“美 대중제재가 오히려 中 기술자립 가속화

”2025년도 제3회 한중과기포럼 개최

'중국 양자컴퓨터의 혁신과 성과' 주제

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 2025년도 제 3회 한중과기포럼에서 '중국 양자컴퓨터의 혁신과 성과 '에 대해 강연하는 김기환 교수. [이나연 재외기자]한중과학기술협력센터(KOSTEC, 센터장 김준연)는 지난 8월3일 오후, 베이징시 차오양구에 소재한 한중과기협력센터 회의실에서 '2025년도 제3회 한중과기포럼'을 개최했다. 

이번 포럼은 칭화대학교 물리학과 김기환 교수를 연사로 모셨다. 김 교수는 ‘중국 양자컴퓨터의 혁신과 성과’를 주제로 발표했다. 

이진수 주중한국대사관 과기정통관은 환영사를 통해 “양자기술은 이제 더 이상 특정 분야에 한정되지 않고, 과학·IT는 물론 외교와 산업 전반에서 영향력을 발휘하는 핵심 기술로 자리 잡고 있다”고 강조했다. 이어 “양자라는 개념이 여전히 생소하고 어려울 수 있지만, 지금이야말로 기술 흐름을 이해하고 따라가는 노력이 필요한 시점”이라며, 이번 포럼이 양자기술의 의미와 전망을 폭넓게 조망하는 자리가 되기를 기대한다"고 밝혔다.         

 2025년도 제 3회 한중과기포럼에서 환영사하는 주중한국대사관 이진수 정보통신과기관. [사진 이나연 재외기자]김기환 교수는 양자컴퓨터에 대해 기존 컴퓨터의 이진법 구조와 달리, 양자역학의 중첩(Superposition)과 얽힘(Entanglement) 현상을 활용해 데이터를 처리하는 혁신적인 계산 방식이라고 설명했다. 이러한 양자컴퓨팅 방식은 고전적 컴퓨터로는 해결이 어려운 복잡한 문제들을 빠르게 처리할 수 있는 가능성이 있다고 강조했다.

이어 양자컴퓨터의 계산 능력을 설명하는 개념인 BQP(Bounded-error Quantum Polynomial time)를 소개하며, 소인수분해와 이산 로그 문제와 같은 난제를 해결할 수 있는 대표 사례를 설명했다. 특히 2019년 구글이 53큐빗 양자컴퓨터로 1만 년 걸릴 계산을 200초 만에 수행한 ‘양자우월성’ 실험과, 이를 추격한 중국과학기술대의 유사 실험 사례를 통해 중국의 기술격차 축소가 가시화되고 있다고 설명했다.

또한 김 교수는 양자기술이 아직 상용화 초기 단계에 있으며, 암호 해독, 신약 개발, 신소재 탐색 등에서 높은 응용 가능성이 있다고 내다봤다. 김 교수는 또한 현재 양자컴퓨팅 기술은 아직 상용화 경로가 확정되지 않은 초기 기술(early-stage technology)에 해당한다고 언급했다. 양자컴퓨팅과 같이 기술 발전의 초기 단계에 있는 경우에는 예기치 않은 새로운 플랫폼의 부상이 기술 판도를 바꿀 수 있다고 지적했다. 대표적인 사례가 최근 주목받고 있는 중성원자 기반 양자컴퓨터로서 2023년까지만 해도 주목받지 못했으나, 하버드대 연구팀이 이 플랫폼을 통해 양자 에러 보정 능력을 개선한 성과를 발표하면서, 기존 기술의 한계를 보완할 수 있는 대안으로 부상하고 있으며, 최근 중국 연구기관들도 해당 플랫폼에 적극 진입 중이라고 소개했다.

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김 교수는 미국의 대중 제재가 오히려 중국의 기술 자립을 가속화하는 계기가 되고 있다고 진단했다. 양자 하드웨어 개발에 필요한 핵심 부품 중 하나인 극저온 냉동기(cryogenic refrigerator)의 경우, 미국·유럽의 수출 규제 이후 중국 정부가 집중적으로 대체품 개발을 지원한 결과, 2년 만에 국산화에 성공했다고 설명했다. 마이크로웨이브 제어장비 또한 국산 대체가 빠르게 이루어졌으며, 현재는 성능이 우수하면서도 가격은 서방 제품의 1/3 수준이라는 평가를 받고 있다. 레이저 장비 분야도 과거 독일이 독점하던 시장을 중국 제품이 대체하고 있으며, 이는 미국의 제재가 오히려 중국 기술생태계의 내재화를 촉진하는 결과로 이어졌다고 분석했다.

김 교수는 양자기술 연구의 주체 역시 미국과 중국 간에 뚜렷한 차이가 있다고 지적했다. 미국은 구글, IBM, 마이크로소프트 등 민간 대기업 중심의 생태계를 구성하고 있는 반면, 중국은 정부기관과 국립대학(중국과학원, 중국과기대)이 주도하고 있으며, 이를 기반으로 국영기업 및 스핀오프 혹은 스타트업이 함께 성장하는 구조를 보이고 있다. 대표적으로 허베이성의 ‘국가양자연구소’(허베이 양자국립연구소)는 2022년 완공되었으며, 외부에 거의 공개되지 않는 폐쇄형 연구 환경을 갖추고 있다는 점에서도 미국과 상이한 운영 방식을 보여주고 있다고 했다. 

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마지막으로 김 교수는 양자기술 연구 생태계의 구조 차이와 더불어 상대적으로 후발주자인 한국은 기술 전환기의 유연성을 활용해 전략적 기회를 모색해야 한다고 제언했다.