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윤성 신
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1 ISSUE MONITOR 제 75 호 November 2017 삼정 KPMG 경제연구원 양자정보통신, ICT 의새로운미래

Contacts 삼정 KPMG 경제연구원 이효정수석연구원 Tel: +82 2 2112 6744 hyojunglee@kr.kpmg.

2 Contacts 삼정 KPMG 경제연구원 이효정수석연구원 Tel: hyojunglee@kr.kpmg.com 최연경연구원 Tel: yeonkyungchoi@kr.kpmg.com 김기범연구원 Tel: kkim28@kr.kpmg.com

3 Contents Page Executive Summary 양자정보통신기술의개념과부상배경... 4 양자정보통신에대한기대.. 양자정보통신의개념 ICT에서의양자정보통신 양자정보통신의부상배경..... 양자정보통신의파급효과 양자정보통신시장현황및전망 양자정보통신시장규모및전망 양자정보통신특허동향 양자정보통신글로벌표준화동향... 양자정보통신국내표준화동향 양자정보통신기술관련각국정책... 양자정보통신기술해외정책.... 양자정보통신기술국내정책 양자정보통신기술개발및적용사례.... 해외양자정보통신기술개발사례 미국.... 해외양자정보통신기술개발사례 유럽 해외양자정보통신기술개발사례 일본및중국 국내양자정보통신기술개발사례 시사점..... ICT 패러다임을바꿀수있는양자정보통신이해도제고.. 양자정보통신기술확보를위한정교한전략수립..... ICT 기업의포트폴리오다각화기회 기술선도국과의격차줄이기위한정책강화.. 양자정보통신기술표준화및인증제도마련 본보고서는삼정KPMG 경제연구원과 KPMG member firm 전문가들이수집한자료를바탕으로일반적인정보를제공할목적으로작성되었으며, 보고서에포함된자료의완전성, 정확성및신뢰성을확인하기위한절차를밟은것은아닙니다. 본보고서는특정기업이나개인의개별사안에대한조언을제공할목적으로작성된것이아니므로, 구체적인의사결정이필요한경우에는당법인의전문가와상의하여주시기바랍니다. 삼정KPMG의사전동의없이본보고서의전체또는일부를무단배포, 인용, 발간복제할수없습니다. 2

4 Executive Summary 최근스포트라이트를받고있는양자정보통신기술은이동통신, 빅데이터, 인공지능, 정밀의료등다양한산업의패러다임을바꿀수있는기반기술이다. 정보처리속도의기하급수적향상, 보안력향상등의속성으로, 양자기술은 4차산업혁명을완성시킬수있는 화룡점정 의기술로도평가받는다. 양자컴퓨터는기존컴퓨터보다빠른속도로연산작업을수행하며, 암호체계해독, 신물질 신약개발등다채로운분야에파급력을끼칠것으로기대된다. 이러한기대효과로세계각국에서지속적연구개발투자가이뤄지고있다. 특히중국정부는 13조원을들여세계최대규모의양자연구소를짓는다고최근발표하며전세계적주목을받았다. 반면국내에서는양자관련산업육성을위한대규모투자가이뤄지지않은현황이다. 양자정보통신의부상배경과국내외도입현황을통해한국기업및정부에시사점을제시하고자한다. Executive Summary 양자정보통신의개념과부상배경 양자 (Quantum) 란물리적성질을이루는불연속적인최소단위의입자또는상태를뜻함 양자정보통신 (Quantum Information Telecommunication) 기술은양자적특성을정보통신분야에적용해보안, 초고속연산등기존정보통신의한계를극복할수있는차세대정보통신기술을의미 ICT 에서의양자정보통신은양자역학적상태를이용해통신보안수준을고도화한 양자암호통신, 초고속연산이가능한 양자컴퓨터 및이를구현하는 양자소자와부품 관련부문이발전중 양자정보통신시장현황및전망 글로벌양자정보통신시장규모는 2016 년 4.3 조원, 2020 년 6.4 조원, 2025 년 26.9 조원으로, 2016 년부터 2025 년까지연평균 22.5% 로성장할것으로전망됨 반면국내양자정보통신시장은아직까지는도입단계에머물러있으며, 2020 년이후본격적으로관련시장이형성될것으로예상됨. 국내양자정보통신시장규모는 2016 년 60 억원, 2020 년 707 억원, 2025 년 1 조 4,000 억원으로성장할것으로예측됨 양자정보통신기술각국정책 미국, 유럽, 일본등은양자정보기술을기초과학기술이자방위및안보, 제반산업의핵심기술이될수있다고보고, 10 여년전부터관련정책을수립, 대규모예산투입중 중국은 양자굴기 행보를보이고있으며, 2017 년 9 월중국정부는안휘성에세계최대국립양자정보과학연구소를짓고 2 년 6 개월간약 13 조원을투자한다고발표 양자정보통신기술개발및적용사례 구글은미국항공우주국 (NASA) 과양자인공지능연구소를설립했으며, IBM 은 50 큐비트양자컴퓨터구축준비중. 또한마이크로소프트, 인텔, AT&T 등미국기업의양자기술및제품개발활발 유럽에서는네덜란드의양자컴퓨터연구소 QuTech 등이활발히기술연구를수행중이며, 일본에서는 NTT 가장거리양자암호전송이론을개발 중국알리바바는향후 3 년간 150 달러를투입하여양자컴퓨팅등개발계획보유하고있으며, 중국화웨이는 2016 년독일뮌헨에양자연구소설립. 중국과학기술대학은양자통신실험용위성묵자호를궤도에올려 1,200km 거리의양자전송성공 시사점 양자정보통신의파급력에대한이해가필수적이며, 국내기업은양자정보통신기술확보를위한정교한전략을수립하고, 신성장동력창출및포트폴리오다각화기회를포착해야함. 국내정부는기술선도국과의격차를줄이기위한정책, 양자정보통신기술표준화및인증제도를마련해야함 3

