IT 융합 광기술 연구 동향

Kosen Report

글: 이상배 / 주관연구책임자
한국과학기술연구원
자료제공: KOSEN(한민족과학 기술자 네트워크)
www.kosen21.org



정부는 차세대 신성장동력을 육성하기 위해 2008년도에 뉴 IT(New IT) 전략을 발표하였다. 즉 IT 융합기술 개발을 통해 신성장동력 산업 육성을 촉진하기 위한 정부정책의 핵심은 한국의 고도화된 통신 인프라를 기반으로 전 산업 분야에 접목함으로써 기존의 산업을 고도화하고 나아가 새로운 산업 분야를 창조할 수 있는 원동력을 창출하고자 하는 노력이다. 특히 정부는 전 산업에 IT를 융합해 활용하는 IT 융합 선도국가로 발전시키기 위해 주력 산업과 IT 융합의 촉진, 산업의 IT 활용 촉진, IT를 활용한 서비스 산업 강화, 융합촉매로서 SW 활용 확대를 실행전략으로 추진하였다. 이에 따라 제조업의 성장성을 강화하고, SW 수출 확대와 전 산업의 생산성 향상에 기여해 궁극적으로 2012년에는 국내생산 1조 원 이상, IT 융합산업 10개를 창출하고자 목표를 설정하였다. 본 조사 사업에서는 현 국내에서 설정된 IT 융합 기술에 대한 선진국의 기획 및 연구 동향을 조사하였다.

 


IT 융합 광기술의 개요

지난 20년간 전 세계적으로 정보통신 산업은 비약적인 발전을 해왔고 타 산업에도 많은 영향을 미쳤다. 특히 우리나라 정보통신산업은 지난 IMF 위기를 벗어나는데 가장 큰 기여를 했으며, 그 이후에도 지속적인 성장과 함께 전체 산업 규모 면에서 GDP의 17%를 넘어서며 막강한 내수 기반을 유지하고 있다. 최근 정보통신 기술은 더욱 발전해 IPTV 서비스 상용화 및 인터넷 전화의 보급도 확대되고 있다. IPTV 상용화는 장비업체, 콘텐츠 산업뿐 아니라 이를 활용한 홈쇼핑, 홈뱅킹을 통한 신규수요 창출, 교육 콘텐츠를 활용한 사교육비 절감 등 파급효과가 클 것으로 기대된다. 그러나 한편으로는 정보통신산업이 향후에도 지속적으로 성장 가능한가에 대해서는 산업계 및 학계에서 확신하지 못하고 있는 것도 사실이다. 이는 정보통신 자체만으로는 수요가 제한되어 있으며 산업발전 단계에서 나타나는 S 자 곡선의 성숙단계에 도달했다는 구조적인 측면에서 논리적 근거를 찾아볼 수 있다. 이런 문제점 해결책의 하나로 제시되는 것이 정보통신 기반의 융합기술의 개발과 시장 도입을 통한 산업의 외연 확장이다. 최근의 통방융합이나 텔레매틱스 등 IT 산업과 기존의 산업이 융합하여 새로운 블루오션을 창출하고 있는 것은 좋은 예라고 할 수 있다.
본 보고서에서는 향후 우리나라 정보통신 산업의 지속적인 성장성 확보를 위한 방안으로써 IT 기술이 BT(Bio Technology: 생명공학분야, 의료, 유전공학, 바이오 장기, 신약 개발 등), CT(Culture Technology: 문화컨텐츠, 주거생활, 디지털 미디어, 가상현실, 지식기반 기술 등), ET(Environmental Technology: 환경 및 에너지 개발), NT(Nano Technology:나노, 신소재.구조체/공정 및 정보저장 기술 등), ST(Space Technology:항공우주기술, 기상조절, 자동항법, 자동차, 국방 등) 분야 등과 융합되어 제공할 수 있는 새로운 서비스들의 융합기술 동향 및 기술 경제적으로 발전해가는 방향을 분석하고, 향후 수요가 높을 것으로 예상되는 핵심 융합 기술에 대한 검토를 하고자 한다.

