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[양자 혁명] '꿈의 기술' 현실로 ② '2조달러 기회' 세상이 바뀐다

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난치병 신약 개발 가속화
기후 변화 대응 강화
도시·물류·공급망 최적화

이 기사는 3월 4일 오후 1시52분 '해외 주식 투자의 도우미' GAM(Global Asset Management)에 출고된 프리미엄 기사입니다. GAM에서 회원 가입을 하면 9000여 해외 종목의 프리미엄 기사를 보실 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 공상 과학 영화에서나 봤던 양자 컴퓨팅 기술이 현실화되면 세상이 바뀔 것이라는 막연한 기대가 관련 종목들의 주가를 끌어올리는 모습이다.

업계 전문가들은 실용적인 양자 컴퓨팅이 광범위하게 도입될 경우 의학을 포함한 특정 분야의 발전이 한층 가속화될 것으로 예상한다.

먼저, 의학 혁명이다. 양자 컴퓨팅은 복잡한 분자를 모델링할 수 있어 궁극적으로 화학 및 제약 업체의 소재나 신약 개발 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

새로운 약물을 개발할 때 과학자들은 특정 신약 후보 물질의 분자 구조를 검토한 뒤 다른 분자와 어떻게 상호작용 할 것인가를 파악해야 한다.

기존의 컴퓨터는 각 원자가 다른 원자와 복잡한 방식으로 상호 작용하는 현상을 정확히 시뮬레이션 하지 못한다.

전문가들은 양자 컴퓨팅이 인체 내 가장 복잡한 분자까지 모델링 할 수 있을 정도로 강력하다고 믿는다. 새로운 약물과 치료제를 더 빠른 속도로 개발할 가능성이 열릴 것이라는 전망이다. 더 나아가 개인 맞춤형 의약품 개발도 가능해 질 것이라는 기대다.

업계에 따르면 한 가지 신약을 개발하는 데 평균 10년 이상의 시간이 걸리고, 비용도 수 십억 달러가 소요된다.

분자 구조와 상호 작용을 정확히 시뮬레이션 할 수 있는 양자 컴퓨팅을 이용하면 신약 개발 기간을 수 년 이내로 단축하고, 암이나 알츠하이머 같은 난치병 치료제 발견을 앞당길 수 있다고 과학자들은 강조한다.

프랑스 양자 컴퓨팅 업체 파스칼의 연구 현장 [사진=블룸버그]

단백질 접힘의 문제도 양자 컴퓨팅 기술을 이용해 풀어낼 수 있을 것으로 보이는데, 이 역시 의학 분야의 혁신과 맞물려 있다.

단백질이 어떻게 접히는가를 예측하는 일은 생물학의 커다란 난제 가운데 하나다. 무수히 많은 가능한 구조를 동시에 시뮬레이션 할 수 있는 양자 컴퓨팅이 단백질 구조를 정확히 예측, 난치병의 이해와 치료에 커다란 이정표를 세우는 데 든든한 동력이 될 전망이다.

기후 변화에 대한 대응 역시 양자 컴퓨팅 기술을 적용할 때 효과적인 해법을 찾을 수 있다고 전문가들은 주장한다. 보다 효율적인 태양 전지와 더 나은 배터리, 보다 효과적인 탄소 포집 등 다양한 분야의 기술 개발에 양자 기술을 접목할 수 있다는 얘기다.

양자 프로세서 [자료=블룸버그]

챗GPT의 등장으로 세상을 떠들썩하게 한 인공지능(AI) 역시 양자 컴퓨팅 기술을 통해 한층 강력해질 전망이다. 인공지능(AI) 모델을 훨씬 빠르게 훈련시킬 수 있기 때문.

현재 인공지능(AI) 모델을 훈련시키는 데는 엄청난 양의 에너지와 시간이 필요하다. 업계 전문가들은 양자 컴퓨팅이 인공지능(AI) 학습 알고리즘을 획기적으로 가속화하는 한편 지금까지 불가능한 영역에 해당하는 복잡한 패턴 인식을 가능하게 할 것으로 예상한다.

교통과 물류의 최적화도 양자 컴퓨팅 혁신으로 기대할 수 있는 대목이다. 수 백만 건의 경로를 동시에 계산해 최적의 배송 경로를 찾거나 교통 흐름을 개선할 수 있다는 것.

수 백만 대의 차량이 이동하고, 셀 수 없는 변수가 발생하는 대도시의 교통 흐름을 최적화하는 문제는 간단한 일이 아니지만 양자 기술을 활용하면 부분적인 해결책이 아니라 실시간으로 모든 변수를 고려한 최적의 교통 흐름을 계산하는 일도 가능해진다.

도시 교통 뿐 아니라 전세계 공급망도 양자 컴퓨팅 기술을 이용해 최적화할 수 있다. 공급망의 모든 변수를 고려한 완벽한 최적화가 기존의 컴퓨터로는 불가능하지만 양자 기술은 셀 수 없이 많은 변수들을 동시에 고려해 자원 낭비를 최소화하는 한편 효율성을 극대화하는 최적의 공급망 구조를 찾아낼 수 있다는 주장이다.

