바이오인

 

 

 국가가 주도해야할 6대 미래기술

 

 

 

 

미래를 주도할 기술개발에 대한 중요성이 확대되고 있다. 사회가 발달하면서 국가의 부와 미래는 자본과 노동보다 얼마나 혁신적인 기술을 보유하고 있는가에 의해 좌우된다. 과거 한국경제는 정부의 기술개발 지원 등에 힘입어 조선, 자동차 및 IT 등 주력산업을 탄생시켰다. 1970년대 중화학공업 육성을 위해 산업별 출연연구소를 설립함으로써 기업에 필요한 기술을 정부가 직접 공급해다. 1980∼90년대는 정부 출연연구소가 국가적인 R&D사업의 간사가 되어 기업과 공동으로 DRAM, CDMA 등을 개발해 IT산업 발전의 계기 마련했다. 

  

외환위기 이후에도 '21C 프론티어', '차세대 성장동력' 등 새로운 정부가 출범할 때마다 新성장동력 육성을 위해 국가 차원의 대형 R&D사업들이 진행됐다. 그러나 1990년대 초에 진행된 G7 프로젝트를 제외하고는 기업들의 참여가 저조했으며, 특히 '차세대 성장동력' 사업의 경우 단순한 기술개발 차원을 넘어 '新산업 육성'을 표방했음에도 G7 프로젝트보다 민간 참여도가 낮았다. 이는 기업이 강점을 갖는 분야까지도 정부가 기술개발을 주도해 민간기업의참여를 낮추는 요인으로 작용한 결과이다. '차세대 성장동력'의 10大 분야 중 무려 7개가 IT분야였으며, 정부의 R&D예산도 IT부문에 가장 많이 투입되고 있는데, IT분야는 민간기업이 투자규모나 인력 등의 측면에서 공공부문보다 앞서고 있다. 2005년 기준으로 삼성전자와 LG전자의 R&D 투자액은 5조 8천억원으로 정부의 R&D 투자액과 비슷한 수준이다.

 

 

근래 들어 기업들은 차세대 성장동력(수종사업)을 찾지 못한 채 미래에 대한 불안감을 떨치지 못하고 있는 상황이 지속되고 있다. 기술의 융ㆍ복합화가 심화되는 가운데, 향후 산업지도나 업계 판도를 일시에 바꿀 수 있는 와해성 기술(Disruptive Technology)이 등장할 가능성도 제기되고 있으나, 개별기업이 독자적으로 미래기술 개발에 매달리기에는 리스크가 너무 커서 이에 대한 대비도 미흡한 실정이다. 그렇다고 기업의 참여를 유도하는 정부의 사업화 지원수단도 과거에 비해 약화된 상태이다. 이는 1995년 WTO 출범 이후 '특정 산업에 대한 정부의 직접적인 개입' 을 규제하기 시작하면서 산업육성 수단이 축소한 것에 기인한다.

 

정부 R&D투자 재원의 실효성을 극대화하기 위한 大전제는 민간기업이 강점을 갖는 분야는 민간부문에 맡겨 두고, 다만 경쟁력 강화를 위해 세금 감면, 산학협력 강화 등 간접적인 지원을 하는 것이다. 그러나 미래 유망분야이나 민간기업 독자적으로 기술개발을 하기에는 리스크가 너무 큰 분야는 미래의 성장동력 확보 차원에서 국가가 직접 주도할 필요가 있다. 결국 국가가 초기 단계에 토양을 조성하고 싹을 키워 리스크를 줄여 준 후, 민간부문으로 이양해 사업화로 연결시키는 전략이 필요하다.

 

 

Ⅱ. 미래기술의 선정 프로세스
 
미국, 일본, 한국 등의 중점 육성기술群을 모집단으로 하고, 미래 시장성, 산업간 파급효과 및 기업역량 등을 기준으로 하여 국가가 주도해야 할 6大 미래기술을 선정했다. 여기서 '미래 시장성'은 해당 기술의 자체 세계 시장규모 수준(2020년)을 의미하고, '산업간 파급효과'는 컨버전스 등으로 他 산업의 발전에 기여하는 정도이다. 또한 '기업역량'은 해당 기술에 관련된 현재 한국기업의 R&D 및 시장 경쟁력 등을 글로벌 기업과 비교한 수치이다.

 

후보기술군에 대한 평가를 토대로 최종 6大 미래기술을 선정했다. '민간기업이 강점을 갖는 분야는 민간부문에 맡겨 둔다' 는 大전제에 따라 기업역량이 6점 이상인 기술을 1차적으로 제외했다. 기업역량이 5점 이하인 기술 중  미래 시장성 또는 산업간 파급효과가 6점 이상인 '지능형인프라', '바이오제약', '환경', '에너지', '항공우주',  '나노소재', '서비스 로봇’및 '인지과학 등 총 8개 기술을 선정했다. 선정된 8개 기술 중 환경과 에너지는 화석연료를 대체할 수 있어 환경의 가장 큰 이슈인  대기오염 문제를 해결하고 에너지難 문제 해결의 핵심이기 때문에 '청정에너지'로 통합했다. 또한, 항공우주와 서비스로봇의 경우 한국이 항공우주 기술을 바로 개발하기에는 국내기업의 기술수준이 너무 낮아 가능성이 낮고, 서비스 로봇도 리스크가 크기 때문에 두 분야로 나가기 위한 단계에서 공통적으로 정부가 지원할 수 있는 軍無人化로 통합했다.