주요국의 광관련(IT 기반) 융합기술 지원정책

미국의 융합기술 정책 동향
미국은 이미 1990년대 중반부터 급속히 발전한 IT, BT와 함께 NT 분야를 차세 핵심기술로 선정하여 육성해 오고 있음. 2000년대 들어 NT분야의 중요성을 깨닫고 NT 발전전략을 대통령산하 국가과학기술위원회(National Science and Technology Council)에서 NNI(National Nanotechnology Initiative) 프로그램을 추진하고 있다. 융합기술은 미국과학재단(NSF)이 주도한 NBIC(Nano-Bio-Information- Cognitive Science) 기술융합 연구로부터 시작되었으며(NSF, June 2002), 특히 미국은 NBIC 융합기술에서 인지과학(cognitive science)을 포함하여 새로운 과학영역을 개척해 나가고 있다. 여기서 융합기술은 NT, BT, IT에 CS(인지과학)가 추가된 4가지 기술 간에 이루어지는 상승적인 결합을 통해 시너지를 창출하는 것으로 정의하고 있다. 또한 이를 NBIC 융합 위주의 한정된 범위를 설정하여 연구개발 활동을 추진하고 있다. 그러나 최근에는 재료, 에너지, 환경 등 NBIC 이외에도 다양한 기술 분야의 융합 관련된 연구를 시도함으로써 점차 융합기술의 범위를 넓혀나가고 있다.
미국의 기술융합 정책은 이를 통해 인간의 정신적, 신체적, 사회적 능력을 향상시키고, 인간의 삶의 질 향상에 기여하는 것을 목적으로 하고 있음. 또한 이러한 NBIC 융합기술은 과학과 기술간, 기술과 기술간의 융합에 의한 사회적 변화와 교육적 변화를 주된 내용으로 하고 있다. 미국은 NBIC 융합기술 연구와 함께 RAND 연구소의 보고서(RAND, 2006)를 통해 미국 에너지성의 후원으로 미래 중요한 기술변화는 바이오기술, 나노기술, 재료기술, 정보기술 분야의 융합이라고 강조하고 있다. 이를 통해 세계는 미래에 계속될 융합기술혁명 한가운데 있으며, 기술 혁명은 각국마다 다르게 나타날 것임을 강조하고 있다. 특히 미국의 NBIC 연구에서는 NBIC 사면체를 통해 각각의 두 가지 기술영역을 융합시킨 선의 관계뿐만이 아니라, 3가지 기술 영역을 융합시킨 면, 그리고 모든 기술 영역을 융합시킨 입체로서의 사고방식이 중요함을 강조하고 있다.
미국의 융합기술산업 발전정책은 정부주도형 연구개발에 바탕을 두고 실시하고 있음. 특히 주된 역할을 하는 기관은 미국 과학재단(NSF)이고, 국가기관인 NASA, DOD, DOE, DARPA 등이 연구개발 지원정책의 주축을 이루고 있음. 각각의 국가 기관은 대학 등에 부설 연구센터 등을 설립하고 지원하는 등 학제간의 연구를 중시하고 있다. 또한 미국의 융합기술 연구는 나노기술의 출구로서 바이오와 정보기술의 조합 및 융합을 추구한다는 특징이 있음. 