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AI 열풍, 반도체 사이클, 전기차와 배터리, 뉴스페이스까지. 테크 산업은 어느 때보다 빠르게 확장되고 있지만, 개인들에게 이 변화는 기회이자 동시에 불안의 원천이 되고 있다. 정보는 넘쳐나지만, 무엇을 믿고 판단해야 할지는 점점 더 어려워지고 있다. 하루에도 수십 번씩 바뀌는 시장의 등락 앞에서, 개인은 쉽게 흔들릴 수밖에 없다.

그렇다면 이렇게 급변하는 시장에서 개인이 지속적으로 수익을 만들어 갈 수 있는 방법은 무엇일까?

저자는 명쾌한 해답을 제시한다. “잘 모르는 기업에 투자하지 말고, 확실하게 성장할 산업에 투자하라.” 워런 버핏과 피터 린치 같은 대가들이 강조했듯, 자신이 이해하고 확신할 수 있는 분야에 투자해야 시장의 변동성 앞에서도 흔들리지 않는다. 이 책은 우리가 매일 접하는 IT 기술 속에 숨겨진 산업의 흐름을 읽고, 이를 투자 기회로 연결하는 방법을 안내한다.

이 책의 가장 큰 장점은 기술적 배경지식이 없는 사람도 술술 읽을 수 있을 만큼 쉽고 재미있다는 점이다. 복잡한 IT 용어를 일상의 언어로 풀어내고, 왜 이 산업들이 돈이 될 수밖에 없는지를 논리적으로 설명한다. 또한 막연한 전망이 아니라 실제 기업들의 움직임과 구체적인 ETF 종목을 제시하여 독자가 바로 투자에 활용할 수 있도록 돕는다.

IT에 대한 이야기를 듣고, 보고, 경험하고, 생각하며 전하는 트렌드 워커이다. IT 칼럼니스트이자 세컨드브레인연구소 대표로, 기업과 공공기관을 대상으로 IT 트렌드와 스마트워크 강의를 하고 있다.

<일상 IT> 유튜브 및 다양한 방송과 칼럼을 통해 변화하는 기술 트렌드를 쉽게 풀어 전달하고 있다. 출간한 책으로는 《업무시간을 반으로 줄이는 AI 활용법》 《업무속도를 2배로 높이는 AI 업무 활용법》 《챗GPT 질문하는 인간, 답하는 AI》 《NEW SPACE 이미 시작된 우주 자본의 시대》 《메타버스, 이미 시작된 미래》 《NFT 디지털 자산의 미래》 《웹 3.0 ? 참여, 공유, 보상이 가져오는 새로운 미래》 등이 있다.

Part 1 종목이 아닌 산업에 투자하라

1. 이제 더 이상 '만약에'는 없다

2. 투자 전 3가지 마음가짐 - 흔들리지 않는 중심 잡기

3. 성장의 길목을 잡아라 - 산업의 흐름에 베팅하자

4. 잘 아는 분야에서 시작하라 - 전문성과 관심사에서 기회를 찾자

5. 시장을 읽는 3가지 힘 - 관찰, 질문, 그리고 검증의 습관

Part 2 앞으로 10년, 미래를 선도하는 산업에 투자하라

트렌드 워커의 관점에서 본 8가지 미래 키워드

1장 AI ? 인공지능과 함께 살아가는 시대1. AI 기초 이해하기

2. AI, 미래의 삶을 바꾸는 소통의 힘

3. 누가 'AI' 시장을 주도하는가?

AI 플랫폼 기업 | 반도체 설계기업(팹리스) | 반도체 제조기업(파운드리) | 클라우드 서비스(서버와 데이터센터) 관련 기업 | 발열과 냉각 관련 기업

