과학기술정보통신부 공고 제2024 – 0397호

2024년도 ｢양자공통기반기술개발｣ 사업 신규과제 공모

과학기술정보통신부에서는 ｢양자공통기반기술개발｣ 사업의 2024년도 신규 과제를 아래와 같이 공모하오니 참여를 희망하는 연구자는 안내 절차에 따라 신청하여 주시기 바랍니다.

2024년 4월 5일

<주무부처>	과학기술정보통신부 장관	이 종 호
<전문기관>	한국연구재단 이사장	이 광 복

1. 사업 개요

□ 사업 목적

◦ 양자과학기술 연구와 산업화에 필수적인 소재‧부품‧장비(‘양자소부장’)의 개발 및 공급 역량을 내재화하여 양자 혁신역량을 강화하고 미래 부가가치 산업을 창출

□ 사업 내용

◦ 공급 안정성 등 국가 안보적 중요성이 크고 미래 기술 발전, 산업화에 결정적 영향을 미치는 양자소부장*에 대한 시제품 개발, 기술 이전 등 자체 기술 확보 및 실용화 지원

* 국가 안보적‧산업적 중요성, 수급 난이도, 개발 가능성, 국내 주력사업과의 연계성 등이 높은 전략 품목

□ 사업기간/예산(정부출연금) : ’24년~’29년 / 총 460억원(‘24년 24억원)

□ 사업수행체계

			과학기술정보통신부									사업추진위원회
			한국연구재단 (전문기관)									과제평가위원회
			A과제 주관연구개발기관									기술협의체
	공동연구개발기관 1				…			공동연구개발기관 N

2. 지원 내용 및 기준

□ 지원 대상 및 규모

◦ (지원대상) 전략성‧시급성이 높은 4개 양자소부장

◦ (지원규모) 2개 과제 (RFP당 최대 1개)

< 지원대상 세부내용 >

구분	RFP명	지원 규모
부품	극저온 마이크로파 신호 증폭기 개발	5년(3+2) 간 72억원 내외(연 15억원 규모)
	양자시스템 제어를 위한 마이크로파 신호생성 및 처리장치 개발	5년(3+2) 간 72억원 내외(연 15억원 규모)
	양자 기술용 반도체 레이저 다이오드 광원 및 모듈 개발	5년(3+2) 간 80억원 내외(연 17억원 규모)
장비	양자소자용 극저온 냉동기 개발	5년(3+2) 간 80억원 내외(연 17억원 규모)

※ 자세한 사항은 [붙임] RFP 확인, 정부 예산사정 및 선정평가 결과 등에 따라 변경될 수 있음

※ 이번에 선정되지 않은 RFP 및 소재 분야 등은 차기 신규과제 대상에 포함하여 검토 예정

□ 과제 구성 가이드라인              ※ 밑줄(    )은 필수사항

◦ (과제형태) RFP별 연구개발과제 형태로, 공동 및 위탁 연구과제 구성 가능

※ 과제명은 RFP명과 동일하게 작성

◦ (과제수행체계) 기술보유기관, 사업화기업, 수요자 등이 참여하는 컨소시엄을 구성하여 과제 공동 수행

- 과제별로 실효성 높은 기술 확보와 실용화를 위해 관련 기술 보유기관(국내외 대학‧연구기관 등), 사업화기업*의 참여와 수요자와의 기술협의체** 운영을 의무화

* 동 과제의 연구결과물을 바탕으로 창업(연구소기업, 스타트업 등)하는 경우도 포함

** (역할) 해당 품목의 세부 요구 성능‧사양 제시, 기술자문, 시제품 성능‧신뢰성평가(현장) 등
(구성) 관련 양자연구자를 포함하되, 지원과제로 선정된 후 과기정통부‧전문기관과 협의하여 구성

- 주관기관, 기술보유기관 등은 사업화기업의 기술‧경영 전문성 강화를 위해 기술 이전 및 인력교육 등 적극 추진

- 국내 역량이 부족한 품목은 해외 연구기관‧기술기업 등과 기술 이전 및 공동개발 등 글로벌 개방형 R&D 추진

※ 연구비에 해외기업‧연구소 공동개발에 필요한 비용 계상 가능

< 과제별 컨소시엄 구성 가이드라인 >

컨소시엄

기술협의체

수요자

R&D기관

기술보유기관

기술이전

→→→→→

인력교육

사업화기업

요구성능‧사양제시

←←←←←←←←←

기술자문‧성능평가

◦ (연구비편성) 영리기관 인건비‧간접비 기준 준수 및 IP R&D 비용 등 지원

- (인건비) 영리기관 소속 참여연구자의 인건비는 현물계상*이 원칙

* 연구개발기관이 중소기업인 경우 신규로 채용(채용일부터 사업공고일까지의 기간이 6개월 이내인 연구자 포함)하는 참여연구자에 대해 인건비를 현금으로 계상 가능

- (간접비) 영리기관인 연구개발기관의 간접비는 직접비(미지급인건비, 현물, 위탁연구개발비 제외)의 10% 이내로 계상 가능

- (IP-R&D 지원비용) IP-R&D 지원비용을 연구개발비로 산정 시, 연구활동비의 지식재산 창출비로 계상 가능

◦ (필수성과물) 연구개발 시제품 및 신뢰성평가 (TRL 7 이상)

□ 선정평가 주안점

평가 항목	세부 항목	배 점
연구계획	• 연구개발 계획의 우수성·타당성·충실성 • 연구개발 내용과 방법(전략)의 합리성 및 명확성 • 양자소부장 산업화·제품화를 위한 연구개발 계획의 적절성 • 산업화 전략 및 비전, 이를 추진하기 위한 과제수행 기간을 포함한 중장기 연구개발 계획의 적절성	40
연구역량	• 연구진이 보유한 연구개발 역량의 우수성 • 연구진 구성 및 연구 수행 추진체계의 적절성 • 참여 기업과 연구기관 간 역할 분담과 협력체계의 적절성	30
성과활용	• 연구개발성과의 양자소부장 제품화 가능성 • 연구개발성과가 양자소부장 국내 공급망에 미칠 기술적 파급력 • 연구개발 결과의 활용 및 확산 방안의 구체성 • 참여 기업의 사업 모델 및 사업계획의 구체성과 경제적 파급력 (참여기관의 매칭 투자비(현물, 현금 등)가 있거나 지원 인건비를 활용해 신규 연구인력을 채용하는 과제는 선정평가 시 우대)	30

3. 신청 자격 및 제한 사항

□ 신청자격

◦ 연구개발기관의 자격

- ｢국가연구개발혁신법｣ 제2조 제3호 및 동법 시행령 제2조에서 정하는 기관 및 단체

- 단 기업의 경우, 「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」제14조의2 제1항에 따라 인정받은 기업부설연구소 또는 연구개발전담부서를 보유한 기관 및 단체(신청마감일 기준)

◦ 연구책임자의 자격

- ｢국가연구개발혁신법｣ 제2조 제3호에서 정하는 기관 및 단체에 소속된 연구자

- 단 기업의 경우, ｢기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률｣ 제14조의2 제1항에 따라 인정받은 기업부설연구소 또는 연구개발전담부서를 보유한 기관 및 단체에 소속된 연구자

