[POLICY] ‘나노융합이 열어가는 제조업 미래’ 산업 현신 주도

[산업일보]
지식경제부(장관 홍석우)는 오는 2020년까지 총 9,300억 원 규모의 투자를 통해 세계 수준의 나노 강소기업 20개를 육성하고 나노융합산업 매출 2,500억 달러 달성과 일자리 5만개 창출을 추진하기 위한 전략을 발표했다.

‘나노융합 확산전략(나노 PLUS 2020)’은 세계 1등 산업강국 도약을 비전으로 해 유망 나노기술의 상용화 및 나노융합 확산 등의 내용을 주요 골자로 다뤘다.

나노기술은 기반기술로서 산업에 적용(PLUS)해 제품의 부가가치를 획기적으로 높이거나 새로운 제품·서비스를 창출하는 등 제조업 혁신의 열쇠이자 신시장 창출의 핵심 원동력이기도 하다.

지경부는 지난 10년간 2조 원 이상의 정부 투자를 통해 나노분야의 기술수준이 세계 4위권으로 올라섰으나, 이를 상용화해 산업적·경제적으로 큰 부가가치를 창출하는 단계에는 도달하지 못했다고 진단하고,‘20년 2조5천억 달러에 이를 것으로 전망되는 글로벌 나노융합시장을 선점하기 위해서는 나노융합기술의 사업화와 타산업 분야로의 확산이 매우 중요한 시점이라는 인식하에 이 같은 전략을 수립했다고 밝혔다.



나노융합 확산전략(나노 PLUS 2020)

우선 전 산업과 융합·혁신을 촉진(Promoting Nano Business)하기 위해, IT·BT·ET 등 3대 융합분야를 중심으로 유망 나노기술의 상용화를 적극 추진하고, 수요기업 연계형 R&BD를 확대하며, 나노융합 2020 사업 확대 등을 통해 종합적 나노융합 상용화 R&BD 프로그램 을 운영한다는 계획이다.

주력산업과 나노기술의 융합 촉진을 위해 산업별 ‘나노융합 혁신 컨소시엄’을 운영하고, 나노융합 확산을 위한 지역별 거점을 육성할 계획도 있다고 정부 관계자는 전했다.

지역별로 특화된 나노융합산업 육성

또한 기술이전전담조직(TLO) 등을 활용해 나노분야 공공 연구성과의 기술이전 및 사업화를 촉진하고, 기존 소재·부품의 기술적 한계를 극복한 나노 신소재 개발도 추진하게 된다.

세계시장 선도(Reading Global Market)를 위해 성장 잠재력을 갖춘 나노분야 우수 중소·중견기업을 나노전문기업으로 지정하고 ‘20년까지 20개 이상의 ’나노 자이언트‘를 육성하는 것은 물론 세계시장 점유율 3위 이내, 나노분야 매출액 1억 달러 이상, 수출 3천만달러 이상을 기대하고 있다.

글로벌 사업화를 위한 국제공동 R&D 및 국제표준화 지원과 창의적 나노융합산업 선도인력도 양성한다.

나노분야 ‘산업융합특성화대학원’ 지정·운영 및 나노인프라기관을 활용한 현장기술인력 양성 확대 추진을 골자로 하고 있다.

아울러 생활 속에서 쉽고 안전하게 나노제품을 활용(Pbiquitous Nano Life)하기 위해, 국민생활 편의성 증진을 위한 생활공감형 나노제품의 개발을 지원하고 우수제품의 보급 확산을 추진할 계획이다.

나노제품의 사회적 수용성을 제고하고 세계시장 진출 지원을 위해 나노제품 안전성 평가·인증 체계를 마련하고 안전성센터 역시 구축할 예정이다.

다함께 성장하는 나노 생태계 조성(Pustainable Growth)을 위해 나노분야 대-중소기업간 비즈니스 협력 모델을 구축·확산하고, 나노융합 지식정보망과 통계시스템을 구축하기로 했다.

이를 위해 나노융합산업 촉진을 위한 범부처 협의체를 구축하고, 산업화 프로모션 타워 역할을 담당할 ‘나노융합산업지원센터’를 운영한다.

