나노기술 미국특허 동향분석 - 미국특허분류 Class 977을 중심으로
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| 본 분석자료는 영국의 특허전문분석기관인 Landon IP가 2006년 9월 『Nanotechnology Law & Business』에 "Nanotechnology and US Patents : A Statistical Analysis"라는 제목으로 발표한 논문을 요약정리한 것임. |
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본 논문은 순수학술적(과학적) 측면보다는 상업적 측면에서 나노기술을 분석하는 데 목적을 두고 있음. 나노기술과 관련된 정보원으로는 통상 과학기술 문헌이 이용되지만 그럴 경우 상업적 발전단계를 예측하는데는 오류를 범할 수 있음. 따라서, 나노기술의 단편적인 기술적 발전보다는 제품적, 상업적 발전단계를 예측하는데는 특허분석이 효율적이라 할 수 있음.
최근 미국 특허청은 나노기술관련 선행기술조사의 효율성 증진과 나노기술분야 특허집대성을 위하여 2005년 미국특허분류에 나노기술분야로
특화된 기술분류 『class 977』를 새롭게 추가하였음. 2006년 6월 27일 현재 class 977로 분류된 나노기술관련 공개된 특허는 총 4408건으로 크게 다음의 5개 기술분야로 분류할 수 있으며, 일부특허에 대해서는 아래 2개 이상의 기술분야에 속하기도 함.
- 양자점, 나노와이어, 덴드리머 등 나노구조기술분야(subclass 700-838)
- AFM, 나노임프린트, 전자빔 리소그래피 등 나노측정 및 제조기술분야(subclass 840-901)
- 화장품, 제약, 의료진단 등 나노의학/바이오 기술분야(subclass 904-931)
- 트랜지스터, 분자전자기술, 센서, 디스플레이, 레이저 등 나노전자기술분야(subclass 932-960)
- 풀러렌, 나노튜브 또는 이들 제조에 관한 풀러렌/나노튜브기술분야(subclass 734-753, 842-848)
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| Class 977로 분류된 나노기술관련 미국특허의 세부기술분야별 특허출원동향 |
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2002년 이후 class 977 전체특허의 정량적 감소는 약 3년의 공개시효 미도래로 누락된 특허가 존재하기 때문에 상대적 비율변화만 의미가 있음.
class 977 특허중 "나노구조재료기술"과 "나노측정 및 제조기술"분야가 2000년대 초에는 약 50%로 주를 이루었으나 최근에는 전자분야에 대한 나노기술의 적용확대로 "나노전자기술"분야가 주를 이루는 양상을 나타냄.
"나노구조재료기술" 분야 특허는 2001년까지 증가하였으나 이후 감소
"나노측정 및 제조기술", "나노의학/바이오기술" 관련 특허는 지속적으로 감소
"나노전자기술" 분야는 2003년까지 점차 증가하다가 2004년 급증하는 양상을 나타냄.
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| Class 977로 분류된 나노기술관련 미국특허에 대한 특허보유국 동향 |
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미국특허를 대상으로 한 특허분석이기 때문에 미국이 61.6%로 가장 많은 특허를 보유한 것으로 나타남. 다음으로 일본이 19.0%, 독일 3.9%, 한국 2.3%, 프랑스 2.1%로 우리나라는 4위로 나타남.
한국과 일본은 "나노전자기술"분야의 특허를 주로 보유하고 있는 반면, 독일과 프랑스는 "나노의학/바이오기술"분야를 중심으로 한 특허를 많이 보유하고 있음.
이는 나노기술의 상업적 적용에 있어 유럽과 아시아 시장의 차이를 엿볼 수 있음.
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| Class 977로 분류된 나노기술관련 미국보유 특허의 출원인 소속기관 동향 |
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출원인 소속기관 형태를 기업, 정부/국방, 대학, 개인으로 구분할 수 있으며 2개 이상에 해당될 수 있으며, 본 분석에서는 미국보유특허로 제한하여 분석하였음.
Class 977 특허중 70%를 기업이 보유하고 있으며, 대학은 22.2%, 개인 5.6%, 정부/국방 4.2%로 나타남.
전체미국특허에 있어 대학이 보유한 특허는 일반적으로 2.22%∼3.84%에 불과한 반면, 나노기술 관련특허중에서는 22.2%를 대학이 보유하고 있어 나노기술분야에 있어서는 상대적으로 매우 많은 특허를 보유하고 있음.
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| 나노기술관련 미국특허 권리연장 및 계류특허 현황 (2000. 1. 1 이후 출원신청특허를 중심으로) |
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특허권을 보호하기 위하여 미국에서는 특허권 권리연장이 일반화되어 있음.
나노물질을 중심으로 한 "나노의학/바이오기술" 분야가 권리연장특허의 비율이 가장 높으며, 특허심사계류기간도 2.8년으로 가장 긴 것으로 나타났음.
나노기술관련 특허는 세부기술분야에 따라 평균 특허심사계류기간은 2.5∼2.8년이며, 일반적으로 1∼1.3년의 편차를 가지고 있음. 즉 1.5년에서 3.5년까지 특허에 따라 출원부터 등록까지 계류기간의 차이가 크게 나타남.
앞서 연도별 특허수에서 2003년과 2004년에 "나노전자기술"분야가 "나노/바이오기술" 분야에 비해 특허비율이 높은 것은 이러한 서로 다른 특허계류기간이 하나의 원인이기도 함.
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| 나노기술 선도기관 현황 |
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IBM이 198건으로 미국내에서 나노기술분야에 가장 많은 특허를 보유하고 있으며, 다음으로 Canon이 146건, Hitachi가 83건을 보유하여 각각 2위와 3위를 차지하였음.
대학으로는 California 대학이 79건으로 전체중 4위를 차지하였으며, Rice 대학은 풀러렌/나노튜브분야ont_S11>♣ 이호신 선임연구원 (leehs@kisti.re.kr) |
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EU, 미국 및 일본의 공공연구 정책에서의 유망 과학 및 기술의 우선 순위
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| 본 내용은 유럽위원회의 지원을 통해 유럽 각국 및 미국, 일본의 공공 연구 정책에서의 유망 과학·기술의 우선 순위를 분석한 프로젝트의 주요 내용을 소개한 보고서(2006년 3월)1) 내용 중 일부를 나노기술 중심으로 소개한 것임. |
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| 프로젝트의 목적 및 개요 |
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이 연구의 주목적은 세계경제를 선도하는 지역을 대상으로 공공연구정책에서의 유망 과학·기술의 우선 순위(priority) 분야를 조사하고 이 우선 순위를 유망 과학·기술 개발과 이들의 경제적/사회적 근거와 연결시키는 것임.
- 이 연구를 통해 유럽이 장래에 주도권을 잡을 수 있는 과학기술 개발 및 연구 우선 순위 분야(priority)를 확인하고
- 유망 과학·기술에 대한 공공 정책 지원을 위한 권고사항(recommendations)을 제공함으로써 유럽연합(EU)의 연구 및 혁신 정책 개발에 기여하는 것을 목표로 함.
수행기간은 2004년 8월~2005년 10월까지였음.
수행기관
- CMI 인터내셔날(CMI International)이 주도하는 콘소시엄에 의해 수행되었으며, ICTAF(이스라엘), VTT(핀랜드), Z punkt(독일) 등의 기관이 참여하였음.
- 미국과 일본에 대한 예측 연구의 리뷰와 분석을 위해 지역 연구팀(Institute of Emerging Issues (North Carolina State University), Institute for Industrial Interchange(Tokyo))도 참여하였음.
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| 방법론과 주요 단계 |
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수행 프로젝트는 아래 그림과 같은 3개의 주요 단계로 구성되었음.
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| 유망 핵심 기술 도출 |
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분석을 통해 아래와 같은 4개 분야의 40개 기술이 유망 핵심 기술로 선정됨.
① 나노기술, 지식 기반 다기능 재료, 신생산 공정(11개)
(Nanotechnologies, knowledge based multifunctional material, new production process)
② 정보사회 기술(12개)
(Information Society Technologies)
③ 생명과학, 건강 관련 지노믹스 및 생명기술(8개)
(Life-Science, genomics and biotechnology for health)
④ 지속가능한 개발, 지구 변화 및 생태계(9개)
(Sustainable development, global change and ecosystem)
※핵심유망기술의 정의
- 과학 및 기술 측면에서 개발 초기 단계에 있는 것만을 대상으로 함.
- 2가지 기준
① 기초 연구와 발명 활동쪽이 우세한 경우
② 기술 성숙 시기가 최소 10-15년 이후
- 높은 잠재력을 가졌지만, 이미 기술이 성숙되었거나 성장단계에 있는 것은 제외
이중 「나노기술, 지식 기반 다기능 재료, 신생산 공정」에 해당하는 11개 기술은 아래와 같음.
⊙ 생물 반응 재료 및 표면(Bioactive material and surface)
⊙ 재료 변형을 위한 완전한 모델링 및 데이터베이스의 통합
- 가상 화학(Complete modelling for the transformation of materials and integration in databases
- Virtual chemistry)
⊙ 생물 유전 재료(Bio-genetic materials)
⊙ 고유성질을 가지는 스마트 재료(inherently smart materials)
⊙ 치료에 사용되는 나노기술 및 나노입자(Nanotechnology and nanoparticles in therapy)
⊙ 전자, 화학, 의학 등의 분야에서의 나노복합체 및 나노차원 강화
(Nanocomposites and nano-metrical reinforcement in electronics, chemistry, medicine.....)
⊙ 초박 기능성 코팅(Ultra-thin functional coatings)
⊙ 공급사슬 관리(Supply chain management)
⊙ RFIDs에 전적으로 기반한 물류사슬(Logistic chain based thoroughly on RFIDs)
⊙ 지능적 행동과 반응을 가진 구조의 설계(Design of structure with intelligent behaviour and response)
⊙ 구조의 진단과 수리를 위한 새로운 기법(New technique for diagnosis and repairs of structures)
기술의 잠재적 효과
- 핵심 유망기술의 선정에는 기술적 측면뿐만 아니라 기술의 잠재적 효과에 대한 평가도 밀접한 관련이 있음. 본 연구에서는 4가지 분야(15개 세부 기준)로 나누어 전문가들에게 기술의 잠재적 효과를 평가하도록 하였음.
- 4가지 분야에 따른 15개 세부 기준
① 과학 및 기술에 대한 영향(ⓐ기술 장벽을 극복, ⓑ다른 기술과의 상호작용, ⓒ향후 연구활동에 대한 순환효과(return effect), ⓓEU의 과학기술 강점을 창출),
② 산업 및 비즈니스에 대한 효과(ⓐ높은 잠재 시장, ⓑ유럽의 지위를 강화, ⓒ비용감소 창출, ⓓ높은 타산업으로의 확산 잠재력, ⓔ일자리 창출),
③ 환경 영향(ⓐ지속가능한 개발에 친화적, ⓑ자원절약에 친화적, ⓒ폐기물 관리에 친화적),
④ 생활의 질에 대한 영향(ⓐ교육, 문화 및 훈련에 긍정적 효과, ⓑ건강, 식량 보호에 긍정적 효과, ⓒ노화 관련 문제를 목표로 함.)
- 상기 15개 기준의 상대적 중요성을 평가한 결과 '1a.높은 시장 잠재력'이 가장 중요성이 높았으며, '3c.폐기물 관리에 친화적'이 가장 낮게 나타났음.
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| 공공 정책 지원에 대한 사회-경제적 요인의 기여 |
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STEEP 인자(사회, 기술, 경제, 환경 및 정치)를 사용해서 공공 정책에서 사회-경제적 요인의 영향을 분석
- 이러한 맥락에서 기술은 이 연구 토픽 자체이기 때문에 기술 섹터는 제외되었음.
- 가장 일반적으로 사용되는 STEEP 인자는 아래와 같음.
⊙ 사회
- 인구통계학적 변화(노화, 인구 감소)
- 사회 활동 구조(가족, 세대, 네트워크, 성 관계)
- 사회 인자(포괄 소득(incl. income), 복지, 빈곤)
- 가치(인식, 신념, 태도)와 생활 양식
⊙ 경제
- 기업 경쟁력
- 지역 경쟁력
- 노동 시장
- 노동조직의 신모델
⊙ 환경 및 삶의 질
- 건강과 복지
- 생태학적 지속 가능성
- 자원 고갈
- 기후 변화
⊙ 정치
- 국가 관리(national governance)
- 국제 관리(international governance)
- 국가(및 국제) 안보
- 세계적인 힘의 이동
- 압력단체와 로비(NGO를 포함)
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| 미국, 일본 및 유럽의 정책 우선순위 |
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미국
R&D 지원과 관련된 공공 정책의 근거를 이루는 주요 인자는 아래 그림과 같으며, 이 그림을 보면 의심할 나위 없이 경제적 근거가 미국 정황에서 공공 R&D 지원에 대한 주요 구동 인자임을 알 수 있음. 특히, ICT와 나노기술의 경우에는 그 경향이 뚜렷함.
경제 인자는 나노기술을 지원을 설명하는데 있어 아주 지배적인 요인임
일본
R&D 지원에 관한 근원적인 공공 정책의 근거를 이루는 주요 요인은 아래 그림과 같음
일본의 경우 경제적 요인이 강한 영향을 미치고 있지만, 집중성의 측면에서 미국과 비교할 때는 확실히 덜 압도적이며, 일본의 공공 R&D 지원은 시장 잠재력을 필요로 하는 활동에 동등하게 중점을 두고 있음.
