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글로벌 나노기술 정책 및 기술 동향 23년 8월호

◈ 목차

Ⅰ. 정책 브리핑: 일본

【일본 JST, '나노기술·재료분야 연구개발 부감 보고서(2023년)' 발간】

▶ 2023년 3월, 일본 과학기술진흥기구(JST) 연구개발전략센터(CRDS)는 나노기술·재료분야 (2023) 연구개발 부감 보고서를 발간

- 일본 국내외 사회·경제 및 과학기술 연구개발·정책 동향을 파악하여 연구개발 전략 수립의 기초자료로 활용하기 위한 것으로, 나노기술·재료 분야를 7개로 구분 및 12개의 연구개발 영역을 분석하고 향후 방향성을 검토

Ⅱ. 나노분야 주요 뉴스(8월)

▶ 국외 동향

▶ 국내 동향

◈본문

01. 정책 브리핑 : 일본

일본 JST, '나노기술·재료분야 연구개발 부감 보고서(2023년)' 발간

->2023년 3월, 일본 과학기술진흥기구(JST) 연구개발전략센터(CRDS)는 나노기술·재료분야(2023) 연구 개발 부감 보고서를 발간

● 일본 국내외 사회·경제 및 과학기술 연구개발·정책 동향을 파악하여 연구개발 전략 수립의 기초자료로 활용하기 위한 것으로, 나노기술·재료 분야를 7개로 구분 및 12개의 연구개발 영역을 분석하고 향후 방향성을 검토

-연구개발 영역은 사회의 변화, 과학기술의 흐름, 산업/안전보장 3가지 관점에서 중요한 영역으로 특정

(1) 첨단 반도체 재료·디바이스 기술 : 포스트 5G의 통신기기, 대규모 데이터를 고속으로 처리하는 IT/AI 기기 등의 발전을 위해 기존보다 현격히 고속·대용량·저소비전력으로 동작하는 반도체 디바이스를 실현하는 새로운 재료나 회로 아키텍처, 칩 구성 기술개발

(2) 양자 특유의 성질 조작, 제어, 활용 : 「상태의 중첩(superposition)」이나 「양자 얽힘(quantum entanglement)」 등 양자 특유의 성질을 동작 원리로 한 양자컴퓨팅, 양자암호 통신, 양자센싱 등을 고선능화하고, 성질의 표면화나 조작·제어·활용을 위해 토폴로지컬 재료나 주변의고주파/저온 기술개발

(3) 전기-무질 에너지 고도 변환 기술 : 재생가능 에너지를 최대한 유효하게 활용하기 위해 리튬이온전지를 비롯한 차세대 축전 디바이스를개발하고, 전력과 물질의 화학 에너지 상호 변환 기술로서, 수전해·연료전지 또는 전력을 통한 이산화탄소나 질소에서 유용 물질로의 화학합성 기술개발

(4) 멀티스케일 열 제어 기술 : 디바이스의 사용으로 생기는 저온배열의 유효 이용이나 출역 등의 관점에서 열을 정밀하게 제어하는 기술이중요하며, 특히, 기존 나노스케일에서의 열 제어를 도모하는 방법론을 메조/매크로스케일까지 확장시켜 멀티스케일로 열류를 제어하는 기술개발

(5) 자원 순환과 탄소 순환을 양립하는 재료 기술 : 희소자원의 대체/사용량 삭감 분리·회수에 관한 기술 및 그 기반로서의 쉽게 분해되는 재료, 고체·액체·기체 상에서의 분리 기술 등을 개발하고, Life Cycle Assessment 관점에서 제품 라이프 사이클 전체에서의 환경 부하를 정량적으로 평가하는 방법 확립

(6) 생체적합성의 확장적 이해와 제어 : 의료·헬스케어에 이용되는 재료·디바이스 용도의 다양화 및 신재료-생체 상호 작용 발견에 의해 재료의 「생체적합성」을 다면적이고 멀티스케일로 파악하는 것이 중요하며, 특히, 생체 역학 반응도 감안한 재료·디바이스 설계

(7) 샐물 기능을 활용하는 하이브리드 재료 : 비생물 유래 재료와 생물 유래 재료를 조합하여 생물 기능을 구비 또는 효율적으로 이끌어낸 기능성 재료를 개발하고, 고도의 생체적합성과 환경응답성을 부여한 의료 재료·치료제, 생물을 이용한 에너지 생산 기술 및 자기복원성 구조 재료 등 다양한 응용

(8) 나노스케일 고기능 재료 : 원자분자로부터 바텀업(bottom-up, 상향식)으로 형성한 나노스케일 구조를 가진 물질(나노튜브 등을 포함하는 나노카본, 2차원 물질, MOF, 초분자, 나노입자 등)은 벌크 재료에 없는 특이한 성질을 나타내 물질의 흡착·분리나 에너지 변환 등에 응용

(9) 극한 환경에서의 고신뢰성 재료 : 항공우주 용도의 고강도 재료, 내부식성·내방사성 재료 등의 개발 관련하여, 새로운 에너지 인프라의 등장이나 사회 인프라의 장수명화, 안전보장 관점에서의 중요성 및 재료 관점에서의 개선 요구

(10) 머티리얼 DX 기반기술 : 방대한 소재 데이터 활용으로 재료 개발 속도 향상 및 소재 산업의 경쟁력 향상을 위해 소재에 특화된 데이터과학/계산 과학 기법 및 초고속처리 실험 기술을 개발하고, 데이터 관리 바업 공유 및 규칙 확립

(11) 오퍼랜드 멀티모드 계측 : 디바이스의 동작 중 또는 생물이 살아있는 상태에서 관특을 실시하는 오퍼랜드 계측이 요구되며, 전자나 빛등 복수의 프로브(probe)로 동시 계측하여 정보량을 늘리는 멀티모당 계측에도 주목하는 등 계측 하드웨어 및 데이터 처리 기법 개발

(12) 신물질 및 신재료의 전략적 거버넌스 : 나노물질의 안전성 확보와 관련된 방법론 개발이나 규체 구축 등이 유렵을 중심으로 발전함에따라 국제협력에 필요한 지식 및 안전성 평가 연구가 필요하며, 전략적인 국제표준화 제안이나 심의에는 산학관의 협조가 중요

● 일본은 에너지 재료, 전자 재료, 복합 재료 등의 재료 설계·제조나 정밀기계·계측·분석·평가·가공기술 등에서 산업 경쟁력을 유지하고 있는 반면, 첨단 과학기술 기초연구의 강점을 국제적으로 경쟁력 있는 비즈니스로 전개하는데 한계

- 데이터 과학, 표준화·규제전략, 산학 연계를 통한 기술이전, 전문 인재육성 프로그램 강화 등 다양한 대책이 요구되는 상황

● 향후 연구개발 체제·시스템의 기본 방향은 대형 연구개발 거점 구축, 나노기술·재료의 첨단 연구 인프라 플랫폼 형성, 연구개발 DX화, 다양한 연구개발 인재풀 구출을 중점적으로 추진

...................(계속)

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