※ 연구과제 수행기간 중 (정년)퇴직, 이직 등이 예상되어 연구책임자의 자격요건이 상실될 가능성이 있는 경우, 과제 신청 전 반드시 사전 문의

◦ 국가연구개발사업 지원 제외 조건

- 정보통신‧방송 연구개발 관리규정 제20조제1항에 따라 연구에 참여하는 기관이 다음 각 호에 해당하는 경우 지원 대상에서 제외

① 주관연구개발기관, 공동연구개발기관 등으로 과제에 참여하는 기업, 기관대표자, 연구책임자 등의 부도

② 세무당국에 의하여 국세, 지방세 등의 체납처분을 받은 경우(단, 회생인가 받은 기업, 중소기업진흥공단 등으로부터 재창업자금을 지원 받은 기업은 예외)

③ 민사집행법에 기하여 채무불이행자명부에 등재되거나, 은행연합회 등 신용정보집중기관에 채무불이행자로 등록된 경우(단, 회생인가 받은 기업, 중소기업진흥공단 등으로부터 재창업자금을 지원 받은 기업 등 정부ㆍ공공기관으로부터 재기지원 필요성을 인정받은 기업은 예외)

④ 파산ㆍ희생절차ㆍ개인회생절차의 개시 신청이 이루어진 경우(단, 법원의 인가를 받은 회생계획 또는 변제계획에 따른 채무변제를 정상적으로 이행하고 있는 경우는 예외)

⑤ 최근 결산 기준 자본전액잠식(최근 결산기준 재무제표 상 한국채택국제회계기준 적용에 따른 상환전환우선주는 일반기업회계기준 적용으로 변환하여 자본으로 인정 가능)

⑥ 외부감사 기업의 경우 최근년도 결산감사 의견이 “의견거절” 또는 “부적정”

※ 단, 비영리 기관 및 공기업(공사)은 적용하지 않음

□ 신청 제한

◦ (참여제한 중인 자) 국가연구개발사업 참여제한 중인 자는 신청할 수 없음

단, 신청 마감일 전일에 참여제한이 종료된 자는 과제 신청 및 수행 가능

※ 관련 : 「국가연구개발혁신법」제32조 및 동법 시행령 제59조 제1항

◦ (연구개발과제 수의 제한-3책 5공) 모든 연구자의 국가연구개발사업에 동시에 참여할 수 있는 연구개발 과제 수는 5개 이내로 하며, 이 중 주관연구개발기관의 연구책임자로 수행할 수 있는 과제 수는 최대 3개임

※ 관련 : ｢국가연구개발혁신법 시행령｣ 제64조(연구개발과제 수의 제한)

※ 주관연구개발기관 책임자의 경우‘책’, 공동연구개발기관 책임자와 참여연구자는 ‘공’

◈ 연구개발과제 수의 제한(3책5공) 조건을 충족하지 못할 경우, ‘선정취소’ 처리

- 해당 사유로 선정 취소 발생 시, 해당 RFP 선정평가 결과 차순위 과제 선정 예정

◦ (중복신청 제한) 동일 연구자가 2개 이상 과제의 연구책임자로 중복신청 불가

◦ (과제구성 제한) 동일한 연구개발과제 내 주관연구개발기관, 공동연구개발기관, 위탁연구개발기관은 모두 다른 기관*으로 구성해야 함

* 동일기관 여부 : 법인등록번호 기준으로 판단(협약시, 법인인증서 사용)

※ 사업자등록번호는 다르나 법인등록번호가 같은 기관의 경우, 동일기관으로 협약체결 불가

- 과제 구성 시, 컨소시엄에는 기업이 반드시 포함되어야 함

* 동 과제의 연구결과물을 바탕으로 창업(연구소기업, 스타트업 등)하는 경우도 포함

- 주관․공동․위탁연구개발기관 중 동일 기관으로 구성된 모든 과제는 상위 주관연구개발기관을 포함하여 평가 대상에서 제외

< 동일기관 과제 구성 제한 사례별 신청 가능 여부 >

연구개발기관 구분	사례1	사례2	사례3	사례4	사레5
주관연구개발기관	A기관	A기관	A기관	A기관	A기관
공동연구개발기관1	B기관	A기관	B기관	B기관	B기관
공동연구개발기관2	C기관	B기관	B기관	C기관	C기관
위탁연구개발기관	D기관	D기관	C기관	A기관	B기관
사례별 신청 가능 여부	가능	불가능	불가능	불가능	불가능

◦ (인건비 계상률*) 연구책임자를 포함하여 모든 연구자는 수행 중인 국가연구개발사업 과제의 인건비 계상률 총합이 100%**를 초과하여 신청할 수 없음

* 인건비 계상률은 실제 과제 참여하는 정도가 아닌 인건비 및 연구수당 계상을 위한 용도로만 사용하고, 종전의 참여율 개념은 폐지됨(산식 = 해당연도에 해당과제 연구개발비에서 인건비로 계상한 금액 / 연 급여)

** 정부출연기관 및 전문생산기술연구소는 130%(출연연 기본사업 인건비계상률 포함),
국가연구개발사업으로는 100%만 참여 가능

◦ (유사과제 신청 제한) 기존에 유사과제를 수행하거나 참여하고 있는 경우는 신청을 지양하고, 신청하고자 하는 연구계획과 기 지원된 국가연구개발과제(타부처 포함)와의 유사성을 과제 신청 전 반드시 개별 확인

- 기존 국가연구개발사업 과제와 중복 과제로 판명 시 선정에서 제외될 수 있음

※ 유사과제 검색 방법 : www.ntis.go.kr 로그인 → 과제참여 → 유사과제 → 유사성검토

◦ (과제기획 참여자) 동 사업의 2024년 과제 제안요구서(RFP) 기획위원회에 참여한 전문가는 과제 신청 및 참여를 제한함

4. 신청방법 및 제출서류

□ 신청방법 및 절차

▸ 범부처통합연구지원시스템(IRIS)*를 통해 과제 신청, 평가 및 관리 업무 진행

* IRIS(Integrated R&D Information System): 각 부처 및 전문기관별로 운영하고 있던 시스템을 하나로 통합한  범부처통합연구지원시스템

◦ 범부처통합연구지원시스템(IRIS, https://www.iris.go.kr)에 연구책임자가 로그인하여 온라인 정보 입력 및 연구개발계획서 탑재 후 주관연구개발기관 승인

접수 전 필수 이행사항			접수				연구과제 신청완료
연구(책임)자가 NRI가입, 연구자전환 동의 및 정보 등록·갱신 (학력, 경력 등)	IRIS 기관등록, 기관총괄담당자 신청(기관담당자 권한 부여), 기관대표자 등록 등		온라인 입력정보 작성 및 연구계획서 등 등록		주관연구개발기관의 온라인 등록사항 확인·승인
연구자	주관연구개발기관		연구책임자		주관연구개발기관장

▸ 범부처통합연구지원시스템(IRIS)를 통한 과제 접수 전 필수 이행사항이 있으니, 과제 신청 시 문제가 발생하지 않도록 사전에 준비하여 주시기 바랍니다.

