미래주도권 `양자정보기술`에… 美·中경쟁 치열

美 양자컴퓨팅 특허 확보 주력
中 양자암호통신 특허출원 확대
10년간 지식재산 선진 5개국
관련 기술 특허 6777건 달해
연평균 약 20%씩 고속 성장
양자정보기술이 미래 디지털혁신 시대의 '게임 체인저'로 주목받고 있는 가운데, 미국과 중국 간 특허 선점을 위한 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. 양국은 기술패권 경쟁이 시작된 2017년부터 양자정보기술 관련 특허 출원량을 늘리면서, 미래 주도권을 선점하기 위한 특허 확보에 열을 올리고 있다.

이에 반해, 국내 특허출원 활동은 대학과 공공연구기관 등 기초·원천연구 등 초기 단계에 머무르고 있어, 범 국가 차원의 적극적인 R&D 투자 확대와 핵심기술 확보를 위한 보다 적극적인 노력이 요구되고 있다.◇美 특허 주도 속 中 '맹추격'…'양자컴퓨팅' 특허 대전=

1일 특허청에 따르면 지난 10년간(2010∼2019년) 지식재산 선진 5개국(한국·미국·중국·유럽·일본)에 출원된 양자정보기술 관련 특허는 총 6777건에 달했다.

양자정보기술은 물질의 최소 단위인 '양자'가 갖는 물리적 특징인 중첩, 얽힘, 불확정성을 정보처리나 통신에 활용한다. 양자의 중첩성질을 이용해 0과 1이 여러 개 조합된 복수의 비트를 하나의 큐비트 단위로 연산할 수 있어 정보처리 시간을 비약적으로 단축시킬 수 있다.

연도별로 보면 2010년 286건에서 2018년 1219건으로 4배 가량 증가했고, 연평균 19.9%씩 지속적으로 늘어나고 있다. 국가별로는 미국이 2223건(33%)을 차지해 가장 많았고, 그 뒤를 이어 중국(1978건, 29%), 유럽(1296건, 19%), 일본(665건, 10%), 한국(615건, 9%) 등의 순이었다. 미국과 중국에 출원된 특허량이 전체의 62%를 차지하고 있다.

출원 기술별로는 양자컴퓨팅(2572건), 양자암호통신(2711건), 양자센서(1494건) 등의 순으로, 양자컴퓨팅과 양자암호통신 분야의 특허출원이 활발했다. 특히 '꿈의 컴퓨터'로 불리며 슈퍼컴퓨터보다 16억배 빠른 연산을 수행하는 양자컴퓨팅 관련 출원은 매년 30% 이상 가파른 증가세를 보여 주목된다. ◇美 '양자컴퓨팅'- 中 '양자암호통신' 우세=

눈여겨 볼 점은 미국의 경우 양자컴퓨터 특허 확보에 주력하는 반면, 중국은 양자암호통신 관련 특허 출원을 늘리는 전략으로 특허 선점에 나서고 있다는 점이다.

미국은 2018년 백악관 주도로 '국가 양자이니셔티브 법안(NQI Act)'을 제정해 양자정보기술 개발을 집중 지원하고 있으며, 중국 역시 2020년 시진핑 주석이 직접 양자기술의 주도권 확보를 지시하는 등 관련 투자를 확대하고 있다.

양자컴퓨팅 분야의 주요 출원인은 IBM(408건), 구글(233건), 노스롭 그루먼(201건), 디웨이브(157건), 마이크로소프트(154건), 인텔(147건) 등 미국 기업의 출원이 절반 이상을 차지하고 있다. IBM의 경우 우리나라를 제외한 모든 국가에 가장 많은 특허를 출원해 양자컴퓨팅 분야 특허 경쟁에 앞서가고 있다.

양자암호통신은 일본 도시바(203건), 중국 화웨이(89건), 한국 SKT(77건), 중국 알리바바(58건) 등 다출원 기업 중 중국 기업이 2곳이나 포함됐다.양자센서는 아직 전체 출원 수는 많지 않지만, 세계적인 파운드리 반도체 기업인 대만의 TSMC(132건, .8.8%)가 가장 많은 특허출원량을 기록하고 있다.

국내에서는 지난 10년간 양자컴퓨팅 202건, 양자암호통신 307건, 양자센서 106건 등으로 양자정보기술 관련 특허출원이 많지 않은 것으로 조사됐다. 세부 기술별로는 양자암호통신이 전체 출원의 73.2%를 차지해 가장 많았고, 양자컴퓨팅(40.5%), 양자센서(26.4%) 등의 순이었다.

강민성 특허청 인공지능빅데이터심사과 심사관은 "양자정보기술은 가까운 미래에 큰 파급효과를 가져올 기술이라는 점에서 세계적인 IT기업들은 지식재산 선점을 위한 경쟁이 뛰어 들었다"며 "양자정보기술 관련 특허동향에 대한 산업계 제공과 전문 심사인력 추가 확보, 특허분류체계 정립을 위한 국제적 논의 등을 통해 국내 기업들도 특허 경쟁력을 확보할 수 있도록 적극 지원하겠다"고 말했다.

양자정보기술 관련 시장 규모는 매년 지속적으로 성장해 2030년까지 136조원으로 커질 전망이다. 이 가운데 양자컴퓨팅 시장 규모는 2020년 6조원에서 20430년 107조원으로 약 18배 성장할 것으로 예상되고 있다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr