과기정통부, 양자․반도체 등 정보통신기술 원천연구개발에 904억원 투자-50큐비트 양자컴퓨터 구축, 지능형반도체(PIM)․고온초전도마그넷 개발 등 신규 추진

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2022. 1. 19.

과기정통부, 양자반도체 등 정보통신기술 원천연구개발에 904억원 투자-50큐비트 양자컴퓨터 구축, 지능형반도체(PIM)고온초전도마그넷 개발 등 신규 추진

부서 원천기술과

 

과기정통부, 양자․반도체 등 정보통신기술 원천연구개발에 904억원 투자

 

- 50큐비트 양자컴퓨터 구축, 지능형반도체(PIM)․고온초전도마그넷 개발 등 신규 추진 -

 

□ 미래 국가 경쟁력을 좌우할 대표적 첨단전략기술인 양자컴‧슈퍼컴, 반도체, 초전도 분야에 대한 정부R&D 투자가 대폭 확대된다.

 

□ 과학기술정보통신부(장관 임혜숙, 이하 ‘과기정통부’)는 904억원 규모의 2022년도 ICT원천연구개발사업 시행계획을 확정(1.12)하고, 본격적으로 사업(12개)을 추진한다고 밝혔다.

 

ㅇ 이는 ‘21년 467억원에 비해 2배 가까이 늘어난 규모로 이 중 384억원이 신규사업(6개)에 지원된다.

 

< 연도별 예산 추이 > < 2022년도 분야별 투자 규모 >

 

 

□ 과기정통부는 글로벌 기술패권 경쟁에 대응해 국내 생태계 조성을 위한 핵심기술역량 확보 및 인력양성, 인프라 확충 등을 중점 지원할 계획으로 분야별 주요 사업내용은 다음과 같다.

 

❶ 양자컴퓨팅 분야는 집약된 연구개발 및 긴밀한 국내외 협력을 통해 기술 추격과 생태계 조성을 가속화한다.

- 양자컴퓨팅 기술격차를 빠르게 만회하기 위해 관련 기술‧인프라를 집약 개발하는 50큐비트 양자컴퓨터 개발‧구축에 착수(100억원)한다.

 

- 대학‧학제 간 개방형 양자융합교육과정 개발을 통해 최고급(박사급) 양자전문인력(‘양자스페셜리스트’)을 양성하는 양자정보과학 융합전문인력 양성센터 운영(1개 센터, 10억원)도 신규 추진된다.

 

- 아울러, 한-미 정상회담 후속조치 등의 일환으로 미국 내 협력거점으로서 양자기술 협력센터를 설치하고, 10여개의 기술분야별 공동연구센터도 연계 구축‧운영(60억원)할 계획이다.

 

❷ 초고성능컴퓨팅 분야는 고성능 CPU 개발을 위해 자체 가속기 기반 진화형 서버 프로세서(CPU+가속기 통합 SoC)의 프로토타입 칩 제작‧검증 등을 추진(137억원)하고, 초고성능컴퓨팅 기술을 활용해 과학난제를 해결하거나 혁신기술을 창출하는 대형‧집단 연구를 신규 지원(10억원)한다.

 

❸ 반도체 분야는 미래 반도체 시장의 새로운 패러다임인 기억(메모리)과 연산(프로세서)을 통합한 신개념 반도체 PIM(Process in Memory) 개발에 착수(97억원)하고, 미래유망 화합물 반도체인 에피(Epi) 소재‧소자 및 공정기술 개발도 신규 추진(75억원)된다.

 

❹ 초전도 분야는 ‘22년부터 새롭게 지원하는 분야로 의료‧국방‧전력‧에너지‧교통 등 다양한 산업의 게임 체인저로 주목받고 있는 무절연 고온초전도 기술에 대해 4대 마그넷 원천기술 개발을 신규 지원(40억원)한다.

 

□ 과기정통부 이창윤 기초원천연구정책관은 “글로벌 기술패권 경쟁시대에 기술주권 확보를 위해 양자‧반도체 등 국가전략기술 투자를 지속 확대하면서 유망기술에 대한 선제적 발굴‧지원 체계도 강화할 계획”이라면서

 

ㅇ “R&D 투자뿐 아니라 제도적 기반 마련 및 국제 협력체계 구축 등 전방위적으로 지원해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

 

 

참 고 ICT원천연구개발사업 개요 및 예산 현황

 

분야 사업명 사업 목적 사업 분야 및 내용 비고

양자 양자컴퓨팅 기술개발 양자컴퓨팅 분야의 핵심‧기반기술 개발 및 시스템 구현을 통한 기술경쟁력 강화 • (핵심원천기술) 초전도소자, 이온‧중성원자트랩, 반도체양자점, 광자 등을 이용해 구현한 양자계 기반을 동작하는 양자컴퓨터 개발 ’19년~’23년

