2025 양자 보안 프로젝트 총정리: 미국·유럽·한국 주요 기업 현황

UN 지정 ‘세계 양자 과학기술의 해’인 2025년, Q-Day 대비로 한국·미국·유럽이 500억달러 규모의 양자 보안 투자전쟁을 벌입니다. 삼성·SK 3조원, IBM·MS도 수십억 투자. PQC 전환과 QKD 실증의 속도전 속에서 2030년 2천억달러 시장 패권, 한국 기업의 위치·과제를 분석합니다. 현주소와 전략도 함께 짚습니다.

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2025년 UN이 정한 '세계 양자 과학기술의 해'를 맞아, 양자 컴퓨터가 현재 인터넷 보안을 완전히 무력화시키는 'Q-Day'를 앞두고, 한국·미국·유럽이 총 500억 달러의 양자 보안 투자 전쟁을 벌이고 있습니다. 삼성·SK는 3조원을, IBM·Microsoft는 수십억 달러를 양자 암호화 기술에 쏟아붓고 있는 지금, 과연 어느 나라가 양자 보안 패권을 차지할까요? 2030년 2,000억 달러 시장을 놓고 벌어지는 치열한 경쟁, 그리고 우리나라 기업들의 현주소를 상세히 분석해보겠습니다.

👉 양자 보안 대응에 대한 자세한 내용은 여기에서 확인하세요.

 

 

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1. 미국 양자 보안 투자 27억 달러

1.1 DARPA 양자 프로그램 18개 기업 참여

미국 국방고등연구계획청(DARPA)은 2024년 7월 양자 벤치마킹 이니셔티브(QBI)를 출범시켜 2033년까지 산업적으로 유용한 내결함성 양자 컴퓨터 개발을 목표로 하고 있어요.

 

이 프로그램에 대한 자세한 정보는 DARPA 공식 웹사이트에서 확인할 수 있습니다.

 

2025년 4월 현재 Stage A 참여 기업들 (18개 기업 중 15개 공개):

1. • Alice & Bob (프랑스): 고양이 큐비트 기술
   • Atlantic Quantum (미국): 초전도 큐비트
   • Atom Computing (미국): 중성원자 큐비트
   • Diraq (호주): 실리콘 스핀 큐비트
   • HPE (미국): 양자-HPC 통합
   • IonQ (미국): 이온 트랩 큐비트
   • Nord Quantique (캐나다): 광자 양자 컴퓨팅
   • Oxford Ionics (영국): 이온 트랩 기술
   • Photonic Inc. (캐나다): 실리콘 광자
   • Quantinuum (미국/영국): 이온 트랩
   • Quantum Motion (영국): 실리콘 스핀 큐비트
   • Rigetti Computing (미국): 초전도 큐비트
   • Silicon Quantum Computing (호주): 실리콘 원자 큐비트
   • Xanadu (캐나다): 광자 양자 컴퓨팅

 

단계별 지원 규모:

• Stage A: 최대 100만 달러 (6개월간 개념 증명)
• Stage B: 최대 1,500만 달러 (1년간 R&D 계획 검토)
• Stage C: 최대 3억 달러 (실제 시스템 구축 및 검증)

 

이러한 지원 규모는 QBI 프로그램 참여 기업들의 공식 발표를 통해 확인되었어요.

 

별도로 Microsoft와 PsiQuantum은 기존 US2QC 프로그램에서 Stage C(최종 검증 단계)에 진입했어요. 이에 대한 자세한 내용은 DARPA 공식 발표에서 확인할 수 있습니다.

 

1.2 미국 양자 기술법 27억 달러 투자

2024년 12월, 미국 상원은 27억 달러 규모의 5년 계획인 국가양자이니셔티브 재승인법을 발의했습니다. 이 법안에 대한 자세한 내용은 상원 상업·과학·교통위원회 공식 발표에서 확인할 수 있어요.

 

이 법안은:

• NIST, NSF, NASA의 양자 연구 지원
• 새로운 NIST 양자 센터 3곳 설립
• NSF 다학제 양자 연구·교육 센터 5곳 창설
• 양자 위성 통신 및 지구과학 감지 연구 지원

 

1.3 NIST 양자 암호화 표준 3종

NIST(National Institute of Standards and Technology, 미국 국립표준기술연구소)는 2024년 8월 최초의 포스트 양자 암호화 표준 3개를 발표했어요.