이 같은 전략을 구체적으로 추진하기 위해 향후 8년간(‘13~’20) 약 9,300억 원의 자금이 R&D 및 산업육성에 투입될 것으로 보인다.

지식경제부 김재홍 성장동력실장은 “최근 주춤하고 있는 국내 제조업이 혁신을 통해 재도약하고, 세계 일류 산업강국으로 발돋움하기 위해 나노기술과의 융합이 매우 중요하다. 이를 위해 정부도 나노기술의 상용화와 전 산업으로의 융합 확산에 정책적인 역량을 집중할 것”이라고 밝혔다.

왜 나노융합인가?

나노융합기술의 산업화가 서서히 진전되면서, 각 국은 신산업 창출과 거대 신시장 선점을 위한 국가적 노력을 경주하고 있다.

나노융합은 기존 제조업 혁신의 열쇠이자 신산업·신시장 창출의 핵심 원동력이기 때문이다.
나노융합기술은 산업의 기반기술로서 기존 산업에 적용(plus)해 제품의 부가가치를 획기적으로 높이거나 새로운 제품·서비스를 창출할 수 있다는 점이 강하게 작용한다.

특히, 나노기술은 IT·BT·ET 등 핵심기술 분야와 상승적 융합(synergistic convergence)을 통해 국가 산업경쟁력을 획기적으로 향상시키고 있다.
에너지, 환경, 물 부족 등 당면한 국가적 과제의 해결수단으로 떠오르는 점도 크게 작용한다.



태양전지 등 기존 에너지변환장치의 효율한계를 극복하고 양산화함으로써 국가 에너지 자립에 기여하는 것은 물론 고성능 나노촉매, 나노필터 등을 통해 오염배출 최소화 및 청정환경을 유지·보전하고, 물 부족 등 사회경제적 문제 해결에 일조하고 있다.

미국의 경우 나노기술의 상용화를 촉진하기 위해 범부처 Nanotechnology Signature Initiatives(NSI) 프로그램을 추진('10)하고 있는 데 비해 우리나라는 선진국(미국·일본·독일)과의 경쟁력 격차는 여전하고, 후발국(러시아·중국)의 추격도 위협적인 수준에 이르고 있다.
부처 간 협력체계를 구축하고, 지속적인 나노기술 R&D 예산 투자를 통해 상용화를 적극 추진하고 있다.

선진국은 이미 ‘나노기술혁신’ 단계를 거쳐 경제·사회적으로 큰 변화를 가져올 수 있는 ‘신산업창출’ 단계로 발전해가고 있는 것이다.

일본은 나노기술의 융합화를 통한 신산업 창출과 산업경쟁력 강화를 위해 산·학·연·관 협력에 중점을 두고 있다. 효율적인 나노기술 산업화를 위해 기초·응용단계부터 산·학·연·관이 적극 연계하고, 나노물질 안전 대책 관련 검토위원회(‘09)를 설치했다.

EU는 연구성과의 상업화 촉진을 위해 민간·공공부문간 협력을 강화하고 전략적인 R&D 투자에 나섰다. 산·학·연 연계강화를 통해 나노기술 연구성과의 산업계 이전을 촉진하고, 금융권과 연계함으로써 상업화 기반강화에 중점을 두고 있다.

후진국인 러시아는 나노기술공사(Rusnano)를 설립('07)하고 ‘15년까지 12개의 나노기술센터를 설립할 예정이며, ‘15년까지 약 10조 원을 투입할 계획이다.

중국의 경우 12차 5개년 과학기술발전계획기간(‘11～’15)에 나노 연구프로젝트 실행을 더욱 강화하고, 성과응용 및 산업화를 적극 추진하고 있다. 11차 5개년(‘06～’10) 계획을 통해 연구논문수 세계 1위 등 나노기술수준이 비약적 발전을 거듭하면서 신재료 분야에서의 나노기술 응용, 개발 및 산업화에 주력하고 있다.

우리의 현재 모습은?

기존 제조업의 기술적 정체상태와 우리경제의 성장한계(2만불트랩)를 돌파하기 위해 나노융합산업 활성화가 시급하다는 지적이다.

막대한 글로벌 나노융합시장 선점을 통해 우리 경제를 한단계 도약시키고, 제조업 활성화로 안정적 일자리 창출이 필요한 시점이기 때문이다.