2장 휴머노이드 ? 휴머노이드와 함께하는 세상1. 인간을 닮은 로봇의 탄생

2. 인구가 줄어드는 세상, AI가 몸을 얻는 순간

3. 누가 '휴머노이드' 시장을 주도하는가

완성형 휴머노이드 제조기업 | 휴머노이드 소재ㆍ장비 기업 | 휴머노이드 플랫폼 기업

★ 휴머노이드&로봇 관련 ETF

3장 BMI ? 뇌와 기계가 연결되는 순간

1. 인간의 뇌와 기계의 결합

2. 장애 극복과 인간능력의 확장

3. 누가 'BMI' 시장을 주도하는가

의료ㆍ헬스케어 관련 BMI 기업

4장 메타버스 ? 다시 돌아온 가상현실의 세계

1. 다시 연결되는 세계, 메타버스

2. 꾸준히 성장하는 메타버스

3. 누가 '메타버스' 시장을 주도하는가

XR 디바이스 완제품 관련 기업 | XR 디바이스 핵심부품 관련 기업

★ 메타버스 관련 ETF

5장 뉴에너지 ? AI 시대를 움직이는 보이지 않는 엔진

1. 새로운 에너지 패러다임의 등장

2. 뉴에너지의 필요와 한계

3. 누가 '뉴에너지' 시장을 주도하는가

재생에너지 | 에너지저장장치(ESS) | 소형모듈원자로(SMR)

★ 뉴에너지 관련 ETF

6장 양자컴퓨터 ? 비트를 넘어 양자의 시대가 온다

1. 비트 이후의 세상, 양자컴퓨터의 이해

2. 양자컴퓨팅이 바꿀 새로운 생태계

3. 누가 '양자컴퓨터' 시장을 주도하는가

클라우드 기반 양자컴퓨팅 서비스 기업 | 양자컴퓨터 하드웨어 개발 기업

★ 양자컴퓨터 관련 ETF

7장 전기차 ? 이동의 패러다임이 바뀐다

1. 전기와 수소가 바꾸는 이동의 미래

2. 전기차, 거스를 수 없는 흐름

3. 누가 '전기차' 시장을 주도하는가

전기차 | 전기차 배터리 | 타이어 시장

★ 전기차 관련 ETF

8장 뉴스페이스 ? 우주가 돈이 되는 시대

1. 민간이 이끄는 새로운 우주시대

2. 우주산업이 경제의 판을 바꾸는 이유

3. 누가 '뉴스페이스' 시장을 주도하는가

우주탐사체 관련 기업 | 우주 인터넷 관련 기업

★ 뉴스페이스 관련 ETF

투자의 세계에서 가장 경계해야 하는 말 중 하나는 ‘만약에’이다. “만약에 그때 그랬더라면…”이라는 말에는 언제나 후회가 따라오게 되는데, 후회해 봤자 변하는 건 없기 때문이다. 과거가 아니라 지금 이 순간을 냉정하게 바라보고 판단을 내려야 하는 이유이다. 그런데 이게 참 쉽지 않다. 그동안 있었던 대표적인 투자의 기회들을 돌아보고, 이제는 미련 없이 내려놔 보자.

첫 번째 ‘만약에’의 순간은 비트코인이다. 매년 5월 22일을 ‘비트코인 피자데이(Bitcoin Pizza Day)’라고 부른다. 왜냐하면 2010년 5월 22일, 잊을 수 없는 전설적인 사건이 벌어졌기 때문이다. 이날 미국의 프로그래머 라슬로 핸예츠는 비트코인으로 피자 두 판을 샀다. 비트코인이 아직 ‘가상화폐’로 자리 잡기 전의 일이었다. 누구나 참여만 하면 쉽게 비트코인을 얻을 수 있는 시기였다. 문제는 이렇게 얻은 비트코인을 쓸 데가 없었다. 라슬로 핸예츠는 ‘누구든 피자 두 판만 주면 비트코인을 주겠다’고 게시판에 글을 올렸고, 누군가가 진짜 피자를 가져다줬다. 비트코인을 이용한 첫 실물거래였다.

피자 두 판에 지불된 비트코인은 무려 1만 개였다. 2025년 시세로 환산하면 1조 원이 넘는 금액이다. 만약에 이때 피자를 사지 않았더라면? 당사자라면 정말 끔찍한 일이다. 그런데 우리의 경험도 이와 다르지 않다. 우리나라에 비트코인 거래소가 생기기 시작했을 때, 어떤 곳인지 궁금해 설명회를 찾아간 적이 있었다. 뒷자리에 앉아 설명을 듣다가 ‘이게 말이 되나?’ 고개를 갸우뚱했다. 그러다 잠깐, ‘그래도 혹시 모르니 100만 원어치만 사볼까?’ 하는 생각을 잠시 했었다. ‘하 …’ 만약에 타임머신을 타고 그때로 돌아갈 수만 있다면, 그 순간 나의 멱살을 붙잡고 “지금 당장 사! 무조건 사!”라고 외치고 싶다. 당신도 그렇지 않은가?

그 후에도 몇 번의 기회는 있었다. 비트코인이 1천만 원을 넘어가고, 5천만 원을 찍고, 떨어졌다가 다시 1억 원을 넘어섰다. 기회는 계속 있었다. 하지만 당신도 나도 사지 못했다.

이번에는 시장을 읽고 어떤 산업에 대한 붐이 일어나기 시작했을 때 야수의 심장으로 투자에 나섰다고 생각해 보자. 2021년은 2차 전지 열풍이 불었던 때다. LG에너지솔루션의 상장(IPO)이 있었고, 2023년에는 에코프로와 에코프로비엠이 대장주로 급등했다. 에코프로비엠의 주가는 2021년 초 4만 원대에서 2023년 7월 40만 원을 넘어섰다. 하지만 이후 지속적으로 하락해 2025년 초에는 9만 원대까지 떨어졌다가 2025년 말에는 15만 원대에 머물고 있다.

하늘 높은 줄 모르고 오르던 2차 전지 열풍은 왜 갑자기 식은 걸까? 거시적으로는 전기차 수요 둔화가 직접적인 원인이었다. 이는 우리나라만의 문제가 아니라 전 세계적인 흐름이었다. 여기에 중국 배터리 기업들의 시장점유율이 늘어난 것도 영향을 끼쳤다. 결과적으로 뒤늦게 뛰어든 개인들은 큰 손해를 봤다.

2025년 들어 상반기부터 주식시장에 훈풍이 불기 시작했다. 새롭게 출발한 정부는 코스피 5000 시대를 선언했다. 여기에 올라탔던 사람들은 불과 4개월 만에 40%에 가까운 상승을 맛봤다. ‘이제라도 뛰어들까’라며 뒤늦게 뛰어든 사람들은 조정장에 화들짝 놀라 ‘아, 역시 난 주식은 아닌가 봐’라며 절망하기도 했다.

그렇다면 도대체 어떻게 해야 하는 걸까? 언제 어떻게 투자해야 하는 걸까? 기회가 왔을 때 무조건 사야 할까, 아니면 조금 더 기다려야 할까? 뒤늦게 2차 전지 열풍에 뛰어들었다면 더 큰 손해를 봤을 수도 있고, 이때 방향을 바꿔 AI 관련 주식에 투자했다면 큰 수익을 얻을 수도 있었다. 이처럼 시장의 흐름에 따라 돈을 벌기도 하고 잃기도 한다면 앞으로 우리는 어떤 기준으로 판단해야 할까?

혹시 시장을 움직이는 ‘보이지 않는 손’이 있는 걸까? 누군가 시장을 조정하고, 작전을 짜고, 흐름을 만들어 내는 걸까? 어린 시절에는 그런 것이 절대 없다고 생각했지만, 주식 리딩방이나 코인 리딩방, SNS 속 수많은 승전보들을 보면 정말 그런 게 존재하나 하는 생각도 든다. 하지만 이건 내가 설명할 수 있는 부분도 아니고, 우리가 가야 할 길도 아니다.

투자를 하다 보면 언제나 남의 수익이 커 보인다. ‘그때 샀으면 나도 몇 배는 벌었을 텐데…’ ‘그 종목을 왜 나한테는 안 알려줬을까?’ 하지만 이런 생각이 쌓일수록 우리는 ‘내가 놓친 기회’에만 매달리게 된다. 그러니 이렇게 마음을 정리하자. ‘그건 내 몫이 아니야.’

누군가가 코인으로 큰돈을 벌었다는 이야기를 들으면 ‘좋겠다. 하지만 그건 내 몫이 아니야’라고 생각하자. 누군가가 특정 주식에 투자해 단기간에 엄청난 수익을 올렸는데, 내가 전혀 모르는 분야의 주식이었다면 ‘그건 내 몫이 아니야’라고 생각하자. 내가 잘 모르는데 투자해서 돈을 벌었다면 그건 운일 뿐이다.