5 양자정보통신의개념과부상배경 각국정부와글로벌기업, 양자정보통신을차세대기술로평가하며막대한투자를진행 양자정보통신에대한기대양자정보통신은 미래산업의핵, 꿈의컴퓨터, 차세대방패 등으로불리며각국정부에서최근큰관심을기울이고있는연구분야이다. 정부뿐아니라, 구글, IBM, 인텔등글로벌 IT기업도막대한투자를하고있다. 인텔의브라이언크르자니크 (Brian Krzanich) CEO는양자컴퓨터를 다양한문제를해결하는데필요한도구 로평가하면서지속적인양자컴퓨터상용화연구의지를밝혔다. 마이크로소프트의사티아나델라 (Satya Nadella) CEO도 양자컴퓨터가곧미래 라고표현하면서양자정보통신기술의도래를강조하고있다. AT&T, 브리티시텔레콤 (BT), NTT 등양자정보통신에주목하는통신기업도빠르게늘어나고있다. 또한미국매사추세츠공대 (MIT) 의과학기술전문지 테크놀로지리뷰 (Technology Review) 는 2017년을장식할 10대혁신기술중하나로 실용적양자컴퓨터 (Practical Quantum Computers) 를선정했다. 지금으로부터 4~5년뒤면기존슈퍼컴퓨터보다수십만에서수백만배의속도를가진컴퓨터가생활에스며들어정보통신산업뿐아니라화학, 제약산업등모든분야에서상상할수없는세상을열것이라고내다보았다. ICT 를비롯한금융, 자동차등다양한산업에서미래기술로주목 양자정보통신에대한미래는비단 ICT 업계에서만꿈꾸고있는것은아니다. 세계적자동차부품기업인독일의보쉬 (Bosch) 는양자중력센서를초정밀 GPS로활용해자율주행차에적용할계획을밝혔다. 아울러호주의주요금융그룹인웨스트팩 (Westpac) 은양자기술기반사이버보안기업 QuintessenceLabs 에대한보유지분을확대하고있다. 이처럼전세계다양한산업에서미래유망기술로기대하고있는양자정보통신의시대는생각보다빠르게우리가까이성큼다가오고있다. Source: 각사홈페이지, 언론사종합 양자컴퓨터가곧미래 글로벌화두로부상한양자정보통신 - Satya Nadella, Microsoft CEO 양자컴퓨터는다양한문제를해결하는데필요한도구 - Brian Krzanich, Intel CEO 양자컴퓨터와양자네트워킹은통신으로연결하는방식을급진적으로변혁할잠재력을보유 - Igal Elbaz, AT&T Vice President 양자컴퓨팅기술로기하급수적인문제를해결하는데큰도움을얻을수있을것 - Scott Crowder, IBM CTO 양자기술은모두에게새로운기회 - The Economist 양자컴퓨터는정보통신산업뿐아니라모든분야에서상상할수없는세상을열것 - Technology Review 4

6 양자정보통신의개념 양자정보통신이란양자적특성을정보통신분야에적용하여보안, 초고속연산등기존정보통신의한계를극복할수있는차세대정보통신 최근 양자정보통신 (Quantum Information Communication), 양자암호통신 (Quantum Cryptography Communication) 등을자사비즈니스모델로내세우는국내외기업이빠르게증가하고있다. 이에양자정보통신, 양자암호통신의개념을이해하고, 이를기업전략에적용해야할필요성이대두되었다. 특히양자정보통신기술은기존 ICT의패러다임을바꿀정도의파급력을갖고있다고평가받고있으므로, 이에대한이해도제고가급선무이다. 양자 ( 量子, Quantum) 란물리적성질을이루는불연속적인최소단위의입자또는상태를의미한다. 양자의종류는광자 ( 光子, Photon), 전자 ( 電子, Electron), 원자 ( 原子, Atom) 등이있다. 양자정보통신기술은양자적특성을정보통신분야에적용하여보안, 초고속연산등기존정보통신의한계를극복할수있는차세대정보통신기술이다. 양자정보통신기술, 양자정보기술, 양자ICT 등여러용어가혼용되고있는가운데, 본보고서에서는 양자정보통신기술 이라는용어로통일하여기술하고자한다. 양자상태는특별한물리학적특성이존재한다. 복제할수없는성질 ( 복제불가 ), 두가지성질을동시에가지는성질 ( 중첩성 ), 양자상호간특수한관계 ( 얽힘현상 ), 어떤입자의정확한운동량과위치를동시에파악하는것이불가능 ( 불확정성 ) 등이대표적이다. 이러한양자적특성을활용해보안, 연산, 계측등기존정보통신기술에적용하려는것이바로양자정보통신이다. 양자정보통신의개념 광자 (Photon) 전자 (Electron) 원자 (Atom)? 복제불가 중첩성 얽힘현상 불확정성 암호통신 컴퓨팅 / 네트워킹 소자및부품 양자 (Quantum) 양자물리학적특성기존정보통신기술 양자정보통신 인프라보호 초정밀계측 초고속연산 사이버보안 Source: 과학기술정보통신부 (2014), 삼정 KPMG 경제연구원재구성 5

7 ICT 에서의양자정보통신 ICT 에서양자정보통신기술은양자암호통신, 양자컴퓨터, 양자소자및부품등을포함 양자정보통신기술은양자역학적상태를이용한양자암호통신, 양자컴퓨터및이를구현하는소자와부품기술등을포함한다. 최근국내외이동통신사들이부각시키고있는 양자암호통신 이란원거리통신에서비밀키를안전하게전송할수있는암호통신기술을의미한다. 양자컴퓨터 는양자의특성을이용해초고속병렬연산이가능한컴퓨터를뜻한다. 양자소자및부품 은양자암호통신과양자컴퓨터에필요한양자광학용부품, 양자연산소자등양자정보통신을가능하게하는소자와부품, 센서를의미한다. 양자정보통신의부상배경 지난 60여년간지속해서발전한정보기술은 0 또는 1로표현가능한이분법적특성을가졌었다. 정보소자를현재와같은고전적정보표현방식 (0 또는 1이배타적으로존재하는 bit 방식 ) 으로구현하는경우, 정보소자를극소화하는과정에서 0과 1의경계가모호한양자역학적상태가발생했다. 양자정보단위는큐비트 (qubit) 양자정보이용을통해성능극대화효과 하지만양자역학적상태를억제하면서고전적정보표현방식을적용하기위해서는큰비용이발생하며, 본질적으로정보소자의절대적크기를감소시키는방법에기반하기때문에무한히진행될수없다. 이러한근본적한계를극복하기위한대안으로양자적특성을갖는정보를사용하는방안이부상했다. 기존의정보를비트 (bit, binary digit) 라고할때, 이에대응하는양자정보는큐비트 (qubit, quantum bit) 로지칭한다. 양자정보를이용하는것은정보소자크기를극소화하는과정에서의문제점을회피하면서, 성능향상의효과를달성할수있다는장점이있다. ICT 에서의양자정보통신 디지털및양자컴퓨터의정보처리방식 양자정보통신 0 비트 (bit) 0 큐비트 (qubit) 0.00 양자암호통신양자컴퓨터양자소자및부품 1 0 또는 암호키탈취를차단하여높은수준의 보안능력 다수의입력을동시처리하며연산속도높여 초고속연산 양자상태변화를감지하여 초정밀계측 0 과 1 로구성된이진법으로정보처리 N 비트로시작하면계산과결과가 N 비트로유지 디지털컴퓨터 0 과 1 을중첩하여동시다발적으로정보처리 N 큐비트로시작하면계산공간에서 2 N 큐비트로늘어남 양자컴퓨터 Source: SK 텔레콤, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 Source: 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 6

