계좌 묶이나… 美 양자 지분 인수 강수에 中 규제 우회로 맞불

미국 정부가 양자 컴퓨터 시장을 선점하려 20억 달러(약 3조 원)가 넘는 자금을 투입해 자국 기업 지분을 직접 취득하는 전략적 강수를 두자, 중국은 서방의 장비 제재를 우회하는 신기술과 글로벌 칩 동맹으로 정면 돌입했다.

블룸버그와 아시아타임즈는 지난 26일(현지시각) 미국 상무부가 9개 양자 컴퓨팅 기업에 총 20억 1300만 달러(약 3조 270억 원) 규모의 CHIPS법 자금을 배정했으며, 소수 지분 인수 방식이 결합된 것으로, 사실상 기술 통제력을 강화하는 구조로 해석된다. 이에 맞서 중국은 제재 핵심 장비가 필요 없는 광자·중성원자 기반 신기술을 대거 공개했다. 이와 동시에 미국 퀄컴이 중국 바이트댄스에 대규모 인공지능(AI) 반도체를 우회 공급하기로 계약하면서 미·중 기술 패권 전선은 복잡한 다자간 수싸움으로 번지는 양상이다.


미국 상무부의 이번 조치는 정부가 보조금 지급을 넘어 민간 양자 기업의 지분을 직접 취득해 국가 전략 자산화하는 패러다임의 시프트를 보여준다. 하워드 러트닉 미국 상무부 장관은 이번 투자가 미국의 독점적 기술 역량을 강화하고 수천 개의 고임금 일자리를 창출하는 계기가 될 것이라고 발표했다. 공공·민간 공동 투자 형태로 집행되는 이번 자금은 단순 보조금이 아닌 국가가 소수 지분을 직접 보유하는 일종의 '준국유화 성격의 통제 체제'를 지향한다.
전체 재원의 68.3%에 이르는 13억 7500만 달러(약 2조 680억 원)는 양자 웨이퍼 제조 시설인 글로벌파운디리스와 IBM에 집중 배정됐다. IBM은 자회사 설립에 10억 달러(약 1조 5045억 원)를 투입해 극저온 환경이 필요한 초전도 양자 웨이퍼 전용 팹을 건설한다.

나머지 5억 3800만 달러(약 8089억 원)는 디웨이브, 리게티, 큐앤티뉴엄 등 7개 하드웨어 설계 기업에 분산 투자되어 모달리티별 원천 기술 고도화에 쓰인다. 워싱턴의 이번 조치는 양자 컴퓨터 제조 공급망을 미국 영토 내에 완벽히 예속시키겠다는 의도로 풀이된다.


중국은 서방의 수출 규제 품목인 극저온 희석 냉동기를 사용하지 않는 광자기술과 중성원자 기술로 전선을 넓히고 있다. 미국은 지난 2024년 9월 양자 컴퓨터 수출 통제를 시행한 데 이어, 2025년 1월부터는 자국 자본의 중국 양자 시장 투자를 전면 금지했으나 중국의 기술 자립 속도는 오히려 빨라졌다.

글로벌 양자 컴퓨팅 시장은 극저온이 필수적이나 미국이 주도하는 '초전도', 상온 작동이 가능해 중국이 거세게 추격하는 '광자', 확장성이 뛰어나 유럽과 중국이 병행 개발 중인 '중성원자' 방식으로 삼분된다.

중국과학기술원(USTC)이 선보인 광자 양자 컴퓨터 '지우장 4.0'은 상온 작동이 가능해 미국 냉동기 제재의 영향권에서 벗어나 있다. 비록 범용 성능이 아닌 특정 연산(보손 샘플링) 벤치마크 테스트 기준이나, 기존 슈퍼컴퓨터보다 10의 54제곱 배 빠른 속도를 기록해 학계의 주목을 받았다.
중국 안후이성 소재 기술 연구소 관계자는 미국이 전략 자금의 상당수를 웨이퍼 제조 인프라에 쏟아붓는 것은 과거 반도체 패권 장악 방식의 재연이라며, 중국 역시 독자적인 양자 통신망 유통 체계를 전국에 구축해 인프라 격차를 좁히고 있다고 진단했다.


양자 기술의 격돌 속에서도 초대형 AI 데이터센터 분야에서는 미국 칩 제조사와 중국 빅테크 간 우회 통로가 열렸다. 모바일 프로세서 중심에서 AI 인프라 기업으로 체질 개선을 추진 중인 미국 퀄컴은 틱톡의 모기업인 중국 바이트댄스에 수백만 개의 AI 에이전트 전용 주문형 반도체(ASIC)를 공급하는 전격적인 계약을 맺었다.

이는 미국 정부의 기존 GPU 중심 수출 규제를 주문형 반도체(ASIC) 설계 및 전력 효율화 기술로 우회한 첫 번째 대형 상용화 사례다. 바이트댄스는 올해 AI 인프라 구축 예산을 지난해보다 25% 증액한 2000억 위안(약 44조 3400억 원)으로 책정하고 자체 칩 설계를 마친 상태였다.

이번 계약은 바이트댄스의 자체 도면을 기반으로 퀄컴이 사업권을 쥐고 대만 TSMC가 위탁 생산하는 구조다. 총연산력(FLOPS)과 상호연결(Interconnect) 대역폭을 규제 기준선 바로 아래로 조절했기 때문에 현행 제재 체제를 정면으로 위반하지 않는다. 엔비디아가 독점해 온 AI 반도체 공급망에 균열이 생기는 동시에, 미국 정부의 대중국 기술 봉쇄선이 민간 비즈니스 이해관계에 따라 얼마든지 우회될 수 있음을 보여주는 사례다.


자본 시장은 미·중 양국의 기술 투자 확대 소식에 즉각 반응했다. 미국 증시에서는 리게티 컴퓨팅이 이틀 만에 63.3% 폭등했고 디웨이브가 53% 올랐다. 중국 시장에서도 양자 암호 기업인 국순양자가 19% 급등하며 지수 상승을 견인했다. 국내 반도체 소부장 투자자와 IT 업계 관계자들은 시장의 겉모습에 현혹되지 말고 다음 세 가지 구체적인 데이터 포인트를 면밀히 추적해야 한다.

첫째, 바이트댄스향 퀄컴 AI 칩의 분기별 평균판매단가(ASP)와 TSMC의 웨이퍼 투입량이다. 이 수치는 엔비디아 독점 전선의 균열 강도와 파트너사인 대만 TSMC의 선단 공정 실질 가동률을 증명하는 직접적인 펀더멘털 지표다.

둘째, 미국 상무부의 총연산력(FLOPS) 기준 추가 하향 규제 및 미세 조정 여부다. 퀄컴의 우회로를 차단하기 위해 규제 문턱을 더 낮출 경우, 국내 소부장 기업들의 대중국 틈새시장 수출 전선에 직접적인 타격이 불가피하다.

셋째, 중국 15차 5개년 계획에 따른 레이저·광학·냉각 등 양자 핵심 부품의 국산화 비율이다. 미국 중심의 초전도 소부장 공급망과 중국 중심의 광자 공급망이 완전히 분리되는 테크 디커플링의 강도가 국내 기업의 장기 가치를 바꾼다.

정부 주도의 거대 자본 투입과 규제 우회 전술이 동시에 시작된 이상, 미·중 기술 경쟁은 단순한 연구실 단계를 넘어 글로벌 자본 시장과 국내 산업 생태계 전체의 명운을 흔드는 국면에서, 이제 승부는 기술이 아니라 ‘규칙을 설계하는 힘’으로 넘어갔다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com