소재 과학의 발전도 양자 컴퓨팅 혁신의 산물 중 하나로 꼽힌다. 새로운 종류의 초전도체나 더 가벼우면서 강력한 소재, 보다 효율적인 촉매제 등을 양자 기술을 통해 발견할 수 있다는 설명이다.

초정밀 기상 예측이나 우주의 근본 법칙에 대한 연구에도 양자 기술이 한 몫 할 것으로 기대된다. 기존의 기상 예측 시스템은 일주일 이상 앞을 정확히 알아내기 힘들다. 반면 양자 컴퓨팅은 복잡한 기상 시스템의 카오스적 특성을 보다 정확히 모델링 할 수 있기 때문에 몇 주 혹은 몇 달 앞의 기상까지 예측해 자연재해에 보다 적극적으로 대비할 수 있게 할 전망이다.

석학들은 양자 역학과 일반 상대성 이론을 통합하는 이른바 '모든 것의 이론'을 발견하기 위한 복잡한 계산에 양자 컴퓨팅이 도움을 줄 수 있다고 말한다.

이를 통해 블랙홀이나 초기 우주, 암흑 물질과 같은 우주의 근본적 수수께끼를 풀어내는 데 한 걸음 더 가까이 접근하게 될 것이라는 관측이다.

금융 포트폴리오에도 양자 컴퓨팅 기술이 접목될 전망이다. 거시 및 미시 경제 변수부터 지정학적 요인까지 수많은 변수가 작용하는 금융시장에서 최적의 투자 포트폴리오를 짜는 일이 기존의 컴퓨터로는 근사치 계산 수준이지만 양자 컴퓨팅은 모든 가능한 조합을 동시에 평가해 자산 배분부터 리스크 관리까지 최적의 해법을 찾아줄 것으로 기대된다.

이 밖에 모빌리티와 제조업 자동화 등 다양한 분야가 양자 컴퓨팅 기술의 수혜를 얻을 것으로 예상된다.

이론적으로 강력한 이점을 가진 양자 컴퓨팅 기술이지만 리스크 요인과 걸림돌이 없지 않다. 과학자들이 가장 먼저 지적하는 부분은 큐비트의 변동성이다.

0과 1의 상태를 유지하는 전통적인 컴퓨터의 비트와 달리 큐비트는 중첩되고 얽히는 특성을 지니고 있어 하나의 큐비트가 변할 때 해당 데이터 입력값 역시 바뀌거나 사라질 수 있다.

이 경우 결과물의 정확성과 신뢰가 떨어진다. 99.99% 이상의 정확성과 신뢰도를 실현하기 위한 해법으로 이른바 내결함성 양자 컴퓨팅(fault tolerant quantum computing)이 거론되지만 거대한 규모로 이를 실행하는 일이 간단치 않다고 전문가들은 지적한다.

또 다른 걸림돌로, 양자 컴퓨터가 의미있는 돌파구를 제공하기 위해 필요한 규모로 작동하려면 수 백만 개의 큐비트가 연결돼야 한다는 점이 지목된다. 현존하는 몇 안 되는 양자 컴퓨터는 아직 이 단계에 도달하지 못한 실정이다.

기술 개발이 완벽한 수준에 이를 때 넘어야 할 다음 산은 제조다. 양자 컴퓨터를 대량으로 생산하려면 기존의 컴퓨터 생산 라인과는 전혀 인프라와 기술이 필요하기 때문.

상당히 도전적인 영역이지만 빅테크부터 중소 업체까지 기술 개발에 진전을 보이고 있고, 맥킨지는 2035년 전세계 양자 컴퓨팅 시장 규모가 2조달러에 이르는 시나리오를 제시했다.

 