8 양자정보통신의파급효과 양자정보통신은보안, 연산등기존정보통신의한계를극복할수있는차세대정보통신기술로, 정보보안이필수적인기간통신분야를비롯해금융, 인프라, 의료, 제조등다양한영역에변화를가져올것으로보인다. 특히의료, 기상분야에서양자정보통신기술을활용해정밀측위및영상분석, 유전체분석, 지질탐사등이현재보다빠른속도로진보할것으로보인다. 양자정보통신기술실현으로 ICT 산업뿐아니라금융, 의료, 기상등다양한분야의경쟁력제고기대 또한양자정보통신기술은 4차산업혁명의요소기술로써인공지능 (AI), 빅데이터와같은기술과융합되었을때큰시너지를낼것으로전망된다. 아울러금융거래에쓰이는암호체계에양자기술을적용해암호화및복호화시간단축과보안수준향상이가능해진다. 자율주행차에양자정보통신기술을적용하면사람이타지않고도움직이는무인주행수준인레벨5( 완전자율주행 ) 단계에도달할수있을것으로기대된다. 아래표에설명한바와같이, 양자정보통신기술을성공적으로적용한다면다양한산업의경쟁력을제고할수있는기회가될수있다. 높은수준의정보통신네트워크보안, 초고속계산, 초정밀계측은새로운정보보안통신시장, 양자연산클라우드서비스시장등을창출하고, 4차산업혁명의주요기술을한단계더발전시킬것으로전망된다. 양자정보통신기술활용분야 양자정보통신 양자암호통신 정보 / 인프라보안 위치정보를통한자율주행 정보보안이중요한국방, 금융, 행정, 의료통신망에양자암호통신을적용하여차세대사이버보안실현 양자기반측위센서를통해차량의움직임, 교통흐름을실시간으로분석및통신하여자율 무인주행실현 양자컴퓨터 차세대제약 / 의료 양자프로세서에의한신약개발, 유전자및의료영상분석등바이오인포메틱스 (Bioinformatics) 에활용가능 양자소자 / 부품 양자기반센서 양자기반빅데이터 양자계측센서, 양자이미징센서를통해초정밀계측이가능. 자원탐사, 지질조사및의료영상분석에활용 양자컴퓨터를활용한빅데이터분석을통해제조, 물류, 구매등공급망 (Supply Chain) 영역에서최적화문제해결에활용 인공지능 (AI) 인프라기술 양자를통해학습속도가빨라지게되면보다빠르고효율적인학습능력을갖춘인공지능탄생가능 Source: 정보통신기술진흥센터, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 7

9 양자정보통신시장현황및전망 글로벌양자정보통신시장은 2025 년까지연평균 22.5% 성장기대 반면국내는아직도입단계 양자정보통신시장규모및전망현재전세계양자정보통신시장은기술개발및시험테스트장비등기술개발수요를중심으로형성되어있다. 양자정보통신이아직상용화를위한준비단계에있기때문에양자암호통신, 양자컴퓨터등기술개발용장비와설비를중심으로성장해오고있다면, 향후국방및행정망, 보안시장등을중심으로상용화가이루어지고관련시장이빠르게확대될것으로보인다. 정보통신기술진흥센터에따르면, 글로벌양자정보통신시장규모는 2016년 4.3조원, 2020년 6.4조원, 2025년 26.9조원으로, 2016년부터 2025년까지연평균 22.5% 로성장할것으로전망된다. 특히최근양자정보통신분야에적극적인투자를단행하고있는중국의경우 2020년양자정보통신시장이 3.6조원으로성장하고, 관련부가시장도비슷한규모로확대되어거대한시장이형성될것으로전망된다. 국내양자정보통신시장도아직까지는도입단계에머물러있으며, 2020년이후본격적으로관련시장이형성될것으로보인다. 국내양자정보통신시장규모는 2016년 56억원, 2020년 707억원, 2025년 1조 4,000억원으로성장할것으로전망된다. 2016년부터 2025년까지예상되는연평균성장률은 84.8% 로, 양자정보통신개발을통해둔화되고있는한국 ICT 산업에전환점을마련할수있을것이다. 글로벌양자정보통신시장전망 국내양자정보통신시장전망 ( 억원 ) ( 억원 ) 300, , ,751 16,000 14,000 14, , ,872 12,000 10,000 8, , ,000 50, ,729 96,924 74,317 53,678 58,014 64,108 47,935 43, ,000 6,000 4,000 2, ,804 2, , Source: Market Research Media(2016), 정보통신기술진흥센터 (2016) Note: 2020 년이후글로벌시장은정보통신기술진흥센터추정 Source: 정보통신기술진흥센터 (2016) 8

10 양자정보통신특허동향 양자정보통신에대한관심이고조되면서, 특허출원도증가하고있다. 상용화시도가가장많이이루어지고있는양자암호통신, 양자컴퓨터, 양자센서분야의특허출원이활발하다. 양자암호통신, 양자컴퓨터, 양자센서분야의특허출원이활발한가운데, 미국과중국이가장많은특허를보유 양자암호통신분야는중국이가장많은특허를보유하고있다. 중국은 2016년베이징과상하이를연결하는 2,000km의양자통신네트워크를개통해공상은행, 신화통신등이사용중이다. 또한정책적인지원도대규모로이루어지고있어해당분야에서의중국의특허보유증가세는두드러질것으로예상된다. 한국은양자암호통신분야에서 27개의특허를출원해다른분야대비경쟁력있는영역으로보여진다. IBM, 구글, 마이크로소프트등양자컴퓨터개발에두각을드러내고있는미국은양자컴퓨터분야에서압도적인특허를보유현황을보여준다. 양자컴퓨터를판매하고있는기업인 D-Wave Systems 가소재한캐나다가미국에이어양자컴퓨터글로벌특허출원 2위에위치해있다. 양자센서분야에서는미국과중국이비슷한개수의특허를보유하고있다. 외부환경에민감하게반응하는양자의성질을이용한양자센서는중력이나자기장, 이미지등을정밀하게측정할수있어자동차, 의료등다양한산업에서응용될것으로전망됨에따라향후관련특허출원이늘어날것으로보인다. 양자정보통신글로벌특허출원동향 양자암호통신 ( 개 ) 양자컴퓨터 ( 개 ) 양자센서 ( 개 ) 중국 367 미국 295 미국 105 미국일본영국말레이시아한국독일프랑스호주캐나다이탈리아 캐나다일본영국중국호주독일한국이스라엘핀란드 중국독일일본영국캐나다이스라엘프랑스호주한국러시아타이완 Source: 영국지적재산권관리청, 유럽연합집행위원회 Note: 2015 년기준 9

11 양자정보통신글로벌표준화동향 유럽전기통신표준화기구 국제전기전자기술자협회등다양한국제기구에서양자정보통신관련표준화작업에본격시동 글로벌표준으로채택된기술을보유한국가나기관은기술의누적성으로향후지속적으로기술적리더로자리매김할가능성이높다. 양자정보통신또한다양한분야에서의활용이기대되는가운데, 상용화가되기전자국기술을국제표준으로만들기위해표준화를추진하는움직임이빨라지고있다. 국제전기통신연합 (ITU), 미국표준기술연구소 (NIST) 등다양한국제표준기구가양자정보통신관련표준화논의를시작한가운데, 유럽전기통신표준화기구 ( 이하 ETSI), 국제전기전자기술자협회 ( 이하 IEEE) 가현재양자정보통신기술표준화와인증기준마련에가장적극적이다. ETSI에서는양자암호통신기술에대한표준화를활발히추진중이다. 특히 ETSI 는 양자암호키분배 (QKD, Quantum Key Distribution) 기술의국제표준화를진행하고있다. QKD란 0과 1의이진정보를양자상태에실어보내는양자통신에서정보를암호화 복호화하기위한암호키를송신자와수신자가나누어가지게되는기술인가운데, 양자암호통신기술중상용화에가장근접한것으로평가받고있다. ETSI는 2010년 QKD 응용사례표준화작업을시작으로다양한회원단체와선도적으로표준화활동을진행하고있다. 양자컴퓨터분야에서는미국국가표준을개발하도록인증받은전문기구인 IEEE가표준화작업에착수할준비를마쳤다. IEEE 산하글로벌표준제정단체인 IEEE-SA는 2017년 8월양자컴퓨팅정의표준 (IEEE P7130) 프로젝트를승인했다. 프로젝트에는수학자, 물리학자, 컴퓨터과학자등다양한전문가들이참여할예정이며, IEEE 내양자표준작업그룹 (QCWG) 은앞으로양자컴퓨팅의일반적인명칭을확립하고양자와관련된다양한용어를정의할계획이다. ETSI 의양자정보통신표준화현황 양자암호키분배 (QKD) 개념 회원사 제정년월 주요내용 QKD 응용사례 QKD 장비부품과부품간인터페이스에대한표준 이후기술진보에따라개정버전이제출된상황 도청 해킹의경우암호파괴 암호장비 (Encryptor) 도청자 일반통신망 (Ethernet) 암호장비 (Encryptor) 파괴된암호로는정보파악불가 QKD 장비와외부장비와의연동인터페이스에대한표준 Quantum Channel QKD 시스템의보안성에대한개념과구체적기준 키분배장비 (QKD) 키분배장비 (QKD) QKD 장비의보안요구사항 QKD 장비의광부품에대한표준 송신자 PC PC 수신자 Source: 각사홈페이지, 한국정보통신기술협회, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 Source: 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 10