치열한 글로벌 경쟁에 대응해 우리만의 경쟁력을 확보하고 새로운 먹거리 창출을 위해 범국가적 역량을 집중할 필요가 있다.

주력 제조업의 경쟁력 강화로 세계 제일의 산업강국 도약과 함께, 제조업 재도약으로 일자리 창출 극대화를 도모한다는 방침이다.

국내기업의 세계시장 점유율은 4.5% 정도로 추산되며, 나노 기업수 및 제품수가 증가하는 등 산업의 외연이 확장되는 추세다.

세계시장 규모는 6,280억 달러(‘11년)로 추산되며, 국내나노분야 매출은 282억 달러 수준이다.

분야별 비중으로는 나노소재(48.5%), 나노공정·측정·장비(22.6%), 나노에너지·환경(11.7%), 나노소자(8.8%), 나노바이오(8.4%) 순이다.

나노융합제품 개발 건수는 미국(587건, 46%), 독일(168건, 13%) 다음으로 많은 126건(10%)(우드로윌슨센터, 2011)으로 지속적인 정부 R&D 투자를 통해 기술경쟁력이 미국, 일본, 독일에 이어 세계 4위 수준으로 도약했다.



시장 형성 초기 단계 머물러

최근 들어서 기업 지원을 위한 나노기술 인프라(나노팹센터)를 구축하고, 나노 관련 기초·연구 인력이 크게 증가하고 있는 것은 주지의 사실이다.

나노기술 연구개발과 산업화 지원을 위해 분야별·지역별 6대 대형 나노인프라 시설 구축을 완료(‘09)하고 본격 가동 중이다.

그러나 나노융합기술의 사업화 및 기업간·산업간 협력체계가 부족해 본격적인 시장창출이 미흡하며, 나노 안전성 등 사회적 수용성 문제, 현장 실무인력 부족, 산업 지원체계 미정립 등 산업 활성화 기반이 취약한 실정이다.

따라서 산업 융합·혁신을 통한 국가 신성장 모멘텀 창출을 위해 나노융합 산업을 적극 육성할 필요가 있다.

급속한 성장이 예상되는 나노융합산업 신시장 선점을 위해 세계 각국은 ‘나노 러시’라 불리는 무한 경쟁 체제로 돌입한 상태여서 그간 확보한 기술적 역량을 활용해 나노융합 사업화 및 타 산업분야로의 확산에 범국가적 역량을 집중해야 한다는 여론이 모아지고 있다.

기존 산업분야로의 나노융합 확산 및 사업화 촉진을 위한 체계적 기업지원 시책 부족 등으로 본격적인 사업화 및 시장창출 미흡은 물론 나노기업 및 제품 수가 증가에도 불구하고 손익분기점 이상인 기업은 전체의 1/3 수준에 불과할 정도로 시장형성 초기 단계를 벗어나지 못한 상태다.

이는 잠재 수요기업의 나노기술 채택에 필수적인 나노기술 지식·정보교류, 상호네트워킹 등 나노-수요기업 간 협력기반이 취약한데 따른 것으로 풀이된다.

나노기업은 소재기업이 50% 정도 차지하고, 일반 제조업에 비해 원료나 중간재 생산비중이 높아 기업 간 교류 및 협력 네트워킹이 중요하지만 우수 나노기술의 사업화 촉진 시스템이 부족하며, 기술력을 갖춘 유망 중소기업의 글로벌 기업화를 위한 종합적·체계적 지원이 미흡하다.

여기에 나노기업의 85～90%를 차지하는 중소기업의 경우 타산업과의 융합 비즈니스 모델 창출 경험, 수출 및 마케팅 역량, 자본력 등이 부족한 점도 한 몫 한다.

본격적인 나노융합시장 창출을 위해 기업 간, 산업간 협력 기회를 확대하고, 사업화 및 기업성장 촉진을 위한 체계적인 지원시책 마련이 시급하다.

환경과 안전 이슈로 부상

나노물질의 환경·보건·안전(EHS)에 대한 우려가 글로벌 이슈로 등장함에 따라 나노제품에 대한 부정적 시각이 일부 존재한다.

