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[GAM]'꿈의 기술' 양자 현실로 성큼 ① 2030년 상용화 주도주

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구글 이어 IBM 기술적 돌파구
아마존-MS 새로운 접근법
점차 구체화되는 청사진

이 기사는 8월 14일 오후 3시11분 '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 = 1980년대 개인용 컴퓨터(PC)가 대중화되기 시작했을 때부터 '꿈의 기술'로 통했던 양자 컴퓨팅의 상용화가 성큼 다가왔다.

첨단 물리학과 컴퓨터 과학의 만남인 양자컴퓨팅 경쟁에 결승선이 보이기 시작했다고 영국 파이낸셜타임스(FT)가 보도했다. 빅테크를 주축으로 연이은 기술적 돌파구가 이뤄졌고, 지금까지 실험실을 벗어나지 못했던 기술을 상용 시스템으로 도입할 날이 멀지 않았다는 얘기다.

IBM(IBM)은 지난 6월 이전 설계에서 빠진 핵심 구성 요소들을 채운 양자 컴퓨터의 청사진을 발표하고, 본격적인 상용화의 가능성이 명료해졌다고 밝혔다. 업체의 양자 이니셔티브 책임자인 제이 갬베타는 "양자 컴퓨터는 더 이상 꿈이 아니다"라며 "2030년까지 이를 실현할 것"이라고 말했다.

앞서 구글에 이어 또 한 차례 2030년 양자 컴퓨터 실현 가능성이 제기된 셈이다. 지난해 말 구글은 기술적인 난제들 가운데 한 가지를 해결하고 2030년까지 산업 규모의 양자 컴퓨터 구축이 가능하다고 밝혀 IT 업계와 월가의 시선을 끌었다.

구글의 퀀텀 AI 하드웨어 책임자인 줄리안 켈리는 나머지 모든 엔지니어링과 과학적 과제들이 2030년까지 극복 가능하다고 자신했다.

구글의 양자 컴퓨팅 연구 현장 [사진=업체 제공]

업계 전문가들은 양자 컴퓨터가 산업 규모에 도달하려면 양자 머신의 기본 구성 요소인 큐비트(qubit)가 200개 미만에서 100만개 이상으로 확장돼야 한다고 말한다.

양자 컴퓨터의 상용화를 가장 어렵게 하는 대목은 큐비트의 본질적인 불안정성이다. 유용한 계산을 수행할 수 있는 양자 상태를 단 몇 초의 지극히 작은 단위 시간 동안만 유지할 수 있다는 얘기다.

더 많은 수의 큐비트가 추가될수록 비간섭성, 즉 '노이즈'를 야기한다는 의미로 해석된다. 확장 한계에 대한 극명한 사례가 다름아닌 IBM으로, 실험용 콘도르 칩의 수를 433개로 늘렸을 때 구성 요소들 간에 '크로스 토크(cross talk)'라고 지칭하는 간섭이 발생한 것.

IBM의 양자컴퓨터 냉각 시스템 [사진=업체 제공]

이런 식으로 큐비트 수를 늘려 쌓아 올리면 통제할 수 없는 문제가 발생할 수 있다며 업계에서 우려의 목소리를 냈지만 IBM 측은 콘도르 칩에서 발생한 간섭을 예상했고, 큐비트를 연결하는 새로운 유형의 커플러로 전환해 일정 부분 문제를 해결할 수 있다고 주장했다.

관련 업체들은 오류 정정(error correction)이라는 기법을 통해 시스템이 어느 정도 큐비트의 불안정성을 견딜 수 있다고 말한다. 이는 여러 큐비트 간에 데이터를 복사해 개별 구성 요소가 실패할 때를 대비한 중복성을 만드는 형태로 작동한다.

최근까지는 구글이 유일하게 오류 정정을 수행할 수 있는 양자 칩을 시연했다. 하지만 IT 업체들은 구글에 견줄만한 성과를 내지 못한 상태로 확장 시도를 늦추지 않는 모습이다.

IBM의 경우 대규모 시스템을 운영할 수 있다는 사실을 보여주는 데 목표를 두고 있다고 밝히고, 구글의 오류 정정 접근법이 실제 상용 시스템에서 작동할 것인가에 대해 의문을 제시했다.