12 양자정보통신국내표준화동향 국내에서도미래 ICT 산업의핵심기반기술이될것으로기대되는양자정보통신기술의국내외표준화활동을추진하기위해 2013년 5월 퀀텀포럼 이설립되고같은해 10월기업, 연구소, 대학교등 13개회원사로구성된 퀀텀정보통신연구조합 이창설됐다. 국내에서는 퀀텀포럼 을중심으로국외표준화단체와의협력관계를구축중 퀀텀포럼은국내표준을담당하는한국정보통신기술협회 (TTA) 와다양한해외표준화단체와의협력을구축하고있으며, 2016년 10월에는 ETSI 국제표준을준용하여 QKD 관련포럼표준을제정했다. 퀀텀포럼은 ETSI 에표준화관련기고를활발히하고있으며, 현재 TTA 표준제정작업을진행중이다. 향후퀀텀표준화위원회를중심으로아직표준이존재하지않고, 접근이용이한분야부터표준을채택하는전략을펼칠예정이다. 국내민간기업중양자정보통신기술연구에가장많은투자를하고있는통신사인 SK텔레콤은 Global Quantum Industrial Partners(GQulP) 를결성하여국제표준에필요한협업을추진중이다. 다른기관및기업의표준화움직임은보이지않고있다. 다만 2017년 8월개최된국제전기통신연합산하표준화부문정보보호분야연구그룹 (ITU-T SG17) 회의에서국내통신기업 KT가제안한양자암호통신표준화추진방향에대한논의가이루어져, 향후국내에서의양자정보통신표준화에대한관심은점차확대될전망이다. 국내퀀텀정보통신연구조합조합사 퀀텀포럼의추진체계도 구분기업명개수 대기업 SK 텔레콤 1 학계 한국정보통신기술협회 중소기업 우리넷, 노보네트웍스, 콘텔라, 텔코웨어, 우리로, 스트라스타, 유니웍스, 에스피테크놀러지, 쏠리드, 코위버, 플렉트론, 포네트, 에이치에프알 13 연구소및공공기관 퀀텀포럼 국내표준 국외표준 연구기관 대학 한국전자통신연구원, KAIST, 고려대학교, 서울시립대학교 4 산업계 퀀텀정보통신연구조합 ITU, ISO, ETSI, ANSI Source: 퀀텀정보통신연구조합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 Note: 2017 년 11 월기준 Source: 한국정보통신기술협회, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 Note: ITU( 국제전기통신연합 ), ISO( 국제표준화기구 ), ETSI( 유럽전기통신표준화기구 ), ANSI( 미국규격협회 ) 11

13 양자정보통신기술관련각국정책 미국, 유럽, 일본, 10 여년부터양자정보통신정책을수립해대규모예산투입 양자정보통신기술해외정책해외국가들은일찌감치양자정보통신기술을눈여겨봤으며, 관련정책또한발빠르게수립하고있다. 미국, 유럽, 일본등은 10여년전부터양자정보통신기술관련정책을수립했다. 정책적방향성에따라양자정보통신에대규모예산을투입하고있다. 특히양자정보는기초과학기술이자방위및안보의핵심기술이될수있다는측면이있으므로, 국가적으로중시하는기술중하나로보는시각이지배적이다. 미국은 2008년 국가양자정보과학비전 을수립하고매년 1조원규모를관련기술연구에투자하고있다. 2016년에는양자정보과학을국가적과제와기회라정의하는등양자정보통신기술에지속적으로큰관심을기울이고있다. 유럽또한 2006년 퀀텀유럽 프로젝트발표이후일관된연구를수행하고있다. 최근에는구체적인양자산업육성로드맵을공개하면서새로운기술의도래를적극적으로대응중이다. 양자정보통신기술관련국가별정책현황 ( 북미 유럽 러시아 ) 국가 주요정책 미국 캐나다 유럽 2008 년국가양자정보과학비전수립 2016 년양자정보과학발전계획발표 미국방위고등연구계획국 (DARPA), 미국국가과학재단 (NSF), 미국정보고등연구기획청 (IARPA), 미국국립과학원 (NAS) 등을통해산학연연계방식으로양자정보통신기술개발 2002 년워털루대학, 캘거리대학등을중심으로양자컴퓨팅연구소를설립해지금까지 8,000 억원이상투자중 유럽연합 (EU), 2006 년 퀀텀유럽 (Quantum Europe) 프로젝트발표 2016 년양자정보통신성명서를발표하고양자통신, 양자네트워크, 양자인터넷등다양한양자기반기술에대한단계별중장기 R&D 목표를설정 2017 년 퀀텀유럽 2017: 양자기술플래그십 컨퍼런스에서 1 조 2,000 억원규모의구체적인투자계획방안을공개 독일, 교육과학부를중심으로양자정보기술지원정책추진 프랑스, 국립과학연구소가대학및연구기관과연계한양자정보기술연구지원 영국, 2014 년총 4,800 억원규모의 양자정보통신기술산업화투자계획 발표 러시아 2010 년 Russian Quantum Center 를설립하고양자광학, 양자재료, 양자정보처리, 양자기술등에집중투자 Source: 한국과학기술한림원, 정보통신기술진흥센터, 한국통신전파진흥원, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 12

