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[초격차기술 잡아라] ③ '수출 효자' 반도체 키우고 양자 생태계 받쳐준다

기사입력 : 2022년06월10일 09:09

최종수정 : 2022년06월10일 09:09

2027년 반도체 수출 1700억달러 달성 목표
50큐비트급 양자컴퓨팅 통해 디지털 '퀀텀 점프'

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 시작은 4차산업혁명이었다. 네트워크와 플랫폼을 기반으로 데이터가 새로운 자원으로 등장했다. 기존의 시장·규제·국제질서의 판이 깨졌다. 산업과 국제질서는 통신기술, 우주기술, 양자컴퓨팅 등 새로운 기술에 의존하게 됐다.

이같은 추세 속에서 기술패권 경쟁을 더욱 치열하게 만들어놓은 국가는 미국과 중국이다. 미국을 중심으로 유지된 시장이 중국의 맹추격에 흔들리고 있어서다. 중국은 미국 달러의 기축통화로서의 영향력을 축소시키려 사력을 다하는 모습이다. 발달된 중국의 핀테크에 각종 데이터가 흡수되면서 미국도 대응력을 강화하고 있는 분위기다. 자국의 기술경쟁력을 끌어올려 중국의 기술혁신을 지연시키는 게 미국의 속셈이기도 하다.

4차 산업혁명시대를 맞이한 상황에서 미국과 중국은 반도체와 양자 분야에서 기술패권 경쟁에 나서고 있다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.10 biggerthanseoul@newspim.com

이런 가운데 미국과 중국은 반도체와 양자 분야에 관심을 쏟고 있다. 정보통신기술(ICT)을 기반으로 한 산업이 앞으로도 확장될 것으로 기대되기 때문이다. 반도체는 하드웨어로 ICT 산업의 핵심이다. 양자는 컴퓨팅 등의 기술을 기반으로한 ICT 산업의 동력이 될 것이라는 게 업계의 전망이기도 하다.

ICT 업계 한 관계자는 "보다 작고 가볍고 빠른 반도체없이는 새로운 ICT 기기를 만들 수 없다"며 "양자 컴퓨팅은 앞으로 ICT 시장의 선두 주자로 갈 수 있는 연료가 될 것"이라고 강조했다. 

2027년 반도체 수출 1700억달러 달성 '정조준'

과학기술 기술패권 경쟁시대의 핵심은 단연 반도체다. 미국과 중국을 중심으로 한 국가들은 이미 글로벌 반도체 기술 확보에 한창이다. 주요 반도체 기업들의 투자도 확대되는 추세다. 

미국은 반도체산업에 대한 투자비의 40%를 세액 공제하고 인프라·연구개발(R&D)에 228억달러를 지원한다. 이런 분위기 속에서 인텔은 파운드리 진출을 선언했고 파운드리 공장 증설에만 200억 달러(22조원)를 투자키로 했다.

기술패권 경쟁시대를 맞이한 가운데 미국, 중국을 비롯한 국제사회가 반도체 원천기술 확보를 위한 기술개발에 열을 올리고 있다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.10 biggerthanseoul@newspim.com

중국도 반도체 굴기를 위한 집적회로산업 발전 추진 요강을 이미 2014년에 마련했다. 이듬해인 2015년에는 중국제조 2025를 발표하며 반도체 개발에 공을 들이는 상태다. 2025년까지 반도체 자급률을 70%까지 끌어올릴 목표를 세우고 1조위안(170조)을 지원하고 있다. 여기에 14차 5개년 경제계획(2021~2025년)에 고부가가치 반도체 산업 육성을 포함시켰다.

유럽연합(EU)는 '2030 디지털 컴퍼스'를 발표하고 반도체 점유율을 10%에서 20%로 높이는 것으로 목표로 뒀다. 영국은 반도체 기술개발을 위한 투자 전략을 수립했고 네덜란드는 반도체 장비 관련 기술 개발을 위한 투자 및 지원 전략을 마련했다.

