#2,양자과학 100년의 역사와 선구자들#

안녕하세요.꿀부1999인사드립니다.

이번 글 주제는 나라경제 KDI의 2025.05월 발간한 특집으로 이번 정기발행의 내용은

 "양자기술이 바꿔 놓을 미래" 에 대해 발간한 내용에서 더 나아가 양자과학 기술에관한

역사 에 대하여 알아 보려고 합니다.

 

 

양자과학(Quantum Science)은 20세기 초반부터 현대 과학의 핵심 영역으로

성장해온 첨단 학문 분야입니다. 짧은 시간 안에 전자기학, 정보통신, 나노기술, 인공지능 등

다양한 기술에 결정적인 영향을 미치며, ‘미래 기술의 열쇠’로 불리고 있습니다.

 

양자과학의 시작 – 플랑크의 양자 가설

양자과학의 역사는 1900년 독일 물리학자 막스 플랑크(Max Planck) 의 연구에서 시작됩니다.

그는 복사 에너지의 분포를 설명하기 위해 에너지가 연속적이지 않고 일정한 단위(양자)로

방출된다는 가설을 세웠습니다. 이 이론은 고전 물리학으로 설명할 수 없던 현상을 설명하며

새로운 물리학의 탄생을 알렸습니다.

 

양자역학의 태동 – 아인슈타인과 보어

1905년, 알베르트 아인슈타인은 광전효과를 설명하면서 빛이 입자처럼 작용한다는

개념을 도입합니다. 이는 플랑크의 이론을 확장시킨 것이었고,

양자역학의 핵심 개념 중 하나가 됩니다. 이후 닐스 보어(Niels Bohr) 는 원자 모형을

제시하면서 전자가 특정 궤도를 따라 움직인다는 가설로 양자이론을 정립합니다.

 

양자역학의 전성기 – 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 디랙

1920~30년대는 양자역학의 황금기라 불립니다. 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger) 는

파동방정식을 개발해 전자의 파동적 성질을 수학적으로 표현했습니다.

베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg)는 불확정성 원리를 발표하며,

입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 측정할 수 없다는 개념을 도입했습니다.

폴 디랙(Paul Dirac) 은 양자역학과 상대성이론을 결합하여 양전자 개념을 제시,

반물질 이론의 기초를 닦았습니다.

 

현대 양자과학 – 양자컴퓨터와 양자통신

오늘날 양자과학은 단순한 이론을 넘어 실용적 기술로 확장되고 있습니다.

양자컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 계산 능력을 가지며,

양자 암호화는 해킹이 불가능한 통신을 가능하게 합니다.

구글, IBM, 중국 등 세계 각국이 양자기술을 선점하기 위한 경쟁을 벌이고 있으며,

이는 미래 산업의 판도를 바꿀 핵심 기술로 주목받고 있습니다.

양자과학의 아버지, 막스 플랑크

막스 플랑크는 단순한 과학자가 아니라

과학 패러다임을 바꾼 혁명가였습니다.

그의 양자이론은 전자기학, 열역학, 입자물리학, 그리고 현대 IT기술에까지 영향을 미쳤습니다.

오늘날 양자기술의 모든 발전은 플랑크의 작은 가설에서 출발했다고 해도 과언이 아닙니다.

정리하자면, 양자과학은 100년 넘는 역사 속에서 수많은 과학자들의 도전과 혁신으로

발전해 왔습니다.초기 이론부터 현재의 응용기술에 이르기까지, 양자과학은 우리가 살아가는

세상을 근본적으로 바꾸고 있으며, 앞으로의 미래를 결정짓는 열쇠가 될 것입니다.

 

꿀부1999의 생각 마무리

🔬 그런데 양자과학은 어떤 걸까요?

양자과학은 눈에 보이지 않는 아주 작은 세계의 과학이에요.

예를 들어, 아주 아주 작은 전자나 빛, 원자들이 어떻게 움직이는지 알아보는 과학이에요.

 

🍎 예시로 쉽게 설명해볼게요!

 

🎲 일반 수학: 사과가 한 개 있어요. 그 사과는 책상 위에 있어요.

→ 그래서 “어디 있어?” 하면, 딱 “책상 위에 있어요!”라고 대답할 수 있어요.

 

🌀 양자과학: 양자사과(?)는 특이해요. 그 사과는 책상 위에도 있고,

바닥에도 있을 수 있어요! “어디 있어요?” 하면, “음… 70%는 책상 위,

30%는 바닥이요!”라고 말해요.

 

💡 왜 이런 게 중요할까요? 우리가 쓰는 양자컴퓨터는 바로 이런 양자 연산을 이용해요!

수학처럼 똑 부러지게 계산하지 않고, 여러 가지 답을 동시에 생각할 수 있어요.

그래서 더 빠르고 똑똑한 계산을 할 수 있게 되는 거예요.

이해를 돕기위해서 아주 쉬운 예시도 남겼습니다.

어때요!. 예시로 양자역학에 대한 설명이 쉽게 이해가 되셨을거라고 생각 합니다. 

앞으로도 더욱 쉽게 이해 하실 수 있도록 최선을 다해 알려 드리도록 하겠습니다.

다음 주제는 미래기술 탐구편 으로 인사드리도록하겠습니다.

읽어 주셔서 감사합니다.