성균관대학교 김종웅 교수 연구팀 주관, 약 71억 원 규모의 양자컴퓨터 패키징 핵심 접합소재 기술 개발

반도체융합공학과 김종웅 교수 연구팀이 과학기술정보통신부의 2026년 국가전략기술 미래소재 기술개발사업 「양자컴퓨터 패키징용 고신뢰 솔더 복합소재 및 접합공정 기술 개발」 과제에 선정됐다. 성균관대학교가 주관기관을 맡으며, 이번 연구는 2026년 4월부터 2030년 12월까지 4년 9개월 동안 총 71억 2,500만 원 규모로 추진된다.

양자컴퓨터의 집적도가 높아지면서 성능을 결정하는 핵심 요소가 개별 큐비트에서 패키징과 인터커넥션 기술로 확대되고 있다. 특히 칩과 인터포저를 연결하는 솔더 접합부는 신호가 통과하는 핵심 경로로, 극저온 환경에서도 낮은 전기저항과 신호 손실, 높은 장기 신뢰성을 유지해야 한다.

이번 과제에서는 극저온 초전도 양자컴퓨터와 상온 포토닉 양자컴퓨터에 공통으로 적용할 수 있는 저융점 Sn–In(–Bi) 기반 나노복합 솔더 소재와 저온 접합공정을 개발한다. 합금 조성, 나노세라믹 입자 및 계면구조를 통합적으로 설계하고, 계면 반응과 접촉저항, RF 손실 및 열화 메커니즘을 규명해 양자컴퓨터용 고신뢰 접합기술을 확보할 계획이다.

성균관대학교를 중심으로 서울대학교, 서울시립대학교, 광운대학교, 단국대학교 및 한국재료연구원이 공동으로 참여한다. 각 기관의 소재 설계, 미세구조 분석, 전산모사 및 극저온·고주파 평가 역량을 연계해 소재 개발부터 접합공정과 성능 검증까지 이어지는 통합 연구체계를 구축한다.

김종웅 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 양자컴퓨터 패키징용 핵심 접합소재의 국내 원천기술을 확보하고, 해외 소재 의존도를 낮추는 데 기여할 계획이다. 개발 기술은 향후 우주·국방 전자기기, 전력모듈 및 AI 반도체용 고집적 패키징 등 극한환경 분야로도 확장될 것으로 기대된다.