대만도 오는 2030년에 반도체 생산액 5조 대만달러 도달을 목표로 세웠다. 소재·장비의 국산화에 팔을 걷은 상황이다. 지난해 반도체 위탁생산 1위업체인 TSMC를 중심으로 275억달러(31조원) 규모의 시설투자도 단행했다. 지난해 행정원 각료회의에서 대만 바도체 제조 우위 유지를 위한 지원책도 발표됐다. 

일본은 지난해 반도체 경쟁력 회복을 위해 경제산업성 주도로 '반도체 전략'을 발표했다. TSMC의 R&D센터 및 생산공장의 자국 내 유치 등 파운드리와의 협력도 강화한다. 첨단 반도체 R&D 및 국내 제조 환경 조성을 위한 민관 공동사업체도 구축한다.

국제 사회는 이미 반도체 초미세화 기술을 정교하게 개발하고 있으며 인공지능(AI) 반도체, 첨단 패키징, 신물질 등 차세대 반도체 기술을 선제적으로 확보하기 위해 팔을 걷어붙였다.

우리나라 역시 기술패권 경쟁에 뒤처지지 않기 위해 힘을 모으는 중이다. 우리나라의 실질적인 수출 효자 산업이 반도체이기도 하다. 

과학기술정보통신부는 그동안 대규모 예비타당성 사업(차세대 지능형·PIM)과 미래 유망분야 산업(화합물반도체) 등 반도체 분야에서의 원천기술 확보를 위한 선제적인 투자를 확대했다. 차세대 지능형 메모리 반도체 기반인 PIM인공지능 반도체는 프로세서와 메모리가 분리돼 있는 기존 폰노이만 구조에서 벗어나 메모리에서 연산을 수행하는 통합기술로 주목을 받고 있다. 

이에 맞춰 ▲차세대지능형반도체 기술개발(2020~2029년) 1조96억원 ▲PIM인공지능반도체 핵심기술 개발(2022~2028년) 4027억원 ▲차세대화합물반도체 핵심기술 개발(2022~2026년) 475억원 등이 투입된다. 

여기에 AI·IoT·바이오메디컬 등에 특화된 소자·설계 등 반도체 전주기에 능통한 석박사급 고급 융합인재 육성도 강화한 바 있다. 시스템반도체 융합전문인력 육성(2020~2026년)에도 480억원이 지원되고 있다.

[대전=뉴스핌] 인수위사진기자단 = 윤석열 대통령 당선인이 29일 오전 대전 한국과학기술원(KAIST) 내 나노종합기술원을 방문해 반도체 연구 현장을 둘러보던 중 반도체 웨이퍼 샘플을 들어보고 있다. 2022.04.29 photo@newspim.com

새 정부 들어 반도체 분야는 전폭적인 지원을 받는 분위기다. 윤석열 대통령의 지시로 이종호 과학기술정보통신부 장관은 지난 7일 국무회의에서 국무위원을 대상으로 반도체 특강에 나섰다. 오는 14일에는 국민의힘과 더불어민주당 의원들을 대상으로 국회에서 또다시 반도체 특강을 할 예정이다. 

반도체 분야는 실제 국정과제에도 올랐다. 글로벌 반도체 기술패권 경쟁 격화에 대응해 유망분야 선제투자 및 한우물파기 연구지원 등 원천기술 경쟁력 확보가 필요하다는 데 의견이 모였다. 유망분야 R&D에서는 ▲고성능‧저전력 신(新)소자 ▲차세대 메모리 ▲첨단 패키징 ▲PIM반도체 ▲화합물반도체 등 원천기술 개발이 추진된다. 

한우물파기 연구 차원에서 향후 10년 이내에 산업에서 활용될 핵심 원천기술 확보를 위한 국가반도체연구실을 선정하고 지원도 검토된다. 

반도체 산·학·연 연구협력 강화를 통해 R&D 전략성을 강화하고, 중‧장기 기술개발 로드맵 등 미래 R&D 청사진도 마련한다. 산·학·연 반도체 연구협력 플랫폼 조성으로 기술·인력 등에서 현장 수요에 기반한 정책 추진 환경을 조성한다는 얘기다. 이를 토대로 협력 네트워크, 기술·인력 수요파악, 공동연구, 연구성과 검증 등의 역할을 수행한다는 계획이다. 또 반도체 세부 분야별 10년 이상 중·장기 기술개발 로드맵을 마련해 R&D 투자의 방향과 전략도 제시한다.

만성적인 반도체 인력부족 해결을 위해 정부 R&D 확대를 통한 석·박사급 전문인력 양성 및 별도의 수준별 특화 프로그램도 운영한다. 특화 프로그램으로 학사급 이하, 석‧박사급 과정, 재직자 등으로 분류해 교육 대상자 및 수혜 기업에 최적화된 맞춤 교육과정을 개발해 운영한다.

공공·대학의 나노팹에 있는 노후·공백 상태인 장비의 수준을 높이고 팹 간 연계·협력 체계를 구축해 교육·연구·산업 지원기능도 강화한다. 장비 지원을 위해 기존 나노팹의 시설·장비·공정기술 수준, 이용수요, 노후화 정도 등을 우선적으로 파악할 예정이다. 나노팹 장비, 공정기술에 대한 원스톱 통합정보시스템을 비롯해 서비스 진행 모니터링, 서비스 연계 코디네이터 기능도 도입한다.

과기부 관계자는 "반도체 기술과 산업을 키워 우리나라의 글로벌 경쟁력을 확대하기 위해 기초·원천기술 연구지원을 강화하고 개방형생태계 구축 등에 힘을 쏟을 것"이라며 "여기에 인력양성 규모를 키우고 AI반도체 등 유망분야를 선점하기 위한 노력을 기울일 것"이라고 강조했다. 

50큐비트급 양자컴퓨팅 통한 디지털 '퀀텀 점프'

퀀텀 점프(quantum jump)라는 말은 양자세계에서 어떤 단계에서 다음 단계로 진행할 때 계단의 차이만큼 뛰어오르는 것을 말한다. 연속적으로 발전하기보다는 단번에 대약진한다는 의미로 쓰인다.

실제로 정부는 이런 양자세계에서 비롯된 기술을 통해 디지털 분야의 '퀀텀 점프'를 목표로 두고 있다. 양자기술은 얽힘, 중첩 등 양자 고유의 특성을 활용해 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 초고속연산(양자컴퓨팅), 최신뢰 보안(양자통신), 초정밀 계측(양자센서) 등을 가능하게 하는 파괴적 혁신 기술로 평가된다. 

IBM 50큐비트 양자프로세서 실물 모습. [자료=한국표준과학연구원] 2022.06.10 biggerthanseoul@newspim.com

예를 들어 기존 슈퍼컴퓨터 수준으로 100만년 동안 해독을 해야 하는 디지털 암호를 최고 수준 양자컴퓨터를 활용하게 되면 1초면 가능하다. 양자암호통신이 개발되면 해저 광케이블 도감청이나 무선통신 해킹 등을 원천 차단할 수 있다. 양자센서 기술로는 기존의 MRI로 5mm 이하 암세포를 식별하던 것에서 100분의 1 수준의 0.05mm이하 암세포를 식별하고 양자이미징센서로 45km 이상 탐지도 가능하다.

덕분에 양자기술은 미래 산업 경쟁력의 게임체인저로 급부상했다. 양자컴퓨팅의 경우에는 기존의 디지털컴퓨팅보다 30조배 이상 빠른 연산이 가능해 산업 전반에 새로운 가능성과 기회를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

이미 미국은 2018년 양자기술을 미국의 안보를 위한 전략기술로 지정했다. 이후 4년간 12억달러(1조4000억원)을 투자했으며 백악관 직속 국가양자조정실을 설치하고 대통령 자문을 위한 국가양자자문위원회 설립 등도 발표했다.

중국도 양자굴기를 표방하고 양자통신분야에서의 우위 선점에 이어 양자컴퓨팅, 양자센터 분야에서도 미국을 추격중이다. 일본도 양자기술을 인공지능, 바이오와 함께 3대 국가전략기술로 지정했다. 지난해 4월 미-일 정상회담에서 바이오, 양자, 우주기술 등에서 협력을 강화하기로 합의한 바 있다.