미국, EU 등은 나노물질 제조·판매 시 사전심사제 또는 등록제를 시행함으로써 우리 기업의 수출시 무역장벽으로 작용할 우려가 높다.

국내에서도 상당수 나노제품이 유통되고 있음에 따라 이에 대한 관리 및 정보제공 필요성 요구가 증대되고 있다.

한국소비자원은 나노제품의 잠재적 위험에 대한 안전장치 확보 및 소비자 선택권 보장을 위해 ‘나노제품 표시제도’ 도입을 주장하고 있다.

이를 해소하기 위해선 나노물질·제품의 안전성을 확보해 나가는 한편, 나노에 대한 일반인들의 이해도와 친밀감을 높여 사회적 수용성을 제고할 필요가 있다.

나노융합산업 발전의 기반이 되는 우수 인력, 효율적인 인프라 활용 등이 미흡한 점을 감안, 법적 기반 및 지원체계 정립도 요구된다.

기초·연구 인력은 늘고 있으나, 산업현장에서 요구하는 실무형 우수인력과 나노융합을 선도할 창의적 고급인력 역시 부족하고 나노기업의 직원 채용율(‘11) 역시 60% 수준에 그치는 등 자질부족, 지원자 미달 등도 발전을 어렵게 하는 대목이다.

이미 구축된 나노 인프라 기관의 보유 장비·설비 수준에 비해, 활용·운영의 효율성이 미흡함을 단적으로 보여주는 대목이다.



전 산업과 융합·혁신하는 나노(Promoting Nano Business)

정부 R&D 등을 통해 얻어진 유망 나노기술의 상용화를 촉진하고, 수요기업 연계형 R&BD 확대를 통해 종합적 나노융합 상용화 R&BD 프로그램이 운영 될 경우 세계시장점유율 3위 이내, 10% 이상, 수출 1천만 불 이상 점쳐지고 있다.

정부는 기존 주력산업과 나노기술의 융합·사업화 촉진을 위해 산업별 ‘나노융합 혁신 컨소시엄’(가칭) 지정·운영과 나노기술 채용 수요기업, 복수 나노기업의 컨소시엄 형태로 구성·운영한 뒤 정부는 참여 중소기업의 R&D 지원을, 수요기업은 개발 결과물의 시범 적용 및 검증을 담당할 것이라고 밝혔다.

또한 나노기술 채용수요 및 파급효과가 큰 자동차 등의 산업분야에서 시범운영하고, 이후 에너지, 바이오, 디스플레이 등 주요 산업으로 확대될 전망이다.

우수 나노기술·제품의 사업화 촉진을 위해 나노기업-수요기업 간 교류·협력 기회를 확대하고, 사업화 단계별 맞춤형 지원도 추진키로 했다.

나노비즈포럼, 기존 주력산업의 협·단체와 네트워킹(협력 MOU) 등을 통해 나노-수요기업 간 연계 및 협력을 활성화하고 우수기술 발굴 및 기업매칭, 시제품제작 및 성능평가, 사업모델 수립 및 컨설팅, 마케팅 등 사업화 단계별 체계적·종합적 지원을 아끼지 않기로 했다.
기술이전전담조직(TLO)과 창의자본 등을 활용해 기 확보한 우수 나노기술의 이전 및 사업화를 촉진하고 ‘나노융합 공공연구기관 협의회’(가칭) 등을 통해 기술이전·사업화 촉진을 위한 연구기관간 협력방안도 마련할 것으로 보인다.

나노전문기업과 나노융합 사업화 기업에 전문적으로 투자하는 나노펀드 조성, 벤처캐피탈 등 민간 투자 활성화 유도에도 심혈을 기울일 방침이다.

실제로 러시아에 투자하는 한국 나노기업에 투자하기 위해 한(KIAT)·러(RUSNANO사) 공동으로 720억 원 규모의 나노펀드(신성장동력펀드) 조성한 바 있다.

나노융합을 확산하기 위한 지역 거점 육성

전국 6개 지역에 구축된 나노인프라기관(나노팹센터)을 지방 중소·중견기업의 애로해결 및 사업화 지원센터로 활용 및 육성된다.