<참고>	[별첨] 연구개발과제 접수 전 필수 이행사항(KISTEP IRIS운영단) [별첨] IRIS 회원가입(연구자 전환) 및 연구자정보 등록 매뉴얼

□  (연구자) ① IRIS 회원가입, ② NRI(국가연구자정보시스템)에서 연구자전환 동의를 통해 국가연구자번호 발급, ③ NRI 학력/경력* 및 주요 연구수행 실적** 등록 필수

* 경력정보의 근무(소속)부서 등록 필수  ** 최근 5년간 수행을 완료한 과제, 현재 수행·신청 중인 과제 목록

- ①, ② : 연구책임자 포함 참여연구자 전원 필수(학생인건비 통합관리 기관의 학생연구자는 제외)

- ③ : 연구책임자만 필수

□  (주관연구개발기관) IRIS 기관등록, 기관총괄담당자 신청(기관담당자 권한부여), 기관대표자 등록 등

※ 기관대표자 및 기관(총괄)담당자 또한 ‘IRIS 회원가입’ 및 ‘연구자전환 동의(국가연구자번호 발급)’ 필수. 대표자 정보 미등록 시, 연구자가 과제접수를 완료할 수 없으므로 반드시 접수 전 필수 이행사항에 대한 조치 필요

※  주관연구개발기관 선택 유의사항

1) 매뉴얼 : [별첨] IRIS 주관연구개발기관 선택 및 승인권한 관련 안내 참조

2) 과제신청 시, 주관연구개발기관명은 ‘00대학교 산학협력단’이 아닌, “00대학교”로 신청요망

3) 주관연구개발기관 정보(기관대표자 등록, 기관총괄담당자 신청, 기관담당자 승인권한 부여 등) 등록 필수

- 산학협력단 기관담당자가 승인권한을 득한 경우, 산학협력단 과제뿐 아니라 본교명(00대학교)으로 신청한 과제까지 모두 승인 가능

※ 현재 <00대학교 산학협력단>으로만 기관정보(대표자 및 기관총괄담당자 등)가 등록되어 있어, 접수마감까지 <00대학교>로 정보 변경 및 신청이 어려운 경우 <00대학교 산학협력단>으로도 신청가능

◈ 관련문의(IRIS 문의처): IRIS 콜센터 1877-2041 또는 IRIS 홈페이지 사용문의 게시판

※ 접수 전 소속기관의 연구관리 담당자에게 주관연구개발기관 승인 가능여부를 반드시 확인 요망

□ 제출서류

◦ 2024년도 「양자공통기반기술개발」사업 연구개발계획서

◦ 2024년도 「양자공통기반기술개발」사업 연구개발계획서 증빙자료

※ 계획서 및 증빙자료 제본 제출 없음

※ www.nrf.re.kr  (한국연구재단 홈페이지) > 사업공지 > 신규사업공모

□ 연구계획서 분량 제한

◦ 100쪽 이내로 제한
(‘1. 연구개발의 필요성 ~ 4. 연구개발성과의 활용방안 및 기대효과’까지 분량)

※ 제한 분량 미준수시 평가 결과에 불이익이 있을 수 있음

5. 신청 기간 및 신청 시 유의사항

□ 신청기간

구 분	내 용
연구책임자 신청 기간 (신청마감일)	2024. 4. 5.(금) ∼ 5. 7.(화) 18:00까지
연구수행기관 검토·승인기간	∼ 2024. 5. 7.(화) 18:00까지
신청 절차	연구자 접수 ▷ 연구수행기관 승인 ▷ 신청 완료

※ 연구책임자는 신청마감일까지 계획서 등록 및 기관검토 요청을 반드시 완료해야 하며, 연구책임자의 신청사항에 대해 연구수행기관 검토·승인이 완료되어야 신청이 최종 완료됨

◦ 연구책임자: [연구책임자 신청 기간] 내에 연구개발계획서 등록(신청완료) 및 기관검토 요청까지 반드시 모두 완료하는 것을 원칙으로 함

◦ 연구수행기관: [연구수행기관 검토·승인 기간] 내에 연구자가 신청 완료한 연구개발계획서에 대한 검토·승인을 완료하여야 함

◦ 상기 기간 내에 신청이 완료되지 않은 과제에 대한 구제는 절대 불가하며, 연구개발계획서 업로드 등 접수 시 오류가 빈번할 것으로 예상되므로 과제 신청자는 마감기한 임박하여 신청하지 않을 것을 권장 (마감기한 연장 불가)

□ 신청 시 유의사항

◦ 응모자가 선정 예정 과제 수 이하인 경우 재공고 가능

◦ 과제 제안요구서 등을 충족하는 과제가 없을 경우 선정하지 않을 수 있음

◦ 마감일 이후 신청서 제출, 제출서류 미비, 신청자격 부적격, 필수요건 미준수 및 타 과제와의 연구내용 중복* 등의 경우에 평가에서 제외 가능

* 한국연구재단에서 과제별 요건 검토 및 국가과학기술지식정보서비스(NTIS) 유사성 검토 시스템, 전문가 검토를 통한 중복성 검토 실시 예정

◦ 평가위원회, 추진위원회 의견 등에 따라 과제 목표 및 내용, 연구비, 연구기간 등이 조정될 수 있음

◦ 연구개발계획서 및 증빙자료에 허위사실 기재 시 선정취소 등 제재 가능

◦ 각종 증빙자료의 기산일은 접수 마감일 기준을 원칙으로 함(단, 참여제한의 경우 신청마감일 전일을 기준으로 함)

◦ 단계평가 결과에 따라 연구개발과제를 보완·변경·중단하거나 연구개발비 증·감액 등 가능

◦ 본 공고문은 공고기간 내 수정사항이 발생할 수 있으며, 수정사항이 발생할 경우 별도 공지 예정

6. 선정 방법 및 절차

□ 평가방법 : 발표평가 (발표 및 질의응답)

※ 발표시간 등 세부일정은 접수마감 이후 평가계획 확정 후에 개별 안내 예정

※ 코로나19 확산 대응 등을 위한 대내외 여건에 따라서 비대면 평가로 변경 가능

□ 평가절차

①사전검토	➡	②전문가 평가	➡	③전문기관 검토	➡	④추진위원회 심의	➡	⑤최종선정 공고, 협약체결
요건사항, 제한사항 등		평가위원회		연구비 및 연구내용 조정, 평가결과 종합/보고,		평가결과 확정 및 최종선정		연구계획서 수정보완 및 협약체결
한국연구재단		한국연구재단		한국연구재단		과학기술정보통신부		한국연구재단

① 사전검토

- 공고문에서 요구한 제출서류, 필수요건, 참여제한, 신청자격 등의 적합 여부 및 과제와의 유사․중복성 검토

※ 부적합한 과제는 평가대상에서 제외하거나 사전검토의견서를 평가위원회에 제공

② 전문가 평가

- 평가위원회 : 관련 전문가 7인 내외로 구성하며, 수요 기반 실증기술의 경제적 가치와 사업 모델을 검증할 수 있는 기업인, 기술가치평가사 등 포함

- 평가방법 : 과제계획서 내용과 발표를 토대로 평가

※ 평가대상 과제 수에 따라 필요시 서면평가 등을 통해 발표평가 대상과제 선정 가능

※ 동점 과제의 경우 아래 우선순위 부여

(1순위) 선정평가 시 우대 사항 반영 과제 우선순위 부여(우선순위 多항목 우대)