어느 날 운 좋게 코인이 올라 하루만에 100만 원을 벌어서 팔았는데, 다음 날 그 코인이 두 배가 됐다면? 그때도 ‘그 추가수익은 내 몫이 아니야’라고 생각해야 한다. 이렇게 마음을 다스리면, 후회 대신 냉정하게 투자할 수 있다.

너무 당연한 말이지만, 동시에 가장 지키기 어려운 원칙이다. 여윳돈으로 해야만 여유 있는 판단을 할 수 있다. 주식의 대가들이 늘 강조하는 말이 바로 이거다. 물론 전업투자자들은 다른 전략을 세워야겠지만, 본업이 있는 대부분의 직장인들은 반드시 여윳돈으로 투자해야 한다. ‘이번에 한 방에 벌어보자’는 마음으로 전 재산을 투자하면 하루하루 주가에 마음이 흔들리고, 조금의 하락에도 공포가 찾아온다. 반대로 여윳돈으로 투자하면 시장을 객관적으로 볼 수 있고, 길게 보는 눈이 생긴다. 투자는 단기가 아닌 장기전이다. 긴 호흡으로 여유를 가지자. 급하면 실수하게 되고 나이가 들수록 한 번 넘어지면 일어나기 힘들다.

가장 중요한 마음가짐이다. 시장을 보는 눈을 키워야 한다. 다른 사람들의 말에 휘둘리지 않기 위해서는 내가 스스로 판단할 수 있어야 한다. 그런데 스스로 판단하고 결정을 내리지 못하는 가장 큰 이유는 ‘확신’이 없기 때문이다. 확신이 없는 이유는 ‘모르기’ 때문이며, 모르는 이유는 ‘공부하지 않았기’ 때문이다. 반대로 시장을 보는 눈이 있고, 여윳돈으로 투자하며, 큰 욕심을 가지지 않는다면 느리지만 꾸준히 성장하는 투자가 될 수 있다.

학자들마다 미래에 대한 예측도, 시기도 다 다르다. 미래학자 레이 커즈와일은 인공지능(AI)의 발전 속도가 기하급수적으로 빨라져, 2045년경에는 인류 지능의 총합을 뛰어넘는 초인공지능(Superintelligence)이 출현하는 시점, 즉 ‘기술적 특이점’에 도달할 것이라고 말했다. 이때가 되면 인간은 영생에 가까운 삶을 누릴 수 있게 된다는데 정말일까? 솔직히 모르겠다. 앞으로 다가오는 미래가 유토피아일지 디스토피아일지는 더더욱 모르겠다. 하지만 우리가 알지 못함에도 불구하고 우리는 매일매일 미래를 향해 가고 있다. 그러니 이왕이면 어떤 일이 벌어지는지 조금이라도 알아두어야 대응할 수 있지 않을까? 투자를 위해서도 사업을 위해서도 일상생활에서도 꼭 필요한 일이다.

생성형 AI의 핵심은 ‘소통’이다. 챗GPT 이전에도 시리(Siri), 빅스비(Bixby), 기가지니(GiGA Genie), 알렉사(Alexa) 같은 다양한 인공지능들이 주목받았다. 하지만 문제가 있었다. ‘손안의 비서’ ‘집안의 비서’라고 이야기했지만, 정작 그 비서들은 우리와 쉽게 소통하지 못했다. 그런데 챗GPT가 등장한 후 모든 것이 달라졌다. 무엇을 물어봐도 무엇이든 대답해 주는 ‘소통이 가능한 AI’와 함께하는 세상이 열렸다.

인공지능과 소통이 가능하다는 건 어마어마한 일이다. AI는 ‘소프트웨어’이기 때문에, 거의 모든 디지털 기기 속에 들어갈 수 있다. 즉, 세상 모든 기계와 대화할 수 있는 세상이 시작된 것이다. 예를 들어보자. 출근길에 운전석에 앉자마자 차량 내 인공지능이 이렇게 말한다. “앞바퀴의 공기압이 부족합니다” 예전에는 경고등이 뜨면 인터넷을 검색해 해결해야 했었다. 이제는 “어떻게 해야 해?”라고 묻는 순간, AI가 바로 “근처 정비소를 예약해 드릴까요?”라고 되묻고 답할 수 있게 된다.