14 중국, 2017년 9월양자정보과학연구소설립과 13 조원투자계획으로전세계가주목 양자정보통신분야에서중국정부의행보에도주목해야한다. 2017년 9월중국정부는안휘성에세계최대국립양자정보과학연구소를짓고 2년 6개월간약 13조원을투자한다고발표해전세계의이목이집중되었다. 최근중국은 양자굴기 에따른기술결과가잇따르고있어성과측면에서도양자역학연구에서세계선두를달린다는평가를받고있다. 아울러북한도정부차원에서양자정보통신기술을중요시하고있다. 북한은 2016년 1월노동신문기사를통해양자암호통신기술개발에성공했다고발표했다. 또한김일성종합대학의김남철물리학교수연구팀은저명국제학술지에양자정보처리기술과관련된논문을게재해일정수준의기술을연구하고있다는것을알수있다. 이외에도캐나다, 러시아, 일본, 싱가포르등다양한국가에서양자정보통신기술에관심을가지며대규모투자를단행하고있다. 양자정보통신기술관련국가별정책현황 ( 아시아 ) 국가 주요정책 중국 과학기술부, 2012 년양자와나노기술분야에 5 년간 2,900 억원을투자하기로결정하고북경 - 상해간 2,000km 구간에양자통신망구축에착수 2017 년 9 월정부는세계최대국립양자정보과학연구소설립과 2 년 6 개월간약 13 조원투자계획을발표 일본 2010 년일본정보통신연구기구 (NICT) 주도로도쿄에양자암호시험망을구축하면서양자정보통신기술개발을시작. NICT 는 2040 년까지기밀성이보장된로드맵에따라기술개발을진행중 2012 년 퍼스트 (FIRST) 프로그램 을통해 4 년간 430 억원의투자계획을수립 이화학연구소 (Riken), CREST( 일본과학기술진흥기구의연구조성사업 ) 등을통해양자정보통신에연 220 억원지원 싱가포르 싱가포르국립대학을통해양자기술에연 1,300 억원투자 북한 2016 년 1 월양자암호통신기술개발성공발표 김일성종합대학의김남철물리학교수연구팀, 2017 년광자를이용한양자정보처리기술에대한논문을발표하고국제학술지 플라즈모닉스 (Plasmonics) 에게재. 앞서 2016 년 1 월네이처자매지 사이언티픽리포트 (Scientific Report) 에양자기술관련논문을게재 Source: 한국과학기술한림원, 정보통신기술진흥센터, 한국통신전파진흥원, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 13

15 양자정보통신기술국내정책해외국가의활발한양자정보통신정책수립은한국에게경종을울리고있다. 한국의경우, 2005년일부기업과대학, 정부출연연구기관을중심으로양자정보통신관련기초연구를시작했으나, 당시국가적인정책방향이적절히마련되지않아지속적인연구성과로이어지지는못한바있다. 한국, 2005 년 양자정보통신기초연구 개시되었지만 정책 마련되지 않아 2014 년부터 본격적인 양자정보통신정책수립 2010년대들어, 2014년한국과학기술평가원, 2016년정보통신기술진흥센터에서 10대미래유망기술에양자정보통신기술을선정하면서정부및국책연구기관에서양자정보통신기술에대한관심과필요성이지속적으로제기되고있다. 2014년 12월미래창조과학부 ( 현과학기술정보통신부 ) 에서 양자정보통신중장기추진전략 을마련하고 2020년양자정보통신글로벌선도국가진입을비전으로제시하며 9개실천과제를추진하는계획을발표하면서국내에서도양자정보통신정책이수립되기시작했다. 아울러 2017년과학기술정보통신부는양자수요기술을조사해양자암호통신, 양자소자등총 12개핵심과제를도출해변경기획 ( 안 ) 을제출했으며, 예비타당성과정을거친후최종결과를발표할예정이다. 한국과학기술정보통신부의양자정보통신기술관련정책현황 연도정책주요내용 2014 년 양자정보통신중장기추진전략 ( 비전 ) 2020 년양자정보통신글로벌선도국가진입 ( 목표 ) 양자암호분배기술상용화, 세계 1 등기술 5 개확보, 전문인력양성 ( 전략 ) 핵심기술개발, 연구기반조성, 지속성장기반마련 2017 년 양자정보통신중장기기술개발사업변경기획 ( 안 ) 과학기술정보통신부가신청했으며, 앞으로 8 년간민간부담금 439 억원을포함해총 3,040 억원 ( 양자정보통신 1,323 억원, 양자컴퓨터 1,133 억원, 양자소자및센서 584 억원 ) 투입이골자 양자암호통신시스템안정화기술, 무선양자암호통신핵심모듈기술, 실리콘반도체기반연산프로세서등 12 개핵심과제를최종과제로도출 양자정보통신중장기개발사업에대한예비타당성조사를진행중이며향후경제성분석결과를바탕으로공식적으로사업규모및사업내용을발표할예정 Source: 과학기술정보통신부, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 14

16 양자정보통신기술개발및적용사례 구글은범용양자컴퓨터개발을목표로연구중 IBM은수년내 50큐비트양자컴퓨터구축계획 AT&T, 자사혁신기술연구센터를통해캘리포니아공과대학과양자암호통신연구시작 해외양자정보통신기술개발사례 - 미국양자정보통신이스포트라이트를받으면서, 글로벌연구소및 IT 기업들은양자정보통신기술을미래핵심성장동력으로삼고연구개발에매진중이다. 국가별로는미국이가장활발하게양자정보통신기술을연구하고있으며, 최근에는중국이대규모투자를실시하면서기술선도국을추격하고있는양상이다. 구글의경우미국항공우주국 (NASA) 와양자인공지능연구소설립으로양자컴퓨터기반의인공지능기술연구를시작했다. 또한캐나다의 D-Wave Systems사에서출시한 D-Wave 2 를구입해이를기반으로양자컴퓨터연구를지속하고있다. 2016년 6월초전도회로모형에서 9개전자를제어하는 9큐비트규모의양자컴퓨터를발표하는성과를보였다. 구글은 2017년말까지 49큐비트양자컴퓨터를구현하고자하는계획을발표했으며, 특정연산에만적용할수있는양자컴퓨터가아닌, 원하는연산에모두사용가능한범용양자컴퓨터개발을목표로하고있다. 양자연구의역사가오래된 IBM은 1997년 2큐비트양자컴퓨터를처음으로만든기업으로, 2016년에는 5큐비트초전도양자컴퓨터를클라우드서비스로대중에공개하기도했다. IBM은 2017년 3월개발중인범용양자컴퓨터 IBM Q 의시스템로드맵을공개했으며, 수년내 50큐비트 IBM Q 시스템을구축하겠다고밝혔다. 이어 2017년 10월에는 49 큐비트양자컴퓨터시뮬레이션에성공해양자컴퓨터의성능이디지털컴퓨터의성능을뛰어넘는 양자우위 (Quantum Supremacy) 시대에한발짝다가섰다. 앞서언급한 IT기업이양자컴퓨터개발에집중하고있다면, 통신기업은양자암호통신연구에뛰어들고있다. 미국의대표적인통신사 AT&T는 2017년 6월자사혁신기술연구센터 AT&T 파운드리 를통해양자암호통신연구를시작한다고발표했다. 더불어캘리포니아공과대학과 양자기술얼라이언스 (Alliance for Quantum Technologies, AQT) 를구성하고 지능형양자네트워크기술 (Intelligent Quantum Networks and Technologies, INQNET) 이라는프로그램을가동하기로협력을약속했다. ICT기업뿐만아니라미국의주요정보기관, 국방기관, 국책및대학연구기관의연구또한활발하다. 2005년미국방위고등연구계획국 (DARPA) 이양자암호통신시험망을마련했으며 2013년부터미국항공우주국 (NASA) 은 560km 거리의양자암호통신네트워크를구축하고있다. 아울러기술보호에도철저하다. 2003년 MagiQ Technoloies에서양자키분배시스템을상용화하는기술을개발했으나안보를이유로수출통제품목으로지정되어있다. 15