실제 융합기술 육성정책의 근간은 나노기술 육성에서 비롯되었다는 점에서, 융합기술의 중심에 나노기술이 자리 잡고 있음을 알 수 있음. 이러한 나노기술 목표를 달성하기 위해 나노기술과 다른 기술을 융합하고, 그 시너지적인 접근방식으로서 NBIC를 채택하고 있는 것이다. 이를 위해 미국은 나노기술 연구기반 시설, 인재육성 등의 인프라 구축과 연구개발 결과의 기술사업화 촉진 등을 추진하는 등 적극적인 정책 지원을 전개하고 있고, 이를 바탕으로 세계에서 가장 활발한 연구개발을 진행하고 있다. 구체적으로 살펴보면, 다양한 정부의 지원정책 수립, 막대한 R&D 투자, 관련 컨퍼런스 개최, 기술융합 프로젝트 실시, 융합기술 인재육성, 연구센터 설립 등 다양한 활동을 추진하고 있음. 물론 공공기관뿐만이 아니라 IBM, HP, Intel, GE 등의 민간 기업에서도 융합산업 진출을 서두르고 있으며, 미국에서 실시한 대표적인 융합기술 프로그램으로 2004년에 실시한 'Vision for 2020: Regenerative medicine'이 있다. 이는 6개의 정부기관(NIH, FDA, DOD, NASA, DOC, NSF)이 워킹그룹을 형성하여 진행되었으며, 나노기술, 바이오 기술, 정보통신기술 및 인지과학 기술의 결합을 다루고 있다. 인재육성 프로그램의 경우 융합기술 인재를 육성하기 위한 하나의 방편으로 대학원 과정의 융합교육을 실시하고 있음. 그 좋은 예로 NSF가 실시하는 대학원 통합교육 연구지원(IGERT, Integrative Graduate Education and Research Traineeship) 프로그램이 있다. 이는 미국국적을 가진 대학원생들만을 대상으로 하는 프로그램으로, 학제간 연구와 교육을 진흥하기 위해 매년 집중적인 투자를 계속해 왔음. IGERT 프로그램은 한 마디로 다방면에 능하고 교육을 잘 받은 우수한 박사를 길러내는 인력양성 프로그램이 있다. 융합기술연구센터도 설립하여 운영하고 있음. 정부기관의 지원을 통해 대학에 연구센터 등을 설립함으로써 융합기술 개발을 촉진해 오고 있음. 예를 들어 연구센터는 실리콘밸리 지역을 중심으로 NBIT 연구의 산-학-연 네트워크 및 컨퍼런스 인프라 형성, 공동연구 등을 실시함으로써 융합기술 연구 확장에 큰 역할을 해 왔다.
UC 버클리에 있는 CITRIS(Center for Information Technology Research in the Interest of Society)는 바이오 엔지니어링, 바이오 인포매틱스 등 IT의 여러 분야에 초점을 둔 융합기술을 연구하는 과학기술 센터로 HP, SUN, Agilent, Intel, IBM 등 유수 기업들이 CITRIS와 사업 파트너로서 참여하여 개발을 촉진하고 있다. 이와 같이 미국에서 NBIC 융합기술 연구를 국가 정책에 적극 반영하여 본격화한 이후, 유럽, 캐나다, 일본, 한국 등에서도 이에 영향을 받아 관련 연구가 시작되었다.

