승을 이끌고 있다.

✔ 양자기술 활용 산업 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 등 ✔ 양자컴퓨터, 양자 역학 이론으로 바탕으로 연산 수행 ✔ 글로벌 기업 양자컴퓨터 개발..'50년까지 345조원 시장 형성
▶ 산업 개요
양자기술이란 더이상 나눌 수 없는 에너지 최소단위인 양자(Quantum) 성질을 이용하는 기술.
양자의 중첩성·불확정성·비가역성·얽힘 원리를 활용해 실생활에 접목한 것이 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 등.
양자컴퓨터는 양자 중첩과 얽힘이라는 양자 역학의 이론을 바탕으로 연산을 수행하는 장치. 기존 컴퓨터는 정보를 일련의 0 또는 1(이진 부호)로 처리하지만, 양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 다량으로 처리.
양자컴퓨터는 중첩하는 상태에 놓이는 것이 가능한 큐비트는 확률을 기반으로 계산을 실행하기 때문에 아주 복잡한 수학적 문제를 해결할 수 있음. 즉, 양자 컴퓨터에서 구동되는 AI 시스템이 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로도 수천 년이 걸리는 작업을 단 몇 초 만에 완료할 수 있음을 의미.
이러한 양자컴퓨터는 다양한 산업을 변화시킬 것으로 전망되는 상황. 실제로 항공·우주 산업에서는 양자컴퓨터로 기하급수적인 변수를 고려하여 각 항로에 대한 최적의 대안을 결정하고 있으며, 화학 분야에서는 새로운 분자 구조의 속성과 작용을 시뮬레이션하는 용도 등으로 활용 가능. 이외 자동차, 의료·제약, 물류, 로봇, 인공지능, 금융, 보안 등 광범위한 산업도 발전시킬 수 있음.
▶ 산업 현황 및 전망
미국 보스턴컨설팅그룹에 따르면 글로벌 양자컴퓨터 시장은 2050년 2600억달러(약 345조원)까지 성장할 것으로 전망.
한국원자력연구원 첨단양자소재연구실 김재욱 박사 등이 참여한 국제 공동 연구진은 상온에서 대규모 양자 얽힘 현상을 구현할 수 있는 양자 소재 후보 물질 확인 결과를 국제학술지인 '네이처 피직스' 온라인에 게재(2023.08.17). 연구진에 따르면 터븀인듐산화물(TbInO3) 단결정에서 양자컴퓨터 소자 등에 쓰일 수 있는 양자스핀액상(QSL) 물질을 구현할 수 있음을 확인한 최초 사례.
박제근 서울대 교수 연구팀과 김성진 이화여대 교수 연구팀은 양자컴퓨터에서 활용할 수 있는 새로운 양자 상태(키타에프 모델)를 삼각격자 구조를 가진 자성 물질에서 발견하는데 성공(2023.08.29). 이전 키타에프 모델은 벌집 구조를 가진 물질에서만 나타났는데 이번에 삼각 격자 구조 자성인 반데르발스 물질에서도 확인. 삼각격자 구조를 가진 물질은 양자상태를 가질 때 다양한 양자현상이 나타날 수 있는 것은 이론적으로 알려져 있었지만 실제 물질에서 구현된 건 이번이 처음. 해당 연구 결과는 국제학술지인 '네이처 피직스'에 게재.
또한 한국 연구진이 기존 양자컴퓨터와 설계 방식이 다른 새로운 양자컴퓨터 플랫폼을 처음 개발하기도. 안드레아스 하인리히 양자나노과학 연구단장(이화여대 석좌교수) 연구팀은 국제공동연구를 통해 세 개의 전자스핀으로 여러 개의 큐비트 시스템을 구현하는 데 성공, 연구 결과를 국제학술지 '사이언스'에 게재(2023.10.06). 지금까지 나온 양자비트(큐비트) 중 가장 작아.
UNIST 전기전자공학과 이종원 교수팀은 전기로 제3 고조파를 조절할 수 있는 '비선형 광학 메타표면'을 개발. 차세대 양자 센서와 양자 통신 광원 등에도 활용 가능하다고 밝혀. 연구 결과는 광학 분야 최고 권위 학술지 '빛: 과학과 응용'에 논문으로 게재(2024.07.17).
글로벌 기업들과 각국은 양자컴퓨터 개발에 적극 나서는 추세. 양자컴퓨터 개발에 앞서 있는 IBM은 '16년 5월, 5큐비트 수준의 범용 양자컴퓨터를 발표. '21년에는 127큐비트 이글 프로세서를 선보임. IBM은 1000큐비트 이상의 양자시스템을 개발하면 슈퍼컴퓨터를 완전히 뛰어넘을 수 있다고 내다보고, '23년 1121큐비트 프로세서 '콘도르'를 출시.
구글은 '24년 최신 양자칩 '윌로우'를 발표. 현존하는 슈퍼컴퓨터 중 가장 우수한 제품으로 꼽히는 프론티어에 주문했을 때 10자 년이 걸리는 복잡한 계산 문제를 5분 이내에 풀어. '29년까지 완전한 시스템을 선보일 계획.
메르세데스 벤츠 그룹은 양자컴퓨터를 기반으로 리튬-황 배터리 화학적 구조를 최적화해 배터리 성능을 개선할 계획이며, JP모건은 거래전략 개선과 재무 리스크 분석을 위해 양자컴퓨터를 연구 중.
국내에서는 SK텔레콤이 '11년부터 양자기술연구소를 설립해 연구 본격화 중. 삼성전자는 미국 양자컴퓨터 스타트업 '아이온큐'에 투자하며 협업 강화. 포스코홀딩스도 프랑스 양자컴퓨터 개발 기업인 파스칼사, 큐노바사와 양자컴퓨터 기술 개발 협력(2023.06.29).
과기부는 민간 중심 양자정보기술 분야 글로벌 사실표준화 기구 '퀸사'를 출범(2024.08.13). 퀸사는 양자통신, 양자컴퓨팅, 양자센싱 등 세부 기술별 국제표준안 개발을 위해 협력하는 단체로 SK텔레콤, KT, LG유플러스, LG전자, 포스코, LIG넥스원 등 107개의 국내 기업 가입. 또한 정부는 2032년까지 1000 양자비트(큐비트)급 고성능 양자컴퓨터를 개발하는 '양자과학기술 플래그십 프로젝트' 사업을 2025년부터 착수.
한편, 양자통신 분야는 국내외 주요 통신사 간 선점 경쟁이 치열. 양자통신 시장은 2027년 21억달러(2조7700억원) 이상이 될 것으로 전망. 양자센서 시장도 2027년 20억3000만달러(2조6800억원) 이상 성장할 것으로 추산. 특히 양자 자기장 센서(45.7%)와 원자시계(30.6%) 등 위주로 시장 형성이 이뤄질 것으로 예상(출처: 과학기술정보통신부).