미국주요기업 기관의양자기술개발동향 기업 / 기관 주요내용 2014 년미국항공우주국 (NASA) 과공동으로양자인공지능연구소를설립 2016 년 6 월 9 큐비트규모의양자컴퓨터발표 향후원하는연산에모두적용가능한범용양자컴퓨터개발이목표 1997 년 2

2006 년양자컴퓨터연구소 Station Q 설립 위상학을이용한양자컴퓨터개발계획을발표 2017 년 4 월반도체기업 Rambus 와극저온 D 램메모리시스템개발및 2017 년 9 월양자컴퓨터활용언어개발을발표 2015

2017 년 6 월자사혁신기술연구센터 AT&T 파운드리 를통한양자암호통신연구와캘리포니아공과대학과의협력을발표 2013 년부터 560km 거리의양자암호통신네트워크를구축중 (MagiQ Technologies) 2003 년 120km

17 미국주요기업 기관의양자기술개발동향 기업 / 기관 주요내용 2014 년미국항공우주국 (NASA) 과공동으로양자인공지능연구소를설립 2016 년 6 월 9 큐비트규모의양자컴퓨터발표 향후원하는연산에모두적용가능한범용양자컴퓨터개발이목표 1997 년 2 큐비트양자컴퓨터개발 2016 년 5 큐비트초전도양자컴퓨터를클라우드서비스로대중에공개 2017 년 3 월개발중인범용양자컴퓨터 IBM Q 시스템로드맵과양자컴퓨터용프로그래밍언어 QASM 의개발자키트공개 2017 년 10 월 49 큐비트양자컴퓨터시뮬레이션에성공 2006 년양자컴퓨터연구소 Station Q 설립 위상학을이용한양자컴퓨터개발계획을발표 2017 년 4 월반도체기업 Rambus 와극저온 D 램메모리시스템개발및 2017 년 9 월양자컴퓨터활용언어개발을발표 2015 년부터대규모양자프로세서개발을목표로연구를시작하고, 칩패키징최적화를위해네덜란드양자컴퓨터전문업체 QuTech 와협력 2017 년 10 월 20 밀리켈빈 * 에서동작하는 17 큐비트초전도칩테스트모델을개발 생산했다고발표 향후 49 큐비트양자프로세서를개발할예정 2017 년 6 월자사혁신기술연구센터 AT&T 파운드리 를통한양자암호통신연구와캘리포니아공과대학과의협력을발표 2013 년부터 560km 거리의양자암호통신네트워크를구축중 (MagiQ Technologies) 2003 년 120km 거리의양자암호통신시스템상용화 ( 해당시스템은안보문제로인해수출통제품목으로지정 ) Source: 한국과학기술한림원, 각사홈페이지, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 Note: 켈빈 (Kelvin, K) 이란온도의국제단위로, 섭씨 ( ) 에해당하는값. 20 밀리켈빈은우주최저온도보다 250 배더낮은온도 16

해외양자정보통신기술개발사례 유럽 유럽은양자물리학자들이기술적연구촉진을위해 양자성명서 (Quantum Manifesto) 를발표할정도로양자정보통신기술개발에높은관심을보이고있다. 이러한분위기속에서유럽내여러기업과기관은정부의지원에힘입어관련기술연구를지속중이다.

18 해외양자정보통신기술개발사례 유럽 유럽은양자물리학자들이기술적연구촉진을위해 양자성명서 (Quantum Manifesto) 를발표할정도로양자정보통신기술개발에높은관심을보이고있다. 이러한분위기속에서유럽내여러기업과기관은정부의지원에힘입어관련기술연구를지속중이다. 스위스의 IDQ, 양자난수생성기핵심특허를보유 네덜란드의 QuTech 은 Intel 과협업하며성과를보이고있음 ID Quantique( 이하 IDQ) 는 2001년니콜라스지생박사등양자기술부문의전문가인스위스제네바대의연구원이설립한기업으로, 설립초기부터양자난수생성기를판매하는등양자암호통신분야를선도하고있다. 특히양자난수생성기에대한핵심특허를보유하고있으며, 양자암호키분배, 광자카운터등에대한연구를지속적으로진행하고있다. 양자컴퓨터부문은 QuTech가현재네덜란드에서가장활발히기술을연구하고있다. QuTech는델프트기술대학의양자컴퓨터연구소로, 미국의인텔이 5,000만달러를투자해함께연구 개발을진행하면서양산형양자컴퓨터칩을선보이는등의성과를보이고있다. 앞으로 QuTech는인텔과협업을통해큐비트단위의기기들로부터양자컴퓨터용주변기기에이르기까지전반적인제품군을개발해나갈계획이다. 유럽주요기업 기관의양자기술개발동향 기업 / 기관 주요내용 스위스의기업인 IDQ 는 2001 년부터양자난수생성기를공급 양자난수생성기에대한핵심특허를보유 2013년 307km 구간 (1kbps급) 양자암호통신제품생산네덜란드의연구소인 QuTech는 2015년부터미국의인텔이 5,000만달러를투자하고공동연구를시작 2015년 6월네덜란드정부가양자컴퓨터개발을위해 1억 3,000만유로투자영국의연구허브인 NQIT는옥스퍼드대학을중심으로구성된양자컴퓨터연구허브로, 2014년에설립 양자상태를저장하고활용할수있는작은시스템을구성했으며, 양자컴퓨터핵심부품설계가목표 스페인의연구소인 ICFO 는 2002 년부터빛과관련된양자연구를수행중 총 24 개의연구그룹중양자기술관련연구그룹은 5 개 현재고속양자난수생성기를개발해양자암호화에사용하고있으며, 모바일보안을위한양자난수생성기가탑재된광자칩개발을계획중 Source: 한국인터넷진흥원, 각사홈페이지, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 17

해외양자정보통신기술개발사례 일본및중국 일본과중국의여러기관과기업에서의양자정보통신기술개발또한발빠르게추진되고있다. 일본정보통신연구기구 (NICT), 보안에주안점을둔양자암호통신기술에집중 중국과학기술대학 (USTC) 연구팀, 양자통신실험용위성묵자 ( 墨子 ) 호궤도에올려 일본정보통신연구기구 ( 이하 NICT) 는양자암호통신기술에집중하고있다.

