요즘 증시에서 '양자컴퓨터'라는 키워드가 심심찮게 등장하고 있다. 구글이 자체 개발한 양자 칩 '윌로우(Willow)'가 현존 최고 성능의 슈퍼컴퓨터를 압도했다는 소식이 전해지면서 관련 종목들에 대한 관심도 급격히 높아졌다. 그 흐름 속에서 조용히, 그리고 묵묵하게 기술을 쌓아온 국내 기업 하나가 눈에 들어온다. 바로 **큐에스아이(종목코드 066310)**다.
충청남도 천안에 본사를 두고 있는 이 기업은 2000년 반도체 레이저 제품 제조를 목적으로 설립됐고, 2006년 코스닥에 상장됐다. 처음에는 레이저 다이오드, 바코드 스캐너용 레이저 모듈, 레이저 빔 프린터 등 비교적 알려지지 않은 분야에서 조용히 사업을 이어왔다. 그런데 지금은 전혀 다른 이야기가 펼쳐지고 있다.
화합물반도체 전문 기업
큐에스아이는 화합물반도체 전문 기업이다. 단순히 부품 하나를 조달하는 회사가 아니라, 설계(Design)부터 에피택시(Epitaxy)·소자 제조(Fabrication)·패키징(Package)까지 전 공정을 자체적으로 보유하고 있다는 점이 특징이다. 이른바 '수직계열화'된 구조라고 볼 수 있는데, 이 구조 덕분에 고객 맞춤형 제품을 빠르게 공급할 수 있는 경쟁력을 확보하고 있다.
주요 사업 영역은 크게 다섯 가지다. 레이저 다이오드(Laser Diode), 디스플레이용 적색 마이크로 LED(Micro LED), VCSEL, 라이다(LiDAR), 그리고 RF 파운드리다. 이 가운데 RF 파운드리 부문이 최근 가장 큰 주목을 받고 있다.
핵심은 '극저온 저잡음 증폭기(LNA)'
양자컴퓨터는 일반적인 컴퓨터와 작동 환경 자체가 다르다. 영하 273도에 가까운 밀리켈빈(mK) 수준의 극저온 환경에서 가동되며, 이 온도에서 양자 비트(qubit)가 발생시키는 신호는 극도로 미약하다. 이 신호를 잡음 없이 정확하게 증폭해주는 부품이 바로 **극저온 저잡음증폭기(LNA, Low Noise Amplifier)**인데, 이게 없으면 양자컴퓨팅 자체가 불가능하다고 봐도 무방할 만큼 핵심적인 역할을 한다.
큐에스아이는 이 LNA를 국내 최초로 개발했다. 그것도 단순한 수준이 아니다. 큐에스아이가 개발한 극저온 LNA는 3~20K의 극저온 환경에서 작동하면서도 0.2~115GHz까지 폭넓은 대역폭에 대응할 수 있는 세계 최고 수준의 주파수 특성을 보유하고 있다.
이 기술의 핵심에는 InP(인화인듐) 기반 HEMT(고전자 이동도 트랜지스터) 소자가 있다. InP 기반 HEMT는 GaAs 기반 대비 전자 이동도가 약 2배 이상 높아, 극저온 환경에서 발생하는 열 잡음을 최소화할 수 있다. 잡음이 적다는 건 신호 품질이 그만큼 우수하다는 의미이고, 이는 양자컴퓨팅 시스템 전체의 성능에 직결된다.
스웨덴 독점기업과 손잡다
주목할 만한 대목이 하나 더 있다. 큐에스아이는 현재 양자컴퓨터용 극저온 모듈 시장에서 전 세계 점유율 99%를 차지하고 있는 스웨덴 기업 '로우노이즈팩토리(Low Noise Factory)'와 공동개발을 진행 중이다. 사실상 이 시장을 독점하고 있는 기업과 파트너십을 맺었다는 게 어떤 의미인지 생각해볼 필요가 있다.
큐에스아이는 자체 개발한 'INP-DHEMT-100' PDK를 기반으로 InP HEMT 파운드리 서비스를 통해 스웨덴 기업에 MMIC 납품을 성공적으로 완료했으며, 이는 글로벌 RF 시장에서 한국 기술의 경쟁력을 입증한 이정표로 평가받고 있다.
이번 납품은 단순한 샘플 수준이 아니라 양산 승인까지 획득한 성과라는 점에서 더욱 의미가 크다. 기술적 완성도를 글로벌 고객사로부터 공식 인정받은 셈이다.
2026년이 진짜 변곡점?
현재 큐에스아이는 EU와 산업통상자원부가 공동 주관하는 유로스타3(Eurostars3) 국제기술개발 사업에 참여 중이다. 스웨덴의 로우노이즈팩토리, 차머스 공과대학, 그리고 국내 경북대학교 연구팀이 함께하는 국제 협력 프로젝트다.