 

이에 대한 자세한 내용은 NIST 공식 발표에서 확인할 수 있습니다:

• CRYSTALS-Kyber (일반 암호화용)
• CRYSTALS-Dilithium (디지털 서명용)
• SPHINCS+ (디지털 서명 백업용)

 

이 표준들은 양자 컴퓨터의 공격에도 견딜 수 있도록 설계되었으며 연방기관들의 시스템 전환이 의무화되었어요.

 

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2. 유럽 양자 보안 14억 유로 투자

2.1 EU 양자 프로젝트 20개 현황

EU는 10억 유로 규모의 양자 기술 플래그십 프로그램을 2018년부터 운영하고 있으며, 호라이즌 유럽 하에서 4억 유로 이상의 추가 예산으로 20개 이상의 새로운 프로젝트를 진행 중이에요.

 

이 프로그램에 대한 자세한 정보는 EU 디지털 전략 공식 웹사이트에서 확인할 수 있습니다.

 

주요 프로젝트:

• OpenSuperQ: 100 큐비트급 초전도 양자 컴퓨터 구축 프로젝트로, 독일 율리히 연구센터에 설치되어 외부 사용자들에게 개방될 예정이에요
• MetaboliQs: 실온 다이아몬드 양자 기술을 활용해 심혈관 질환 진단을 위한 안전한 다중모드 심장 이미징 기술을 개발하고 있어요
• QIA (Quantum Internet Alliance): 지구상 어느 두 지점 간에도 양자 통신이 가능한 양자 인터넷 기술 개발을 목표로, 1.3km 떨어진 3개 양자 노드 네트워크를 구축했습니다

 

2.2 유럽 양자 통신망 구축 계획

EuroQCI(European Quantum Communication Infrastructure, 유럽 양자 통신 인프라)는 EU 전체를 아우르는 안전한 양자 통신 인프라 구축 프로젝트예요.

 

• 지상 부문: 각 회원국의 국가 네트워크 연결
• 우주 부문: 양자 위성 통신 네트워크 (Eagle-1 프로토타입 위성 2025년 말 발사 예정)
• 목표: 정부기관, 데이터 센터, 병원, 에너지 그리드 등 중요 인프라 보호

 

2.3 유럽 양자 컴퓨터 6개국 도입

2022년 EuroHPC JU(European High Performance Computing Joint Undertaking, 유럽 고성능 컴퓨팅 공동 사업체)는 1억 유로를 투자하여 체코, 독일, 스페인, 프랑스, 이탈리아, 폴란드에 유럽 최초의 양자 컴퓨터 6대를 설치하기로 발표했어요.

 

이에 대한 자세한 내용은 EuroHPC JU 공식 발표에서 확인할 수 있습니다.

 

2025년 3월에는 이탈리아의 EuroQCS-Italy 조달 계약이 체결되는 등 후속 진행도 이어지고 있어요.

 

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3. 한국의 국가-기업 양자 보안 프로젝트

3.1 한국 양자 전략 2035 로드맵

한국 정부는 23억 달러(3조원) 규모의 양자 과학기술 투자 계획을 발표했습니다:

 

• 2035년까지 세계 양자 기술 시장 점유율 10% 달성 목표
• 1,000큐비트 양자 컴퓨터 개발
• 양자 전문인력 2,500명 양성

 

참고자료: 과기정통부 공식 발표 - 2035년 대한민국, 글로벌 양자경제 중심국가로!,  정부 정책브리핑 - 양자기술 3조원 투자 계획

 

3.2 삼성, SK, LG 양자 보안 프로젝트

삼성전자/삼성SDS:

 

• KAIST와 공동 개발한 AIMer 알고리즘이 국가 PQC 경쟁 디지털 서명 부문에서 주목받는 성과를 보임
• 삼성 클라우드 플랫폼에 PQC 파일럿 운영
• IBM 양자 네트워크 참여

 

양자내성암호 관련 자세한 정보: 한국인터넷진흥원(KISA) 양자내성암호 공식 페이지

 

SK텔레콤:

 

• Q-HSM: 양자난수생성기(QRNG)와 물리적 복제불가 기능(PUF)을 결합한 하드웨어 보안 모듈
• 양자 암호화 네트워크 전용선 서비스 출시
• KT와 협력하여 양자 암호 통신망 구축

서울-대전 구간(한국 최대 트래픽 구간)에 QKD 기술 도입 됩니다. QKD 기술이 궁금하다면 다음 글을 참고하기 바랍니다.