표 1. 미국의 주요 연구개발 분야

표 2. 미국의 융합기술 개발 동향

일본의 융합기술 정책 동향
일본의 경우 융합기술에 대해 명확하게 정책을 수립하거나 기술개발 분야를 선정하고, 융합기술의 범위를 범국가적인 차원에서 명시한 정책은 아직 없는 상황이며, 특히 광융합기술 분야의 정책은 더 더욱 찾아볼 수가 없는 상황임. 다만 그동안 정부 차원에서 추진해온 육성정책, 특히 기술개발 정책에 광의의 융합기술 개념을 추가한 형태로 진행되고 있다. 
일본의 융합기술 정책 특징은 우선 별도의 전략계획을 수립하지 않고 전반적인 기술개발 분야에 융합기술이 내재되어 있다는 점임. 특히 2000년대 초반부터 4년마다 실시되고 있는 과학기술기본 계획에서 융합부문에 대한 내용을 포함시켜 지속적으로 연구개발 활동을 실시해온 상태이다. 융합의 핵심 분야로 다루어지고 있는 분야는 라이프사이언스(BT), 정보통신(IT), 나노소재(NT), 환경(ET) 분야임.  일본은 핵심기술의 육성을 위해 2000년부터 총리 주재 과학기술회의에서 생명과학, 정보통신, 나노기술, 환경 등을 4대 집중 연구분야로 선정하고 적극적인 지원을 해오고 있다.  구체적으로 살펴보면, 일본 정부는 「제2차 과학기술기본계획(2001∼2006)」에서 IT, BT, NT, ET를 4대 전략분야로 선정하여 엄청난 연구개발을 투자하고 있고, 제3차에서도 계속 이어지고 있다.
2004년부터 "포커스 21" 프로젝트를 통해 4T 실용화 및 사업화를 추진하여 왔으며, 더욱이 "Made in Japan" 부활을 위한 「신산업 창조전략」 수립(2004)을 통해 연료전지, 환경·에너지, 정보가전, 로봇, 콘텐츠, 헬스케어, 비즈니스지원 서비스 등 융합 신산업을 포함한 7대 전략산업 육성 정책을 전개하고 있으며, 특히 '제3차 과학기술기본계획', '이노베이션25' 등 국가전체의 과학기술정책 방향에 근간을 이루는 국가차원의 계획 및 장기전략 등에 부분적으로 융합영역의 기술개발 정책이 수립되어 있다. 이는 일본 정부가 추진한 범정부 차원의 융합신산업 정책으로, IT, BT, NT 등 신기술 융합혁신을 통해 7대 신성장 산업을 집중 지원하고 있음. 이러한 정책을 기반으로 2004년 융합기술 관련 프로젝트에 예산이 집중 투입되기 시작하였다. Focus21(2004) 전략의 경우는 경제산업성이 중심이 되어 4대 중점분야인 정보통신분야(IT), 라이프사이언스 분야(BT), 환경 분야(ET), 나노테크놀로지 및 재료 분야(NT)의 기술 중에서 단기간에 실용화가 가능한 기술 위주의 개발전략을 수립한 것이다.
또한 종합과학기술회의 및 문부과학성은 융합기술지원 시책을 추진해 나가고 있으며, 또한 경제산업성은 산업기술 개발관점에서 융합기술 영역과 관련된 기술개발 지원 시책을 추진하고 있다. 문부과학성에서는 과학기술기본계획에 따라 2006년부터 "첨단융합영역 이노베이션 창출거점 형성사업"을 중심으로 융합기술 분야의 기술개발, 인재육성, 사업화가 종합적으로 이루어지는 거점형성을 지원하고 있으며, 경제산업성은 산업기술개발 지원과 관련된 융합기술개발을 지원하기 위한 다양한 시책을 실시하고 있음. 특히 기술전략맵 작성의 보완과 구체화를 통해 지원의 실효성 제고를 도모하고 있다. 예를 들어 경제산업성은 '이노베이션 프로그램'을 설정하여 동 부처 내의 연구사업의 체계화를 도모하고 있음. 동 프로그램 하에서 진행되고 있는 연구개발 프로젝트는 융합영역의 기술개발을 명확히 설정하고 있으며, 대부분의 경우 연구개발 내용에 기술융합 영역을 포함하고 있다. 이노베이션 프로그램에서 융합관련 융합기술 관련 내용이 보다 명확하게 나타나 있는 사업으로는 '타분야 융합형 차세대 디바이스 제조기술 개발 프로젝트', '신에너지 기술연구개발(바이오매스 에너지 등 고효율 전환 기술개발)', '절약형·환경조화형 물순환 프로젝트' 등을 들 수 있다.

표 3. 일본의 주요 연구개발 분야

표 4. 일본의 융합 기술개발 동향

표 5. 일본 경제산업성의 융합기술관련 사업(예시)

