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2025년은 ‘세계 양자 과학 및 기술의 해(International Year of Quantum Science and Technology, IYQ)’로, 양자역학이 태동한 지 100주년을 기념하고 양자 과학 및 기술의 성취와 중요성을 널리 알리기 위해 UN이 선포했다. 이에 따라 올 한해 전 세계 여러 학술 단체들이 관련 행사를 계획하고 진행하고 있다. 필자들은 국내에서 IYQ 행사를 주관하는 한국물리학회 IYQ 특별위원회에서 활동하고 있으며, 본 지면을 통해 IYQ의 배경, 100년 전 탄생한 양자역학의 기본 개념, 한국 선포식 행사를 소개하고, IYQ가 강조하는 양자 과학 기술의 지속 가능성과 폭넓은 참여에 대해 이야기하고자 한다 

세계 양자 과학 및 기술의 해(IYQ)의 배경과 의미

세계 양자 과학 및 기술의 해(IYQ)는 지난 100년 동안 양자 과학과 기술이 인류의 삶에 미친 지대한 영향을 기념하고, 이러한 과학과 기술이 에너지, 교육, 통신, 건강 등 다양한 분야에서 지속 가능한 해결책을 제시하는 데 중요한 역할을 한다는 점을 강조하기 위해 2024년 유엔 총회에서 공식 선언되었다. 누구나 어디서나 IYQ에 참여할 수 있으며, 다른 사람들이 양자 과학을 이해하도록 돕거나 스스로 배우는 시간을 가지며 이 특별한 기념행사를 함께할 수 있다.

IYQ의 시작은 소수의 과학자, 교육자, 역사학자들이 양자역학 100주년을 기념하고 양자 과학과 기술의 중요성을 알리기 위해 시작한 풀뿌리 운동이었다. 이 아이디어는 국제 과학 네트워크를 통해 빠르게 확산되었고, 여러 과학 단체들이 대중을 대상으로 한 양자 100주년 기념 행사를 계획하면서 점차 원칙이 정립되었다. 이후 국제 과학 단체와 국가 과학 협회들의 지지를 받으며, 유엔에 국제적인 해로 지정할 것을 제안하게 되었다. 그 결과, 2023년 5월 유네스코 집행이사회와 11월 유네스코 총회에서 결의안이 채택되었으며, 2024년 5월 가나 정부가 이를 유엔 총회에 제출했다. 이어 6월 7일, 유엔 총회는 2025년을 ‘세계 양자 과학 및 기술의 해’로 공식 선언했다. 이 결의안은 70개국 이상이 공동 후원하고, 전 세계 50억 명 이상을 대표하는 규모로 채택되었다. 유네스코가 주관하며, 한국에서는 한국물리학회가 국제순수응용물리연합(IUPAP) 회원으로서 공식 행사 운영을 맡고 있다.

양자역학 태동기, 100년 전에는 무슨 일이?

양자역학은 한두 명의 과학자가 발견한 단순한 물리학 이론이 아니다. 19세기 후반부터 많은 과학자들이 고전 물리학으로는 설명하기 어려운 양자 현상을 발견했으며, 원자를 이해하기 위한 다양한 이론과 실험적 시도가 이어지면서 체계가 확립되었다. 특히 1925년을 전후로 하이젠베르크의 행렬역학, 드브로이의 물질파 이론, 슈레딩거의 파동 방정식, 그리고 하이젠베르크의 불확정성 원리가 제시되며 양자역학의 근간을 이루는 핵심 이론들이 정립되었다.

IYQ 로고는 양자 과학의 복잡성과 상호 연결성을 상징하는 다채로운 디자인으로 구성되어 있다. 

겹쳐진 루프는 양자 역학의 중첩과 얽힘 원리를 나타내며, 다양한 색상은 양자 과학의 다학제적 영향을 반영한다.

