“韓, 양자기술 분야 세계 16위…국제 협력 늘리고 선택과 집중해야”

KISTI 데이터 인사이트 보고서 발표
연구의 질에선 미국이 압도적, 양에서는 중국 빠르게 성장

IBM이 개발한 초전도 기반 양자컴퓨터 시스템. 한국과학기술정보연구원(KISTI)에 따르면 한국은 2010년부터 2022년까지 양자컴퓨터를 포함한 양자기술 분야에서 논문 발표 수 16위를 기록해 선도국과 큰 격차를 보였다./IBM

전 세계적으로 기술 확보 경쟁이 치열한 양자기술 분야에서 한국의 연구 수준이 양적, 질적으로 떨어진다는 지적이 나왔다. 양자기술은 양자컴퓨터, 양자통신, 양자센서처럼 양자역학적의 특성을 바탕으로 하는 기술이다. 아주 작은 크기의 물질에만 적용되는 물리 법칙인 양자역학을 활용하면 이전에는 도저히 달성하기 어려운 성능의 장치를 만들 수 있다. 한국을 비롯해 여러 국가가 양자기술 확보에 뛰어들었다.

한국과학기술정보연구원(KISTI)은 27일 ‘데이터 인사이트(Data Insight)’ 보고서를 공개하고 “국내 양자기술 연구 규모는 16위 수준으로 선도국과 큰 격차를 보이는 상황”이라며 “글로벌 협력 네트워크를 강화하고 경쟁력 있는 분야 중심의 집중적·효율적 지원 전략이 필요하다”고 밝혔다.

이번 보고서는 논문 데이터베이스(DB) ‘웹 오브 사이언스(WOS)’를 활용해 2010년부터 2022년까지 출판된 양자 기술 분야 논문 5만739편을 분석한 결과를 담았다. 세부 분야별 규모와 성장성, 국가별 연구수준, 협력관계 주도권 같은 다양한 요소를 분석했다.

한국은 이 기간 논문 1210편을 발표해 전 세계 16위를 기록했다. 중국이 1만5604편으로 1위를 차지했고 미국이 1만2151편으로 2위에 올랐다. 독일, 영국, 일본, 캐나다, 이탈리아가 뒤를 이었다.

한국은 2010년부터 2022년까지 양자기술 분야에서 논문 1210편을 발표해 전체 16위를 기록했다./한국과학기술정보연구원

연구진은 한 국가에서 나온 논문 중 인용이 많이 된 피인용 상위 10% 논문 비율을 의미하는 ‘엑설런스’ 지수와 전체 피인용 상위 10% 내의 논문의 국가별 점유율을 의미하는 ‘상위 10% 점유율’도 분석했다.

한국은 한 때 양자컴퓨팅과 양자센서 분야에서 높은 수치를 기록했으나 2022년에는 모든 분야에서 기준치 이하로 나타나 연구 수준이 떨어진 것으로 나타났다. 상위 10% 점유율은 조사 기간 단 한 번도 기준 수치를 넘지 못해 선도국에 비해 연구 수준과 규모가 상대적으로 낮은 것으로 확인됐다.

연구진은 “한국의 양자기술분야 연구는 전반적으로 규모가 작고, 다양한 연구가 산발적으로 진행되고 있다”며 “아직 글로벌 추세에 비해 양자기술에 대한 연구 집중도가 낮은 것으로 판단된다”고 분석했다.

중국은 조사 기간 양적인 지표에서 가장 큰 성장세를 기록했다. 2010년 이미 미국의 연구 규모를 넘어섰다. 분야별로는 양자통신·암호에서 압도적인 차이로 많은 논문을 발표하고 있으며, 2012년 양자정보기술, 2016년 양자센서 분야에서 미국 논문 수를 뛰어넘었다. 2022년에는 양자컴퓨터 분야에서도 미국을 추월한 것으로 나타났다.

반면 질적 지표에서는 미국이 가장 우수한 것으로 나타났다. 조사 기간 동안 모든 분야에서 엑설런스 지수가 기준을 상회하며 양자기술 연구를 선도하는 모양새다. 반면 중국은 대부분 분야에서 기준 이하의 엑설런스 지수를 기록했다. 다만 중국이 대규모 투자하고 있는 양자통신·암호 분야에서는 2020년, 2022년 기준을 상회하면서 투자 성과를 확인하기도 했다.

국제 협력 네트워크 분석에서는 미국, 중국, 독일을 중심으로 공동 연구가 이뤄지고 있는 것으로 나타났다. 한국은 2010년부터 2015년까지 미국의 협력 순위 2위 그룹에 들었으나 2016년 이후 1위 그룹으로 올라섰다. 반면 이 기간 중국과 협력 순위는 1위 그룹에서 순위 밖으로 밀려났다.

안세정 KISTI 글로벌R&D분석센터 책임연구원은 “국내 양자기술 연구개발 투자와 전문 인력은 이미 오랜 시간 투자해 온 양자기술 선도국에 비해 매우 부족한 실정”이라며 “글로벌 선도국을 중심으로 협력 네트워크를 강화하고, 경쟁력이 있는 분야를 중심으로 연구 성과를 낼 수 있도록 집중적이고 효율적인 지원을 위한 전략이 필요하다”고 말했다.

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