[스페셜] 양자 컴퓨팅에 투자하기
지난 몇 년간 인공지능(AI) 혁명이 주요 헤드라인을 장식해 왔다. 그러나 또 다른 주목할 만한 컴퓨팅 혁명인 양자 기술이 빠르게 추진력을 얻고 있다. 이러한 흐름에 따라 투자자의 관심이 몰리고 있으며, 양자 기술 기업에 집중 투자하는 전용 펀드의 설립도 점차 늘고 있다.
양자 컴퓨팅과 양자 통신을 목표로 한 초기 인수 사례가 잇따르고 있다. 올해 양자 컴퓨팅 기술 기업인 아이온큐는 라이트싱크, 카펠라 스페이스, 아이디 퀀티크, 벡터 아토믹과 옥스포드 아이오닉스를 인수했다. 이 중 옥스포드 아이오닉스의 인수 금액은 10억 달러를 초과해 양자 분야 사상 최대 규모의 거래로 기록됐다.
양자 기술 투자 매년 50% 증가
그 결과, 투자자들은 처음으로 조기 회수 기회(early exit)를 맞이하게 됐다. 점점 더 많은 글로벌 기술 투자사들이 양자 분야에 투자하고 있어, 글로벌 양자 기술 시장은 2035년 최대 970억 달러에 달할 것으로 예상된다. 아울러, 양자 오류 수정을 비롯한 양자 기술의 획기적 발전으로 인해 결함허용(fault-tolerant) 양자 컴퓨팅이 2030년경 상용화될 것으로 전망되며, 일부 기업은 이보다 더 빠른 시점에 도입 가능성을 예상하고 있다.
기술은 크게 세 가지 영역으로 구분될 수 있다. 첫째, 양자 컴퓨팅은 신약 개발에서부터 재무 모델링까지 다양한 산업 전반에 영향을 미칠 것이며, 전례 없는 속도와 정확성으로 자동화를 구현할 수 있다. 둘째, 양자 통신은 양자 정보를 안전하게 장거리로 전송할 수 있어, 기존의 암호화 방식을 능가한다. 마지막으로, 양자 센싱은 중력, 자기장 등의 물리적 요소를 기존보다 훨씬 높은 민감도로 측정할 수 있다. 최근 미국 항공우주국(NASA)은 ‘초저온(ultra-cool)’ 양자 센서를 시연했으며, 이를 통해 행성과 위성의 구성 성분을 탐사하고 지구의 물 분포를 추적할 수 있다.
이 글은 맥킨지의 ‘양자 기술 모니터(Quantum Technology Monitor)’ 보고서 내 최신 분석 결과를 바탕으로 현재의 투자 환경을 요약하고, 양자 기술이 만들어내는 새로운 기회를 선점하려는 투자자들을 위한 모범 사례를 제시하며, 향후 투자 기회를 평가한다.
전 세계적으로 양자 기술에 대한 투자 규모는 매년 50%씩 증가해 2023년 13억 달러에서 2024년 20억 달러까지 확대됐다. 같은 기간 동안 유럽과 아시아 지역의 양자 기술 스타트업 설립 수도 42% 증가했다. 미국에서는 양자 컴퓨팅 기업들이 올해 10억 달러 이상의 매출이 예상돼, 중요한 이정표를 세울 것으로 기대된다. 양자 컴퓨팅 분야는 앞으로도 성장세를 이어가며, 2040년까지 450억~1310억 달러 규모에 이를 것으로 전망된다.
현재 양자 기술은 연구 단계를 넘어 실제 구현 단계로 진입하고 있다. 이에 따라 투자자들에게는 새로운 시장 환경을 선도하고 조성할 수 있는 기회가 열리고 있다. 투자 잠재력을 최대한 활용하기 위해 고려해야 할 핵심 요인은 △스타트업을 위한 투자 방식 변화 △민간 펀딩의 지속적 강세 및 최근 공공 투자의 급격한 확대 △성장 및 혁신을 주도하는 양자 기술 영역과 주요 기업 식별 등이다.
늘어나는 양자 스타트업…달라진 투자 패턴
양자 기술 분야의 투자자금은 여전히 신생 스타트업에 집중되는 경향을 보이고 있다. 2024년 전체 펀딩 중 신생 스타트업이 37%, 성숙 단계의 스타트업이 34%를 유치하며, 최근 몇 년간 성장 단계 기업에 투자가 집중되던 추세와는 다른 양상을 나타냈다. 성숙 단계의 스타트업 중 특히 눈에 띄는 기업은 사이퀀텀(PsiQuantum)과 퀀티넘(Quantinuum)으로, 이 두 기업은 전체 펀딩 중 절반을 차지했다. 이러한 추세는 투자자들이 초기 단계 기업에 자금을 투입해 혁신을 통한 높은 수익을 기대하거나, 혹은 기술력과 수익 구조가 이미 검증된 성숙 기업에 투자해 리스크를 낮추려는 전략적 선택을 반영한다.