(2순위) 높은 배점의 평가항목 평가 점수*가 높은 순으로 우선순위 부여
* 평가항목 평가 점수: 각 위원이 부여한 점수 중 최대·최솟값을 제외한 평균값

③ 전문기관 검토

- 전문가 평가 결과, 예산사정, 관련 규정 등 검토 후 과제별 예산규모 및 과제 구성 등을 조정하여 선정(안)을 수립

- 단독 응모과제인 경우, 전문가 평가점수 70점 이상인 경우에 한해 전문기관 검토를 실시(전문가 평가점수가 70점 미만일 경우 탈락)

- 단독 응모과제가 아닌 경우, 전문가 평가점수가 60점 이상인 경우에 한해 전문기관 검토를 실시(전문가 평가점수가 60점 미만일 경우 탈락)

④ 추진위원회 심의

- 전문기관과 부처 과제조정관이 제출한 선정(안)을 대상으로 평가결과의 타당성, 공정성, 연구비 대비 적정성, 정책적 고려사항 등에 대하여 심의하고 지원예산 규모 내에서 선정과제를 최종 확정

- 사업추진위원회 심의 결과에 따라 과제 목표 및 내용, 과제 구성 및 예산규모 등 조정 가능

⑤ 최종선정 공고 및 협약체결

- 평가결과를 통보받은 날로부터 10일 이내에 이의신청 가능

- 평가/추진위원회 의견 등에 따라서 과제 목표 및 내용, 과제 구성, 연구비, 연구기간 등을 조정한 결과를 반영한 협약용 계획서를 제출받아 확인 후 협약체결

7. 기타사항

□ 공모 내용 설명 및 연구자 네트워킹 등을 위한 사업 설명회 개최 예정

※ 세부 행사 일정 및 장소 등은 추후 통보 예정(관련 홈페이지 및 메일 등으로 공지)

□ 연구개발과제의 성실수행

◦ 연구개발과제에 참여하는 연구자는 연구노트(연구개발과제 수행 과정과 연구개발성과를 기록한 자료를 지칭)를 작성하고 관리하여야 함

※ 관련 근거 : 「국가연구개발사업 연구노트 지침」 제8조(연구노트의 작성)

□ 협조 및 권장 사항

◦ (연구책임자) 향후 사업 기획·평가 참여 요청 시 적극 참여 및 협조 권장

◦ (참여연구자) 인문․사회․경제 분야 연구자 참여 권장

- 인문 사회 경제 분야 연구자 참여를 통해 연구결과 생길 수 있는 윤리적, 법적, 사회적 영향(ELSI*), 연구성과의 시장가치, 고용창출효과 등 경제사회적 영향, 국민소통 등에 대한 고려

* ELSI(Ethical, Legal and Social Implication)

□ 국가연구개발혁신법 시행령 개정(제9조 제3항 8호, 국외수혜정보) 안내

◦ 선정된 연구책임자는 외국 정부·기관·단체 등으로부터 행정적·재정적 지원을 받거나 노무 또는 자문 등을 제공하고 받는 대가에 관한 사항을 협약용 연구개발계획서 내 포함하여 제출해야 함

8. 향후 일정

일 정	내 용
2024. 5월 초	선정평가 실시
2024. 5월 초	사업 추진위원회 심의
2024. 5월 중	선정결과 공고
2024. 5월 중	연구개시

※ 상기 일정은 추진 상황에 따라 향후 변동될 수 있으며, 평가 대상 및 일정은 개별 안내 예정

9. 적용 법령 및 규칙 등

□ 본 공고에 기재되지 않은 사항은 아래 법령 및 관련 규정 등을 따름

근거법령	ㅇ 과학기술기본법 및 하위법령, 시행규칙 ㅇ 기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률 ㅇ 국가연구개발혁신법, 동법 시행령·시행규칙 및 관련 행정규칙
관련규정	ㅇ 과학기술정보통신부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정 등
기타	ㅇ 양자공통기반기술개발 사업 기본계획 및 2024년도 시행계획 등

□ 관련 법령 및 규칙 등 조회 방법

◦ 범부처 연구비통합관리시스템 홈페이지(http://gaia.go.kr) 접속

◦ 법,규정,규칙: 「자료실」→「국가R&D연구비관련 법·규정」→ ‘공통 법·규정’→‘국가연구개발혁신법’관련 확인

10. 문의처 등

□ 문의 절차

“ 문의 전화 폭주로 전화 연결이 원활하지 않을 수 있으니,

반드시 공고문 및 FAQ 확인 후 연구 수행기관을 통하여 질의 요망”

□ 공고문 및 양식 확인 방법

◦ 공고내용이 수정되는 경우에도 아래 사업 공지사항 메뉴를 통해 수정사항이 게시되므로 지속 확인 필수 (수정사항을 개별 안내하지 않음)

◦ 과기정통부 (https://msit.go.kr) → 알림 → 사업공고

◦ 한국연구재단 (https://www.nrf.re.kr) → 사업안내 → 사업공고→ 사업공지

□ 문의처

◦ (과제 제안요구서, 접수, 양식) 한국연구재단 국책연구본부 양자기술단

- 전화 : 042) 869-7836, 7832/E-mail : ybhoon@nrf.re.kr

◦ (선정평가) 한국연구재단 국책연구본부 국책사업평가2팀

- 전화 : 042) 869-7746/ E-mail : mhlee@nrf.re.kr

◦ (정책) 과학기술정보통신부 양자기술개발지원과

- 전화 : 044) 202-6874

◦ (범부처통합연구지원시스템(IRIS) 관련 문의)

- IRIS 콜센터(1877-2041) 또는 IRIS 홈페이지 사용문의 게시판 활용

[붙임]  과제제안요구서(RFP)

[별첨]  1. 연구개발계획서 서식
- (온라인 입력용) 연구개발계획서(PART1, PART3)
- (파일 업로드용) 연구개발계획서(연구내용)(PART2)
2. 증빙자료 서식
- (필수) 신청자격 적정성 확인서
- (필수) 개인정보·과제정보 제공·활용 동의서 / 연구윤리준수서약서

- (필수) 사업화 계획 확인서
- (해당시) (영리기관 참여 시 필수) 기업 참여 의사 확인서
- (해당 시) 지자체 및 기관 지원 확약서
3. 신규과제 신청 FAQ
4. IRIS 관련 매뉴얼
- 연구개발과제 접수 전 필수 이행 사항 매뉴얼(KISTEP IRIS운영단)
- IRIS 회원가입(연구자 전환) 및 연구자 정보 등록 매뉴얼

붙임		과제 제안요구서(RFP) 양식

□ 지정공모형 : 상위계획에 과제내용이 구체적으로 명시되어 있거나, 연구목표 달성을 위하여 세부방법, 기술을 특정할 필요가 있는 경우

RFP번호

2024-양자공통기반기술개발-1

공모유형

지정공모형

사업명

차세대정보·컴퓨팅기술개발 – 양자공통기반기술개발

RFP명

극저온 마이크로파 신호 증폭기 개발

PM분야

양자기술

보안과제

여부

일반

1. 추진배경

□ 양자 시스템의 규모는 커짐에 따라, 저잡음, 초소형, 고집적 극저온 마이크로파 부품 기술의 확보는 양자 기술 개발 경쟁력에 결정적인 요소가 될 것임.