우리나라도 양자 컴퓨팅 시대로 올라타기 위해 기술 개발을 재촉하고 있다.

실제 지난 9일 과기부는 '50큐비트 양자 컴퓨터 구축 및 양자인터넷 개발 착수 보고회'를 열고 구체적인 목표를 설정했다. 바로 오는 2030년까지 양자기술 4대 강국이 되겠다는 얘기다. 

양자컴퓨팅·양자통신 분야에서 선도국과의 기술 격차를 만회하기 위해 관련 기술과 인프라를 집약적으로 개발할 계획이다. 이를 위해 한국표준과학연구원은 올해부터 오는 2026년까지 490억원을 들여 양자컴퓨팅 연구인프라를 구축한다. 

이종호 과학기술정보통신부 장관이 9일 오후 한국표준과학연구원을 방문해 이용호 양자컴퓨팅단장으로부터 양자컴퓨팅에 대한 설명을 듣고 있다. [자료=과학기술정보통신부] 2022.06.10 biggerthanseoul@newspim.com

표준연은 오는 2026년까지 초전도 방식의 50큐비트 양자컴퓨터 구축을 완수해 미국, 중국에 이어 세계 3번째로 50큐비트급 양자컴퓨터를 자체 구축한 국가가 되겠다는 목표를 설정했다. 우선 1단계로 33개월동안 20큐비트급 양자컴퓨터를 구축하고 클라우드 서비스를 시연할 계획이다. 이후 2단계로 24개월동안 50큐비트급 양자컴퓨터를 구축하고 관련 클라우드 서비스를 시연한다는 게 표준연의 목표다. 이같은 초전도 양자컴퓨팅 시스템을 구축해 국내 연구자에게 관련 서비스를 제공할 계획이다.

한국전자통신연구원과 한국과학기술연구원은 오는 2026년까지 456억원을 투입해 양자인터넷 핵심원천기술 개발에 나선다. 

오는 2036년 양자인터넷 시범 서비스 개시를 목표로 우선 2026년까지 현존 네트워크로는 불가능한 양자정보 전달용 유·무선 초기 중계기를 개발할 계획이다. 또 양자정보 저장에 필수적인 양자메모리 핵심기술도 확보할 예정이다.

양자 인터넷 기술개발 양대 기관인 전자통신연과 과기연을 허브로 KT, SKT, 우리넷, 피피아이, 켐옵틱스 등 산업계와 경북대, 고등과학원, 고려대, 부산대, 성균관대, 서울대, 연세대, 포항공대, 한림대, 한국과기원, 광주과기원, 표준연, TTA, NIA 등 20여개 산·학·연의 역량이 결집될 것으로 기대된다.

양자인터넷 기술개발은 초기단계부터 산업계의 참여를 전제로 해 산·학·연의 긴밀한 연계를 기반으로 추진된다. 이는 세계적 수준의 양자암호통신 장비를 상용화하고 국제표준을 선도하는 성과를 이뤄낸 산·학·연 연계체계와 성공경험을 양자인터넷 연구에도 이식하기 위해서다.

이종호 과기부 장관은 "우리나라가 세계최고 수준의 반도체 선도국가가 되기 위해서는 메모리반도체의 글로벌 리더십을 강화하고 그동안 부족했던 시스템반도체 분야에서도 경쟁력을 키워 나가야 한다"며 "인공지능반도체 역시도 기술혁신과 산업 성장을 전폭적으로 지원할 것"이라고 말했다.