미국과는 대조적으로 일본 R&D 지원은 사회적 요인에서 그 근원적인 근거의 중요한 일부를 찾을 수 있음.
2차 기본계획에 따르면, 나노기술 분야는 일본 과학 및 기술 발전에서 주요 우선 영역 중의 하나임.
유럽
유럽의 경우 국가간 R&D의 이질성으로 인해 미국과 일본의 경우와 같이 단일 그래프를 사용하여 설명하는 것은 불가능
유럽에 대해서는 4가지 다른 모델을 사용하여 분석하였으며, 아래 그림은 4가지 모델 중 하나인 '정치-경제적 모델(the politic-economic model)'을 사용하여 분석한 그림이며, 독일, 프랑스, 벨기에, 오스트리아, 루마니아, 덴마크 등의 나라가 이 모델에 가까움.
분석을 통해 도출된 주요 내용은 아래와 같음.
- 유럽은 사회(사회 및 환경) 관련 요인에 가장 영향을 받는 지역으로, 사실 생태학적 및 삶의 질 관련 이슈는 일반적으로 유럽 공공 R&D 지원 정책의 통합 및 제한 요소를 제공하고 있음.
- 미국 및 일본 뿐만 아니라 R&D 정책의 공공 자금 조달에 영향을 미치는 경제적 요인은 유럽에도 존재함. 그러나, 유럽은 공공 지원의 효율에 중요한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 관리되는 형태 및 연구 조직 자체에 영향을 미치는 정책 경직성에 직면하고 있음.
♣ 배국진 선임연구원 (baekj@kisti.re.kr)
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일본의 나노기술 재료 연구개발 추진 방안
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| 본 내용은 일본 문부과학성이 과학기술 학술심의회의 연구계획·평가분과회를 통해 제3기 과학기술기본계획(2006.3.28)을 수립한 것으로 나노기술·재료분야에 대하여 연구개발계획 및 추진방안, 연구개발 추진의 중요 사항 등이 수록된 보고서(2006.7)의1) 내용을 요약한 것임. |
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| 연구개발계획 추진방안 |
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종합과학기술회의에서는 나노기술 재료분야에 대한 중점 추진전략으로 나노 일렉트로닉스, 재료, 나노바이오 생체재료, 기반기술, 나노과학·물질과학 5개 분야에서 29개의 중요한 연구개발 과제를 제시하였음.
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| 나노 일렉트로닉스 분야 |
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차세대 일렉트로닉스
- 정보화 사회의 고도화를 위해 초고속 프로세서나 초대용량 메모리, 고도 광신호 처리 및 고도화된 전자 광제어 소자에 대한 연구 및 실용화기술
- 중점 과제는 나노구조제어, 양자점 등의 양자 및 광제어 기술과 초고속 초집적의 전자 광소자, 테라비트 기록소자, 고효율 파워소자 등
분자·바이오·스핀 일렉트로닉스
- 정보기술의 새로운 응용분야에 도전하는 유기·나노튜브·나노입자 등 분자재료, 다기능의 신재료 및 신구조, 또한 전자의 스핀이나 강상관(强相關) 특성, 분자의 자기조직화 특성이나 생체기구 등 비실리콘 반도체 특성의 신기능·고특성 소자
- 중점 과제는 비실리콘반도체 특성의 분자기반 소자, 스핀 응용소자, 고도화 센싱소자, 바이오컴퓨터 소자 등의 소자 및 자기조직화, 고도구조 제어기술 등
양자 정보통신
- 양자물리와 정보기술과의 융합은 양자암호 기초이론이 보안 응용연구에 큰 영향를 주게 되며, 양자를 이용한 정보처리·통신기술의 발달과 함께 생명과학 등의 기초 연구도 급속하게 진행
- 중점 과제는 단일양자의 조작에 영향을 미치는 기초기술의 고도화, 대량조작 기술, 양자의 이해·해석, 양자계산·양자 메모리(memory)·양자 중계 등
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| 나노 바이오 분야 |
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생물학적인 기능·구조를 활용한 나노 바이오기술
- 생명과학과 융합한 주문형 진단·치료 도구인 DDS, 바이오칩, 나노 의료소자 개발과 생물의 기능구조나 메커니즘을 이용·제어하는 소자, 센서, 기능재료 등이며, 국소 셀 테라피(cell therapy) 등의 나노기술을 활용한 의료 프로세스 혁신 진단 치료기술