ㅇ 하지만 국내에는 극저온 마이크로파 소재, 부품 연구 개발이 미진하여 해외 기술에 상당 부분 의존하고 있음. 이는 미래 양자기술 산업에서 기술적인 차별성 및 국가 경쟁력을 확보하는데 큰 제약요인이 될 것으로 예측됨.

ㅇ 마이크로파 대역의 양자 시스템은 열잡음을 줄이기 위해 극저온에서 동작하며 시스템에서 발생하는 미세한 양자 신호를 측정하기 위해서는 극저온에서의 저잡음 신호 증폭 기술이 필수적임.

□ 이에 따라 최근 단일광자 수준의 마이크로파 신호를 높은 신뢰도로 측정하기 위해 4K 환경에서 동작하는 HEMT 기반 극저온 저잡음 증폭기와 양자한계 조셉슨 파라메트릭 증폭기(Quantum-limited Josephson Parametric Amplifier) 같은 극저온 마이크로파 저잡음 증폭기 수요가 증가하고 있음.

ㅇ 특히 양자한계 조셉슨 파라메트릭 증폭기인 TWPA(Travelling-Wave Parametric Amplifier)의 경우, 1GHz 이상의 넓은 신호 대역폭을 양자한계 잡음 수준으로 증폭할 수 있어 주파수 멀티플랙싱 기술을 활용하여 필요한 마이크로파 부품 및 케이블의 수를 최소화 할 수 있음.

2. 연구개발목표

□ 최종 목표

ㅇ 극저온 양자 시스템 측정을 위한 HEMT기반 극저온 마이크로파 저잡음 증폭기 (LNA), 양자한계 조셉슨 정션기반 TWPA 제작 기술 및 시제품 확보

□ 단계별 목표

1단계(‘24∼‘25)	ㅇ 극저온 저잡음 HEMT 기반 RF LNA MMIC 모듈 개발/제작/평가 ㅇ TWPA 비선형 위상정합 조건 설계 및 조셉슨 정션 어레이 공정 최적화
2단계(‘26∼‘28)	ㅇ 극저온 저잡음 HEMT 기반 RF LNA MMIC 모듈 고도화 ㅇ 극저온 저잡음 Cryo-LNA 개발/제작/평가 ㅇ TWPA 개발/제작/평가 ㅇ 각 시스템 별 제작 기술 최적화 및 시제품 제작

3. 연구개발내용 및 성과목표

□ 연구목표

ㅇ HEMT 기반 극저온 마이크로파 저잡음 증폭기(LNA) 제작 기술 개발

ㅇ 양자한계 수준의 조셉슨 Travelling-Wave Parametric Amplifier (TWPA) 제작 기술 개발

□ 연구내용

ㅇ HEMT 기반 극저온 마이크로파 저잡음 증폭기(LNA) 제작 기술 개발

- HEMT 기반 Cryo-LNA IC 설계, 제작 기술 개발

- Cryogenic 환경에서의 InP HEMT 특성 평가, 모델링 기술 개발

- 양자기술 실험에 실장 가능한 HEMT 기반 LNA 시제품 개발

ㅇ 양자한계 수준의 조셉슨 Traveling-Wave Parametric Amplifier (TWPA) 제작 기술 개발

- 넓은 대역폭 신호 증폭을 위한 비선형 위상정합 (nonlinear phase-matching) 조건 설계

- 조셉슨 정션 어레이 공정 기술 최적화

- > 1GHz 대역폭, > 18dB 신호이득, 양자효율(Quantum efficiency) > 50%,

포화 파워(saturation input power) > -120 dBm 사양의 증폭기 개발

- 양자기술 실험에 실장 가능한 TWPA 시제품 개발

□ 연차별 연구 목표 및 내용

연도	연구목표	주요성과물
1단계 (‘24∼‘25)	ㅇ HEMT 소자 기술 개발 ㅇ HEMT 기반 극저온 저잡음 RF LNA MMIC 기술 개발 및 평가 ㅇ 극저온 평가 환경 구축 및 테스트 기술 개발 ㅇ TWPA 비선형 위상정합 조건 설계 ㅇ TWPA 제작을 위한 조셉선 정션 어레이 공정 최적화	ㅇ 극저온 저잡음 HEMT 설계/모델링/개발 ㅇ HEMT 기반 극저온 저잡음 RF LNA MMIC 설계 및 제작 ㅇ LNA 설계를 위한 PDK 구축 ㅇ 극저온 저잡음 RF LNA MMIC 모듈 개발/제작/평가 (@20 K, 주파수 대역: 4~8GHz, 잡음온도: < 8 K, Gain: >30 dB, 소모전력: < 30 mW) ㅇ 4K (HEMT) 및 30mK (TWPA) 이하 극저온 소자 평가 환경 구축 ㅇ 1 GHz 대역폭 수준의 신호증폭을 위한 TWPA 비선형 위상정합 조건 설계 및 소자 모델링 ㅇ TWPA 제작을 위한 조셉슨 어레이 공정 최적화
2단계 (‘26∼‘28)	ㅇ HEMT 기반 극저온 저잡음 RF LNA MMIC 기술 및 평가 고도화 ㅇ 극저온 평가 환경 구축 및 테스트 기술 고도화 ㅇ 양자컴퓨터용 마이크로파 Cryo-LNA module 개발 ㅇ TWPA 기술 개발 및 평가 ㅇ TWPA 기술 고도화 ㅇ Cryo-LNA (HEMT), TWPA 시제품 제작 및 양자 프로세서 실장을 통한 성능평가	ㅇ HEMT 기반 극저온 저잡음 RF LNA MMIC 고도화 개발 (@4K, 주파수 대역: 4~8GHz, 잡음온도: < 2 K, Gain: > 40dB, 소모전력 : < 10mW) ㅇ 양자기술 실험 실장을 위한 Cryo-LNA 시작품 설계/제작/평가 기술 개발 ㅇ Crygo-LNA low-noise DC bias circuitry 개발 ㅇ 극저온 평가 환경 구축 및 테스트 기술 고도화 ㅇ TWPA 제작 및 평가 (주파수 대역: 4~8GHz, 주파수 대역폭 > 500 MHz, Gain>15dB, Quantum efficiency >40%) ㅇ TWPA 고도화 및 평가 (주파수 대역: 4~8GHz, 주파수 대역폭 > 1 GHz, Gain>18dB, Quantum efficiency >50%, Saturation power > -120 dBm) ㅇ Cryo-LNA 와 TWPA 상용화를 위한 시제품 제작/평가 ㅇ 양자 프로세서 실장 성능 평가

4. 특기사항

□ 양자컴퓨팅 연구에 사용 가능한 수준의 Cryo-LNA, TWPA 시제품 제작 필요.