구글이 사용하는 이른바 표면 코드(surface code)라는 기법은 각 큐비트를 2차원 격자에서 가장 가까운 이웃들과 연결하는 방식으로 작동하는데, 이는 상당히 많은 수의 큐비트가 함께 작동하는 데 의존하고, 유용한 계산을 수행하려면 100만개 이상의 큐비트에 도달해야 한다.

마이크로소프트는 100만 큐비트 머신을 구축하려는 시도에서 파생되는 다른 엔지니어링 과제가 너무 많다고 판단, 유사한 설계 추진을 포기하기로 결정했다고 밝힌 바 있다.

IBM은 구글보다 90% 적은 큐비트를 필요로 한다고 주장하는 저밀도 패리티 체크 코드(low-density parity-check code)라는 다른 형태의 오류 정정으로 전략을 수정했다. 하지만 이는 더 멀리 떨어진 큐비트들 간의 더 긴 연결에 의존하고, 때문에 오히려 기술적 난제들을 초래해 IBM을 뒤쳐지게 만들었다.

구글 측은 IBM의 기법이 이미 극도로 통제하기 어려운 시스템에 새로운 수준의 복잡성을 추가한다고 지적했지만 IBM은 지난 6월 처음으로 더 긴 연결체를 만드는 데 성공했다고 주장한 것.

가트너의 마크 호바트 애널리스트는 FT와 인터뷰에서 "IBM의 최신 설계에 대해 작동 가능한 대규모 머신을 생산할 가능성을 보여줬다"면서도 "이들의 접근법은 여전히 이론상으로만 존재한다"고 지적했다. 실제로 이 같은 기능을 수행할 칩을 제조할 수 있다는 것을 보여줘야 한다는 얘기다.

칩 설계 이외에도 기업들은 여러 가지 공통된 엔지니어링 과제들과 씨름하고 있다. 초기 양자 시스템 내부에서 발견되는 복잡한 배선을 줄이기 위해 대량의 구성 요소를 단일 칩으로 연결하는 새로운 방법을 찾는 일이 그 중 하나다.

여러 칩을 모듈로 연결하는 일도 풀어야 할 과제다. 또 극저온에서 작동하는 본격적인 시스템을 수용할 훨씬 더 크고 전문화된 냉장고도 필요할 전망이다.

구글과 IBM을 포함해 초전도체를 큐비트로 사용하는 시스템들이 가장 앞서 나가고 있지만 이들의 큐비트는 제어하기 더 어렵고 절대 영도에 가까운 온도에서 작동해야 한다.

포획 이온(trapped ion)과 중성 원자로 등 원자를 큐비트로 사용하는 경쟁 시스템들이나 광자를 사용하는 시스템들의 경우 본질적으로 더 안정적일 것으로 예상된다. 하지만 이들은 큐비트 클러스터들을 더 큰 시스템으로 연결하는 어려움과 느린 컴퓨팅 속도 등 다른 장애물을 만난 상태다.

확장을 시도하는 과정에 발생하는 비용과 기술적 과제들은 어떤 것이 더 실용적인 것인가를 보여줄 전망이다.

포획 이온을 다루는 영국 스타트업 유니버설 퀀텀의 세바스티안 바이트 최고경영자(CEO)는 이 시기 동안 어떤 기술을 지원할 것인가에 대한 정부의 결정이 투자를 끝까지 갈 수 있는 소수의 업체들로 압축시키는 결과를 가져올 것이라고 내다봤다.

미국 펜타곤의 첨단연구기관인 다르파(DARPA)는 승자를 가려내는 데 대한 공식적인 관심을 보여주는 단면에 해당한다. 다르파는 2024년부터 다양한 양자 컴퓨터 개발 기업들을 대상으로 광범위한 연구를 시작했고, 이를 통해 어떤 기업이 가장 빠르게 실용적인 규모에 도달할 것인가를 가려낸다는 계획이다.

최근 다수의 기업들이 더욱 통제 가능할 것이라고 주장하는 큐비트의 급진적인 새 설계들을 선보였다.

여기에는 아마존과 마이크로소프트가 포함된다. 이들 기업은 더욱 신뢰할 수 있는 구성 요소를 만들기 위해 물질의 상태를 정복했다고 주장한다. 이 같은 기술 역시 초기 단계에 해당하지만 이를 지지하는 전문가들은 양자 기술 가운데 앞서 나갈 가능성을 점친다.

