삼성경연,민관 협력체제로 6대 미래기술 개발해야

미래를 주도할 기술개발에 대한 중요성이 확대되고 있는 가운데, 사회가 발달하면서 국가의 부와 미래는 자본과 노동보다는 얼마나 혁신적인 기술을 보유하고 있는가에 의해 좌우되고 있다. 과거 한국경제는 정부의 기술개발 지원 등에 힘입어 조선·자동차 및 IT 등 주력산업을 탄생시켰다. 외환위기 이후에도 새로운 정부가 출범할 때마다 신성장동력 육성을 위해 국가 차원의 대형 R&D 사업들이 진행되었으나, 기업이 강점을 가지고 있는 분야까지도 정부가 기술개발을 주도해 민간의 참여도는 낮은 실정이었다. 이와 관련, 삼성경제연구소는 정부가 R&D 투자 재원의 실효성을 극대화하기 위한 대전제는 민간기업이 강점을 갖는 분야는 민간부문에 맡겨두고 다만 경쟁력 강화를 위해 세금 감면·산학협력강화 등 간접적인 지원을 해야 한다고 밝혔다. 그러나 삼성경제연구소는 미래 유망분야이나 민간기업이 독자적으로 하기에 리스크가 너무 큰 분야는 국가가 직접 주도해 토양을 조성하고 싹을 키운 다음 민간부문으로 이양해 사업화로 연결시키는 전략이 필요하다고 주장했다. 삼성경제연구소는 이러한 전제 아래 미국·일본·한국 등의 중점 육성기술군을 모집단으로 하고 미래 시장성, 산업간 파급효과 및 기업역량등을 기준으로 해 국가가 주도해야 할 6대 미래기술을 선정했다.

■지능형 인프라 ‘지능형 인프라’란 센서·통신·자동제어 등 정보기술을 이용함으로써 효율적으로 관리되는 전력·교통·물류·상하수도 등의 사회 인프라를 의미하고 있다. 무선 센서 네트워크를 활용해 사회 인프라의 제반 상황을 실시간으로 모니터링하고 관리 및 운영을 최적화해야 한다. 피크타임에 집중되는 사회 인프라 수요를 적절하게 분산시킬 경우 인프라 건설·운영비용 절감은 물론 사용자의 만족도도 제고할 수 있다. 한국의 경우 지능형 전력 시스템을 개발해 사용할 경우 전력비용 절감 및 품질개선 등 연간 7,500억 원 이상의 사회적 이득이 발생한다. 미국도 지능형 전력 시스템을 지난 2006년부터 적용하여 향후 20년간 800억 달러의 이득이 발생하는 것으로 추산되고 있다. 지능형 인프라는 수출산업으로도 육성이 가능해 지능형 기술을 적용한 신대중교통수단과 분산형 에너지 인프라 등은 잠재적 개발수요가 큰 BRICs 등의 신흥시장으로 수출이 가능하다. 지능형 전력 시스템의 도입은 전력의 효율적 사용과 더불어 관련 산업에 수요창출 등 새로운 발전의 기회를 제공하고 있다. 전력 인프라뿐 아니라 모든 전자제품에도 IT 기술이 함께 적용되어야 하므로 전자·전기산업 전반의 표준화가 필요하다. 또 교통·물류 등에서 발생하는 막대한 사회적 비용을 경감하기 위해서는 ‘지능형 교통 시스템’의 도입이 필요하다. ■바이오 제약 기존의 제약처럼 화학합성 방식이 아니라 생명체를 이용해 약을 만드는 기술로, 바이오 신약과 바이오 치료 분야로 대별되고 있다. 바이오 신약은 단백질을 추출·배양해 주사제처럼 제품화한 것이며, 바이오 치료는 세포·유전자·바이오 장기들을 체외에서 배양해 비정상적인 부분을 대체하는 방법이다. 바이오 제약은 난치병 정복 등 보건·의료의 질 향상에 필수적이면서 신시장 창출 가능성도 매우 큰 편이다. 10년 내 유전자 4만여 종의 기능이 규명될 전망이며, 뇌신경질환·암 등 난치병을 정복하는데 필요불가결하다. 이에 따라 2012년 약 2,900억 달러의 거대시장을 형성할 것으로 전망되고 있다. 바이오 치료는 기존의 약물이나 수술로는 치료할 수 없는 난치병까지도 치료할 수 있는 잠재력을 갖고 있다는 평가를 받고 있다. 한국의 경우 이미 상용화가 진전된 단백질 신약 분야는 부진한 반면, 초기단계인 바이오 치료의 경우 상대적으로 연구성과가 좋아 지속적인 R&D 투자가 뒷받침되면 좋은 성과를 기대할 수 있다.