이 과제가 완료되는 2026년에는 큐에스아이의 MMIC 칩을 활용하여 바로 판매 가능한 저잡음 증폭기 모듈을 양자컴퓨팅 제조사에 납품할 것으로 예상된다.
또한 큐에스아이는 게이트 길이 50nm를 적용한 차세대 PDK 'INP-DHEMT-050' 개발을 목표로 하고 있으며, 이 50nm 게이트 공정은 THz 대역 접근 가능성을 열어줘 양자컴퓨팅뿐 아니라 우주·방산·통신 분야에서도 경쟁력을 강화할 수 있는 핵심 기술로 평가된다.
100nm → 50nm 게이트 공정으로의 전환은 단순한 숫자 차이가 아니다. 더 높은 주파수 대역, 더 낮은 잡음 특성을 구현하면서 응용 분야가 차세대 통신, 고해상도 레이더, 우주 탐사, 위성통신으로까지 확장된다. 시장이 그만큼 넓어진다는 뜻이다.
정부도 밀어주는 양자컴퓨팅 시장
개별 기업의 기술력만 보고 투자하기는 아무래도 불안하다. 하지만 정부 정책이 방향을 가리킬 때는 이야기가 달라진다.
정부는 양자과학기술 관련 전용 예산을 전년 대비 54.1% 증가한 1,980억원으로 편성하고, 양자컴퓨팅 서비스 및 활용체계 구축 사업에 4년간 총 496억원을 투자할 계획을 밝혔다. 양자과학기술은 정부가 제시한 '3대 게임체인저' 기술 중 하나다.
거기에 더해 삼성전자가 광반도체를 2027년 양산한다는 계획을 공개하면서, 관련 소재를 연구 중인 큐에스아이가 수혜 기업으로 함께 거론되는 상황이다. 인프라와 정책, 대기업 수혜까지 겹쳐지는 구조다.
기존 사업은 어떤가 — 안정적인 베이스가 있다
신사업만 보고 섣불리 달려들었다가 낭패를 본 경험이 있는 투자자라면 기존 사업 실적도 꼭 챙겨봐야 한다.
큐에스아이는 레이저 프린터, 전동 공구(Power Tool), 바코드 스캐너용 레이저 다이오드 등을 글로벌 기업들에 꾸준히 납품하고 있다. 일본 대기업 대비 차별화된 가격경쟁력과 커스터마이징 대응력을 무기로 안정적인 매출 기반을 유지하고 있는 것이다.
2025년 1분기 연결기준 매출액은 전년 동기 대비 13.5% 증가했으며, 시장 전반의 비용 증가 부담에도 불구하고 외형 성장세는 이어지고 있다. 완전히 새로운 기술에만 올인하는 구조가 아니라 기존 매출 기반이 안전망 역할을 해주고 있다는 점은 긍정적이다.
투자 시 반드시 짚고 넘어가야 할 리스크
균형 잡힌 시각을 갖기 위해 리스크도 솔직하게 짚어보자.
첫째, 기술 상용화까지 시간이 걸린다. 양자컴퓨팅 관련 매출은 아직 본격적인 궤도에 오르지 않았다. 2026년 납품 예정이라는 계획이 있지만, 기술 개발 일정이 항상 예정대로 흘러가지 않는다는 건 업계 상식이다.
둘째, 주가 변동성이 크다. 52주 최고가는 12,440원, 최저가는 5,500원으로 두 배 이상의 가격 격차를 보인다. 테마주 성격이 섞여 있어 단기 급등락이 잦다.
셋째, 수익성 회복이 과제다. 외형 성장에도 불구하고 비용 증가로 인해 영업이익 부문에서 부진한 흐름이 나타나고 있다. 기술 투자 사이클상 불가피한 측면이 있지만, 본격적인 이익 개선 시점을 확인하면서 접근하는 것이 현명하다.
마무리 — 단기 모멘텀보다 기술 방향성을 보자
큐에스아이는 단순한 테마 추종 종목이 아니다. 양자컴퓨터라는 거대한 패러다임 전환 속에서, 그 핵심 부품을 실제로 납품하고 글로벌 파트너십을 구축하고 있는 기업이다. 여기에 정부 정책 지원, 대기업 수혜 기대감, 기존 사업의 안정적 매출이라는 세 가지 축이 받쳐주고 있다.
물론 모든 투자에는 리스크가 따른다. 특히 기술주는 기대감이 주가에 선반영되는 경우가 많기 때문에 매수 타이밍과 분할 접근 전략이 중요하다. 이 글은 투자 권유가 아니며, 최종 투자 결정은 반드시 본인의 판단과 책임 아래 이루어져야 한다.
다만 분명한 건, 앞으로 양자컴퓨팅 시대가 본격화될수록 이 종목은 계속해서 회자될 이름이라는 점이다.
※ 이 글은 투자 참고용 정보이며, 투자로 인한 손익의 책임은 투자자 본인에게 있습니다.