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[중국] 퀀텀씨텍, 양자기술 표준에 대한 국제표준화기구(ISO)의 승인 절차 진행 중중국 정보보안개발업체 퀀텀씨텍(QuantumCTek)에 따르면 제출된 문서에 따른 양자기술 표준이 국제표준화기구(ISO)의 승인 절차를 진행 중이다.퀀텀씨텍은 동부 안후이성(安徽)의 허페이(合肥)에 위치한 양자기술 회사다. 양자통신 분야의 산업구조 고도화를 목표로 양자키 유통 제품의 설계 및 보안성 평가를 연구한다.문서(파일 번호 ISO/IEC DIS 23837-1)에는 양자키 배포를 위한 보안 요구사항, 테스트 및 평가 방법이 포함된다. 문서가 국제 표준으로 출판되기까지 6단계가 있으며 매 라운드마다 투표가 진행된다.문서에 대한 투표는 9월28일 5차 투표로 마감됐으며 최종 승인 일정은 2023년으로 설정됐다. 퀀텀씨텍과 중국 정보보안평가센터가 문서 초안을 작성했다.2017년 11월 영국, 싱가포르, 룩셈부르크의 전문가 및 조직과 함께 ISO에 제안서를 제출했다. 문서는 양자 키 배포의 보안 탐지 기술을 규제하는 국제 표준 역할을 담당할 것으로 전망된다.
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SK텔레콤, 삼성전자와 함께 양자보안 5G 스마트폰 ‘갤럭시 퀀텀3’ 출시SK텔레콤이 삼성전자와 함께 양자보안 5G 스마트폰 ‘갤럭시 퀀텀3’를 출시한다고 20일 밝혔다. 스마트폰 금융거래가 활성화된 요즘, 양자암호로 서비스 앱의 로그인·인증·결제·잠금해제·OTP 생성에 이르는 과정을 보호받을 수 있는 갤럭시 퀀텀3는 안심에 안심을 더하는 솔루션이 될 것으로 기대된다. ◇양자보안 적용 서비스 앱 대폭 확대, 단말 외장메모리 영역 QRNG 암호화… 퀀텀 인디케이터 제공 갤럭시 퀀텀3는 SKT가 선보이는 세 번째 양자보안 폰으로, 세계에서 가장 작은 크기(가로 2.5 x 세로 2.5mm)의 양자난수생성(QRNG·Quantum Random Number Generator) 칩셋을 탑재했다. 이 제품은 양자보안으로 서비스 앱을 보호하고 단말 외장메모리 데이터를 QRNG로 암호화하는 것이 특징이다. 특히 전작인 ‘갤럭시 퀀텀2’가 제공했던 양자보안 서비스의 편의성 및 적용 영역이 더욱 확대돼 T월드·T멤버십·11번가 등 SKT와 SK ICT 패밀리사들이 제공하는 서비스 앱들은 물론, 은행·카드·페이 등 금융 앱과 SNS·게임에 이르기까지 다양한 서비스 앱에 양자보안을 제공한다. 또한 갤럭시 퀀텀3는 시리즈 최초로 고객들이 양자보안 서비스를 이용하고 있다는 것을 체감할 수 있도록 상태 바에 ‘퀀텀 인디케이터’를 제공한다. 퀀텀 인디케이터 알림 기능은 ON·OFF가 가능하며 알림 기능의 ON·OFF와 상관없이 QRNG 기능은 시스템 기본 동작으로 상시 유지된다. 임봉호 SKT 모바일 사업총괄(CMO·Chief Mobile Officer)은 “갤럭시 퀀텀3는 스마트폰을 통한 금융거래가 필수적인 요즘, 가장 신뢰할 수 있는 안전장치가 될 것이라 기대한다”며 “앞으로도 양자보안 기술 리더로서 고객들이 안심하고 통신 생활을 누릴 수 있도록 지속해서 노력하겠다”고 말했다.