유럽의 융합기술 정책 동향
유럽에서 융합기술은 기본적인 NBIT와 함께 인지과학, 환경과학, 시스템 이론, 사회과학, 철학, 경제학, 법학 등을 포함한 폭 넓은 영역을 다루고 있고, 이를 통해 최종적으로 유럽 통합적인 지식사회를 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 융합기술은 각 기술 분야의 특징이 타 기술 분야의 가능성을 상승시키기 위한 목적의 수단이 된다고 함. 예를 들어, 나노기술은 하드웨어관련 공학 문제를 해결하고, 바이오 기술은 분자나 유전자 조직의 물질적 기초를 추적할 수 있는 생체의 구조를 분석해주고, IT 기술은 다양한 정보처리 방법으로 신기술의 개척 기능성을 제공한다.
유럽은 21세기 유럽 사회의 미래상 정립과 경쟁력 확보를 위해 포괄적인 융합기술을 제안하였고, 유럽 고유의 융합기술 접근 방법을 마련하였다. 유럽의 융합기술 연구는 연구 초기단계부터 생산적인 동시에 위험성을 내포하고 있음을 강조하며, 윤리원칙 및 실행 가능한 규제 준비를 위한 건강, 안전, 환경위험에 대한 과학적인 연구 필요성도 강조하여 긍정적인 면과 부정적인 면을 고려하여 추진하고 있다. EU의 융합연구는 CTEKS(Converging Technologies for the European Knowledge Society)의 주장에서 비롯되었음. 미국의 융합산업 관련정책에 자극받아, 이와 비슷하게 미래기술 예측그룹 연구프로젝트의 일환으로서 EU 최고집행기구인 유럽위원회(EC)가 미래기술예측위원회를 구성하였고, 그 결과 CTEKS가 탄생하게 되었고, 이 위원회는 2004년 보고서(EU, 2004)를 통해 IT·BT·NT의 융합을 비롯하여 인지과학과 인문사회과학을 광범위하게 추가한 형태를 나타내고 있다.
CTEKS는 유럽을 세계에서 가장 역동적이고 경쟁력 있는 지식기반 경제로 만들자는 목표를 내세우고, 의료보건, 바이오, 정보통신, 나노 및 소재, 에너지, 환경 및 기후변화, 운송 및 항공기술, 사회경제학 및 인문학, 우주 및 보안기술 등의 중점분야에 대한 연구를 진행하고 있다. 이는 유럽위원회(EC)의 제6차 프레임워크 프로그램(FP6 : Framework Program)에서 종합적인 융합기술의 지원정책을 전개하였음. 유럽의 융합기술개발 활동은 앞으로도 계속되어 FP7에도 융합기술 추진과 사회적용 등에 대한 연구를 진행하고 있다. 기술융합의 대표적인 연구개발 프로젝트로는 "Knowledge NBIC project"가 있음. 이 프로젝트는 2006년부터 시작된 FP6의 지원으로 추진되고 있음. 프로젝트의 주요 활동은 NBIC 영역에서 나타난 지식 및 사회적인 문제에 대한 연구수행, 지식 생산물의 패턴 및 실질적, 잠재적인 사회적용 사례에 대한 검토 등이다. 또한 EU는 과학기술정책 관련프로그램 중 하나인 NEST(New and Emerging Science and Technology)를 통해 인문사회와 자연과학의 융합 프로그램을 연구개발 기획하고 있음. NEST도 역시 FP6의 하나로 추진되어, 성장 잠재적인 새로운 연구영역을 지원하기 위해 만들어진 프로그램이다. 여기서 인지과학, 인공지능, 마음의 철학, 유전자학, 동물 및 인간 행태학, 문화사회학 등의 학제융합적인 연구로 이루어졌음. 이러한 연구들은 유럽이 강조하는 융합기술과 함께 자연과학, 사회과학, 기계공학 등의 전반적인 융합을 다루고 있다.