이 장관은 이어 "향후 5년은 양자생태계의 매우 중요한 분기점으로 기술 추격에 나서지 않으면 향후 양자기술 경쟁력 확보를 위한 재도전의 기회는 없을지도 모른다"며 "50큐비트 양자컴퓨터 구축과 양자인터넷 개발은 양자기술 대도약을 위해 반드시 가야할 길인만큼 산·학·연이 협력해 최선을 다해 달라"고 당부했다.

biggerthanseoul@newspim.com

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尹부부 공천개입 수사 급물살 타나 [서울=뉴스핌] 박서영 기자 = 윤석열 전 대통령이 탄핵심판 선고에서 헌법재판관 전원일치 의견으로 파면된 가운데 이른바 '명태균 의혹' 사건에 대한 검찰 수사가 윤 전 대통령 부부에 속도를 낼지 이목이 집중된다. 5일 법조계에 따르면 헌법재판소는 4일 오전 11시 윤 전 대통령 탄핵심판 선고기일을 열어 윤 전 대통령의 파면을 결정했다. 박근혜 전 대통령에 이은 헌정 사상 두 번째 파면이다. 사진은 윤석열 전 대통령. [사진=뉴스핌 DB] 검찰은 지난 2월 17일 윤 전 대통령 부부 공천개입 의혹, 여론조사 조작 의혹, 여론조사 비용 대납 의혹 등 명씨 관련 사건을 창원지검에서 중앙지검으로 이송했다. 이후 검찰은 해당 사건과 관련한 연이은 소환조사 및 강제수사 등에 착수하면서 잔여 수사에 속도를 내 왔다. 검찰은 명씨가 실질적으로 운영한 여론조사업체 미래한국연구소가 당시 대선 후보였던 윤 전 대통령을 돕고자 총 81차례에 걸쳐 불법 여론조사를 해 주고, 그 대가로 김영선 전 국민의힘 의원이 2022년 6·1 보궐선거에서 경남 창원 의창 선거구 공천을 받았다는 의혹을 받았다고 보고 있다. 윤 전 대통령의 부인 김건희 여사는 이와 관련, 보궐선거와 지난해 4월 22대 총선 당시 국민의힘 공천 과정에 개입한 의혹을 받는다. 이날 헌재의 결정으로 윤 전 대통령은 현직 대통령으로서 가졌던 '불소추특권'을 잃게 됐다. 기존 수사 대상이던 내란 혐의뿐 아니라 공천 개입 의혹 수사도 피할 수 없게 된다는 의미다. 법조계 안팎은 조기 대선을 앞두고 윤 전 대통령 부부를 향한 공천 개입 의혹 사건 수사가 급물살을 탈 것이라고 내다봤다. 정계 출신 법조인은 "박 전 대통령도 파면된 다음에 소환조사가 바로 이뤄졌다"며 "곧바로는 아니겠지만 민주당 측에서 신속한 수사를 압박할 텐데 검찰도 조만간 협의를 해 윤 전 대통령 부부의 소환 일정 등을 잡으려 할 것"이라고 전망했다. 실제 2016∼2017년 박근혜 정부의 국정농단 사건 때, 박 전 대통령의 탄핵안이 국회에서 가결되고 3개월 만에 헌법재판소가 파면 결정을 내렸다. 당시 검찰과 박영수 특별검사팀의 수사는 박 전 대통령이 자연인 신분이 된 이후 급물살을 탔다. 박 전 대통령은 파면 11일 만에 검찰에 소환됐고, 이후 열흘 만에 구속됐다. 양홍석 변호사(법무법인 이공)는 "윤 전 대통령이 파면됐으니 명태균 수사의 경우 검찰이 좀 더 가열차게 할 것 같고, 공직선거법 위반 사건도 있는데 이 또한 바로 착수해야 하지 않을까 싶다"며 "다만 전직 대통령이기 때문에 신병 문제는 바로 결정하기는 쉽지 않을 수 있다"고 예상했다. 검찰의 신속한 수사는 진행되겠지만, 윤 전 대통령의 소환조사 등은 조기 대선이 끝난 후 이뤄질 것이란 분석도 있었다. 부장검사 출신 변호사는 "대통령이 파면됐으니 적극적으로 윤 전 대통령 부부를 조사하려고 들긴 하겠지만 소환조사의 경우 조기 대선 이후가 될 것 같다"며 "정치적 파장이 큰 사안이라 검찰이 속도를 내서 수사 한다 해도 대선 정국에서 전 대통령 부부를 직격하기는 어렵다"고 했다. 윤석열 전 대통령이 4일 탄핵심판 선고에서 헌법재판관 전원일치 의견으로 파면된 가운데 이른바 '명태균 의혹' 사건에 대한 검찰 수사가 윤 전 대통령 부부를 향할지 이목이 집중된다. 사진은 명태균 씨가 지난해 11월 8일 오전 경남 창원시 창원지방검찰청에 정치자금법 위반 혐의 피의자 신분으로 출석하고 있는 모습. [사진=뉴스핌 DB] seo00@newspim.com 2025-04-05 07:00
