전기차 배터리의 핵심 기술 '양자 컴퓨터'란?

[오토캐스트=강명길 기자] KAIST가 오는 20일 '과학기술 혁신을 주도할 차세대 게임 체인저, 양자정보기술'을 주제로 제 6회 글로벌전략연구소 온라인 국제포럼을 개최한다. 양자 정보 기술은 ‘미래 산업의 핵’, ‘꿈의 컴퓨터’, ‘차세대 방패’ 등으로 불리며 글로벌 화두로 부상한 신성장 혁신 동력이다. 특히 자동차 업계가 주목하고 있는 기술이기도 하다. 

KAIST는 이번 국제포럼을 통해 양자정보기술에 대한 국내외 사례를 다룬다. 양자 정보 통신을 활용한 양자컴퓨터는 데이터를 0 또는 1로 표현하는 기존 2진법의 디지털 전자 컴퓨터와는 달리 양자 역학을 통해 데이터를 중첩이 가능한 큐비트(qubit)로 계산한다. 즉, 여러 계산을 동시에 처리할 수 있어 슈퍼 컴퓨터보다 처리할 수 있는 데이터의 양과 그 속도가 매우 뛰어나다는 특징이 있다. 이러한 까닭에 현재까지 개발 단계임에도 불구하고 국방, 의료, 금용, 항공 등 다양한 분야에서 기대를 받고 있다. 

자동차 업계에서도 연구가 이어지고 있다. 지난 14일 메르세데스-벤츠는 미국 양자 컴퓨터 제조사 사이퀸텀(PsiQuantum)과 양자컴퓨터가 어떻게 전기차 배터리 설계를 가속화할 수 있는지 설명하는 논문을 발표했다. 사이퀸텀 연구진이 양자 알고리즘을 통해 전해액 첨가제 FEC의 효과를 시험한 결과 양자 계산의 구조에서 배터리에 최적화된 새로운 설계를 밝혀냈다. 이처럼 양자컴퓨터를 통해 새로운 화학물질을 시뮬레이션하고 검증함으로써 리튬이온 배터리의 개발을 가속화 할 수 있다는 것이다. 

이에 현대차는 지난 1월 미국 양자컴퓨터 회사 아이온큐와 파트너십을 맺고 70억9200만원을 투자했다. 양자 단위의 시뮬레이션을 진행함으로써 전기차 배터리의 성능과 안전성을 개선하는 연구를 진행한다는 계획이다. 아울러 다임러그룹은 지난 2020년 차세대 배터리 개발을 위해 IBM과 손을 잡았으며 폭스바겐은 양자컴퓨터를 기반으로 교통관리 시스템을 개발하고 있는 것으로 알려졌다. 

이번 포럼의 기조연설은 이론물리학 분야의 세계적인 석학인 존 프레스킬(John Preskill) 캘리포니아 공과대학 교수가 나서 양자컴퓨팅의 미래와 전망에 관한 견해를 나눈다. 첫 번째 세션에서는 IBM의 제리 초우(Jerry M Chow) 양자 인프라 개발 부문 이사와 양자컴퓨터의 기회와 도전과제에 대해 다룰 예정이며 마지막 세션에서는 아이온큐의 공동설립자 김정상 듀크 대학교 교수와 양자 혁명과 양자 기술의 상용화를 추진할 스타트업을 주제로 논의를 이어간다. 

한편 GSI 국제포럼은 유튜브 ‘KAIST 채널’과 ‘KTV국민방송 채널’, ‘카오스사이언스 채널’을 통해 오전 8시 30분부터 9시 55분까지 전 세계에 실시간으로 중계할 예정이며 양자 기술에 관심 있는 사람이라면 누구나 무료로 시청할 수 있다.

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