산업DX 솔루션 및 양자표준기술 전문기업 SDT(대표 윤지원)가 오는 24일부터 26일까지 양재 aT센터에서 개최되는 '퀀텀코리아 2025'에 참가, 국내 최초로 자체 제조한 극저온 냉각기 '크라이오랙(CryoRack)'을 공개한다고 23일 밝혔다.
양자컴퓨터용 극저온 냉각기 시장을 선도하는 글로벌 제품들과 정면으로 경쟁할 수 있는 냉각 성능을 목표로, 기술 국산화를 넘어 세계 시장의 경쟁 구도에 도전장을 던졌다.
모듈형 설계로 1,000큐비트급 초거대 스케일까지 확장 가능
양자컴퓨터용 서버랙이라는 콘셉트로 개발된 '크라이오랙'은 초전도 양자프로세서(QPU)를 극저온(cryogenic) 환경으로 냉각하여 양자 상태를 유지시키는 핵심 인프라다.
일반적인 IT 인프라에서 서버랙이 다양한 부품을 정밀하게 연결하고 유지하는 역할을 하듯, 크라이오랙은 양자컴퓨터의 심장부인 초전도 QPU가 작동하는 10mK(밀리켈빈) 이하의 극저온을 안정적으로 달성한다.
‘크라이오랙’의 냉각 성능은 ▲최저 온도 10mK, ▲20mK에서 14μW, ▲100mK에서 200μW의 쿨링 파워를 성능을 갖췄으며,, 이는 초전도 양자컴퓨터를 안정적으로 구동하는 데 필수적인 조건이다. ‘크라이오랙’의 구조와 성능 설계를 위해 글로벌 양자컴퓨팅 전문기업 ‘애니온테크놀러지스(Anyon Technologies)로부터 50큐비트급 양자컴퓨터용 핵심 냉각 IP를 이전받았으며, 이를 기반으로 자체 생산 체계를 구축하였다.
특히, 향후 1,000큐비트 이상 대형 양자컴퓨터에 대응할 수 있도록 병렬 확장 가능한 모듈형 구조로 설계 중이다. SDT는 ‘크라이오랙’을 기반으로, 향후 과학기술정보통신부가 추진 중인 ‘국산 양자컴퓨터 플래그십 개발 사업’에 참여해 양자 인프라 국산화를 선도한다는 계획이다.
국내 양자 소부장 생태계 구축 가속화 기대
미래형 데이터센터 및 슈퍼컴퓨팅 환경 개발을 위한 핵심 인프라로 서버용 액침냉각 시스템 ‘아쿠아랙(AquaRack)’을 선보인 바 있는 SDT의 이번 ‘크라이오랙’ 공개는 그동안 전량 수입에 의존해오던 양자 냉각 인프라의 국산화에 있어 중대한 전환점으로 평가된다.
‘크라이오랙’ 경우 3K 구간까지 예비 냉각을 담당하는 펄스 튜브 크라이오쿨러와 극저온 측정 센서 등 일부 부품을 제외한 ▲희석냉동기 프레임 및 플레이트, ▲희석 냉각 유닛, ▲측정 및 제어 라인(DC, RF), ▲저온용 필터, ▲온도 제어 전자장비 등 양자컴퓨터 구동에 필수적인 주요 핵심 부품 경우 모두 국내 기술로 생산하고 있다. 희석냉동기의 주요 구성품을 자체 생산할 수 있는 설비와 기술 인프라를 보유함으로써, 설계부터 제작, 통합까지 전 과정을 독립적으로 수행할 수 있다는 점에서 높은 기술 자립성을 갖추게 되었다.
윤지원 SDT 대표는 “’크라이오랙’은 첨단기술들이 복잡하게 맞물려 있어 단순 조립으로는 성능 구현은 물론 품질 보장도 어려운 양자컴퓨팅 인프라 분야에서 핵심 부품의 상당수를 직접 설계하고 제작한 결과물로, 냉각기 국산화의 실질적인 첫걸음”이라며, “초전도 QPU를 사용하는 국내 양자컴퓨터 개발 사업에 실질적인 기여를 할 수 있을 것”이라고 강조했다.
SDT, Quantum-Grade ODM으로 양자컴퓨터 산업 선도
SDT는 이번 ‘크라이오랙’ 실물 공개를 통해 글로벌 양자 생태계 내 실질적인 Quantum-Grade ODM(Original Design Manufacturer) 기업으로의 입지를 한층 강화해 줄 것으로 기대하고 있다.
양자컴퓨터 경우 크게 ▲QPU, ▲극저온·진공 환경 장비, ▲전자 및 광학 계측장비의 세 가지 축으로 구성되는데, 이 중 QPU를 제외한 극저온·진공 환경 장비 및 제어 계측 부문에 대한 제조를 SDT가 국내에서 진행할 수 있게 된 것이다.
오는 7월부터 정식 주문 접수에 들어가는 ‘크라이오랙’은 이미 유럽 소재 양자 소부장 기업과 수출 계약 협상을 진행 중에 있다. .
윤 대표는 “지금의 양자컴퓨터 산업은 표준화가 부족하고 상호운용성이 떨어지는 구조로, 단순히 부품을 조립한다고 성능이 보장되지 않는다”며, “SDT는 이 점에 착안해 고성능·고일관성 장비를 고객 맞춤형으로 설계·제작하는 Quantum-Grade ODM 모델을 정립해가고 있다”고 설명했다. 이어 “이는 양자 산업의 품질 기준을 정상화하고, 성능 중심의 투명한 가격 체계를 만드는 데에도 기여할 것”이라고 덧붙였다.
한편, SDT는 이번 전시 기간 중 ‘크라이오랙’ 외 하이브리드 양자 컴퓨팅 클라우드 서비스인 양자 클라우드 플랫폼 ‘ 큐레카(QuREKA)’ 체험존에서 Jupyter Notebook을 확장한 QubePAD를 통해 양자 근사 최적화 알고리즘(QAOA), 변분 양자 고유값 계산(VQE) 등 양자 알고리즘을 참관객이 직접 실행해볼 수 있는 기회를 제공한다. 이 밖에도 ▲양자 계측·제어 장비, ▲QRNG 카메라, ▲양자점 SWIR 카메라, ▲양자 키 분배(QKD), ▲분산형 온도 센서 시스템(DTS) 등 다양한 양자 기술 기반 장비의 실시간 시연을 선보인다. 또한, 희석 냉동기의 핵심 부품인 dilution unit(스틸팟, 연속 열 교환기, 단계 열 교환기, 믹싱 챔버) 실물도 함께 전시해 ‘크라이오랙’의 기술 자립도를 현장에서 직접 확인할 수 있도록 할 예정이다.