회사에서도 마찬가지다. 고객과 상담을 하다가 “잠시만 기다려주세요”라고 말하지 않아도 된다. 업무용 AI가 실시간으로 고객의 질문 요약과 답변 자료를 정리해 화면에 띄워주기 때문이다. 집에 돌아오면 현관 불이 자동으로 켜지고, AI 비서가 “오늘도 수고 많으셨어요”라는 인사와 함께 오늘의 뉴스, 날씨, 저녁 메뉴까지 대화로 이어간다. 이런 일들은 이미 현실이 되어가고 있다.

그 이후의 미래는 우리의 상상력에 달려 있다. 지금보다 더 좋은 미래가 될 수도 있고, 소설 《1984》 속 빅 브라더처럼 감시와 통제를 강화하는 존재가 될 수도 있다. 확실한 건 ‘AI와 함께 살아가는 미래’는 이미 정해져 있다. 이제 남은 것은 그 속도의 문제, 그리고 우리가 그 변화를 어떻게 활용하느냐이다. 조금 더 빠르냐 느리냐의 문제일 뿐이다.

휴머노이드 산업은 갑자기 등장한 게 아니다. 인간을 닮은 기계를 만들고 싶다는 꿈은 오래전부터 존재했다. 그렇다면 왜 지금, ‘휴머노이드’가 주목받고 있을까? 두 가지 이유가 있다.

2025년 7월 OECD 보고서에 따르면, 2060년까지 OECD 회원국의 4분의 1은 생산가능인구의 30% 이상이 감소될 것으로 예상되고, 노년부양비(65세 이상 인구 ÷ 생산가능인구)는 1980년 19%에서 2023년 31%, 2060년 52%로 상승할 전망이다.

쉽게 말해 일할 사람이 급격히 줄어들고 있는 것이다. 이에 대한 해결책 중 하나가 휴머노이드, 즉 사람을 대체할 수 있는 노동력이다. 휴머노이드 시장은 빠르게 성장하고 있다. 2021년 약 16억 달러(약 2조 원) 규모였던 시장은 2025년 23억 달러(약 3조 원)로 성장했고, 앞으로 연평균 성장률은 35~70%로 추정된다. 2035년에는 380~800억 달러 규모로 커질 전망이다. 한마디로 돈이 되는 산업이 된 것이다. 기업뿐 아니라 각국 정부 역시 관심을 보이며 지원에 나선 결과다. 국가별 대응 상황을 보자.

(1) 미국 : NRI를 통한 로봇 연구 지원 미국은 NRI(National Robotics Initiative)를 통해 ‘사람과 협력하는 지능형 로봇 개발’을 지원해 왔다. ‘사람과 함께 곁에서 협력하는 개발 촉진’을 목표로 하는 NRI는 2011년 출범되었는데, 12년간 총 3억 달러를 투입해 300개 이상의 프로젝트를 수행했고, 2022년 NRI 3.0을 끝으로 1단계를 마쳤다. 이후 로봇공학의 기초·혁신적 연구를 지원하는 연방 차원의 핵심 프로그램인 FRR(Foundational Research in Robotic)을 계속 지원하고 있다.

(2) 일본 : ‘소사이어티 5.0’과 휴머노이드 비전 일본은 2016년 국가 비전 ‘소사이어티 5.0(Society 5.0)’을 통해 기술 혁신으로 사회 문제와 인구 감소를 해결하겠다는 목표를 세웠다. 그 핵심이 바로 로봇과 휴머노이드 기술이다. 

2015년부터 진행된 ‘신(新) 로봇전략’에서는 산업·서비스·의료 전반에서 로봇 활용을 확대했다. 의료·간호 분야의 휴머노이드 로봇 활용이 핵심이었다. 2020년부터 2050년까지 10가지의 목표를 진행하는 ‘문샷 R&D 프로그램(Moonshot Program)’ 중 Goal1은 2050년까지 인간과 협력하며 자율적으로 학습하고 진화하는 로봇 실현이다.