19 해외양자정보통신기술개발사례 일본및중국 일본과중국의여러기관과기업에서의양자정보통신기술개발또한발빠르게추진되고있다. 일본정보통신연구기구 (NICT), 보안에주안점을둔양자암호통신기술에집중 중국과학기술대학 (USTC) 연구팀, 양자통신실험용위성묵자 ( 墨子 ) 호궤도에올려 일본정보통신연구기구 ( 이하 NICT) 는양자암호통신기술에집중하고있다. NICT는일본양자기술연구의중심기관으로, 2010년도쿄양자암호통신네트워크를구축했다. 2012년에는양자암호화동영상전송실험을성공시켰고, 2016 년에는무인드론제어용양자암호통신실험을성공시키는등양자정보통신기술을활용한보안분야연구에중점을두고있는모습이다. 정부의강한정책주도로양자정보통신기술개발에힘을싣고있는중국의경우, 학계에서의연구또한활발하다. 중국과학기술대학 (USTC) 의판젠웨이 ( 潘建偉 ) 교수연구팀을중심으로양자정보통신연구가진행중이다. 판젠웨이교수연구팀은 2016년 8월양자통신실험목적으로묵자 ( 墨子 ) 호위성을발사한데이어, 2017년 6월 1,200km 거리에서얽힘상태의양자를전송하는데성공했다. 한편알리바바, 화웨이등거대 ICT 기업에서도양자정보통신기술연구에박차를가하고있다. 일본및중국주요기업 기관의양자기술개발동향 기업 / 기관 주요내용 ( 일본정보통신연구기구 ) ( 중국과학기술대학 ) 2010 년도쿄양자암호통신네트워크 (JGN2 Plus) 구축 2012 년양자암호화동영상전송실험 (45km), 2016 년무인드론제어용양자암호통신실험성공 2015 년양자메모리가없는장거리양자암호전송이론개발 2016 년양자암호통신위성 ( 묵자호 ) 발사성공 2017 년얽힘상태의양자전송성공 (1,200km) 2015 년클라우드컴퓨팅자회사알리윈 (Aliyun) 과중국과학원 (CAS) 이양자컴퓨터연구소설립양해각서체결 2017 년 10 월향후 3 년간세계연구개발프로그램 (DAMO) 에 150 억달러를투입해양자컴퓨팅, 데이터인텔리전스, 사물인터넷등신기술을개발할계획 2015 년화웨이중앙연구원은양자전공박사를채용해양자기술연구를본격적으로시작 2016 년독일뮌헨에양자연구소설립 Source: 한국과학기술한림원, 각사홈페이지, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 18

국내양자정보통신기술개발사례국내에서는해외에비해서는양자정보통신기술에대한대규모투자가이뤄지지는않는현황이다. 국내양자산업투자규모는연간 172억원으로, 세계 17위수준에머무르고있다. 이와같은상황속에서최근 SK텔레콤등국내이동통신사중심으로기술개발에속도가붙기시작했다.

20 국내양자정보통신기술개발사례국내에서는해외에비해서는양자정보통신기술에대한대규모투자가이뤄지지는않는현황이다. 국내양자산업투자규모는연간 172억원으로, 세계 17위수준에머무르고있다. 이와같은상황속에서최근 SK텔레콤등국내이동통신사중심으로기술개발에속도가붙기시작했다. SK 텔레콤, 2011년양자기술연구소 퀀텀테크랩 설립이후 500 억원투자하며한국산양자정보통신기술개발에노력 SK텔레콤은양자정보통신기술연구에국내기업중가장적극적인행보를보이고있다. SK텔레콤은한국에서 양자정보통신, 양자암호 등의용어가생소하던시점인 2011년부터양자기술연구소 퀀텀테크랩 을설립하고운영중이다. 연구소설립후양자정보통신에 500억원을투자했으며, 2013년미래창조과학부 ( 현과학기술정보통신부 ) 와함께 퀀텀정보통신연구조합 설립을주도하는등국산양자정보통신기술개발에노력을기울이고있다. 양자암호원천기술과상용시스템개발에중점을둔결과, SK텔레콤이현재까지확보한양자정보통신기술관련특허는 50여개에달한다. 2016년에는 SK텔레콤분당사옥에양자암호통신국가시험망을구축했다. 향후전용중계기를개발해장거리구간및 N:N 연동방식으로시험망을확대할예정이다. 대전의 KISTI( 한국과학기술정보연구원 ) 와함께수도권과대전권을연결하는양자암호통신시험망을구축하기위해협업중이다. SK텔레콤은 2017 년상반기에는예측불가능한암호를지속적으로생성하는양자난수생성칩 (QRNG) 을 5*5mm 크기로개발해사물인터넷 (IoT) 과자율주행차등의해킹을높은수준에서차단할수있도록지속경주중이다. 국내양자암호통신국가시험망 분당 (SKT) 대전 (KISTI) As-is 양자암호통신시스템전용중계기전송거리 17.8km 53km 68km 107km 성남중심국 수원중심국 용인중심국 양평중심국 기초연 충남대 기초연 항우연 11km KAIST 충남대 기초연 생명연 분당 (SKT) 200km 대전 (KISTI) To-be 향후양자암호장거리 전송을위한전용중계기 개발예정 전용중계기는 N:N 연동이 가능하도록개발예정 분당 (SKT) 지역 A 200km 지역 B 대전 (KISTI) 지역 C Source: SK 텔레콤, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 Note: 전송거리는왕복기준 19

KT 와삼성전자도 2017 년부터양자정보통신기술연구에본격적으로뛰어드는모습 최근 KT와삼성전자도양자정보통신기술에관심을보이고있다. KT는 2017년 6월한국과학기술연구원 (KIST) 과공동으로수원한국나노기술원에양자통신응용연구센터를개소했다. 기술연구에는 KIST 내양자정보연구단도공동으로참여하며, 향후양자암호통신상용기술확보에역량을집중할방침이다.

21 KT 와삼성전자도 2017 년부터양자정보통신기술연구에본격적으로뛰어드는모습 최근 KT와삼성전자도양자정보통신기술에관심을보이고있다. KT는 2017년 6월한국과학기술연구원 (KIST) 과공동으로수원한국나노기술원에양자통신응용연구센터를개소했다. 기술연구에는 KIST 내양자정보연구단도공동으로참여하며, 향후양자암호통신상용기술확보에역량을집중할방침이다. 삼성전자는 2017 년신사업분야와융복합기술및기초기술분야를중점적으로연구하는삼성종합기술원의국제연구지원과제로양자컴퓨터를채택했다. 더불어 2017년 9월부터해외대학연구진과양자기술관련공동연구를시작했으며, 연구진에연간최고 10만달러를지원하고지식재산권을공동소유하는등파격적인조건을내걸었다. 이같은삼성전자의행보는양자정보통신기술을유망기술로판단하고, 기술축적을위한장기투자를시작한것으로보인다. 국내중소기업과스타트업의성과도포착된다. 국내광다이오드기업인 우리로 는양자암호키분배장치관련단일광자검출기용칩개발에성공했다. 특히양자암호통신용칩은세계에서두번째로개발돼관련시장에서성장이기대된다. 또한양자암호보안관련스타트업 이와이엘 은최근초소형양자펄스생성기 Qu-Ev01 을개발했으며, 이는각종사물인터넷 (IoT) 기기에부착해암호키를생성해보안성을높일수있다. 이처럼국내기업도양자정보통신기술연구에착수해국내양자기술개발경쟁은점차가속화될전망이다. 국내주요기업 기관의양자기술개발동향 기업 / 기관 주요내용 2011 양자정보통신기술연구개발에 500 억원투자 양자를통한장거리통신이가능한중계장치개발 2017( 예정 ) 양자얽힘과관련한기술발표예정 2016 분당사옥에서양자암호통신국가시험망운영 칩셋단위의양자난수생성기 (QRNG) 시제품발표 KIST 와한국나노기술원에양자통신응용연구센터개소 2017 KIST 양자정보연구단과공동연구예정 2017 삼성종합기술원은국제연구지원과제로양자컴퓨터선정 2017 해외대학연구진과양자기술관련공동연구를시작 왕복 11km 구간인대덕첨단과학기술연구망에양자암호기술을적용 2005 Table-top 양자암호송수신시스템시연 2014 영국옥스퍼드대학과함께차세대 ICT 플랫폼과양자컴퓨터개발중 Source: 정보통신기술진흥센터, 각사홈페이지, 언론사종합, 삼정 KPMG 경제연구원재구성 20

