이응규 교수를 비롯한 5명의 공동연구진이 한국연구재단 주관 ‘양자컴퓨팅 기반 양자이득 도전 연구’ 사업에 선정됐다. 이번 사업은 양자컴퓨팅 활용 혁신사례를 창출해 양자 생태계를 조성하기 위해 진행된다. 공동연구진은 양자컴퓨팅 알고리즘을 통해 고기능성 광학필름 개발에 나선다.

한국연구재단 주관 ‘양자컴퓨팅 기반 양자이득 도전 연구’ 사업 선정
양자컴퓨팅 알고리즘 기반 고기능성 광학필름 개발 나서

전자공학과 이응규 교수를 필두로 한 공동연구진이 한국연구재단이 주관하는 ‘양자컴퓨팅기반양자이득도전연구’ 사업에 선정됐다. 이번 사업의 목적은 양자컴퓨팅 활용 혁신사례를 창출해 양자 생태계를 조성하고, 시장을 조기에 선점해 산업적 파급 효과를 확산하는 것이다. 사업에 참여하는 기관은 수요처와 공급처로 구성된 컨소시엄을 이뤄야 한다.

경희대는 사업 주관기관으로 헥사솔루션과 미국 노터데임대학(University of Notre Dame)과 함께 컨소시엄을 이뤄 ‘포토닉스 혁신 설계 및 고기능성 광학필름 개발’을 주제로 사업에 선정됐다. 사업 선정으로 연간 10억 원씩 3년간 연구비를 지원받는다. 전자공학과 이응규 교수가 연구 책임자로 김상혁 교수, 응용물리학과 김선경 교수, 정보전자신소재공학과 정선호 교수, 스페인어학과 황수현 교수 등 5명의 교원이 참여한다. 물리, 재료, 전자공학, 인문학 등 다양한 분야의 전문인력이 참여해 융복합적 연구를 수행할 계획이다.

양자컴퓨팅 알고리즘 활용해 고기능성 광학필름 디자인 설계 진행
연구 주제인 고기능성 광학필름은 제로 에너지 빌딩, 스마트 모빌리티, 초고속 데이터 통신 등 미래 기술 분야에서 수요가 증가하고 있는 차세대 주요 광학 부품이다. 이응규 교수는 “고기능성 광학필름은 가시광선은 투과하면서 근적외선 및 중적외선은 반사하거나, 마이크로파는 반사하면서 가시광은 투과하는 등 매우 복잡하고 복합적인 기능을 요구한다”고 설명했다. 기능성을 가진 광학 구조 디자인을 설계하는 일은 매우 어렵다. 설계변수가 증가하면 증가할수록 설계 소요 시간이 기하급수적으로 증가하기 때문이다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 달리 설계변수가 증가해도 빠른 연산으로 시간적 측면에서 큰 이점을 갖는다. 공동연구진은 양자 컴퓨터로 광학 구조를 설계할 수 있는 양자컴퓨팅 알고리즘을 개발하고 고기능성 광학필름을 설계 및 제작해 그 성능을 평가한다. 더 나아가 양자컴퓨팅 알고리즘의 성능을 검증하기 위한 작업도 이뤄진다. 고전 컴퓨터와 슈퍼컴퓨터로 생성한 알고리즘을 양자컴퓨터로 생성한 알고리즘과 비교해 그 성능을 비교한다. 이응규 교수는 “과제를 통해 원천기술을 확보할 수 있다. 이를 통해 고기능성 광학필름 시장에 진출해 시장을 조기에 선점할 수 있을 뿐만 아니라 양자컴퓨팅 활용 기술 관련 특허와 기술이전을 통해 산학협력 연구도 진행할 수 있다”며 과제의 기대효과를 설명했다.

양자컴퓨팅 알고리즘 응용은 연구적 가치도 크다. 과제를 진행하며 현재 초기 단계에 머물러 있는 양자컴퓨팅 알고리즘을 다방면으로 구현하고, 이때 도출한 알고리즘을 광학 설계 외에도 신소재 개발, 응집 물리 분야, 통신 보안 등에도 활용해 연구를 확산할 수 있다. 이응규 교수는 “초기 단계에 있는 양자컴퓨팅 활용 기술을 학부, 석사, 박사 과정 학생에 교육한다면 양자컴퓨팅 기술 성숙기에 경희대의 위상을 한층 더 높일 수 있다”고 말했다.

양자컴퓨팅 활용 기술은 초기 단계에 머물러 연구적, 교육적, 산업적 가치가 크다. 연구진은 “양자컴퓨팅 활용 기술을 학부, 석사, 박사 과정에서 조기에 교육하면 양자컴퓨팅 활용기술 성숙기에 경희대의 위상을 한층 더 높일 수 있다”고 전망했다.

글 김율립 yulrip@khu.ac.kr
사진 정병성 pr@khu.ac.kr

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