나노인프라기관을 테스트베드로 해 유망 중소·중견기업 우수기술의 상용화 R&D, 시작품 제작, 성능시험 및 인증 등을 지원하는 것이다.

급증하는 지방 중소기업의 상용화 R&D 및 장비이용 수요 충족을 위해 ‘나노융합 상용화 플랫폼 활용사업’ 예산 및 지원기업 대폭 확대도 예상된다.

나노인프라기관의 주력분야 및 광역선도사업 등을 고려한 R&D 및 시제품제작 지원 등을 통해 지역 중소기업의 나노기술 채용 및 나노융합 확산 추진이 이루어 질 예정이다.

나노기술 기반의 혁신적·와해적(disruptive) 제품 개발을 위한 전주기 R&D 추진 및 이를 통한 신산업 창출 도모는 물론 기존 소재·부품의 기술적 한계를 극복한 나노 신소재 개발을 통해 에너지·자원 등 국가적 아젠다 해결에 일조할 것으로 기대된다.

글로벌 ‘나노 자이언트’ 육성

성장 잠재력을 갖춘 나노분야 우수 중소·중견기업을 나노전문기업으로 지정하고 글로벌 강소기업화가 지원된다.

‘산업융합촉진법’상의 ‘산업융합 선도기업’ 등으로 지정 검토하고 ‘20년 20개 이상의 ‘나노 자이언트’ 육성을 목표로 R&D, 사업화 컨설팅, 기술 및 인력 지원, 국내외 마케팅 등을 종합적으로 지원한다는 방침을 세워 둔 상태다.

KOTRA 등 해외진출지원기관과 연계해 우수 나노기술 보유국과 기술협력·이전 및 인력교류 등을 위한 협력 네트워크 역시 구축된다.

아울러 글로벌 나노융합산업을 선도할 수 있도록 전문기술과 비즈니스 분석능력을 동시에 갖춘 창의적 나노융합 핵심리더(NT-Midas) 양성에도 주안점을 두기로 했다.

공학·인문·경영 등 다학제 교육, 실제 프로젝트 중심 강의, 산학협력과 고용연계 강화 등 특화된 교육과정을 운영하고 산업체 수요 지향적 현장기술인력 양성을 위해 국가 나노인프라기관을 ‘나노융합 실용화 아카데미’로 지정·운영된다.

현재 6개 광역시·도에서 연 320명 규모로 양성중이나 기업수요가 높은 부산·경남 등으로 지역을 확대하고, 교육인원도 지속 확대될 것으로 예고되고 있다.

생활 속에 스며드는 나노(Pbiquitous Nano Life)

현재 은나노, TiO2, CNT 등 널리 사용되는 나노소재에 대한 안전성 측정·평가방법 개발을 위한 R&D 및 시범사업이 추진 중이며 나노제품의 안전성 평가·인증, 기업지원, 국제협력을 위한 나노제품 안전성 센터를 구축·운영한다.

나노융합 사업화 전 단계에 걸쳐 나노-수요기업 간, 대-중소기업간 비즈니스 협력 모델을 구축하고, 나노비즈포럼 등을 통해 전방위 확산에 주력하는 양상이다.

우수 협력 모델에 대해서는 R&D 가점 부여 등을 통해 기술개발을 우선 지원하고, 우수 성과사례는 포상 추진도 병행한다는 전략이다.

정부는 나노융합 분야 특허, 통계, 기술, 시장 동향 등 최신 정보를 제공·공유하는 나노융합 지식인프라를 구축해 나노기술의 산업화를 촉진시킨다는 계획이다.

본격적인 나노융합 산업화에 대응해 선제적인 ‘IP 확보 및 대응 전략’을 마련해 놓은 상태다. 특히 나노기반기술을 활용하고 안전성 이슈 대응을 위한 법률 제정 검토도 고려 중 이다.

나노 안전성 이슈 제기에 선제적으로 대비하고 나노융합산업의 위축 방지를 위해 ‘나노기반 기술의 활용 촉진 및 나노제품 안전에 관한 법률’(가칭)을 제정 검토하고 있고 전 산업에 적용되는 기반기술인 나노기술의 활용에 초점을 맞추되, 안전규제는 입증된 위험에 한해 최소화한다는 복안이다.