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국가기술표준원, 「2022 디스플레이 표준화 국제포럼」 개최마이크로 LED(Micro LED), 양자점(Quantum Dot) 디스플레이 등 최근 초격차 기술로 각광받는 무기발광 디스플레이 분야 국제표준 선점을 위한 첫 출발을 시작했다. 무기발광 디스플레이란 유기발광다이오드(OLED)의 특성을 뛰어넘는 무기 소재 기반의 자발광 디스플레이로 옥외 환경에서도 실내처럼 화질이 밝고 선명하며, 기존 제품보다 수명이 2배 이상 길어 차세대 디스플레이 기술로 꼽힌다. 산업통상자원부 국가기술표준원(원장 이상훈)은 19일 디스플레이 분야 국내·외 산·학·연 전문가와 국제표준 전문가가 참여하는「2022 디스플레이 표준화 국제포럼」을 개최했다고 밝혔다.국표원은 우리나라의 주요 먹거리인 디스플레이 산업의 기술개발과 표준화 동향을 공유하고 국내·외 전문가들의 협력을 강화하기 위해 `20년부터 ‘디스플레이 표준화 국제포럼’을 매년 개최하고 있으며, 이를 통해 최신 기술에 대한 산업계 표준화 수요를 발굴하고 국제표준 선점을 위한 전략을 마련하고 있다.이날 포럼에서 참가자들은 무기발광 디스플레이를 비롯한 최신 기술의 연구개발 현황과 과제를 공유하고 국제표준화 방향을 논의하였다. 독일 응용과학 연구소 프라운호퍼 아민 웨델(Armin Wedel) 박사는 차세대 디스플레이의 효율성과 안전성 개선을 위한 연구개발 현황과 향후 과제를 제시하였으며, 한국전자통신연구원 변춘원 실장은 현실과 비슷한 가상 세계를 실현하기 위한 초현실적 메타버스 시각화 기술개발 현황과 문제점, 시장 상황을 진단하였다. 글로벌 리서치 기업인 옴디아 강민수 수석은 디스플레이 기술 동향 및 시장 전망 발표를 통해, 새로운 디스플레이 기술인 마이크로 LED에 대한 기업의 관심이 증대되고 있다고 강조하였으며, 국제표준화기구인 국제전기기술위원회(IEC) 디스플레이 기술위원회(TC 110) 요시 시바하라(Yoshi shibahara) 간사는 제조사·시장·고객을 위한 표준화의 의미와 최근 주요 기술적 이슈를 소개하고 국제표준화 방안에 대하여 설명했다.이상훈 국가기술표준원장은 “우리나라가 글로벌 디스플레이 경쟁력을 강화하려면 차세대 디스플레이 분야에서의 발 빠른 기술 개발과 차별화된 표준화 전략이 필수적“이라고 강조하고, “무기발광 디스플레이를 비롯한 최신 디스플레이 기술의 표준화 과제 발굴과 국제표준화에 적극 지원하겠다.”고 말했다.
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미국과 양자기술·차세대 반도체·인공지능 등 첨단 미래기술 분야 표준협력 강화산업통상자원부 국가기술표준원(원장 이상훈)은 8월 9일(미국 시간기준) 미국 워싱턴 D.C.에서 「제2차 한-미 표준포럼」을 미국표준원(ANSI)과 공동 개최했다고 밝혔다.한-미 표준포럼은 올 6월 개최한 한-중-일 동북아표준포럼에 이어 개최하는 포럼으로 미국과 양자기술·차세대 반도체·인공지능 등 첨단 미래기술분야 표준협력이 중점 논의됐다. 또한, 하루 앞선 8월 8일에는 「제2차 한-미 표준협력대화(S-Dialogue)」를 열어, 양국 표준화 기관간 국제표준화 공조방안을 논의했다.한미 양국은 첨단 미래기술 분야 협력을 강화하기 위해 ‘21년 12월 「한-미 표준협력대화 및 표준포럼」을 출범했으며, 양국 교차 개최 원칙에 따라 제2차 표준협력대화 및 포럼을 미국 현지에서 개최했다. 