과거와 달리 스타트업들이 시드 펀딩을 확보하는 데 더 이상 어려움을 겪지 않는다는 점은 긍정적인 변화다. 그러나 중간 단계의 스타트업에 관심이 부족하면 해당 영역의 성장 속도가 둔화될 수 있다. 특히 펀딩 규모가 상대적으로 작은 유럽 시장에서 중간 단계의 스타트업들이 자금 공백을 경험하고 있다. 그럼에도 불구하고 중간 단계의 스타트업들도 시리즈 B 이상 단계의 펀딩을 조성하며 이전보다 더 많은 투자자금을 조달하고 있다. 이는 투자자의 신뢰가 높아졌음을 보여주는 신호로 해석될 수 있다.
2024년 기준 민간 부문의 펀딩은 전체 양자 기술 스타트업 투자금의 약 3분의 2를 차지했다. 공공 부문 투자도 빠르게 성장하고 있으며, 전년 대비 19%포인트 증가해 전체 스타트업 투자 중 34%를 차지했다.
그러나 스타트업 부문은 전체의 일부에 불과하다. 2024년 전 세계 스타트업들은 6.8억 달러의 정부 투자를 유치했으나, 정부는 전체 양자 기술 분야에 총 18억 달러의 투자를 약속했다. 이 금액은 이미 2025년에 초과 달성됐다. 2025년 4월, 일본 정부가 74억 달러, 스페인 정부가 9억 달러 규모의 신규 투자 계획을 발표하면서 글로벌 공공 펀딩 규모는 100억 달러를 돌파했다.
국가 경쟁력 핵심 기술…다가오는 'Q-Day'
그 외에도 호주 정부는 세계 최초의 유틸리티급 결함허용(fault-tolerant) 양자 컴퓨터 개발을 위해 6억2000만 달러를 투입하고 있으며, 싱가포르 정부는 향후 5년간 양자 기술 연구 및 인재 양성을 위한 2억2200만 달러 규모의 투자를 발표했다.
이와 함께 대학, 투자자, 스타트업 엑셀러레이터, 연구기관 등이 협력해 보스턴, 시카고, 서울, 아부다비 등의 지역에서 클러스터를 구축하고 있다. 이러한 움직임은 양자 기술이 국가 경쟁력 확보의 핵심 기술로 인식되고 있음을 보여준다. 또한 양자 컴퓨터가 기존 암호화 체계를 무력화할 수 있는 잠재적 이슈에 대한 우려를 반영한다.
특히 ‘Q-Day’라고 불리는 잠재적 보안 위협 상황에 대한 양자 보안 역량의 필요성이 시급해질 것이다. 공공 및 민간 투자자들이 협력하고 있다는 사실은 고무적인 동시에 필수적인 흐름이다. 여러 정부 투자기관이 공공 투자 전략의 일환으로 민간 펀딩 유치 계획을 수립하고 있다.
양자 컴퓨팅은 전체 펀딩의 약 80%을 차지하며 상당한 비중을 차지하고 있다. 이 중에서도 초전도체에 특화된 기업들과 광자 네트워크 기업들이 두드러진 비중을 보인다. 양자 컴퓨팅 시장 규모는 2035년 최대 720억 달러에 이를 것으로 전망된다.
혁신 측면에서는 스타트업과 아마존, 구글, 마이크로소프트 등 글로벌 테크 기업 간 파트너십이 오늘날 양자 기술의 발전을 주도하고 있다
현재 스타트업들은 주로 부품과 응용 소프트웨어에 집중하고 있는데 향후 5~10년 내 응용 소프트웨어로 가치 이동이 예상된다. 기술이 본격적으로 상용화되면 부품은 표준화 과정을 거치며 접근성이 높아질 것이고, 고객들은 양자 기술을 능숙하게 활용하는 사용자(native user)가 될 것이다. 따라서 하드웨어를 넘어선 밸류체인 전반에서 상대적으로 리스크가 낮으면서도 성장 잠재력이 높은 영역을 주목할 필요가 있다.
양자 기술 투자 체크 포인트
실질적인 양자 우위를 달성하는 시기, 즉 양자 기술이 고전 컴퓨팅을 앞지르고 상용화가 본격화되는 시점은 예상보다 일찍 도래할 수 있다. 그러나 양자 기술 투자는 철저한 실사, 인내심, 리스크 감수가 전제돼야 한다.
최적의 투자 결정을 위해서는 관련 기업들의 사례와 과거 시장 패턴뿐만 아니라 그 이상을 분석해야 한다. 투자 전후에 고려해야 할 핵심 요소을 살펴본다.
<투자 실행 전>
유망한 양자 기술 기업을 평가하는 다섯 가지 핵심 요인은 다음과 같다.
1) 빠르게 진화하는 양자 생태계 속에서도 성공할 수 있는 기술 기반을 갖추고 있는지 평가: 예를 들어, 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 접근성이 높은 스타트업은 향후 클라우드 전환이 본격화될 때 유리한 위치에 설 가능성이 크다.
2) 개인 고객이 주요 타깃일 경우, 상용화 계획의 첫 단계가 실제로 실행됐는지를 확인: 이는 기업이 현실적인 문제를 해결하고 있으며, 매출 흐름이 안정적으로 형성되고 있음을 의미한다.
3) 연구기관이나 대학을 주요 고객으로 삼는 경우, 연구 보조금이 아닌 제품 판매를 통한 매출 창출 능력을 갖추었는지를 살피고, 연구기관이나 대학으로 구성된 탄탄한 고객 기반을 보유하고 있는지를 확인: 이는 지속 가능한 수익 경로가 있음을 시사한다.
4) 비즈니스와 기술 양 측면에서의 정밀 실사를 실시해 기술적 리스크를 완화: 기업의 목표와 상용화 계획을 종합적으로 평가해야 한다.
5) 파트너십 혹은 양자 기술 생태계 내에서 협업 가능한 위치에 있는지 검토: 기업은 더 넓은 양자 기술 생태계에 속해 있어야 한다. 그래야 향후 펀딩 방향을 결정하고 궁극적인 통합에 대한 실마리를 얻을 수 있기 때문이다. 최근 대규모 인수들이 인재 확보, 기술 선점, 경쟁사 접근 차단을 목적으로 이루어지고 있음을 감안할 때 특히나 중요하다.
<투자 실행 후>
투자자들은 자신이 투자한 포트폴리오 기업들이 네트워크를 확장하고, 사업 계획을 정교화하며, 비즈니스 판단을 내릴 수 있도록 지원하는 고유한 역량을 가지고 있다. 이러한 지원은 자본 투입을 넘어, 장기적 가치 창출의 핵심 요소로 작용한다. 다음은 투자자가 투자 이후 고려할 수 있는 주요 전략이다.
1) 지속적인 사업모델 재평가: 포트폴리오 기업의 사업모델을 정기적으로 점검해 문제를 조기에 발견하고 새로운 기회를 빠르게 포착해야 한다. 재평가 시에는 활용 사례의 응용 분야, 초기 매출 흐름, 법인 고객 확보 여부를 우선 검토하는 것이 중요하다.
2) 네트워크 및 파트너십 강화 지원: 포트폴리오 내 다른 기업 간의 연결을 촉진하고, 상호 보완적 협력 관계를 형성할 수 있도록 지원한다. 새로운 만남과 협업은 기술 시너지 창출과 전문성 강화의 기회를 제공할 수 있다.
M&A 통한 투자 회수 늘어날 것
양자 기술의 산업 활용 사례는 깊이와 범위가 모두 방대하며, AI, 로보틱스 등 다른 첨단 기술을 보완하며 추가적인 시장 가치를 창출하는 시너지를 발휘할 수 있다. 예를 들어, 양자 기술의 탐색 및 정밀 센싱 기능은 로보틱스에 도움이 될 수 있다. 퀀토네이션(Quantonation), 퀀텀 코스트 캐피털(Quantum Cost Capital)과 같은 양자 전문 투자사들은 지속적인 수익 창출에 성공하고 있으며, 점점 더 많은 벤처캐피털들이 시장에 합류하고 있다.
최근의 초기 인수 사례들은 마지막이 아닐 것이며, 향후에도 조기 회수 기회가 지속적으로 등장할 것으로 예상된다. 공공 및 민간 투자자들이 협력하고 있다는 사실 또한 긍정적인 발전이다.
물론 가장 유망한 시장에도 리스크가 존재한다. 투자자들은 Q-Day가 앞당겨질 경우를 대비해 포트폴리오에 양자 보안을 추가함으로써 영향을 받을 수 있는 다른 투자 자산에서 발생할 수 있는 리스크를 완화할 필요가 있다.
결국 통찰력 있는 투자자들은 철저한 실사와 전략적인 안목을 통해 차세대 양자 기술 혁신을 선도할 기회를 선점할 것이다.
헤닝 솔러 맥킨지 프랑크푸르트 파트너 외
감수 김태영 맥킨지 서울 부파트너