👉 양자 키 분배(QKD) 완전 해설 – 빛으로 만드는 도청 탐지 가능 통신

 

LG전자:

 

• 2022년 IBM 양자 네트워크 가입
• 100+ 큐비트 시스템과 Qiskit 도구 접근권 확보
• 재료 설계, 제조 최적화, AI, IoT 분야 양자 알고리즘 개발

 

KT:

 

• HEQA Security와 파트너십으로 양자키분배(QKD) 기술 도입
• Toshiba와 협력하여 QKD 보안 데이터 링크 테스트

 

3.3 KRISS, ETRI 양자 연구

• KRISS: 20큐비트 초전도 양자 프로세서 개발, 2026년까지 50큐비트 목표
• ETRI: KAIST와 협력하여 6광자 얽힘 상태 구현 (통합 실리콘 포토닉스 사용)

 

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4. IBM·Microsoft·Google 양자 경쟁

4.1 IBM 양자 보안 솔루션

IBM은 IBM 양자 세이프(Quantum Safe) 프로그램을 통해 포스트 양자 암호화 솔루션을 개발하고 있습니다:

 

• IBM z16: 업계 최초 양자 안전 시스템
• IBM Guardium Quantum Safe: 기업의 암호화 사용 모니터링 및 취약점 발견
• IBM Quantum Safe Remediator: Istio 오픈소스 서비스 메시를 통한 양자 안전 TLS 구현

 

자세한 정보: IBM z16 공식 제품 페이지 - 양자 안전 시스템

 

4.2 Microsoft Azure 양자 서비스

Microsoft는 Azure 클라우드 플랫폼을 통해 양자 컴퓨팅을 접근 가능하게 만들고 있습니다:

 

• 2022년 UC 버클리와 공동 양자 컴퓨팅 연구 센터 설립
• 위상학적 큐비트 기반 내결함성 양자 컴퓨터 개발
• Office of the CTO에 양자 안전 프로그램 운영

 

마요라나 제로 모드(Majorana Zero Modes)를 활용한 큐비트 구현 방법이 궁금하다면 다음 글을 참고하기 바랍니다.

👉 토폴로지 큐비트가 바꾸는 양자컴퓨팅의 미래: 마요라나 입자로 오류를 원천차단하는 혁신 기술

 

4.3 Google Willow 프로세서 기술

Google은 Willow 프로세서를 통해 확장 가능한 양자 오류 수정을 최초로 시연했습니다:

• 100만 큐비트 시스템 목표로 오류 수정 연구 진행
• NASA 및 DOE와 국가 안보 관련 양자 기술 협력
• Cirq 양자 프로그래밍 프레임워크 제공

 

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5.양자 보안 국제협력 동향

5.1 글로벌 양자 암호화 연합

2023년 9월, IBM, Microsoft, SandboxAQ, 워털루 대학교, MITRE, PQShield가 포스트 양자 암호화 연합을 결성했습니다.

 

MITRE의 공식 발표에 따르면, 이 연합의 목표는:

 

• 산업계, 학계, 정부 간 협력 촉진
• 상용 및 오픈소스 기술에서 PQC 글로벌 채택 가속화
• 암호화 민첩성 보장
• 생산급 오픈소스 코드 구현

 

5.2 EU-캐나다 양자 협력 900만 달러

2022년 EU와 캐나다는 총 900만 달러 규모의 3개 공동 양자 프로젝트에 자금을 지원했습니다.

 

EU Quantum Flagship의 공식 발표에 따르면, 이는 유럽과 비유럽 국가 간 양자 기술 협력의 대표적 사례입니다.