22 시사점 양자정보통신기술은통신, 국방, 암호체계해독, 신물질 신약개발등다양한분야에활용가능한파급력이큰분야 ICT 패러다임을바꿀수있는양자정보통신이해도제고양자정보통신기술은통신, 국방뿐아니라금융, 의료등다양한응용분야에활용이가능하다. 아울러양자컴퓨터는유전자분석과같은신약개발에활용할수있고, 양자이미지센서를이용하면인체에무해한의료영상확보가가능해질수있는등기존기술로는불가능한것을구현할수있게함으로써 ICT의미래를바꿀수있을기술이다. 또한양자정보통신기술은 GPS 없이정확한위치기반서비스를제공하는등자율주행차시대에필수적인기술로자리매김할수도있을것으로전망된다. 이러한파급효과로세계각국에서는양자정보통신기술을확보하기위해치열하게경쟁중인가운데, 우리나라에서도양자정보통신기술의영향력과파급력에대한이해도를높여야한다. 양자정보통신으로생성되는새로운시장의경쟁역학관계에대한분석또한필수적이다. 양자정보통신기술확보를위한정교한전략수립 산학연클러스터연구및양자관련기술보유기업과의 M&A, 기술제휴고려가능 국내기업의경우, 해외양자정보통신기술개발사례에서벤치마킹포인트를도출해내는것도필요하다. 구글은미국항공우주국 (NASA) 과의공동연구소를설립했으며, 캐나다벤처기업의제품구입을통해양자시장에진입했다. 또한중국의알리바바는연구기관과의협력을통해기술연구를진행중이다. 국내기업은자체적 R&D 외의방법또한고려하여, 양자관련기술보유기업 M&A( 인수 합병 ), 기술제휴등을통해양자정보통신기술개발을진행할수있을것이다. 더불어국책연구기관, 대학등과의산학연협력을통해기술상용화를달성하는방안도고려할수있다. SK텔레콤의경우장기적으로기술연구개발에투자해최근연구성과를내고있다. 후발주자로참여하는기업도양자정보통신기술확보를위한보다정교한전략을수립해야할것이다. 양자정보통신시대도래에따른시사점 Understanding Corporate Strategy Government Policy Source: 삼정 KPMG 경제연구원 ICT 패러다임을바꿀수있는양자정보통신이해도제고 양자정보통신기술확보를위한정교한전략수립 ICT 기업의포트폴리오다각화기회 기술선도국과의격차줄이기위한정책강화 양자정보통신기술표준화 인증제도마련 양자정보통신파급력및신시장의경쟁역학에대한이해필수 국내기업의양자기술확보를위한 R&D, M&A, 기술제휴등필요 새로운성장동력으로부상하는양자시장에서의비즈니스기회포착 국내양자정보관련정부지원및투자정책실행의가속화시급 양자기술의인증절차와상업화를위한표준화담당기구및제도필요 21

23 ICT 기업의포트폴리오다각화기회 양자정보통신신시장기회의적시포착을통한신성장동력창출및포트폴리오다각화필요 국내 ICT 기업들은양자정보통신시장의확대전망에따른새로운사업기회를놓쳐서는안될것이다. 예를들어, 광통신망구축에필요한광분배기칩과광모듈등을제조하던기업이양자암호통신의핵심부품을제조하여포트폴리오를다각화하는경우가있듯이, 양자기술부상에따른신성장동력의기회를적시에모색해야한다. 양자정보통신시대가도래하고있는가운데, 관련시장에서비즈니스를선제적으로준비하던기업들을중심으로조기상용화가예상되고있기도하다 기술선도국과의격차줄이기위한정책강화 기술선도국대비한국의양자암호통신기술은 5.8 년, 양자컴퓨터기술은 7.6 년뒤쳐져 양자관련정책실행이지연되면 양자기술추종자 에머물수있어 양자정보통신기술의중요성및영향력에도불구하고, 한국의해당기술력은미국과유럽, 일본, 중국대비뒤쳐져있다. 한국전자통신연구원에따르면, 한국의양자암호통신기술은기술선도국과비교해 5.8년, 양자컴퓨터기술은 7.6년뒤쳐져있다. 양자관련정책실행이지연되면한국은 양자기술추종자 에머물수있는상황이다. 양자정보통신산업육성을정책적으로가속화될필요가있다. 특히한국과같이 ICT 산업에대한경제의존도가높은국가에서는차세대원천기술에대한연구와투자를선도해야한다. 양자기술은진입장벽이높고초기비용이큰분야이므로, 정부주도의연구개발과선투자가필요한영역이다. 양자정보통신기술표준화및인증제도마련 글로벌표준화보유로협상관계에서의우위를점할수있음 국내에서도양자정보통신기술이미래신산업으로인식되면서 퀀텀포럼 과같은단체가설립되는등기술표준화를위한노력이진행중이다. 자국기술이글로벌표준이되면기술이누적됨에따라향후해당기술이진보하면서도지속적으로기술적리더로자리매김할가능성이높다. 또한표준화를선점함으로써표준기술과관련된제품의경제적이익을독점할수있을뿐만아니라, 상대국가나기업과의협상관계에서우위를선점할수있는효과도누릴수있다. 따라서현재널리통용되고있는국제표준을검토하는동시에표준화가이루어지지않은영역은국내표준화단체가선제적으로인증해표준을선점할필요가있다. 이를위해인증절차와상업화를위한표준화를담당하는국내기구가설립되고관련제도가마련되어야한다. 늦었다고생각할때가가장빠른때이다 는격언처럼, 양자기술의산업전반에걸친파급력을염두에두고, 양자정보통신을통한 퀀텀점프 (Quantum Jump) 의기회를지금이순간부터포착해야한다. 22

24 Business Contacts 전자정보통신반도체산업전문팀 양승열부대표 염승훈전무이사 전철희전무이사 박성배전무이사 한상현상무이사 정헌상무이사 노원상무이사 민성진상무이사 오헌창상무이사 신문철상무이사 강인혜상무이사 최이현상무이사 김익찬상무이사 안창범상무이사 kr.kpmg.com The KPMG name and logo are registered trademarks or trademarks of KPMG International. The information contained herein is of a general nature and is not intended to address the circumstances of any particular individual or entity. Although we endeavour to provide accurate and timely information, there can be no guarantee that such information is accurate as of the date it is received or that it will continue to be accurate in the future. No one should act on such information without appropriate professional advice after a thorough examination of the particular situation.

융합 2017 DECEMBER Vol. 101 Technology Policy Industry 양자 (Quantum) 기술시장및정책동향 이아름 융합연구정책센터 01 선정배경 양자기술은기존 ICT기술의획기적인변화를가져올뿐만아니라 4차산업혁명시대의중요한기술인프라로인공지능,

발행일 2017. 12. 26 발행처융합연구정책센터 2017 DECEMBER vol.101 Technology Industry Policy 양자 (Quantum) 기술시장및정책동향 이아름 융합연구정책센터 융합 2017 DECEMBER Vol. 101 Technology Policy Industry 양자 (Quantum) 기술시장및정책동향 이아름 융합연구정책센터