IYQ 한국 선포식 개최

2월 4일 파리 유네스코에서 열린 ‘세계 양자과학 및 기술의 해(IYQ)’ 선포식에 맞춰, 2월 5일 한국에서도 IYQ 선포식이 개최되었다. 한국물리학회는 국제순수응용물리연합(IUPAP) 회원으로서 국내 IYQ 행사를 주관했다. 행사는 윤진희 한국물리학회장의 환영사와 IYQ 소개로 시작되었으며, 유상임 과학기술정보통신부 장관, 박충권 국회의원, 최민호 세종특별자치시장, 이태식 한국과학기술단체총연합회 회장, 김진상 경희대학교 총장, 정우성 한국과학창의재단 이사장이 축사를 전했다. 또한, 황정아 국회의원과 실비나 도슨 국제순수응용물리연맹 회장이 영상 메시지를 통해 축하 인사를 전했다.

이날 행사에서는 홍정기 포항공과대학교 명예교수가 “Hong-Ou-Mandel 효과와 양자 과학”을 주제로 강연했다. 홍 교수가 발견한 Hong-Ou-Mandel 효과는 양자 광학 역사에서 중요한 발견 중 하나이며, 현재 양자 컴퓨팅과 양자 통신 등 다양한 양자 기술에서 핵심 요소로 활용되고 있다. 이는 한국 과학자가 양자 과학 및 기술 분야의 발전에 기여한 중요한 업적으로 평가된다.

이어 한국물리학회, 대한수학회, 한국광학회, 한국양자정보학회 등 학술 단체장들이 양자 과학의 연구적 파급 효과와 발전 가능성을 논의하는 좌담이 진행되었다. 연구기관 좌담에서는 한국과학기술연구원장, 한국표준과학연구원장, 기초과학연구원장, 고등과학원장, 한국전자통신연구원 부원장이 참여해 양자 과학 및 연구 발전 방향을 논의했다. 또한, 유네스코 행사 녹화 중계와 함께 KAIST, 포항공대, 고려대 주관 양자대학원장 좌담과 양자 산업체 좌담도 진행되며, 양자 과학의 교육과 기술 산업화에 대한 논의가 이어졌다. 마지막으로, 양자 과학 기술의 대중화를 위한 강연이 마련되었다. 채은미 고려대 교수는 "양자과학기술의 과거, 현재, 미래", 김상욱 경희대 교수는 “양자역학은 정말 이해할 수 없는 이론일까?”를 주제로 강연을 펼쳤다.

행사의 마지막에 윤진희 한국물리학회장은 모든 참석자에게 IYQ를 통한 세계적 노력에 동참해줄 것을 요청하며, 단 한 통의 이메일이나 문자 메시지로도 참여할 수 있음을 강조했다. “우리가 함께하는 활동이 많을수록 IYQ가 더욱 성공할 것”이라며, 전 세계적인 양자과학과 기술 발전을 위해 함께 노력해 줄 것을 당부했다.

2월 4일(한국시간 2월 5일) ‘세계 양자과학 및 기술의 해’ 유네스코 본부 선포식

2월 5일 세계 양자과학 및 기술의 해 한국 선포식 행사

지속 가능성과 다양한 참여

이번 선포식은 양자역학 100주년을 기념하는 뜻깊은 자리였으며, 양자 과학과 기술의 중요성을 재확인하는 계기가 되었다. 이를 시작으로 올 한 해 동안 한국을 비롯한 전 세계에서 양자 과학 기술의 발전을 기념하는 다양한 활동이 예정되어 있으며, 이를 통해 학문적, 산업적, 정책적 협력이 더욱 활발해질 것으로 기대된다.

최근 다양한 미디어와 지면에서 양자 과학과 기술의 중요성이 자주 조명되고 있다. 그러나 IYQ를 선포하고 기념하는 의미는 단순히 기술의 잠재력을 강조하는 것을 넘어, 양자 과학의 지속 가능성과 폭넓은 참여의 중요성을 알리는 데 있다. 특히, 유엔 총회 결의문에서는 개발도상국에서 양자 분야를 지원하는 것과 더불어, 청소년과 여성들이 과학 및 기술 분야에서 보다 적극적으로 참여할 수 있도록 장려하는 것이 중요하다고 강조하고 있다. 또한, 지속 가능한 발전과 기초과학의 중요성을 인식하며, 양자 과학과 기술이 제시하는 다양한 도전에 공동으로 대응할 것을 촉구하고 있다. 

이러한 IYQ의 목표에 따라, 양자 과학과 기술이 더욱 발전하고 지속 가능한 미래를 위한 핵심적인 역할을 하기를 기대한다.