특히, 이번 포럼에는 한국 산업계 전문가들이 함께 참여해 국제표준화 상호공조 등을 위한 세부 협력방안을 심도 있게 논의했다.우선, 8일(미국 현지시간) 열린 표준협력대화에서 양국은 국가 표준화 정책을 공유하고, 양국간 표준협력 사업 및 국제표준화기구에서 양국의 기여 방안 등을 주요 안건으로 논의했다. 특히 미국은 전주기 표준교육, 표준 학사과정 등 우리나라 표준교육의 우수성을 높이 평가하며, “국제표준올림피아드”와 같은 모범사례는 국제사회의 재평가를 통한 활성화가 필요함을 언급했다.9일 표준포럼에서는 양국의 산업계 전문가들이 참여한 가운데 첨단기술분야 기술정책과 표준화 전략을 공유하고, 국제표준화 상호 공조 방안을 논의하였다. ’반도체 표준화 동향 및 IEC 활동‘이란 주제로 좌성훈 교수(서울과학기술대학교)가 반도체산업 표준화 방향을 제시하여 주목을 받았으며, 양자기술(Quantum Technology) 분야는 박성수 단장(한국전자통신연구원)이 ’한국의 양자기술 표준화 전략‘을 발표하는 등 국제표준화에 대한 미국의 적극적인 참여와 지원을 요청했다. 한편, 미국측은 데이비드 밀러(David Miller, ANSI 국제정책 자문그룹 의장)가 미국 표준화 추진전략을 발표했으며, 펫 발드(Pat Baird, Philips 글로벌소프트 표준총괄) 등 4인은 인공지능, 그린빌딩, 청정에너지, 미래교통 등에서 표준화 추진방향을 제시하고 한-미 양국간 국제표준화 공조방안을 제언했다. 이상훈 국가기술표준원장은 “첨단 미래기술 분야 산업혁신을 주도하는 데 미국과의 전략적 표준협력이 큰 도움이 될 것”이라고 평가하고, “앞으로 미국과 첨단기술 분야에 대한 표준화 협력을 더욱 강화해 나가겠다”고 밝혔다.
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하나된 산학연, 양자기술 강국 대한민국 이끈다과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)는 이종호 장관이 6월 9일(목) 오후 2시,대전 한국표준과학연구원(원장 박현민, 이하 표준연)을 방문하여 ‘50큐비트 양자컴퓨터 구축 및 양자인터넷 개발 착수 보고회’를 가졌다고 밝혔다. 이번 보고회는 ‘2030년 양자기술 4대 강국’ 목표로 양자컴퓨팅·양자통신 분야에서 선도국과의 기술 격차를 빠르게 만회하기 위해 관련 기술과 인프라를 집약 개발하는 대규모 양자시스템 사업*의 본격적 착수를 알리고, 부족한 국내 자원·역량의 한계를 딛고 사업을 성공적으로 추진할 수 있도록 산학연 참여 및 결집을 확산하고자 마련했다. 이날 행사에는 두 사업의 주관기관인 표준연과 한국전자통신연구원(이하ETRI)을 비롯한 24개 사업 참여기관, LG계열사·삼성디스플레이·포스코·리큐온 등 양자컴퓨팅 구축·활용 협력기업 29개사 등 50개가 넘는 기관에서 100여명의 관계자가 참석했다. 이번 행사에 앞서 이종호 장관을 비롯한 주요 참석자들은 표준연의 양자컴퓨팅, 원자시계 등 관련 연구현장을 찾아 연구성과를 직접 확인하고 애로·건의사항 청취 등 연구원들을 격려하였으며, 이후 사업 착수 보고 및간담회, 사업단 출범식, 협력기업 협약식 순으로 본 행사가 진행됐다. 