“양자 헤테로구조체 손잡았다”…IBS-케임브리지, 글로벌 연구실 신설로 퀀텀 경쟁 본격화

차세대 양자 소재·소자와 관련한 한영(韓英) 연구거점 협력이 본격화되고 있다. 기초과학연구원(IBS)과 영국 케임브리지대학교가 캐번디시연구소 내 ‘글로벌 파트너랩’을 출범시키면서 양자 산업의 기술 주도권 경쟁에 새로운 전환점이 될 전망이다. IBS는 양자 소재 및 소자 분야에서 2차원 헤테로구조체 기반 스핀 큐비트 제어와 자기 양자결정 연구 중심의 공동연구를 추진하며, 시장 내 고도화된 양자컴퓨팅·센서 분야 선점을 노린다. 해외 유수 기관과의 독자적 연구실 설치는 글로벌 양자 산학연 구도가 변화하는 분기점으로 주목받는다.

IBS는 최근 케임브리지대학교 캐번디시연구소에 글로벌 파트너랩을 공식 설치하고, 국제 공동연구에 돌입한다고 밝혔다. 글로벌 파트너랩은 IBS가 올해 도입한 플랫폼으로, 세계적 기초과학 기관 내 연구실을 장기적으로 운영하며 안정적인 협력연구 생태계를 구축하는 모델이다. 이케임브리지 파트너랩은 IBS 이차원 양자 헤테로구조체 연구단(신현석 단장)이 주관하며, 현지 캐번디시연구소, 그래핀센터, 헨리 로이스연구소와 연계해 정밀 양자제어 및 집적화 분야 공동연구를 전개한다.

양측은 특히 2차원 소재 및 헤테로구조체 성장(IBS)과 정밀 큐비트 측정·제어, 양자센싱 기술(케임브리지대)을 융합했다. 그동안 실증이 어려웠던 나노레벨 정밀 제어·집적 기술을 탐구해 차세대 양자컴퓨팅, 고성능 양자센서 등의 핵심 부품 개발로 이어간다는 전략이다. 기존 양자소자 기술 대비 큐비트 간 간섭·노이즈 문제와 소자 통합의 난점을 극복하는 데 중점을 둔다. IBS 연구진은 “정밀 양자 제어와 측정 노하우의 세계적 내재화가 가능해진다”며, 글로벌 양자테크 시장에서의 기술 주도권 확대 효과도 기대한다고 밝혔다.

파트너랩 공동연구에는 캐번디시연구소 외에도 그래핀센터, 헨리 로이스연구소가 참여, 소재과학·측정장비 네트워크를 확장한다. 미국, 유럽, 일본 등의 선도 연구기관에 대한 한국‧영국식 상호운영 모델이 구축돼, 한층 빠른 원천기술 개발 구도가 예고된다.

IBS는 이미 미국 보스턴 어린이병원 및 하버드 의대(유전체 항상성 연구단), 스위스 폴 쉐러 연구소(첨단 반응동역학 연구단) 등 3곳에서 파트너랩을 운영중이다. 한국 내 연구진이 글로벌 유수 거점과 직접적 실험·개발을 주도하는 구조는 국내 산학연 혁신 수준을 끌어올리는 효과로 평가된다.

양자 컴퓨팅·센서 시장은 세계적으로 강력한 투자와 경쟁이 펼쳐지고 있다. 미국 국립표준기술연구소(NIST), 영국 옥스퍼드대, 일본 RIKEN 등도 비슷한 수준의 공동연구체계를 갖추며 원천기술 자립과 혁신 생태계 강화에 나서는 가운데, 이번 IBS-케임브리지 협력은 한국과 영국 양국의 글로벌 입지 강화에 힘이 실릴 전망이다.

정책적으로도 IBS의 글로벌 파트너랩은 단발성 교류에 그치지 않는 ‘상시 협력’ 모델을 공급한다. 선진국 기관과의 인재 교류 및 첨단장비 공동활용을 통한 연구윤리, 데이터 보호, 기술 공동소유 등 갈등해소 사례가 주목된다. 전문가들은 “세계적 연구 거점과의 상설 파트너십은 양자기술 경쟁력 제고와 미래 혁신 인재양성에 필수 요소”라 말한다.

산업계는 이번 혁신형 파트너랩을 계기로 양자산업 글로벌 협력의 새로운 장이 열릴지 면밀히 관찰하고 있다. 기술 협력 속도만큼 국가 산업구조와 제도, 데이터·윤리 체계가 뒷받침돼야 새로운 성장의 선순환이 완성될 수 있단 지적도 나온다.