 

 

1. 지능형인프라
 
 '지능형인프라' 란 센서, 통신, 자동제어 등 정보기술을 이용함으로써 효율적으로 관리되는 전력, 교통·물류, 상하수도 등 사회인프라를 의미한다. '지능형 인프라'를 통해 피크타임에 집중되는 사회인프라 수요를 적절하게 분산시킬 경우 인프라 건설·운영비용 절감은 물론 사용자의 만족도 제고가 가능하다. 한국의 경우 지능형전력시스템을 개발해 사용할 경우 전력비용 절감 및 품질 개선 등 연간7,500억원 이상의 사회적 이득 발생이 예상된다. 또한, 지능형인프라는 수출산업으로도 육성이 가능해 지능형기술을 적용한 新대중교통수단과 분산형 에너지 인프라 등은 잠재적 개발수요가 큰 BRICs 등 신흥시장으로 수출이 가능하다. '지능형인프라' 중 중점육성분야는 지능형전력시스템과 지능형교통시스템이다. '지능형전력시스템'의 도입은 전력의 효율적 사용과 더불어 관련 산업에 수요창출 등 새로운 발전의 기회를 제공한다. 교통·물류 등에서 발생하는 막대한 사회적 비용을 경감하기 위해서는 '지능형교통시스템'의 도입이 필요하다. 2005년 현재 교통 혼잡 및 사고로 인한 사회적 비용은 38.0조원(혼잡비용 23.7조원+사고비용 14.3조원)으로 경상GDP의 4.7%에 해당한다. 

 

 

 

 

 

 '바이오제약'은 기존 제약처럼 화학합성 방식이 아니라 단백질, 유전자, 세포 등 생체물질 자체를 치료제로 사용하는 기술이다. 난치병 정복 등 보건ㆍ의료의 질 향상에 필수적이면서도 新시장 창출 가능성도 매우 큰 편이다. 10년 내 유전자 4만여種(현재 약 1만種의 기능이 규명)의 기능이 규명될 전망으로 2012년 약 2,900억달러의 거대시장을 형성할 것으로 예상된다.

 

 

중점 육성분야는 바이오치료와 생명정보학(~omics)이다. 한국의 경우 이미 상용화가 진전된 단백질 신약 분야는 부진한 반면, 초기단계인 바이오치료의 경우 상대적으로 연구성과가 좋아 지속적인 R&D투자가 뒷받침되면 좋은 성과를 기대할 수 있다. 한편, 생명정보학은 기능이 규명되지 못한 많은 유전자와 단백질 등에 대한 원천 물질특허를 선제적으로 확보하기 위해 필요하고 제약산업 경쟁력 강화의 필수조건이다.

 

 

 3. 청정에너지

 

핵융합, 수소에너지 등 '청정에너지'는 無限·無害·無偏적 특성을 가지는 미래 에너지원으로 환경문제를 해결할 뿐 아니라 에너지 안보력을 강화시킬 것이다.

핵융합은 고도의 極限기술을 활용한 인공태양 에너지로 한국은 2006년 미국 등 6個國과 공동으로 사업프랑스 남부 카다라쉬에 약 130억 달러를 투여하여 10년에 걸쳐 핵융합 실험로를 건설을 추진하고 있다. 또한 차세대초전도 핵융합 연구장치(KSTAR) 등 독자적인 연구기반도 구비하고 있다. 

 한편, 수소를 다양한 방식으로 제조·저장한 후 이를 연료전지의 에너지로 사용하여 發電·發熱하는 수소에너지의 경우 2040년 경 연료전지차 판매비중이 90%에 달하는 수소경제가 실현될 것으로 전망되어 한국에서 수송용 연료인 석유 의존도를 해소하기 위한 유일한 대안이다.

4. 軍無人化

 

 '군무인화'기술이란 '전투 효율성 증대' 및 '전투병의 인명손실 최소화'를 적으로 인력을 대체할 수 있는 군사용 로봇을 개발하는 기술을 의미한다.  활동영역에 따라서 무인항공기, 무인차량, 무인잠수정으로 구분하고 이들을 연결하는 네트워크 기술도 포함한다. 첨단기술의 집합체라 불리는 군무인화는 국가안보에 중요할 뿐 아니라  첨단기술의 성숙도를 높이고 기업의 참여를 유도하는 초기시장의 역할도 충실하게 수행할 것으로 기대된다.