shhwang@newspim.com

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발견 어려운 췌장암 AI로 조기 진단 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국 알리바바가 개발한 AI 솔루션이 췌장암 조기 진단을 해내는 것으로 나타났다. 췌장암은 발견하기가 극히 어려운 암으로, 보통 말기에 발견된다. 때문에 췌장암은 진단 후 5년 생존율이 10%에 불과하다. 중국의 AI 솔루션이 중국의 한 병원에서 시범 적용되고 있으며, 이를 통해 췌장암 조기 발견 사례가 늘고 있다고 뉴욕타임스 중문판이 6일 전했다. 알리바바가 개발한 이 솔루션의 명칭은 'PANDA(인공지능 췌장암 검사 시스템)'이다. 촬영된 CT 영상을 AI가 판독해 췌장암 확진을 결정하는 소프트웨어다. PANDA는 중국 내 여러 병원에서 임상을 진행 중이다. 이 중 한 곳은 닝보(寧波)대학 인민병원이다. 닝보대학 인민병원은 2024년 11월 PANDA를 도입해 임상시험을 시작했다. 현재까지 PANDA는 18만 건 이상의 복부 혹은 흉부 CT를 분석했고, 이를 통해 20건 이상의 췌장암을 발견했다. 이 중 14건은 조기 진단이었다. 췌장암은 조기 진단될 경우 수술을 통한 제거가 가능하다. 한 환자의 경우 복부 팽만감과 메스꺼움의 증상으로 병원을 찾아 CT를 촬영했으며, 췌장 전문 검사를 받지 않았지만, 췌장암 판정을 받았다. 현지 의사는 "PANDA의 식별이 없었으면 결코 췌장암 판정을 못 하는 상황이었으며, PANDA로 인해 환자의 췌장암이 조기에 발견됐고 수술을 통해 완치될 수 있었다"며 "AI가 환자의 생명을 구했다고 볼 수 있다"고 소개했다. 아직은 오차율이 비교적 높은 상태다. PANDA는 그동안 1400건의 스캔 영상에 대해 췌장암 가능 경고를 했다. 전문의들은 이 중 300개에 대해서만 정밀 진단이 필요하다고 판단했다. 이후 300명의 환자는 재검사를 받았다. 이 중 20여 건이 췌장암으로 판정받았다. PANDA를 개발한 곳은 알리바바 산하 다모(達摩)연구소다. 연구소의 베테랑 알고리즘 전문가는 2000명 이상의 췌장암 환자의 CT 영상을 취득해 방사선 전문의들에게 병변 위치를 수작업으로 표시하도록 요청했다. 그리고 결과물을 AI 학습으로 훈련시켰으며, 이를 통해 PANDA는 선명도가 낮은 CT 이미지에서도 췌장암을 식별할 수 있게 됐다. 알리바바의 PANDA는 지난해 4월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 패스트트랙 의료 기기로 선정됐다. 해당 제도는 성능이 뛰어난 의료 기기의 경우 임상 시험 기간을 단축시켜준다. 캘리포니아 대학의 한 교수는 "임상 경험이 풍부한 전문가보다 PANDA가 의사들에게 더 가치가 있을 것"이라며 "PANDA와 같은 솔루션은 지방 병원이나 진료소의 유용한 보조수단이 될 것"이라고 평가했다. 중국 병원 자료사진. [신화사=뉴스핌 특약] ys1744@newspim.com 2026-01-06 11:36
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9월 북극항로 첫 시범운항 [부산=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 해양수산부가 올해 북극항로 개척에 본격 나선다. 오는 8월 말에서 9월 중 컨테이너선(3000TEU급)을 투입해 시범운항을 실시할 예정이다. 이를 위해 상반기 중 시범운항에 참여할 선사 및 화주를 모집해 선정할 방침이다. ◆ 북극항로 개척 원년…첫 시범운항 주목 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)은 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 이 같은 내용을 포함한 새해 정책방향을 제시했다. 그는 "오는 9월 전후에 시범운항을 할 수 있도록 준비하고 있다"면서 "3000TEU급 컨테이너선을 투입할 예정"이라고 밝혔다. 이어 "3000TEU급 컨테이너선이 대형에 비하면 작다고 할 수 있지만, 크기는 중요하지 않다"면서 "중국이 지난해 운항한 선박도 4000TEU급 수준"이라고 설명했다. 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)이 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 새해 정책방향을 설명하고 있다. [사진=해양수산부] 2026.01.06 dream@newspim.com 김 대행은 "시범운항을 위해 올해 상반기 중에는 선사와 화주를 선정할 예정"이라면서 "시범운항이라는 면에서 여러 가지 인센티브를 제공할 방침"이라고 밝혔다. 다만 "선사가 선정되면 선사가 희망하는 게 있기 때문에 이를 반영해서 잘 결정하겠다"고 덧붙였다. 부산신청사 건립과 관련해서는 "내년 예산에 (신청사)설계비를 반영할 예정"이라면서 "내년부터 구체적인 (청사 건립)절차를 시작할 계획"이라고 밝혔다. UN해양총회 개최지와 관련해서는 "개최도시 선정은 UN과도 협의해야 할 사항"이라면서 "(유치에)관심 있는 도시들과 협의해서 결정하겠다"고 설명했다. ◆ 부산해양수도 조성 첫발…유관기관 모으기 가속 김 대행은 지난 5일 부산청사에서 열린 해수부 시무식에서 신년사를 통해 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"고 제시했다. 이를 위해 해양수산분야 유관기관을 부산으로 모으는 작업이 본격화될 전망이다. 해수부 산하기관들도 올해 부산 이전이 본격화될 것으로 보인다.  김 대행은 "기업, 공공기관, 해사법원, 동남권투자공사 등이 집적화된 해양클러스터 조성을 추진해 나가겠다"면서 "부산항을 세계 최대 규모의 항만으로 개발하고, 터미널 운영 효율화와 종합 항만서비스 제공을 통해 글로벌 물류 요충지로 성장시키겠다"고 다짐했다. 이어 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"면서 "부산에서 로테르담까지 북극항로 시범운항을 추진하고 해양수도권 육성전략을 조속히 수립하겠다"고 강조했다. 2026년 해양수산부 업무계획 [자료=해양수산부] 2025.12.23 dream@newspim.com dream@newspim.com 2026-01-06 11:00
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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