컴퓨팅 • (유망기반기술) 양자컴퓨터의 구현 및 성능향상 등이 가능한 HW시스템 요소기술, 알고리즘‧SW 등 양자컴퓨팅 요소기술 개발 약 451억원

-5 양자정보과학 연구용 양자소자를 손쉽게 확보하고, 양자컴퓨터를 미리 활용해볼 수 있는 인프라 확충 등 연구하기 좋은 물적환경 구축 • (양자소자 제작) 양자소자 제작‧성능평가 관련 표준공정의 개발 및 장비‧소규모 특성평가 테스트베드 등을 구축하여 서비스 제공 ’20년~

연구개발생태계 조성주1 • (양자클라우드서비스) IBM, 아마존 등 연구용 양자컴퓨팅 클라우드서비스의 국내 공동활용체계 구축‧운영

(양자정보과학 물적기반 조성)

과학기술혁신인재양성주1 양자정보과학 분야에 우수인재가 유입되고 고급인력으로 커 나갈 수 있는 성장경로 구축 및 연구저변 확대 • (리더급연구역량강화) 신규 진입 교수 등을 대상으로 해외와의 인력교류 중심 공동연구를 통해 미래 연구주제 발굴 및 글로벌 네트워크 구축 등 지원 ’20년~

(양자정보과학인적기반 조성) • (신진연구인력양성) 국내 석‧박사, 포스닥 대상으로 해외연수 및 학제간 융합 기반 교육‧연구를 통한 양자 핵심인력 양성 

• (미래인재유입 촉진) 대학‧일반인 등을 대상으로 양자정보과학 이해도 제고 및 관심 유도를 위한 맞춤형 교육프로그램 운영

• (저변확대 등) 양자정보과학 종합정보시스템 구축‧운영 및 교육‧홍보 콘텐츠 개발‧활용, 국제 컨퍼런스 개최 등 추진

양자컴퓨팅 글로벌 수준의 양자컴퓨팅 시스템 구축·운영을 통해 국내 양자컴퓨팅 연구역량을 획기적으로 제고 • 초전도 기반의 50큐비트급 양자컴퓨터 핵심 요소기술 확보, 시스템 구축 ’22년~’26년

연구인프라 구축 • 양자컴퓨팅 시스템 시범 운영 및 클라우드·테스트베드 서비스 제공 약 490억원

• 양자가상머신 개발·구축 및 서비스

국가간 협력기반 조성 양자소자 설계 및 공정 등 양자기술 핵심기술을 공동연구 등 해외협력 기반으로 조기 확보하여 국내 기술 경쟁력 제고 • 주요국內 양자 기술협력 현지 거점센터 및 양자 기술별 현지 공동연구센터 설치 운영 ’22년~’26년

(양자기술협력) 약 475억원

초고성능 슈퍼컴퓨터 개발 선도 고성능 중앙처리장치(CPU) 핵심원천기술 확보를 통해 슈퍼컴퓨터의 단계적 독자개발 추진 • 슈퍼컴퓨터 CPU의 HW‧SW 핵심기술 개발 및 프로토타입 칩(시제품) 제작 ’20년~’23년

컴퓨팅 약 475억원

-2 초고성능컴퓨팅 활용 고도화 초고성능컴퓨팅을 활용한 초거대 데이터·시뮬레이션 기반의 대형·집단 연구 지원을 통한 과학난제 해결 및 혁신기술 창출 • 국가초고성능컴퓨팅 10대 전략 분야*에서 초고성능컴퓨팅 기술을 활용하여 그간의 난제를 해결하거나 성과를 획기적으로 제고할 수 있는 연구지원 ’22년~’27년

* ①소재·나노 ②생명·보건 ③ICT ④기상·기후·환경 ⑤자율주행 ⑥우주 ⑦핵융합·가속기 ⑧제조기반기술 ⑨재난·재해 국방·안보 약 475억원

주2 시스템반도체 융합전문인력 육성주1 유망 신산업 분야의 차세대 시스템반도체 제품 개발 및 시장 선점을 이끌 고급 융합전문인력 양성 • 국내 석‧박사 대상 시스템반도체 융합교육과정을 개발‧지원하는 “시스템반도체 융합전문인력 양성센터” 설치‧운영 ’20년~’26년

차세대 약 480억원

반도체 지능형반도체 신소자 원천기술개발 초저전력‧초고성능이 요구되는 지능형 반도체 글로벌 경쟁력 제고를 위한 혁신적 신소자 원천기술 개발 선도 • (신소자 집적‧검증) 국내 신소자 집적‧검증 플랫폼 구축에 필요한 핵심기술 개발 ’19년~’21년

