美국립보건원 ‘양자컴퓨팅 챌린지’ 韓 산학병 연구팀 국내 유일 선정

서울성모·서울시립대·싱귤러리티퀀텀
양자컴퓨팅 기반 전산유체역학 분석
기존보다 실행속도·정확도 향상 쾌거
2단계 실증…의료 IT환경 혁신 기대

가톨릭대 서울성모병원의 정정임(왼쪽부터) 영상의학과 교수, 윤종찬 순환기내과 교수, 서울시립대 전자전기컴퓨터공학부의 안도열 석좌교수 [가톨릭대 서울성모병원 제공]

미국 국립보건원(NIH)이 주최한 ‘2025년 양자컴퓨팅 챌린지’에 우리나라 산학병 연구팀이 국내 최초 유일하게 선정됐다.

30일 가톨릭대 서울성모병원에 따르면 서울성모병원·서울시립대·싱귤러리티퀀텀 합동연구팀(서울성모병원의 정정임 영상의학과 교수, 윤종찬 순환기내과 교수, 총괄 대표 연구자인 서울시립대 전자전기컴퓨터공학부의 안도열 석좌교수)의 ‘심혈관 질환 임상 위험 예측 및 진단을 위한 양자 알고리즘’ 연구과제가 생물의학 영역에 양자컴퓨팅 기술을 적용한 혁신적 아이디어로 선정됐다.

이번 과제 선정으로 양자컴퓨팅과 의료기술을 접목한 성과가 인공지능(AI)에 이어 전 세계 의료 IT 환경 혁신에 선두적인 역할을 할 것으로 기대된다.

총 130만달러(약 18억2000만원) 상금 규모의 이번 챌린지는 NIH 산하 국립전환과학진흥센터 주관으로 진행됐다. 아이디어 구상·계획(1단계)과 양자 알고리즘 개발과 하드웨어 구현(2단계)으로 나뉘어 진행되며, 연구팀은 1단계 심사결과 국내에서 유일하게 선정되는 성과를 거두고 현재 2단계 실증 사업에 접어든 상태다.

연구 목표는 양자컴퓨팅 기반 전산유체역학 분석을 통해 기존 분석보다 실행 속도와 정확도를 높여 심혈관 질환의 병태 생리를 규명하고 예후를 예측하는 기술을 구현하는 데 있다.

염증이나 면역 반응과 같은 전신적 요인을 포함한 다양한 변수들을 동시에 고려해 심혈관계 전반에서 개인별 맞춤형 치료 계획을 제공할 수 있게 된다.

심혈관 질환은 우리나라 사망원인 2위를 차지하고 있다. 그 중 심근경색만 해도 연간 3만4612건이 발생, 10년 전 대비 54.5% 급증하고 있다.

이번 연구는 미국 메릴랜드대 국립양자연구소로부터 매년 최대 8만달러 상당의 아이온큐 양자 장치 컴퓨팅 크레딧과 시뮬레이션 클러스터 무제한 사용 지원을 받게 된다.

아마존 AWS 코리아의 클라우드 인프라·플랫폼 지원도 확보했다. 이를 통해 서울성모병원은 글로벌 양자의학 연구의 중심지로 입지를 강화하겠다는 전략이다.

정 교수와 윤 교수는 “현재 개발 중인 양자컴퓨팅 기반 분석은 기존 CT 영상의 해부학적 분석의 한계를 넘어 심장내 혈역학적인 정보를 통합함으로써 환자 개개인에게 맞춤화된 치료를 제공할 수 있는 토대가 될 것”이라고 밝혔다.

안 교수도 “의료 분야에 양자컴퓨팅을 적용하는 것은 실제 산업 현장에서 혁신을 이룰 수 있음을 보여주는 중요한 사례”라고 평가했다.

김상수 기자