□ ’24년도 양자공통기반기술개발사업 신규과제는 4개 RFP 간 경쟁을 통해  총 2개 과제만 지원 예정(단, 1개 RFP당 1개 과제만 지원 가능)

5. 연구개발기간 및 연구개발비

□ 총 연구 개발 기간 : '24 ~ '28년 (총 5년, 2+3)

□ 연구개발비 규모 : 연 15억원 내외/년(’24년도 9개월분)

구분	‘24년도	‘25년도	‘26년도	‘27년도	‘28년도	합계
예산 (백만원)	1,200	1,500	1,500	1,500	1,500	7,200

※ 연차별 사업 기간 및 연구비는 정부예산 사정에 따라 변경될 수 있음

RFP번호

2024-양자공통기반기술개발-2

공모유형

지정공모형

사업명

차세대정보·컴퓨팅기술개발 – 양자공통기반기술개발

RFP명

양자시스템 제어를 위한 마이크로파 신호생성 및 처리장치 개발

PM분야

양자기술

보안과제

여부

일반

1. 추진배경

□ 초전도 회로, 다이아몬드 NV 센터, 실리콘 스핀, 양자점 등 물리적 큐비트 제어를 위한 정밀한 마이크로파 펄스 제어는 양자 시스템의 핵심기술 중 하나.

ㅇ 첨예해지는 기술패권 전쟁으로 양자기술의 수출이 전면 금지되면 외산 장비에 의존하여 양자컴퓨터를 개발하고 있는 국내에서는 더 연구를 진행할 수 없는 상황이 도래할 수 있음.

□ 양자 시스템 제어에 사용되는 마이크로파 장비는 주요한 양자기술장비로, 국산화하고 원천기술을 확보하는 것이 중요.

* 국가 간 수출 통제(바세나르체제)가 최근 양자정보기술까지 확대되는 추세임을 고려하였을 때 수입 장비 의존도를 낮추어야 할 필요성이 높아짐.

ㅇ 큐비트 시스템 연구에 속도가 붙음에 따라 많은 수의 큐비트를 정밀하게 계측하고 제어할 수 있도록 장비의 고도화 요구.

2. 연구개발목표

□ 최종 목표

ㅇ 양자 컴퓨터의 큐비트 제어장치로 적용 가능하며 마이크로파 신호 생성 및 측정 기술, 장비간 동기화 기술을 통해 큐비트 확장이 가능한 장비를 개발하고, 대학 및 연구소의 양자컴퓨터에 적용하여 피드백을 통한 제품 확보

□ 단계별 목표

1단계(‘24~‘25)	10GHz 마이크로파 하드웨어 장비 개발 확장 가능한 구조로 장비간 통합/동기화 기술 개발
2단계(‘26~‘28)	양자 상태의 제어 및 측정을 위한 소프트웨어 패키지 개발 국내 연구진에서 사용 중인 하드웨어 장비, 소프트웨어, 패키지와의 연동 20GHz 마이크로파 생성 하드웨어 개발 초전도체, 실리콘 반도체, 중성원자, 이온, 다이아몬드 NV센터 등 다양한 양자컴퓨팅 시스템과 통합 검증

3. 연구개발내용 및 성과목표

□ 연구목표

ㅇ 마이크로파 신호 생성과 측정기술을 포함한 큐비트 상태제어 및 측정 장비 개발

ㅇ 큐비트 확장이 가능한 장비 간 채널 동기화 기술 개발 및 타장비 연동

ㅇ 산학연 공동연구를 통하여 실제 양자컴퓨팅 구동에 관련한 소프트웨어 패키지 및 연구개발

ㅇ 사양 (Specification)

- 마이크로파 출력 채널 수 :  2개 이상

- 임의파형생성(AWG) 출력 샘플링 : 채널당 10 GSa/s 이상

- 마이크로파 출력 주파수 범위 : DC ~ 20GHz

- 마이크로파 출력 주파수 대역폭 : 0.5GHz 이상

- 마이크로파 측정 샘플링 : 4GSa/s 이상

- 마이크로파 측정 주파수 범위 : DC ~ 20GHz

- 마이크로파 측정 주파수 대역폭 : 0.5GHz 이상

- 동기화 시간지연: 1ns 이내

□ 연구내용

ㅇ 마이크로파 신호 생성과 측정 기술을 포함한 채널 확장형 장비 개발 및 제품화

- 양자 상태 제어·측정을 위한 신호 생성 하드웨어 설계 및 제작

- 양자 상태 제어·측정을 위한 소프트웨어 설계 및 제작

- 양자 상태 측정을 위한 신호처리 기법 개발

- 양자 상태 측정 데이터 분석 알고리즘 개발

ㅇ 큐비트 확장이 가능한 장비 간 채널 동기화 기술 개발 및 타장비 연동

- 수백 큐비트 실험구성이 가능한 장비간 동기화 기술 개발

- QC 장비간 채널 동기화 정의: 큐비트 제어 채널 즉 Analog 포트의 확장을 위한 동기화를 의미하며 채널 간의 시간차를 나타냄. 예를 들어, 채널이 장비당 8개일 경우 50큐비트를 달성하기 위해 7개의 장비가 필요

- 예를 들어, Zurich Instruments, Quantum Machines 등과 같이 국내외 양자컴퓨팅 개발진 및 연구진이 일반적으로 사용하는 하드웨어 제품과의 연동 (구체적인 제품명과 연동방식은 과제수행자가 제시)

- 예를 들어, QUA, Qiskit 등과 같이 국내외 양자컴퓨팅 개발진 및 연구진이 일반적으로 사용하는 소프트웨어 패키지와의 연동 (구체적인 패키지명과 연동방식은 과제수행자가 제시)

ㅇ 산학연 공동연구를 통하여 실제 양자컴퓨터 구동을 위한 소프트웨어 패키지 및 연구개발 레퍼런스 확보

- 양자컴퓨팅 연구개발에 필수적으로 구현이 되어야 하는 복합 기능(ex. Pauli Operator, CNOT gate, Rabi oscillation 실험, 양자 상태 측정 후 feed-forward 기능 등)이 소프트웨어 패키지를 통해서 구현되어야 함 (구체적인 기능과 구현 방식은 과제수행자가 제시)

- 현재 국내에서 개발 중인 다양한 양자컴퓨팅 시스템 중 2개 이상의 다른 플랫폼을 선택하여 실제 양자컴퓨팅 환경에서 레퍼런스 확보 (과제수행자가 직접 플랫폼 선정)

□ 연차별 연구 목표 및 내용

1단계 (‘24∼‘25)	연구목표 및 연구내용	주요 성과물
	양자 상태 조작이 가능한 신호 생성 및 측정 하드웨어 설계 RF 부품 레벨 구성 설계 신호 생성 및 측정용 하드웨어 장비 제작 장비간 양자 상태 제어 신호 동기화 기술 개발	신호 생성/측정 회로설계 도면 RF 구성 도면 신호 생성 및 측정 전자 회로 시각 동기화 회로 설계도
2단계 (‘26∼‘28)	양자 상태 조작이 가능한 하드웨어를 제어하는 소프트웨어 설계 양자 상태 측정을 위한 소프트웨어 설계 양자 상태 제어 및 측정용 상위 소프트웨어 라이브러리 설계 하드웨어 소프트웨어 통합 테스트 및 검증 하드웨어 및 소프트웨어 최적화	20GHz 대역 신호 생성 설계도 신호 생성 및 측정용 소프트웨어 코드 및 문서 소프트웨어 라이브러리 성능 검증 기술 문서

