1. 머리말

최근 세계 주요국들은 국방 전력 혁신을 위해 양자센싱(Quantum Sensing)에 주목하고 있다.

양자센싱은 양자역학 원리를 활용해 기존 센서로 포착하기 어려운 미세 신호를 초정밀 측정하는 기술이다.

원자간섭계, 다이아몬드 NV 센터, 초전도 양자 소자 등을 통해 기존 관성항법, 레이더, 자력계의 민감도와 정확도 한계를

극복할 수 있다. GPS 교란 환경에서도 정확한 위치를 제공하는 양자항법, 기존 소나보다 정밀한 양자자기센서, 지하 은닉 시설을

탐지하는 초정밀 중력 센서등은 전장 환경을 크게 변화시킬 잠재력이 있어 미국, 중국, 영국 등이 민·군 협력을 통해 양자센싱 실용화를 촉진하고 있다.

한국 또한 관련 기관과 기업이 협력해 양자항법, 양자레이더, 초정밀중력계 시제품 실증을 목표로 양자과학기술 로드맵을 추진 중이다. 최근 5년 간 글로벌 양자센싱 기술 동향, 주요국의 기술적 도전 과제 및 향후 발전 방향을 분석한다.

2. 양자센싱 기술 개요와 군사적 응용 가능성

양자센싱은 양자역학 원리를 활용해 기존 센서의 한계를 뛰어넘는 초정밀 측정 기술을 의미한다.

자기장, 중력장, 가속도, 회전 등을 양자 현상으로 정밀하게 측정하며, 기존 센서의 민감도 한계를 크게 넘어선다.

특히, 원자간섭계 기반 가속도계 및 자이로스코프, 양자자력계, 양자중력계 등은 극미세 신호 탐지능력을 갖춘다.

[그림 1]과 같이 양자얽힘을 활용한 양자영상 기술이 현재 스텔스 물체 탐지용 양자레이더 연구에 활용되고 있다.

한국의 양자센싱 기술개발 및 적용 현황

한국은 양자센싱을 포함한 양자 기술을 미래 국방게임체인저로 지정하고, 정부 부처와 군이 협력 해 기술개발에 착수한 상태다.

2022년 정부는 ‘대한민국 양자과학기술 전략’에 국방·치안 분야 도입 추진을 명시했고, 국방부도 양자 기술을 10대 국방전략기술로

선정해 관심을 가져왔다. 이러한 배경하에 2024년 6월 과학기술정보통신부와 국방부는 공동으로 ‘민관군 양자정보협의회’를 출범시켜 양자센서 국방 적용을 본격화했다. 

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