사업 착수 보고회는 이종호 장관의 모두말씀을 시작으로 각 사업의 주관기관에서 사업의 비전과 목표, 추진전략, 세부일정 등 추진계획을 보고하고, 성공적 사업 추진을 위한 산학연 협력방안이 논의됐다. 이종호 장관은 “5년 이내에 양자컴퓨터가 실용적 문제해결에 활용될 수있을 것이라는 전망이 확산되는 등 향후 5년은 양자생태계의 매우 중요한분기점으로 우리가 지금 신속하게 기술 추격에 나서지 않을 경우 향후 양자기술 경쟁력 확보를 위한 재도전의 기회는 없을지도 모른다”면서 “오늘 행사를 통해 본격화되는 50큐비트 양자컴퓨터 구축 및 양자인터넷 개발은 현재 우리의 기술 수준과 인력 규모 등을 감안할 때 어려운 도전임에 분명하지만, 양자기술 대도약을 위해 반드시 가야할 길인만큼 산학연이 협력하여 최선을 다해 달라”고 당부했다. 표준연은 ’26년까지 초전도 방식의 50큐비트 양자컴퓨터 구축을 완수하여미국, 중국에 이어 세계 3번째로 50큐비트급 양자컴퓨터를 자체 구축한 국가가 되도록 노력할 것이라며, 비록 전문인력이 부족하고 핵심 장비·부품의 수급난 등 제반환경도 녹록치 않지만 성균관대·울산과학기술원·한국과학기술정보연구원 등 사업에 참여하는 분야별 국내 최고 연구진, 양자컴퓨팅 구축·운영 협력기업 등과 긴밀히 협업하고, 해외 유수기관과의 전략적 협력 및 국내 산업계의 적극적 참여 지원 등을 통해 극복해나갈 것이라고 말했다. 한국전자통신연구원과 한국과학기술연구원는 ‘36년 양자인터넷 시범 서비스 개시를 목표로 우선 ’26년까지 현존 네트워크로는 불가능한 양자정보 전달용 유·무선 초기 중계기를 개발(‘31년 Quantum ARPAnetⓚ 구축)하고 양자정보 저장에 필수적인 양자메모리 핵심기술을 확보해 나가는데 최선을 다하겠다고 밝혔다. 양자인터넷 기술개발은 초기단계부터 산업계의 참여를 전제로 하여 산학연의 긴밀한 연계를 기반으로 추진된다. 이는 세계적수준의 양자암호통신 장비를 상용화하고 국제표준을 선도하는 성과를 이뤄낸 산학연 연계체계와 성공경험을 양자인터넷 연구에도 이어가기 위함이다. 이종호 장관은 “한국은 1982년세계에서 두 번째로 인터넷 프로토콜 패킷 통신을 성공하고 많은 산학연의 헌신적인 노력으로 세계적 수준의 정보통신기술 강국으로 거듭났다”며 “이러한 경험을 바탕으로 양자인터넷 분야에 있어서도 산학연이 협력하고 정부가 지원하여 미래 한국경제를 선도할 양자강국의 기틀이 마련되기를 기대한다”고 말했다. 간담회에서 주요 참석자들은 최근 정부 주도의 투자 확대로 선도국을 빠르게 추격 중이지만, 아직까지는 기술 수준이 낮고 투자·인력 규모가절대적으로 부족하다면서 이를 극복하기 위해서는 50큐비트 양자컴퓨터구축 및 양자인터넷 핵심원천기술 개발 사업과 같이 도전적이고 압축적인 연구개발이 필요하다는데 적극 공감하는 한편, 표준연·한국전자통신연구원·한국과학기술연구원이 해외 우수인재의 국내 유입·확산의 허브 역할을 수행하여 국내 인력 확충의 파이프라인이 돼 주기를 기대한다고 말했다. 사업단 출범식 및 기업 협약식은 이종호 장관이 먼저, 표준연·한국전자통신연구원·한국과학기술연구원에 사업단 현판을 전달한 후 주요 내빈과 함께 사업단 출범을 알리는 축하의식과 양자컴퓨팅 구축·활용 협력기업의 협약식을 연이어 거행했다. 양자컴퓨팅 구축·활용 협력기업은 양자컴퓨팅 분야의 경우, 하드웨어개발과 함께 응용 분야 발굴 및 솔루션(SW) 개발, ,사용자 확보 등 활용 생태계 조성이 중요하다는 공감대가 확산되면서 구성된 산업계 협의체로, 양자컴퓨팅 수요기업, 알고리즘·소프트웨어 개발 및 컨설팅 기업, 클라우드 서비스 사업자, 투자사 등 34개 기업이 참여(‘22.6.9.