표 6. EU의 중점기술 연구개발 분야

표 7. 유럽의 융합 기술개발동향

표 8. 주요국의 융합기술정책 중점 분야

시사점

각국 융합정책의 핵심은 기술의 융합정책 영역이며, 기술융합의 R&D를  집중적으로 육성하고 있는 것이 공통적인 특징임. 특히 IT, BT, NT, MT 분야의 각각 개별적으로 급속히 발전함에 따라, 이들 상호간의 융합화 기술을 더욱 빠르게 발전시키기 위해 노력하고 있다. 각국은 공통적으로 이들 융합 기술을 이미 막대한 경제적 기회창출과 함께 의료복지, 환경, 에너지 등 21세기 인류난제 해결의 핵심 기술로 기대하고, 이에 대응하여 각국 정부는 적극적으로 육성정책을 전개하고 있으며, 미국, 일본, 유럽 등의 주요 선진국에서는 융합기술 분야를 향후 중점적으로 추진해야 할 고부가가치 첨단기술로 인식하고, 국가적인 차원에서 본격적인 육성 전략을 추진하고 있다.
미국은 융합기술을 인간의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 기술로 인식하고 연구개발에 집중하고 있음. 유럽은 미국의 융합기술(NBIC)에 인문사회과학의 범위까지 포함하여 폭넓게 융합기술을 취급하고 있음. 유럽 특성에 맞는 연구개발 활동을 추진하면서 유럽통합적인 R&D 체제로 전개하고 있다. 일본의 경우, 기존의 연구개발에 기반을 두고 새로운 가치 및 시스템 창출을 위해 융합 신기술개발을 추진하고 있음. 이는 융합기술을 통해 신산업을 창출하고자 하는 목적이 강하며, 단기간의 실용화에 초점을 맞춘 제조기술을 바탕으로 융합기술 상용화 전략을 수립했으며, 한국은 국가차원의 융합기술 육성 프로그램이나 전략이 부처별 분산되어 추진되고 있음. 범부처적인 전략도 수립되어 추진되고 있으나, 구체적인 협력을 통한 실행은 아직 미흡한 수준이다. 기존에 있었던 R&D 프로그램을 살펴보면, 부처별로 나노기술, 정보통신 기술, 바이오 기술, 광학기술 등 한 가지 영역을 중심으로 그 기술의 범위를 넓히고자 하는 의미에서의 융합기술에 대한 연구가 이루어졌다. 한편 우리나라의 융합기술 활성화를 위한 정책적 시사점을 살펴보면, 미국의 융합기술개발 활성화를 위한 주요 방안이 우리에게 가장 유효한 시사점을 제시해 주고 있다. 미국의 융합정책은 수평적이고 통합적인 국가연구개발 시스템, 선택과 집중을 위한 융합기술 개발 목표주제 선정, 산-학-관 연계를 통한 융합기술의 효율적 개발 등을 들 수 있다. 사회적, 기술적 잠재성이 풍부한 NBIC를 기반으로 하는 융합기술개발을 촉진하기 위해서는 우리나라 연구개발 시스템의 조정이 필요함. 한국의 경직된 수직적 관리구조는 학제간 융합기술 개발을 저해하는 요인이 되며, 융합기술의 효율적 개발을 위해서는 목표 주제를 선정하고 순차적으로 달성할 수 있도록 기존 시스템 개선이 필요함. 기술발전 전망을 통해 미래 유망분야를 예측하고 종합적으로 분석하는 선행연구가 지속적으로 수행되어야 할 것이다. 이러한 선행연구를 기반으로 과학기술을 예측하고 기술개발 초기 단계에서 기술로드 맵을 수립하여 기술 혁신을 위한 나침반 역할을 수행하도록 하는 것이 바람직하며, 특정기술 분야 활성화 정책과 이업종분야의 교류활성화를 위한 연계(bridge) 정책의 기본계획을 수립할 필요가 있다. 효과적 기술혁신이 달성될 수 있는 기술 분야를 선택하고 집중하기 위해서는 국가 차원에서 범부처적으로 추진체계가 필요하다. 이를 통해 특정연구주제에 대한 정부-기업-대학간 공동연구를 활성화하여 미래 한국의 기술발전에 기여할 수 있도록 노력해야 하며, 일본을 비롯하여 중국, 인도, 대만 등 아시아의 기술추격 국가와의 기술 격차를 증대하기 위한 융합기술 개발정책을 더욱 강화할 필요가 있다. 미국이 융합기술 활성화에 대한 정책연구가 2002년부터 이루어진 점을 감안할 때 우리나라 과학기술의 선진화를 위해서는 정부-기업- 대학간의 긴밀한 협력 및 공동연구, 학제간 연구의 활성화를 통해 융합기술관련 발전의 활발한 역할이 요구된다.

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김선호 (webmaster@techworld.co.kr)

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