(3) 중국 : 정부 주도형 로봇산업의 폭발적 성장 가장 무서운 건 역시 중국이다. 중국은 2015년 ‘중국제조 2025(中國製造 2025)’ 전략을 발표하며 국가 주도형 산업혁신 로드맵을 제시했다. 독일의 ‘인더스트리 4.0’을 벤치마킹한 것으로, 산업자동화·로봇·AI·반도체·스마트팩토리가 핵심이다.

2016년 ‘로봇산업발전계획(2016~2020)’을 통해서는 인간과 상호작용이 가능한 휴머노이드 서비스 로봇 개발을 지원하고, 2021년 ‘14차 5년 계획(2021~2025)’에서는 로봇을 국가전략산업으로 지정했고, 2024년에는 ‘지능형 로봇 중점 특별 프로그램’을 갱신해 약 4,470만 달러의 예산으로 생성형 AI 모델 훈련을 지원하고 있다. 특히 중국은 저가형 휴머노이드 로봇 생산능력을 앞세워 시장점유율을 빠르게 높이고 있다.

(4) 한국 : ‘K-휴머노이드 연합’으로 본격 가세 우리나라 역시 로봇산업을 끊임없이 계획하고 육성해 왔다. 1차 지능형 로봇 기본계획(2002~2007)에서는 2002년 지능형 로봇 개발 및 보급 촉진법을 제정해 지능형 로봇을 차세대 국가 성장동력으로 육성하는 것을 목표로, 로봇산업진흥원(KIRIA) 설립을 추진했다. 이 법은 세계 최초의 로봇 전용법이라는 의미도 있다.

2차 지능형 로봇 기본계획(2008~2013)에서는 로봇산업의 핵심부품인 감속기·센서·모터의 기술 자립을 촉진했고, 창원 로봇랜드와 인천 로봇테마파크 조성사업이 이어졌다. 3차 지능형 로봇 기본계획(2019~2023)에서는 전문인력 1만 명 양성을 목표로, AI 시대에 맞추어 로봇산업 체계를 재정비했다. 지금은 4차 지능형 로봇 기본계획(2024~2028)의 시대로, 로봇 100만 대 보급, 핵심부품 국산화율 80%, 글로벌 시장점유율 10% 달성을 목표로 한다. 여기에 2025년 4월 K-휴머노이드 연합 출범을 통해 2030년까지 1조 원 투자 계획을 발표하며 휴머노이드 경쟁에 본격적으로 뛰어들었다.

휴머노이드가 다시 주목받는 두 번째 이유는 바로 생성형 AI의 급격한 발전 때문이다. 듣고, 보고, 생각하고, 말할 수 있는 생성형 AI가 휴머노이드라는 몸을 가지게 되면 단순한 기계가 아니라 육체를 가진, 즉 피지컬 AI가 된다. 단순히 정해진 임무만 수행하는 게 아니라 인간과 대화하며 학습하고 스스로 의사결정을 해서 임무를 수행할 수 있기에 활용도는 더 높아진다.

CES 2025 키노트 무대에서 젠슨 황은 로보틱스를 이야기하며 주머니에서 리모컨을 꺼내 버튼을 눌렀다. 그 순간, 무대 아래에서 14대의 휴머노이드 로봇이 등장했다. 젠슨 황은 이 퍼포먼스와 더불어 엔비디아의 새로운 프로젝트 ‘Project GR00T’와 ‘Cosmos 플랫폼’을 공개하며 “우리는 로봇의 운영체제(OS)를 만들고 있다”고 말했다. 마치 윈도우처럼 휴머노이드를 학습시키고 동작시키는 운영체제의 표준을 만들어간다는 선언이었다.

각 나라와 기업들의 움직임도 빨라졌다. 중국은 저가형 휴머노이드 모델을 속속 선보였고, 미국·일본·한국은 고성능·고지능형 로봇 개발 경쟁에 뛰어들었다. 휴머노이드 산업의 성장에 부스터가 달리고 있다.