기준) 중이며, 추가 모집 및 운영체계 마련 등을 거쳐 6월말에 공식 발족될 예정이다. 앞으로 50큐비트 양자컴퓨터의 시스템 요구사항 및 클라우드 서비스 운영방향 자문 등 국내 하드웨어 개발·운용 협력, 양자컴퓨팅 기술을 활용한선도적 응용사례·비즈니스 모델 발굴 및 실증 프로젝트 추진 등 다양한 민관 파트너십 활동을 통해 양자컴퓨팅 활용 활성화 및 서비스 산업 창출을 촉진할 것으로 기대된다. 또한, 양자기술 관련 산학연 교류·협력의 장으로 지난해 출범한 미래양자융합포럼(83개 기관 316명)을 적극적으로 활용하는 등 양자 생태계를 활성화하고 기술개발과 산업화가 서로 견인하는 선순환 구조를 구축하기 위한 다각적인 노력을 기울일 계획이라고 밝혔다. 과기정통부는 국내 산학연 결집 및 선순환 양자생태계 조성을 가속화하기위해 2022양자주간 개최(6.27~7.1) 및 양자 융합전문인력 양성센터·ITRC 등양자특화 대학원 개소(8월 중), 한-미 정상회담 후속성과로 양국 간 퀀텀 워크숍 개최(6월 등) 및 한-미 양자기술 협력센터 설치 등을 예정대로 차질 없이 추진해나갈 계획이라고 밝혔다.
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국제전기기술위원회(IEC) 시장전략이사회에 한국 이사 2명 진출전기·전자 분야 국제표준화 기구인 국제전기기술위원회(IEC)에서 우리나라가 첨단 미래기술 국제표준 선점을 위한 입지를 강화한다. 산업통상자원부 국가기술표준원(원장 이상훈)은 국제전기기술위원회 시장전략이사회(MSB)이사에 삼성디스플레이 이창희 부사장이 선출(임기 : 2022.3월 ~ 2025.3월, 3년)되었다고 22일 밝혔다. 시장전략이사회(MSB)는 미래 기술 트렌드를 예측하고 미래 표준화 대상 기술을 발굴하는 국제전기기술위원회의 중요한 정책위원회이다. 우리나라는 2017년부터 시장전략이사회 이사직에 진출(목포대학교 김동섭 교수)한 데 이어, 이번에 OLED 권위자인 이창희 부사장이 추가로 이사회에 진출함에 따라 첨단 미래기술 국제표준화에서 우리나라의 영향력이 한층 더 강화될 전망이다. 시장전략이사회에 한국인 이사가 2명 진출한 것은 이번이 처음이다. 우리나라는 국제전기기술위원회(IEC)에 진출한 이사진의 자문을 받아 첨단 미래기술 국제표준화를 적극적으로 추진하고 있다. 특히,지난해 시장전략이사회(MSB)를 통해 양자기술(Quantum Technology)표준화 위원회 설립을 제안하는 국제전기기술위원회(IEC)백서를 발간(2021.10월)하였으며, ‘양자기술IEC백서’는 산업부와 과기부, 산·학·연 양자기술 한국 전문가들을 중심으로 미국·일본·중국 등의 해외 전문가들이 참여하여 발간 이후 연계된 표준화관리이사회(SMB)에서 양자기술 표준화평가그룹(SEG)신설을 확정(2022.2월)함으로써 양자기술 국제표준화 과정에서 우리 기술을 논의할 수 있는 기회를 더욱 높이게 되었다. 이상훈 국가기술표준원장은 “이번 시장전략이사회 추가 진출로 첨단 미래기술 분야에서 우리나라 기술이 국제표준화에 보다 유리하게 되었다”고 평가하면서, “앞으로 국제표준화 기구에 한국인 이사를 비롯한 임원진 진출을 더욱 확대하여 우리 기술을 국제표준에 적극 반영해 나가겠다”고 말했다.