 

5.3 한미 양자 파트너십 현황

2022년 한국과 미국은 양자 과학 분야에서 파트너십을 체결하고 워싱턴에 양자 센터를 설립했습니다. 또한 IBM과 IonQ 등과의 전략적 파트너십을 통해 현지 전문가 양성에 협력하고 있습니다.

 

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6.양자 시장 2030년 80억 달러 전망

6.1 양자 기술 투자 24억 달러 돌파

ECIPE의 양자 기술 성과 벤치마킹 보고서에 따르면:

 

• 전 세계 공공 투자: 400억 달러 이상 (미국, 영국, 독일이 절반 차지)
• 2024년 벤처캐피털 투자: 24억 달러 돌파
• 민간 R&D 투자: 연간 13억 달러

 

6.2 2035년 양자 시장 1조 달러 예측

McKinsey의 Quantum Technology Monitor 2025 보고서는 다음과 같이 전망합니다:

 

• 현재 시장 규모: 20억 달러 (2024년)
• 2030년 예상 규모: 50억-80억 달러
• 2035년 예상 시장: 1조 3,000억 달러
• 일자리 창출: 2030년까지 전 세계 25만 개 일자리

 

6.3 정부 양자 투자 34% 증가

ECIPE 분석에 따르면, 2024년 기준으로 공공 자금이 전체 양자 기술 투자의 34%를 차지하며, 이는 2023년 대비 19%포인트 증가한 수치입니다. 이는 각국 정부가 양자 기술의 잠재력에 대한 투자 긴급성을 인식하고 있음을 보여줍니다.

 

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7. 양자 보안 2025년 상용화 전망

(1) 양자 컴퓨터 기술 한계와 해결

• 확장성: 현재 NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum) 시스템의 한계 극복
• 오류율: 실용적 활용을 위한 99.9% 충실도 임계점 달성 (양자 오류 수정이 중요한 이유)
• 얽힘 지속시간: 큐비트 결맞음 시간 연장
  
  

(2) 금융·통신 양자 보안 적용

 

2025년 상용화 예상 분야:

• 포스트 양자 암호화 (가장 성숙한 분야)
• 양자 키 분배(QKD) 솔루션
• 양자 난수 생성기

 

중장기 적용 분야:

• 금융서비스 (16-26% 시장 점유율 예상)
• 텔레콤 인프라
• 정부 및 국방 시스템

 

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양자 보안 기술은 더 이상 먼 미래의 기술이 아닙니다. 각국 정부와 글로벌 대기업들이 'Q-Day'에 대비하여 현재 진행형으로 양자 안전 전환을 추진하고 있으며, 특히 2025년은 많은 양자 기술이 실험실에서 상용 환경으로 이전되는 중요한 전환점이 될 것으로 예상됩니다.

 

미국의 DARPA QBI, 유럽의 양자 플래그십, 한국의 국가 양자 전략 등 대규모 국가 프로젝트와 IBM, Microsoft, Google 등 글로벌 기업들의 적극적인 투자가 결합되어 양자 보안 생태계가 빠르게 성숙해지고 있습니다.

 

앞으로 양자 기술 분야에서의 경쟁우위는 단순한 기술 개발을 넘어서, 정부와 기업 간의 효과적인 협력, 국제적 파트너십, 그리고 표준화 및 상용화 역량이 결정적 요소가 될 것입니다. 특히 양자 컴퓨터가 기존 암호화를 무력화시킬 수 있는 시점이 예상보다 빨라질 수 있다는 점에서, 양자 안전 전환의 긴급성은 더욱 높아지고 있습니다.

 

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❓FAQ

Q1. 양자 보안이란 무엇인가요?

A: 양자 보안은 양자 컴퓨터의 등장에 대비해 현재의 암호화 기술을 보호하거나 대체하는 기술입니다. 양자 컴퓨터가 기존 RSA, ECC 등의 암호화를 쉽게 깰 수 있기 때문에, 양자 컴퓨터로도 뚫을 수 없는 새로운 암호화 방식(포스트 양자 암호화)을 개발하는 것이 핵심입니다.