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[尹 파면] 조기 대선 막 올랐다 [서울=뉴스핌] 한태희 기자 = 헌법재판소가 윤석열 대통령 파면을 선고하며 조기 대선 막이 올랐다. 현재 조기 대선 레이스에서 이재명 더불어민주당(민주당) 대표가 독주하는 구도다. 여·야 잠룡들은 권력 구조를 개편하는 개헌론으로 차별화에 나서는 등 대권을 향한 행보를 시작했다. [서울=뉴스핌] 한태희 기자 = 2025.04.03 ace@newspim.com 6일 정치권에 따르면 조기 대선은 오는 5월 말에서 6월 초에 치러질 가능성이 높다. 헌법 제68조 2항에 따라 파면 등으로 대통령 궐위 시 60일 이내 선거를 치러야 해서다. 한덕수 대통령 권한대행은 공직선거법 제35조 1항에 따라 늦어도 오는 14일까지 조기 대선일을 공고해야 한다. 조기 대선 레이스에 들어가며 대권을 노리는 후보자 발걸음도 분주해졌다. 선두 주자는 이재명 대표다. 이 대표는 차기 대권 유력 후보자를 묻는 각종 여론조사에서 압도적인 1위를 달리고 있다. 이 대표는 최근 공직선거법 위반 사건 2심에서 무죄를 받으며 사법 리스크 부담도 덜었다. 야권에서는 김경수 전 경남지사, 김동연 경기지사, 김두관 전 국회의원, 김부겸 전 국무총리, 김영록 전남지사, 이광재 전 강원지사, 전재수 의원 등이 당내 경선에 참여할 가능성이 있다. 이들은 '1강'인 이 대표와 비교해 열세다. 야권 잠룡들은 차기 대통령 임기 단축 등 개헌론을 부각하고 있다. 이준석 개혁신당 국회의원도 차기 대권을 넘보고 있다. 이준석 의원은 '40대 기수론' 등 정치권 세대 교체론을 앞세우고 있다. 여권에서는 김문수 고용노동부 장관, 안철수 국회의원, 오세훈 서울시장, 원희룡 전 국토교통부 장관, 유승민 전 국회의원, 한동훈 전 국민의힘 대표, 홍준표 대구시장 등이 조기 대선에 참전할 가능성이 있다. 여권 후보자들은 당내 경선에서 정통 지지자인 보수 표심을 먼저 얻어야 한다. 동시에 본선에서 중도층 표까지 끌어올 수 있는 경쟁력도 보여줘야 한다. 여권 후보자들은 '12·3 비상계엄 사태'를 촉발한 제왕적 대통령제 한계 극복 방안으로 대통령 권한을 분산하는 개헌론을 제시하고 있다. 각 당은 곧 당내 경선을 시작해 본선에 올릴 후보자 선정에 들어간다. 공직선거법 제49조에 따라 조기 대선 24일 전부터 이틀 동안 대통령 후보 등록을 끝내야 하기 때문이다. 조기 대선이 오는 6월 3일 치러지면 각 당은 오는 5월 11일까지 중앙선거관리위원회에 대통령 후보를 등록해야 한다. 여야는 약 8년 전 제19대 대통령 선거 당시 박근혜 대통령 파면이 결정된 후 1개월 안에 대통령 후보 선출을 마무리했다. 범야권이 대통령 단일 후보로 본선에 들어갈지도 주목된다. 당 내 간판 주자가 없는 조국혁신당은 '야권 통합 완전국민경선(오픈프라이머리)'을 제안했다. 이 대표가 있는 민주당이 이에 응할지에 정치권 이목이 쏠리고 있다. ace@newspim.com 2025-04-06 07:00
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