-4 • (신소자 핵심선도기술) 인간두뇌 수준의 저전력, 연산능력을 갖는 시스템반도체 분야 신소자 핵심 요소기술 개발 약 210억원

• (창의‧도전적 신소자) Si-CMOS 소자기술과 융합하여 시스템 소모전력↓, 연산효율↑ 가능한 신소자 분야의 새로운 기술

PIM인공지능반도체 핵심기술개발 미래 반도체 시장의 새로운 패러다임인 기억(메모리)과 연산(프로세서)을 통합한 신개념 반도체(PIM) 등 핵심기술 확보 • (신구조 PIM 소자 및 어레이기술) 연산기능과 메모리 기능이 융합된 PIM에 특화된 실리콘 기반의 신구조 메모리 반도체 소자 및 어레이 개발 ’22년~’28년

• (신재료 PIM 소자 및 어레이기술) 차세대 메모리 소자에 새로운 소재를 적용하여 고성능·고신뢰성·저전력 PIM 소자 및 어레이 개발 약 630억원

• (신재료 등 기반의 신개념 PIM 기초기술) 새로운 원리, 신소재, 신공정 등 창의적・도전적 아이디어 기반한 혁신적 소자 기초기술 개발

• (PIM 소자 및 단위 셀 IP 집적공정 및 검증기술) PIM소자 제작을 위한 실리콘 및 비실리콘 기반 단위 공정, 3차원 스택회로 및 어레이 기술개발

차세대 화합물반도체 핵심기술개발 차세대 화합물 반도체 에피 소재 및 소자 원천기술 개발 지원을 통해 연구 생태계 조성과 산업 활성화 유도 • 화합물 반도체 에피(Epi)소재 및 소자 원천기술 확보 및 팹리스 기업 시제품 제작 등 플랫폼 공정 지원으로 핵심기술 조기 상용화 ’22년~’26년

약 475억원

초전도체 고온초전도 마그넷 기술개발 초전도 분야의 기술적 난제 해결이 가능한 ‘무절연 고온초전도 자석기술’의 원천연구 지원을 통해 기술 선점 및 미래 新시장 창출 • (핵심기술) 무절연 고온 초전도를 다양한 응용 분야에 활용하기 위한 플랫폼(표준모델)으로서 4개 대표 형태의 마그넷 핵심기술 개발 ’22년~’26년

-1 • (기반기술) 소재 및 냉각, 통합 설계·제작 등 무절연 고온 초전도 마그넷 기반기술 개발 약 464억원

□ 사업 개요 : 12개 사업(’21‧’22 예산 기준) ※ ’22신규 : 6개(

 

)

 

주1. 과학기술 분야 R&D 인력양성사업 체계화에 따라 별도 세부사업으로 분리(’21~)

주2. 차세대지능형반도체기술개발(소자)(’20~’29, 2,405억원)은 별도 사업추진위원회 운영 중

 

□ 예산 현황

(단위 : 백만원)

구 분 ’21년도 ’22년도 증감 비고

%

총 계 46,686 90,368 43,682 127.7

ㅇ 양자컴퓨팅 기술개발 9,634 11,409 1,775 18.4

- 핵심원천기술 개발 4,667 4,383 △284 △6.1 신규과제2

- 유망기반기술 개발 4,967 7,026 2,059 41.5 신규과제12

ㅇ 양자정보과학 연구개발생태계 조성 5,977 11,200 5,223 87.4

ㅇ 과학기술혁신인재양성 3,875 7,050 3,175 81.9 신규과제6

(양자정보과학 인적기반 조성)

- 인적기반 조성주1 3,875 7,050 3,175 81.9 신규과제6

ㅇ 양자컴퓨팅 연구인프라 구축 - 10,000 10,000 순증 ’22년 신규

ㅇ 국가간협력기반조성(양자기술협력) - 6,000 6,000 순증 ’22년 신규

ㅇ 슈퍼컴퓨팅 개발 선도 13,000 13,700 700 5.4

ㅇ 초고성능컴퓨팅 활용 고도화 - 1,000 1,000 순증 ’22년 신규

ㅇ 시스템반도체 융합전문인력 육성 7,200 8,600 1,400 19.4

ㅇ 지능형반도체 신소자 원천기술개발 7,000 - △7,000 순감 ’21년 종료

ㅇ PIM인공지능반도체 핵심기술개발 - 9,906 9,906 순증 ’22년 신규

ㅇ 차세대화합물반도체 핵심기술개발 - 7,500 7,500 순증 ’22년 신규

ㅇ 고온초전도마그넷 기술개발 - 4,003 4,003 순증 ’22년 신규