4. 특기사항

□ 최종 개발 제품에 사용되는 부품의 국산화율이 높을수록 가산점 부여

ㅇ 최종 TRL에 사업화 단계인 9단계를 제시하는 팀에 가산점 부여

□ ’24년도 양자공통기반기술개발사업 신규과제는 4개 RFP 간 경쟁을 통해  총 2개 과제만 지원 예정(단, 1개 RFP당 1개 과제만 지원 가능)

5. 연구개발기간 및 연구개발비

□ 총 연구 개발 기간 : '24 ~ '28년 (총 5년, 2+3)

□ 연구개발비 규모 : 연 15억원 내외/년(’24년도 9개월분)

구분	‘24년도	‘25년도	‘26년도	‘27년도	‘28년도	합계
예산 (백만원)	1,200	1,500	1,500	1,500	1,500	7,200

※ 연차별 사업 기간 및 연구비는 정부예산 사정에 따라 변경될 수 있음

RFP번호

2024-양자공통기반기술개발-3

공모유형

지정공모형

사업명

차세대정보·컴퓨팅기술개발 – 양자공통기반기술개발

RFP명

양자 기술용 반도체 레이저 다이오드 광원 및 모듈 개발

PM분야

양자기술

보안과제

여부

일반

1. 추진배경

□ 양자컴퓨팅, 양자센싱, 양자통신용 큐비트 제어 및 측정을 위해서는 고성능의 반도체 다이오드 기반의 레이저들이 핵심적으로 사용되고 있으며 다양한 파장 대역(자외선, 가시광선, 적외선)을 각각 정밀한 주파수로 발생시키는 레이저들은 제반의 양자기술에 사용되는 필수적인 요소임.

ㅇ 현재 큐비트 제어 및 측정을 위한 반도체 레이저들의 성능은 우수하지만, 전적으로 해외 수입에 의존하고 있는 상황임.

ㅇ 향후, 큐비트 개수의 증가에 따른 새로운 형태(초소형, 어레이)의 반도체 레이저 다이오드의 개발 및 국가간의 양자기술 경쟁의 심화에 따른 수출입 통제등을 고려할 때, 반도체 레이저 다이오드 광원 및 모듈의 국내 기술 개발은 매우 중요함.

□ 따라서, 양자컴퓨팅, 양자센싱, 양자통신용 큐비트 제어 및 측정을 위한 새로운 저가, 고성능, 확장성이 가능한 파장 가변 반도체 레이저 다이오드 광원 및 모듈의 국내 기술개발이 필수적임.

2. 연구개발목표

□ 최종 목표

ㅇ 양자컴퓨팅, 센싱, 통신용 큐비트 제어 및 측정을 위한 파장 가변 반도체 레이저 다이오드 광원 및 모듈 기술 개발

□ 단계별 목표

1단계(‘24~‘25)	ㅇ 고출력 반도체 이득칩 제작품 및 성능 테스트
2단계(‘26~‘28)	ㅇ 양자기술용 반도체 레이저 다이오드 모듈 시연 및 시제품 제작

3. 연구개발내용 및 성과목표

□ 연구목표

ㅇ 큐비트 제어 및 측정을 위한 가변 파장 반도체 레이저 다이오드 광원 모듈 기술 개발, 현재 전적으로 해외에 의존하고 있는 고성능의 반도체 레이저 다이오드 광원과 모듈 개발 및 레이저 시제품 제작. 또한, 소형화, 어레이 형태의 다중 큐비트 제어 및 측정을 위한 다이오드 광원 모듈 연구

ㅇ 사양 (Specification)

- 중심파장: 양자기술에 사용되는 파장대역* (예, 369, 397, 399, 532, 729, 780, 850, 1500nm 등)

- 파장의 가변 범위: 각 파장의 1% 이내

- 파장 가변 다이오드 광원 모듈의 광출력 크기: 20mW 이상

- 파장 가변 다이오드 광원 모듈의 선폭: 1MHz 이하

- 단일 모드 작동 (Single Mode Laser)

- 주파수 안정도 <100MHz/K

- Mode-hop free tuning (20GHz)

- Alignment-free coarse tuning

- 빠른 변조기능 (AC & DC coupled)

- 저잡음 저 드리프트(drift) 다이오드 전류, 온도, 피에조 드라이버

- 다이오드 전류, grating 피에조를 독립적으로 제어 및 Lock을 하기 위한 PID 피드백 시스템 등)

□ 연구내용

ㅇ 큐비트 제어 및 측정용 반도체 레이저 다이오드 광원 모듈 개발 및 시제품 제작

- 파장대에 따른 반도체 이득칩 특성 설계 및 제작

- 최적화된 파장의 튜닝 및 고출력 동작이 가능한 반도체 칩 및 파장 가변 필터등의 물질 탐색 또는 개발

- 파장 및 특성 안정화 기술 개발 (예, 위상 제어 전극등을 활용한 mode-hop free 영역 확장 기술 개발)

- 안정적인 파장 튜닝의 성능을 갖는 외부 공진기 구조를 포함한 반도체 레이저 다이오드 모듈 개발

- 레이저 모듈을 제어하기 위한 컨트롤러 개발 (예, 온도, 전류, 전압등) 및 주파수 lock이 가능하도록 피드백 성능이 포함된 시스템 개발 (예, bias-Tee, AC/DC modulation)

- 큐비트 확장성에 대비한 새로운 (소형화, 어레이) 형태의 반도체 레이저 다이오드 광원 모듈 연구

□ 연차별 연구 목표 및 내용

	연구목표 및 연구내용	주요 성과물
1단계 (‘24~‘25)	ㅇ 양자기술 파장대의 반도체 이득칩 설계 및 제작 ㅇ 반도체 이득칩의 고출력 동작을 위한 설계 및 이득칩의 특성 최적화 ㅇ 고출력 동작이 가능한 필터등의 물질계 선정 및 제작	ㅇ 반도체 이득칩 설계도면 ㅇ 고출력 반도체 이득칩 제작품 및 성능 테스트
2단계 (‘26~‘28)	ㅇ 파장 및 특성 안정화 기술 개발 ㅇ 안정적인 파장 튜닝을 위한 외부 공진기 구조 설계 및 최적화 ㅇ 레이저 모듈을 제어하기 위한 컨트롤러 및 주파수 lock을 위한 피드백 시스템 개발 ㅇ 레이저 다이오드의 mode-hop free 영역 확장 기술 및 열적 안정성을 확보하는 모듈 구조 개발 ㅇ 컨트롤러 및 피드백 시스템 최적화 ㅇ 양자 기술에 해당 제품을 시연 및 양자기술용 반도체 레이저 다이오드 모듈 시제품 제작 ㅇ 큐비트 확장성에 대비한 새로운 형태의 반도체 레이저 다이오드 광원 모듈 연구	ㅇ 외부 공진기를 포함한 레이저 다이오드 모듈 ㅇ 컨트롤러 및 피드백 시스템 설계도면 ㅇ 양자기술용 반도체 레이저 다이오드 모듈의 프로토타입 ㅇ 양자기술용 반도체 레이저 다이오드 모듈 시연 및 시제품

* (예시로 제시된 파장대역 또는 제시되지 않았더라도 양자기술에 필요한 파장대를 포함하여 동시에 모든 파장대역을 모두 개발/제작하는 것을 충족할 필요는 없음. 단, 연구 성과물들이 여러 양자 물리 플랫폼에 활용될 수 있도록 복수의 레이저 개발을 권장. 그리고, 현재 상용화된 파장대역인 경우 기존 제품 성능 이상의 목표 제시 필요)

4. 특기사항

□ 본 과제는 양자 기술용 반도체 다이오드 광원 및 모듈 기술을 개발하는 것으로 다양한 양자 기술에 사용 가능한 제품을 국내 기술로 제작하는 것임.