수 년간 기존의 기법에 매달리는 기업들과 새로운 설계에 도전하는 기업들의 경쟁이 뜨겁게 달아오른 가운데 양자 컴퓨터 기술의 현실화가 속도를 내고 있다고 업계 전문가들은 말한다.

 

shhwang@newspim.com

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LG전자, 홈로봇 '클로이드' CES 공개 [라스베이거스=뉴스핌] 김아영 기자 = LG전자가 오는 6일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 개막하는 세계 최대 가전·IT 전시회 CES 2026에서 홈로봇 'LG 클로이드(LG CLOiD)'를 공개한다고 4일 밝혔다. LG 클로이드는 AI 홈로봇의 역할과 가능성을 보여주는 콘셉트 제품이다. 사용자의 스케줄과 집 안 환경을 고려해 작업 우선순위를 정하고, 여러 가전을 제어하는 동시에 일부 가사도 직접 수행하며 비서 역할을 수행한다. 이번 공개는 '가사 해방을 통한 삶의 가치 제고(Zero Labor Home, Makes Quality Time)'를 지향해온 LG전자 가전 전략의 연장선이라는 것이 회사 측 설명이다. LG 클로이드가 세탁 완료된 수건을 개켜 정리하는 모습. [사진=LG전자] ◆CES서 보여주는 '제로 레이버 홈' 관람객은 CES 전시 부스에서 클로이드가 구현하는 '제로 레이버 홈' 시나리오를 볼 수 있다. 출근 준비로 바쁜 거주자를 대신해 전날 세운 식단에 맞춰 냉장고에서 우유를 꺼내고, 오븐에 크루아상을 넣어 아침 식사를 준비하는 모습 등이 연출된다. 차 키와 발표용 리모컨 등 일정에 맞는 준비물을 챙겨 전달하는 장면도 포함된다. LG 클로이드가 크루아상을 오븐에 넣으며 식사를 준비하는 모습. [사진=LG전자] 거주자가 집을 비운 동안에는 세탁물 바구니에서 옷을 꺼내 세탁기에 넣고, 세탁이 끝난 수건을 개켜 정리하는 시나리오가 제시된다. 청소로봇이 움직일 때 동선 위 장애물을 치워 청소 효율을 높이는 역할도 수행한다. 홈트레이닝 시에는 아령을 들어 올린 횟수를 세어주는 등 거주자의 일상 케어 기능도 시연한다. 이러한 동작은 상황 인식, 라이프스타일 학습, 정교한 모션 제어 능력이 결합돼 구현된다는 설명이다. ◆가사용 폼팩터·VLM·VLA로 최적화 클로이드는 머리와 두 팔이 달린 상체와 휠 기반 자율주행 하체로 구성된다. 허리 각도를 조정해 높이를 약 105cm에서 143cm까지 바꿀 수 있으며, 약 87cm 길이의 팔로 바닥이나 다소 높은 위치의 물체도 집을 수 있다. LG 클로이드가 거주자 위한 식사로 크루아상을 준비하는 모습.[사진=LG전자] 양팔은 어깨 3축(앞뒤·좌우·회전), 팔꿈치 1축, 손목 3축(앞뒤·좌우·회전) 등 총 7자유도(DoF)를 적용해 사람 팔과 유사한 움직임을 구현한다. 다섯 손가락도 개별 관절을 가져 섬세한 동작이 가능하도록 설계됐다. 하체에는 청소로봇·Q9·서빙·배송 로봇 등에서 축적한 휠 자율주행 시스템을 적용해 무게 중심을 아래에 두고, 외부 힘에도 균형을 유지하면서 상체의 정밀한 움직임을 지원한다. 이족보행보다 비용 부담이 낮다는 점도 상용화 측면의 장점으로 꼽힌다. LG 클로이드가 홈트레이닝을 돕는 모습. [사진=LG전자] 머리 부분은 이동형 AI 홈 허브 'LG Q9' 기능을 수행한다. 칩셋, 디스플레이, 스피커, 카메라, 각종 센서, 음성 기반 생성형 AI를 탑재해 언어·표정으로 사용자를 인식·응답하고, 라이프스타일과 환경을 학습해 가전 제어에 반영한다. LG전자는 자체 개발 시각언어모델(VLM)과 시각언어행동(VLA) 기술을 칩셋에 적용했다. 피지컬 AI 모델 기반으로 수만 시간 가사 작업 데이터를 학습시켜 홈로봇에 맞게 튜닝했다는 설명이다. VLM은 카메라로 들어온 시각 정보를 언어로 해석하고, 음성·텍스트 명령을 시각 정보와 연계해 이해하는 역할을 맡는다. VLA는 이렇게 통합된 시각·언어 정보를 토대로 로봇의 구체적인 행동 계획과 실행을 담당한다. 