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5세대(5G), 양자암호통신 보안 등 우리나라 주도 개발 정보보안 표준 4건, 국제전기통신연합 국제표준(안)으로 채택과학기술정보통신부(장관 이종호) 국립전파연구원은 5월 10일부터 5월 20일까지 온라인으로 개최된 “국제전기통신연합 전기통신표준화 부문(ITU-T) 정보보호 연구반(SG17, 의장 순천향대 염흥열 교수) 회의에서 우리나라 주도로 개발한 5세대(5G) 보안, 양자암호통신 보안 등 국제표준안 4건의 사전 채택과 신규 표준개발과제 3건이 승인됐으며 정보보호연구반(SG17) 국제 의장단 17석에 재선임 됐다”고 밝혔다. 사전 채택된 표준 및 기술보고서는 5세대(5G) 보안, 사물인터넷 보안, 양자암호통신 보안 기술을 다루고 있다. 5세대(5G) 보안 관련으로 ①’IMT-2020 통신 시스템에 대한 보안 지침‘과 ②’초고신뢰 초저지연 통신을 지원하는 IMT-2020 기반 버티컬 서비스 보안 요구사항‘표준은 5세대(5G) 통신 시스템 전반적인 부분 및 5세대(5G) 사설망의 융합 서비스 환경에서 보안 관련 주요 구성요소 등을 정의하고, 이에 대한 보안 위협 및 보안 기능을 제시하고 있다. 이를 통해 5세대(5G) 통신 시스템 및 5세대(5G) 사설망을 구축하여 운영 시 보안성이 강화될 것으로 예상된다고 밝혔다. 사물인터넷 보안 관련으로 ③‘사물인터넷 기기 및 게이트웨이의 보안 요구사항’ 표준은 사물인터넷 기기와 게이트웨이에서 발생 가능한 보안 위협을 분석하고, 이에 대한 보안 요구사항을 정의하고 있다. 이 표준은 국내 정보통신망연결기기 등 정보보호인증 기준을 국제표준에 반영한 것으로 국내 사물인터넷 제조사 등 관련 산업계의 글로벌 시장 진출 및 선점에 도움이 될 것으로 기대된다고 밝혔다. 양자암호통신 보안 관련으로는 ④‘양자키분배(QKD, Quantum Key Distribution)를 활용한 하이브리드키 합의 방법 기술보고서’는 QKD 네트워크와 기존 암호체계와의 연동을 위해 국제 표준화 기구에서 진행 중인 표준화 현황들을 토대로 표준화 필요 영역을 분석한 보고서로, 국내 암호 통신 업계에서 양자키분배 네트워크를 도입하고 적용할 떄 유용하게 참고 가능할 것으로 사료된다고 밝혔다. 또한, 이번 회의에서는 우리나라 중소기업의 기술을 바탕으로 제안한 랜섬웨어 등의 악성 코드로부터 스토리지를 보호하기 위한 보안 기술(나무소프트), 표적형 이메일 공격 대응을 위한 보안 기술(기원테크) 등 신규표준화과제 3건도 승인되어 올해부터 관련 연구가 진행될 예정이라고 밝혔다. 나무소프트와 기원테크가 제안한 2건의 신규표준화과제는 한국정보통신기술협회가 과기정통부의 지원을 받아 제공 중인 정보통신기술 표준기술 자문 서비스를 바탕으로 국내 단체 표준을 개발하고, 이번 국제회의에서 신규 표준화 과제로 승인되는 성과를 창출했다. 또한, 지난 3월에 개최된 세계전기통신표준화총회(WTSA) 이후 새로운 연구회기(2022년~2024년)가 시작됨에 따라 정보보호 연구반(SG17) 산하 조직(5개 작업반, 12개 연구과제 그룹)의 의장단 재구성도 논의됐다. 우리나라는 정보보호연구반(SG17) 국제 의장단 총 17석이 재선임(국제 의장 1석, 작업반 의장단 2석, 연구과제 의장단 14석)되는 성과를 이루었다. 국립전파연구원은 “기술 대변혁에 따른 국내의 사이버보안 및 정보보호 산업 육성의 경력과 경쟁력을 바탕으로 국내 산·학·연 전문가와 협력하여 국제표준화로 선도할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