 

 

미국의 경우 2004년 'TechMatch' 시스템을 설립한 이래 2008년 2월 현재 말라리아치료제, 박막 태양광전지, 나노섬유 등 135건의첨단기술을 민간에 이전하여 상업화했다. 중점육성분야의 하나인 '무인차량'은 서비스 로봇을 비롯해 차세대 자동차 등에  폭넓게 활용될 것으로 예상된다. 특히 서비스 로봇은 아직은 시장이 초기 단계로 리스크가 커서 정부가 무인차량에 대한 투자 등을 통해 적극적으로 시장조성에 나설 필요가 있다. 또한, '무인항공기'는 항공우주산업의 기반을 마련할 수 있는 Test-Bed 역할을 담당할 수 있을 것이다.

 

 

5. 나노소재
 
 '나노소재'는 입자의 지름이 나노미터 이하인 원자나 분자 수준에서 조작하여 만든 우수한 기능을 가진 물질이다. 주성분에 따라 유기소재(탄소), 금속성소재, 무기소재 등으로 구분되고, 전자, 바이오, 환경·에너지, 화학 및 식품 등 다양한 산업에서 활용된다. 순수 나노소재의 시장규모 2010년 42억달러, 나노소재가 일부 포함된 제품시장 규모가 2010년 약 5천억달러 로 추산될 정도로 나노소재의 활용없이는 경쟁력 확보가 불가능하다. 특히, 나노소재 관련 기술경쟁에서 뒤쳐질 경우, 한국의 제조업이 일본의 소재산업에 의존하는 현상이 더욱 심화될 우려가 있다.

 중점 육성분야는 탄소나노소재 및 지능형나노소재이다. 우선 '탄소나노소재'는 속이 빈 튜브형태(Carbon Nano Tube), 선모양(Nano Wire), 공모양(Fullerene) 등으로 구분할 수 있으며, 기존 소재보다 전기·기계적 물성이 뛰어나기 때문에 철, 실리콘 등을 대체할 것으로 예상된다. 또한 차세대 디스플레이 소재, 超고밀도 메모리, 기능성섬유 및 배기가스제거 촉매 등 향후 5∼10년 이내에 상용화 가능성이 큰 분야가 많이 있다. '지능형나노소재'는  일반 공정으로 만들 수 없는 복잡한 구조의 물질을 단위물질이 일정한 패턴에 따라 스스로 성장하는 현상인 '자기조립화' 방식을 이용해서 만든 물질로  레고블럭처럼 원자를 조립하여 맞춤형 소재를 만들 수 있다. 현재 대학의 기초연구 중심에 머물고 있어 이를 실용화로 연결시키려면 국가주도의 기술투자가 필요하다.

 

 

 '인지과학'은 사람의 인지과정(지각, 기억, 학습 및 감정 등)을 규명하고, 이를 각종 인공물 개발에 적용하여 인간 중심의 사회를 구현하는 기술이다. 자체 시장규모는 크지 않지만 산업간 파급효과가 워낙 크고, 기업 독자적으로 기술개발이 어려운 분야이기 때문에 국가차원의 지원과 육성이 필요하다.
  IT, 자동차, 의료, 로봇과 항공 등 대다수 산업에 활용되어 소프트 경쟁력을 제고하고 다양한 비즈니스 기회를 창출할 것으로 기대된다. 사람(人) 중심의 제품 및 시스템 개발로 제품과 서비스의 안전성과 편의성이 제고되고 뇌질환 치료제 개발이 가능하다. 또한, 뇌영상 촬영 등 신경과학적 연구방식을 활용해 제품과 브랜드에 대한 소비자 반응을 직접적으로 분석하는 Neuro-marketing 기법 등에도 활용이 예상된다. 

 

 

 

 

세계적인추세에 발맞추어 작은 정부를 지향한다 해도, 국가 R&D전략 수립 및 추진과 관련해서는 크고 강한 정부가 요구되는 시점이다. 아무리 미래 유망분야라 해도 속성상 수익성을 추구할 수밖에 없는 민간기업에 리스크가 큰 기술개발을 전적으로 맡기는 것은 무리이며,  국가가 주도적으로 나서야 기술혁신이 원활하게 이루어질 수 있다. 특히 R&D기획에서부터 新산업 창출까지 일관성있는 정책이 수행될 수 있도록 국가과학기술위원회의 관제탑 기능을 강화해야 한다.

국가 R&D사업의 문호를 과감히 개방하여 글로벌시장으로부터 新산업 창출의 원천을 확보하는 것이 중요하다. 또한, 정부 연구개발비의 50% 이상을 쓰고 있는 공공연구소를 대학과 기업을 연계하는 'Innovation Hub'로 활용해야 한다.

 

불확실성이 크거나 기술개발이 초기단계인 산업은 미국과 같이 정부스스로가 미래기술에 대한 적극적인 수요자가 되어 시장을 형성해주는 것이 중요하다. 또한, 개발된 미래기술을 활용한 창업 활성화를 위해 민간과 공동으로 Seed money를 제공하는 펀드 조성 등 기술금융을 활성화할 필요가 있다.