여기에 LG의 AI 홈 플랫폼 '씽큐(ThinQ)', 허브 '씽큐 온'과 연결 가전이 더해지면 서비스 범위가 넓어진다. 예를 들어 가족과 씽큐 앱에서 나눈 메뉴 대화를 기반으로 식단을 계획하고, 날씨 정보와 창문 개폐 상태를 조합해 비가 오면 창문을 닫는 등의 시나리오가 가능하다. 퇴근 시간에 맞춰 세탁·건조를 마치고 운동복과 수건을 꺼내 준비하는 연출도 제시된다. ◆로봇 액추에이터 브랜드 'LG 악시움' 첫 공개 LG전자는 홈로봇을 포함한 로봇 사업을 중장기 성장축으로 보고 조직·기술 강화에 나서고 있다. 최근 조직개편에서 HS사업본부 산하에 HS로보틱스연구소를 신설해 전사에 흩어져 있던 홈로봇 관련 역량을 모으고, 차별화 기술 확보와 제품 경쟁력 제고를 목표로 삼았다. LG 액추에이터 악시움(AXIUM) 이미지. [사진=LG전자] 이번 CES에서는 로봇용 액추에이터 브랜드 'LG 액추에이터 악시움(LG Actuator AXIUM)'도 처음 공개한다. '악시움'은 관절을 뜻하는 'Axis'와 Maximum·Premium을 결합해 고성능 액추에이터를 지향한다는 의미를 담았다. 액추에이터는 모터·드라이버·감속기를 통합한 모듈로 로봇 관절에 해당하며, 로봇 제조원가에서 비중이 큰 핵심 부품이다. 피지컬 AI 확산과 함께 성장성이 높은 후방 산업으로 평가된다. LG전자는 가전 사업을 통해 고성능 모터·부품 기술을 축적해왔다. AI DD 모터, 초고속 청소기용 모터(분당 15만rpm), 드라이버 일체형 모터 등 연간 4,000만 개 이상 모터를 자체 생산하고 있다. 회사는 이 같은 기술력이 액추에이터의 경량·소형·고효율·고토크 구현에 기반이 될 것으로 기대한다. 휴머노이드 한 대에 수십 개 액추에이터가 필요한 만큼, LG의 모듈형 설계 역량도 맞춤형 다품종 생산에 도움이 될 것으로 전망된다. ◆홈로봇 성능·폼팩터 진화 지속…축적된 로봇 기술은 가전에 확대 적용 LG전자는 집안일을 하는 데 가장 실용적인 기능과 형태를 갖춘 홈로봇을 지속 개발하는 동시에 청소로봇과 같은 '가전형 로봇(Appliance Robot)'과 사람이 가까이 가면 문이 자동으로 열리는 냉장고처럼 '로보타이즈드 가전(Robotized Appliance)' 등 축적된 로봇 기술을 가전에도 확대 적용할 계획이다. AI가전과 홈로봇에게 가사일을 맡기고, 사람은 쉬고 즐기며 가치 있는 일에만 시간을 쓰는 AI홈을 만드는 것이 목표다. 백승태 LG전자 HS사업본부장 부사장은 "인간과 교감하며 깊이 이해해 최적화된 가사 노동을 제공하는 홈로봇 'LG 클로이드'를 비롯해 '제로 레이버 홈' 비전을 향한 노력을 지속해 나갈 것"이라고 밝혔다. aykim@newspim.com 2026-01-04 10:00
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의대 정시 지원자 5년 만에 최저 [서울=뉴스핌] 정일구 기자 = 올해 의과대학 정시모집 지원자가 큰 폭으로 줄어 최근 5년 중 최저치를 기록했다. 4일 종로학원에 따르면 2026학년도 전국 39개 의대 정시모집 지원자는 7125명으로 전년대비 32.3% 감소했다. 지원자는 2022학년도 9233명, 2023학년도 844명, 2024학년도 8098명, 2025학년도 1만518명으로 집계됐다. 사진은 4일 서울 시내의 한 의과대학 모습. 2026.01.04 mironj19@newspim.com   2026-01-04 15:57
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    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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