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다이아몬드 양자센서로 자기장과 온도의 변화 동시에 감지한다한국표준과학연구원(원장 박현민, 이하 KRISS)은 자기장과 온도를 정밀 측정할 수 있는 다이아몬드 양자센서를 개발했다고 밝혔다. 저온이나 자기 차폐 환경이 아닌 일상 환경에서도 동작하며, 자기장과 온도의 미세한 분포를 영상화할 수 있다는 점이 특징이다. 센서, 반도체, 2차 전지 등 국가 첨단 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다. 스핀은 전자가 갖는 물리량이다. 이러한 스핀을 자석에 비유할 수 있는데 스핀이 위로 똑바로 서 있는 상태를 0, 거꾸로 뒤집혀진 상태를 1로 나타낸다. 양자 역학을 이용하면 스핀의 상태가 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 설명할 수 있는데 이를 양자스핀이라 한다. 질소는 다이아몬드에서 가장 흔하게 발견되는 불순물이다. 다이아몬드를 구성하는 원소의 대부분인 탄소가 제자리에 위치하지 못하는 경우가 발생할 떄, 이 빈자리와 질소가 서로 만나면 ‘질소-빈자리’결함이 생성된다. 순수한 다이아몬드 내부에 양자스핀을 갖고 있는 ‘질소-빈자리 결함’을 인위적으로 생성시키면, 다이아몬드는 양자센서의 역할을 하게 된다. ‘질소-빈자리 결함’의 양자스핀을 효과적으로 제어하면, 양자컴퓨팅에 필요한 연산을 하거나 미세한 외부 환경 변화를 감지할 수 있다. 고감도의 다이아몬드 양자센서 개발을 위해서는 다이아몬드의 물성이 가장 중요하다. 연구진은 이를 위해 다양한 조건에서 생성된 다이아몬드를 구매하여 직접 검증했고, 질소의 농도가 일정 수준 이하인 다이아몬드를 선별했다. 선별된 다이아몬드로부터 최적의 성능을 이끌어내기 위해 선행 연구 결과보다 개선된 광학, 마이크로파 기술을 도입했다. 이번에 개발된 다이아몬드 양자센서는 지구가 만들어내는 자기장의 약 백만분의 일인 수십 pT(피코테슬라)의 정밀도로 자기장을 측정할 수 있으며, 사람 체온의 약 백만분의 일인 수십 μK(마이크로켈빈)의 정밀도로 온도변화를 감지할 수 있다. 또한 연구진이 새롭게 개발한 다중센싱 기술을 추가로 사용하면, 하나의 센서로부터 자기장과 온도의 변화를 동시에 감지할 수 있다. 이번 성과는 자기장과 온도의 변화가 복합적으로 일어나는 대상의 정밀 진단이 필요할 경우, 매우 유용하게 사용될 수 있다. 반도체 소자 또는 리튬이온 전지가 대표적 예다. 전자나 이온이 이동하면 자기장과 함께 열이 발생하게 된다. 외부에서 보이지 않는 배터리 분리막의 손상이나 그로 인한 발열을 조기에 감지할 경우, 대형 사고의 발생을 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 연구의 핵심 기술인 센서는 KRISS 양자자기이미징팀을 주축으로 개발됐으며, 나노포토닉스 분석은 한양대학교 이광걸 교수 연구팀, 이론 분석은 미국 메릴랜드 대학 ATC(Quantum Technology Center) 연구팀과의 협업으로 진행됐다. KRISS 양자자기이미징팀 심정현 책임연구원은 “이번 연구를 통해 달성된 다이아몬드 양자센서의 정밀도는 세계적 수준에 근접한 결과”라며, “실용화 목적에 적합한 소형 다이아몬드 양자센서 개발은 후속 연구를 통해 진행할 계획”이라고 말했다. KRISS 기관고유사업, 정보통신기획평가원 양자센서핵심기술개발사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구결과는 저명한 물리학 학술지인 Physical Review Applied에 지난 1월 게재됐다.