양자컴퓨터를 한마디로 정의하면 ‘어마어마하게 빠른 속도의 컴퓨터’라고 생각하면 된다. 지금 우리가 사용하는 컴퓨터는 모든 것을 할 수 있는 마법 같은 기계다. 그런데 이 마법이 작동하는 원리는 의외로 간단하다. 우리 눈에는 한글과 영어, 다양한 이미지와 영상들이 보이지만 컴퓨터는 1과 0이라는 디지털 신호로만 해석한다. 불이 켜지면 1, 꺼지면 0. 이 단순한 움직임이 지금의 세상을 만들었다. 1과 0 두 가지 상태만 있는 정보, 즉 이진수(Binary Digital)의 줄임말로, ‘비트(bit)컴퓨터’라고 한다.

그런데 양자컴퓨터는 다르다. 양자(Quantum)는 1과 0이 동시에 존재할 수 있는 상태를 의미한다. 즉, 어떤 순간에는 1일 수도 있고 0일 수도 있는 중첩(Superposition) 상태가 가능하다. 덕분에 기존 컴퓨터가 순차적으로 하나하나 계산해야 하는 문제를, 양자컴퓨터는 여러 경우를 동시에 계산할 수 있다. 이게 양자 ‘큐비트(Qubit)’의 세계다.

‘도대체 어떻게 1과 0이 동시에 존재할 수 있지?’라고 묻는다면 그건 양자역학의 영역이라 더 복잡해진다. 하지만 우리는 지금 컴퓨터를 쓸 때 1과 0으로 된 bit를 이용한다는 것만 알면 되지, 그걸 하나하나 따져서 묻고 사용하지는 않는다. 마찬가지로 양자컴퓨터 역시 복잡한 이론보다 ‘지금까지와는 다른 엄청 빠른 컴퓨터’라는 사실만 기억하면 된다.

양자컴퓨터는 앞으로의 미래가 분명하다. 문제는 어떻게 이 ‘양자’를 존재하는 상태(Superposition, 꺼짐과 켜짐이 동시에 겹쳐있는 상태)로 만들어 유지시킬 수 있느냐이다.

양자컴퓨터에서는 정보를 저장하고 연산하는 최소 단위를 ‘큐비트(Qubit)’라고 하는데, 양자컴퓨터를 사용하려면 이 큐비트를 만들어야 한다. 예를 들어 동전을 튕길 때 공중에 떠 있어서 아직 떨어지지 않은 상태는 앞면도 뒷면도 아닌 두 가지가 섞인 상태다. 이 순간이 바로 큐비트의 상태다. 이 상태를 오래 유지할수록 연산의 정확도가 높아지고, 큐비트의 수가 많아질수록 컴퓨터의 연산능력은 기하급수적으로 커진다. 하지만 이 상태를 유지하는 게 어렵고, 이 ‘유지의 어려움’, 즉 불안정한 상태를 흔드는 노이즈(Noise)가 양자컴퓨터 상용화의 가장 큰 장애물이다.

현재 전 세계 기업들이 연구 중인 큐비트 구현방식은 크게 초전도 방식, 이온트랩 방식, 위상 방식, 광자 방식의 4가지다. 간단하게 알아보자. 초전도(Superconducting) 방식은 가장 전통적이면서도 가장 활발하게 연구되는 기술로, 절대영도에 가까운 극저온 환경에서 전자의 저항을 없애고 안정적인 큐비트를 만드는 방식이다. IBM, 구글, 리게티 컴퓨팅 등이 이 방식을 사용한다.

이온트랩(Ion Trap) 방식은 전하를 띤 이온을 전기장 안에 가두고 레이저를 사용해 큐비트를 만드는 방식이다. 정밀도와 긴 유지시간이 장점이며, 아이온큐(IonQ)가 대표 기업이다. 위상(Topological) 방식은 전자의 상태를 특별한 ‘위상물질’을 이용해 노이즈에 강한 큐비트를 만드는 방식이다. 이론적으로 안정성이 높지만 아직 상용화 단계는 초기다. 마이크로소프트가 집중 연구 중이다.

광자(Photonic) 방식은 빛의 입자인 광자를 이용해 큐비트를 만드는 방식이다. 극저온이 필요 없고 실온에서도 작동할 수 있다는 점에서 주목받는다. 캐나다의 자나두(Xanadu)가 이 방식을 주도하고 있다.