 

Q2. Q-Day가 언제 올까요?

A: Q-Day는 양자 컴퓨터가 현재 암호화를 무력화시킬 수 있는 시점을 말합니다. 전문가들은 2030년대 초반으로 예상하고 있으며, 일부는 2032년경으로 보고 있습니다. 미국 정부는 2035년까지 양자 안전 전환을 목표로 하고 있습니다.

 

Q3. 양자 컴퓨터가 현재 암호화를 깨면 어떤 일이 벌어지나요?

A: 온라인 뱅킹, 전자상거래, 정부 통신, 의료 기록 등 현재 인터넷에서 사용되는 거의 모든 보안 시스템이 무력화됩니다. 개인정보 유출, 금융 시스템 마비, 국가 기밀 노출 등 심각한 사회적 혼란이 예상됩니다.

 

Q4. 양자 보안 시장 규모는 얼마나 되나요?

A: 현재 양자 기술 전체 시장은 20억 달러이며, 2030년까지 50-80억 달러로 성장할 전망입니다. 전 세계적으로 490억 달러 이상이 양자 기술에 투자되고 있으며, 2030년까지 2,000억 달러의 경제적 가치를 창출할 것으로 예상됩니다.

 

Q5. 어느 나라가 양자 보안에 가장 많이 투자하고 있나요?

A: 미국이 가장 적극적입니다. DARPA QBI에 최대 3억 달러, 국가양자이니셔티브에 27억 달러를 투자합니다. 유럽은 총 14억 유로(양자 플래그십 10억 + 호라이즌 유럽 4억), 한국은 23억 달러(3조원)를 2035년까지 투자할 계획입니다.

 

Q7. IBM과 Microsoft의 양자 기술 차이점은 무엇인가요?

A: IBM은 실용적 접근으로 이미 양자 안전 시스템(z16)을 출시했고, 포괄적인 Quantum Safe 솔루션을 제공합니다. Microsoft는 위상학적 큐비트라는 혁신적이지만 아직 논란이 있는 기술에 집중하고 있어, 성공하면 게임체인저가 될 수 있습니다.

 

Q8. PsiQuantum이 주목받는 이유는 뭔가요?

A: PsiQuantum은 광자(빛) 기반 양자 컴퓨터로 기존 반도체 공정을 활용해 대량생산이 가능하다는 장점이 있습니다. 100만 큐비트 시스템을 목표로 하며, 99.98% 충실도를 달성했습니다. DARPA의 최종 검증 단계에도 진입했습니다.

 

Q9. 한국의 양자 기술 경쟁력은 어느 정도인가요?

A: 한국은 후발주자이지만 독특한 강점이 있습니다. 삼성의 AIMer 알고리즘은 NIST 표준 대비 6.35배 빨라 경량 디바이스에 최적화되어 있고, SK텔레콤은 실제 5G 네트워크에 양자 보안을 적용한 세계 최초 사례를 만들었습니다.

 

Q10. 삼성과 SK의 양자 기술 차이점은 무엇인가요?

A: 삼성은 소프트웨어(암호화 알고리즘) 중심으로 AIMer와 S-CAPE 플랫폼을 개발했고, SK텔레콤은 하드웨어(Q-HSM 칩)와 네트워크 인프라에 강점을 보이고 있습니다. SK는 IonQ와 3,300억원 규모의 파트너십도 체결했습니다.

 

Q11. 언제부터 양자 보안 기술을 실제로 사용할 수 있나요?

A: 이미 부분적으로 사용되고 있습니다. IBM z16은 현재 구매 가능한 양자 안전 시스템이고, SK텔레콤은 5G 네트워크에 양자 보안을 적용했습니다. 일반 소비자용은 2025-2027년경부터 본격화될 전망입니다.

 

Q12. 양자 기술 분야 취업 전망은 어떤가요?

A: 매우 밝습니다. 2030년까지 전 세계적으로 25만 개의 양자 관련 일자리가 창출될 예정이며, 한국도 2,500명의 양자 전문인력 양성을 목표로 하고 있습니다. 물리학, 수학, 컴퓨터공학, 암호학 전공자들에게 좋은 기회가 될 것입니다.