□ ’24년도 양자공통기반기술개발사업 신규과제는 4개 RFP 간 경쟁을 통해  총 2개 과제만 지원 예정(단, 1개 RFP당 1개 과제만 지원 가능)

5. 연구개발기간 및 연구개발비

□ 총 연구 개발 기간 : '24 ~ '28년 (총 5년, 2+3)

□ 연구개발비 규모 : 연 17억원 내외/년(’24년도 9개월분)

구분	‘24년도	‘25년도	‘26년도	‘27년도	‘28년도	합계
예산 (백만원)	1,200	1,700	1,700	1,700	1,700	8,000

※ 연차별 사업 기간 및 연구비는 정부예산 사정에 따라 변경될 수 있음

RFP번호

2024-양자공통기반기술개발-4

공모유형

지정공모형

사업명

차세대정보·컴퓨팅기술개발 – 양자공통기반기술개발

RFP명

양자소자용 극저온 냉동기 개발

PM분야

양자기술

보안과제

여부

일반

1. 추진배경

□ 최근 주요국의 국가적 정책 지원 및 투자에 기반한 양자기술 선점 및 전략 무기화 경쟁이 가속화

ㅇ 소재·부품·장비 분야 양자공통기반기술 관련 주요국의 수출규제 시작으로 기술 종속화 우려

ㅇ 높은 기술적 난이도 등의 문제로 대부분의 소재·부품·장비 분야 양자기반 기술은 해외에 의존 중이며 또한 국내 수요에 의한 시장 형성이 아직 어려워 국가적 지원에 의한 양자공통기반기술 개발의 필요성이 대두

- 미국·일본 등은 바세나르체제 신규 통제 품목으로 양자컴퓨터, 양자컴퓨터용 극저온 냉동기·증폭기 등을 포함 제안함. 양자 필수 소재는 대부분 해외에 의존중임.

□ 초전도, 반도체 등 고체 소자 기반 양자컴퓨터는 양자상태의 결깨짐 현상을 최소화하기 위해 100 mK 이하의 극저온 환경 생성 및 유지가 필수적.

ㅇ 현재 극저온 생성 기술은 4K 펄스 튜브 냉동기로 예냉 후, 건조 희석식 냉동기(Cryogen-free Dilution Refrigerator)를 이용하여 100 mK 이하의 극저온으로 냉각시키는 방식을 대표적으로 사용.

ㅇ 4 K 펄스 튜브 및 건조 희석식 냉동기는 고체 소자 기반 양자 컴퓨터 구현을 위한 핵심 기반 기술로 국내 기술 확보 및 제품 상용화가 시급히 필요.

ㅇ 자기 냉동기는(Cryogen-free Adiabatic Demagnetization Refrigerator) 진공펌프 등 부대설비와 열교환기 등 복잡한 부품들이 제외되어 구성이 단순해지고 시스템이 소형화가 된다는 장점이 있어 국내 기술 개발을 통해 요소 기술 확보가 필요.

2. 연구개발목표

□ 최종 목표

ㅇ 건조희석식, 펄스튜브, 자기냉동 등 양자소자용 극저온 냉동기 필수 요소 기술 확보와 극저온 냉동기 시스템의 국산화 및 상용화

□ 단계별 목표

1단계(‘24∼‘25)	· 핵심 부품 개발 및 제작 요소 기술 확보 · 극저온 냉동기 시스템 설계 및 시작품 개발
2단계(‘26∼‘28)	· 극저온 냉동기 시작품 제작 및 성능 검증 · 극저온 냉동기 성능 개선 및 목표 성능 확보 · 국산 양자소자용 냉동기 시스템 상용화

3. 연구개발내용 및 성과목표

단계	연구내용	성과목표
1단계 (‘24∼‘25)	건조희석식 냉동기 - 냉동기 설계 및 은소결 열교환기 등 핵심 부품 개발 - 냉매 순환장치 및 냉동기 시스템 시작품 개발 자기 냉동기 - 냉동 시스템 설계 및 자성 물질 선정 - 열스위치, 초전도 자석 등 핵심 부품 개발 펄스튜브 냉동기 - 냉동 시스템 설계 및 재생물질 선정 - 재생기, 디스플레이서 및 위상메커니즘 등 핵심 부품 및 요소 기술 개발	공통 - 시스템 상세 설계도 및 개발된 냉각기 핵심 부품 제시 건조희석식 냉동기 - 최저 온도 20 mK 이하의 희석식 냉동기 자기냉동기 - 열스위치 및 초전도 자석 등 핵심 부품 펄스튜브 냉동기 - 재생기 및 디스플레이서 등 핵심 부품
2단계 (‘26∼‘28)	건조희석식 냉동기 - 최저온도 10mK 급 시작품 제작 - 시작품 성능 평가 및 개선 자기 냉동기 - 자기냉동기 시스템 시작품 제작 - 시작품 성능 평가 및 개선 펄스튜브 냉동기 - 4 K 펄스튜브 냉동기 시스템 시작품 제작 - 시작품 성능 평가 및 개선 ·공통 - 상용화를 위한 최적화	건조희석식 냉동기 - 시작품 목표: 최저 온도가 10 mK 이하이며 100 mK에서 냉각용량 500 μW 이상 - 개선 목표: 100 mK에서 냉각용량 1 mW 이상인 고 냉각용량 건조희석냉동기 자기 냉동기 - 시작품 목표: 최저 온도가 0.5 K 이하인 단일단 자기냉동기 - 개선 목표: 최저온도가 0.1 K 이하인 다단 자기냉동기 펄스튜브 냉동기 - 시작품 목표: 최저온도가 3 K 이하이며 4 K에서 냉각용량이 0.5 W 이상 - 개선 목표: 최저온도가 2.8 K 이하이며 4 K에서 냉각용량이 1 W 이상 공통 - 상용화 가능한 수준의 신뢰도 및 내구성 확보를 위한 최적화

4. 특기사항

□ 세 가지의 서로 다른 냉동기의(건조희석식, 자기 냉동기, 펄스튜브) 개발에 공유될 수 있는 요소기술이 존재하나, 독립적으로 필요한 기술의 난이도가 높으므로, 복수의 기관에서 컨소시엄을 이루어서 과제에 지원하는 것을 추천함.

ㅇ 건조희석식 냉동기는 양자컴퓨팅 연구에 사용 가능한 수준의 시제품 개발 필요

5. 연구개발기간 및 연구개발비

□ 총 연구 개발 기간 : '24 ~ '28년 (총 5년, 2+3)

□ 연구개발비 규모 : 연 17억원 내외/년(’24년도 9개월분)

구분	‘24년도	‘25년도	‘26년도	‘27년도	‘28년도	합계
예산 (백만원)	1,200	1,700	1,700	1,700	1,700	8,000

※ 연차별 사업 기간 및 연구비는 정부예산 사정에 따라 변경될 수 있음