양자컴퓨터 산업은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 양자 하드웨어를 직접 개발하는 기업들이다. 이들은 직접 실행가능한 ‘양자컴퓨터’를 만드는 데 초점을 맞춘다. 다른 하나는 클라우드 기반 양자컴퓨팅 서비스를 제공하는 기업들이다. 이들은 이미 확보한 컴퓨팅 인프라(AWS, Google Cloud, IBM Cloud 등)를 통해 ‘양자컴퓨터를 직접 소유하지 않아도 사용할 수 있는 환경(QaaS, Quantum as a Service)’을 제공하며 성장해 나가고 있다. AWS 덕분에 수많은 중소기업들이 별도의 데이터센터 없이도 필요한 만큼만 서버를 빌려 쓸 수 있듯, 양자컴퓨터 역시 직접 만들 필요 없이 필요한 만큼만 빌려쓰는 방식이다.

양자컴퓨팅 산업의 첫 번째 축은 QaaS(Quantum as a Service), 즉 클라우드 기반 양자컴퓨팅 서비스다. 이 시장의 핵심 플레이어는 IBM, 구글, 아마존, 마이크로소프트 등 네 기업이다. 이들은 모두 자체 하드웨어를 개발하면서 동시에 플랫폼을 개방해, 양자 생태계 전반에서 영향력을 확대하려는 전략을 취하고 있다.

IBM은 양자컴퓨팅을 ‘클라우드 시대의 두 번째 혁명’으로 정의한다. 2023년, IBM은 133큐비트급 ‘IBM Quantum Heron’을 공개하며, 이를 기반으로 한 모듈형 양자컴퓨터 ‘IBM Quantum System Two’를 선보였다. 우리나라 연세대학교 송도 국제캠퍼스에는 ‘IBM Quantum System One’이 설치되어 있으며, 127큐비트급으로 연구와 교육 목적으로 운영 중이다. 2025년 11월에는 새로운 양자 칩 룬(Loon)을 발표하며 2030년 이전 상용화 목표를 밝혔다.

IBM의 양자컴퓨터는 대표적인 초전도 큐비트(Superconducting Qubit) 방식으로, 굉장히 크고 웅장하게 생겼다. 하지만 거대한 실린더 형태의 외형은 극저온 상태를 유지하기 위한 냉각 · 제어 장비일 뿐이고, 내부의 실제 양자 칩은 손바닥만한 크기에 불과한데 여기서 이루어지는 연산은 상상을 초월한다.

또한 IBM은 클라우드 기반의 양자컴퓨팅 플랫폼도 운영 중이다. IBM Quantum Platform(초기 이름은 IBM 퀀텀 익스프레스)은 현재 전 세계 교육기관, 연구소, 스타트업들이 참여하는 대표적인 개방형(QaaS) 플랫폼으로 자리 잡았다.

구글은 2019년 ‘양자 우위(Quantum Supremacy)’를 선언한 이후, 꾸준히 기술 고도화를 이어가고 있다. 2024년 12월 발표한 ‘윌로우(Willow)’ 칩(105큐비트)은 양자 오류 수정능력에서 세계 최고 수준의 성과를 보였다. 이 칩은 승인된 파트너, 연구기관, 공동 프로젝트 참여자를 중심으로 활용할 수 있다. 2025년 11월에는 ‘퀀텀 에코스(Quantum Echoes)’라는 양자컴퓨터 성능을 검증할 수 있는 알고리즘을 공개했다.

클라우드 시장의 절대 강자 아마존은 AWS에서 ‘Amazon Braket’이라는 이름으로 여러 파트너사의 양자 하드웨어를 고객이 이용할 수 있도록 QaaS를 제공하고 있다. 2025년 2월에는 ‘오셀롯(Ocelot)’이란 이름의 첫 자체 개발 양자 칩을 공개했다. 아직은 연구용 프로토타입 단계로, 양자 오류 보정을 실험하기 위한 초기 검증용 칩이다. 이는 아마존이 장기적으로는 직접 하드웨어 개발에도 뛰어들 것임을 보여주는 신호로 평가된다.