■청정 에너지 석유의 자원고갈, 원자력의 방사성 폐기물 위험 등으로 인해 핵융합, 수소 에너지, 우주 태양광 발전 등 무한·무해·무취적 특성을 가지는 청정 에너지가 미래에너지원으로 주목받고 있다. 핵융합의 경우 고도의 극한기술을 활용한 인공태양 에너지 이며, 수소 에너지는 수소를 다양한 방식으로 제조·저장한 후 이를 연료전지의 에너지로 사용해 발전·발연하고 있다. 또 우주 태양광 발전은 우주에서 태양광을 이용해 발전한 후 이를 무선전송 방식을 통해 지구로 전송된다. 이에 따라 청정에너지는 기술개발 초기단계로 국가가 장기적으로 지원해야 하나 상용화될 경우 글로벌 시장이 형성되고 에너지 주권 확보도 가능하다. 청정 에너지는 상용화까지 30~40년이 소요될 정도로 국가차원의 지속적인 R&D 투자가 요구되는 분야다. 한국은 에너지를 전량 수입할 정도로 에너지 안보력이 극히 취약한 수준이다. 향후 화력·원자력발전을 대체할 ‘핵융합’발전은 선진국과 기술격차가 작아 상용화가 될 경우 시장 주도권 확보가 가능하다. 한국은 2006년부터 미국 등 6개국과 공동으로 핵융합로 개발사업을 추진하는 한편, 차세대초전도 핵융합 연구장치 등 독자적 연구기반도 구비하고 있다. 이에 따라 상용화가 기대되는 2050년 이후 핵융합 발전은 화력·원자력 발전 중 약 30%를 대체할 것으로 기대되고 있다. 지구상에 가장 풍부하게 존재하는 무한청정 에너지인 ‘수소 에너지’는 한국에서 수송용 연료인 석유 의존도를 해소하기 위한 유일한 대안으로 2040년 경 연료전지차 판매비중이 90%에 달하는 수소경제가 실현될 것으로 전망된다. ■군 무인화 군 무인화 기술이란 ‘전투 효율성 증대’및 ‘전투병의 인명손실 최소화’를 목적으로 인력을 대체할 수 있는 군사용 로봇을 개발하는 기술을 의미한다. 활동영역에 따라서 무인 항공기·무인 차량·무인 잠수정으로 구분하고 이들을 연결하는 네트워크 기술도 포함된다. 첨단기술의 집합체라 불리는 군 무인화는 국가안보에 중요할 뿐 아니라 첨단기술의 성숙도를 높이고 기업의 참여를 유도하는 초기시장의 역할도 충실하게 수행한다. 미국에선 2004년 ‘TechMatch’시스템을 설립한 이래 2008년 2월 현재 말라리아 치료제·박막 태양광 전지·나노 섬유 등 135건의 첨단기술을 민간에 이전해 상업화했다. 한국도 군 무인화 기술에 대한 투자확대를 통해 일차적으로 로봇 산업 및 항공산업 발전의 기틀을 마련할 필요가 있다. 무인차량은 서비스 로봇을 비롯해 차세대 자동차 등에 폭넓게 활용되고 있다. 서비스 로봇은 2020년에 710억 달러 규모의 시장이 형성될 전망이지만, 아직은 시장이 초기 단계로 리스크가 커서 정부가 무인차량에 대한 투자 등을 통해 적극적으로 시장조성에 나설 필요가 있다. 무인항공기는 항공우주산업의 기반을 마련할 수 있는 Test-Bed 역할을 한다. 특히 천백 억달러에 달할 것으로 예상되는 소형항공기 시장은 브라질·캐나다 및 중국 등이 각축 중이어서 국내기업도 진입이 가능하다. ■나노 소재 원자·분자의 입자 하나하나를 조작해 소재를 만드는 나노 소재 기술은 입자의 지름이 나노미터 이하인 원자나 분자 수준에서 물질을 조작해 흔히 나타나지 않는 다양한 특성을 지닌 물질을 생산하는 기술로, 주성분에 따라 유기소재·금속성 소재·무기소재등으로 구분되고 전자·바이오·환경·에너지·화학 및 식품 등 다양한 산업에 서 활용된다. 향후 한국 산업의 기술적 진보는 나노 소재의 혁신을 통해 가능하다. 순수 나노 소재의 시장규모는 2010년 42억 달러이며, 나노 소재가 일부 포함된 제품시장 규모가 2010년에는 약 5천억 달러로 추산될 정도로 나노 소재의 활용 없이는 경쟁력 확보가 불가능한 상태다. 나노 소재 관련 기술경쟁에서 뒤처질 경우, 한국의 제조업이 일본의 소재산업에 의존하는 현상이 더욱 심화될 우려가 있다. 탄소 나노 소재는 기존 소재보다 전기·기계적 물성이 뛰어나고 산업적 응용 가능성이 가장 넓은 유기소재다. 또 ‘지능형 나노 소재’는 레고 블럭처럼 원자를 조립해 만든 맞춤형 소재로, 현재 대학의 기초연구 중심에 머물고 있어 이를 실용화로 연결시키려면 국가주도의 기술투자가 필요하다. ■인지과학 인지과학은 인간이나 동물의 인지과정을 규명하고 이를 각종 인공물 개발에 적용하는 기술분야다. 자체 시장규모는 크지 않지만, 산업간 파급효과가 워낙 크고 기업이 독자적으로 기술개발이 어려운 분야이기 때문에 국가차원의 지원과 육성이 필요하다. IT·자동차·의료·로봇과 항공 등 대다수 산업에 활용되어 소프트 경쟁력을 제고하고 다양한 비즈니스 기회를 창출하고 있다. 장기적 시각에서 기초연구가 필요하고 인문학·의학·공학 등 여러 분야가 학제적으로 연계되어 있어 민간보다 정부의 역할이 중요하다. 한국도 뇌연구의 기반이 되는 뇌영상 시스템 분야에서 세계적인 기술력을 보유하고 있어 잠재력이 큰 편이다. 인공지능 및 인간형 로봇은 국가간 기술격차가 크지 않아 조기에 투자를 확대할 경우 경쟁우위 확보가 가능하다.