- 중점 과제는 셀 테라피, 바이오나노재료, 바이오나노시스템 등
생명기능을 해석하는 분석 기술
- 여러가지 생물현상을 나노수준에서 관찰하고, 분석하는 기술을 구축?물학적인 구조, 기능, 동작 원리를 파악·이해하는 연구 및 생명 시스템 해석
- 중점 과제는 개별세포 이미징, 세포매뉴팩처링 등
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| 재료 분야 |
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환경·에너지에 공헌하는 신재료·신기술
- 에너지의 고효율화를 위해 비약적인 기능 향상 및 신기능을 실현하는 물질·재료의 개발과 환경과의 조화, 자원고갈의 대응, 희소원소의 대체물질 개발
- 원자·분자기반인 나노구조·계면구조와 마이크로·매크로 구조의 특성을 이해하고, 실용재료 및 구조에 대한 기반기술 확립
- 중점 과제는 연료전지용 나노 구조제어재료, 나노 환경기능 촉매, 초전도재료, 열전재료, 에너지 변환재료, 내열재료, 수소용재료, 수송기기용 초경량 고강도 조직제어 구조체, 희소원소·유해물질의 대체·전략적 이용기술 등
차세대 혁신적 재료제조 기술
- 나노 구조제어, 전기적 성능, 광학적 성능, 초전도 성능, 자성, 기계적 성능, 환경내성, 가공성 등의 모든 물성을 비약적으로 향상
- 중점 과제는 무기물, 단백질 등 유기물, 나노 구조제어된 신물질 재료 제조기술 및 나노기술을 이용한 신기능 재료, 나노 소프트 머신, 프로그램 자기조직화 등
고신뢰성 재료기술
- 구조체의 고강도화·내식성향상·장수명화·저가격화 등으로 재료의 내구성이 향상됨 따라 자원의 효율적 이용과 환경·에너지 문제 해결에 공헌
- 중점 과제는 고강도 철강재료·용접부의 내심 사용 및 한도향상(限度向上)과 부식·파괴 평가, 구조재료의 크리프(creep) 특성 데이터 등에 의한 시간 의존형 손상 평가기술 등
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| 기반기술 분야 |
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나노 측량분석·가공·조형기술
- 첨단계측·분석 및 조형기술은 나노기술·재료분야의 기반기술로서 정보통신, 생명과학, 환경·에너지 분야 등에 절대적 필요
- 전자현미경이나 양자빔은 원자·나노 스케일을 분석 및 해석하고 물질·재료의 특성 및 기능을 정확하게 이해하는데 도움을 줌.
- 중점 과제는 극미세 구조·물성 3차원 가시화기술, 나노 스케일 조형기술 등
나노 재료 모델링·시뮬레이션
- 수퍼컴퓨터의 비약적인 능력향상과 양자역학계산 방법의 진전에 따라 나노구조의 제어 및 물성 설계에 재료의 모델링이나 시뮬레이션 기술의 적용범위를 획대
- 중점 과제는 제1원리계산과 분자동력학계산 등의 복합한 멀티스케일 시뮬레이션 등
X선 자유전자 레이저
- X선 자유전자 레이저는 나노기술·재료분야를 비롯하여 광범위한 과학기술분야에 대해 세계최고 수준의 국가기반기술로서 전략적으로 추진
- 세계 최단파장의 X선 자유전자 레이저기술로서 원자 수준의 초미세구조, 화학반응의 초고속 동태·변화 등의 측량·분석
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| 나노과학·물질과학 분야 |
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- 나노과학·물질과학분야는 나노기술·재료분야 중에서도 기초연구이며, 실용화에 가까운 연구분야와 상호 보완 필요
- 나노물질·나노구조 제조과학, 서브나노물질과학, 나노전자공학, 단일양자공학, 양자상관공학, 초분자과학, 프로그램 자기조직화 과학, 생물물리학, 분자정보생명과학, 나노바이오, 나노 측량과학, 계산과학
- 또한, 나노기술·엔지니어링은 정보소자나 생체소자, 에너지·환경 소자에 대한 계면의 기능성·제어성 등을 해석 |
| 연구개발 추진의 중요사항 |
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나노기술·재료분야의 발전을 위해 중점과제의 설정과 로드맵 등을 제시할 다학제간 산학연관의 공동연구개발 협력이 필요함.
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| 연구거점 및 네트워크의 구축 |
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- 세계의 전략적인 경쟁과 사회적·정책적 니즈(needs)가 강하게 요구됨에 따라 재빠른 대응 필요
- 세계 top level의 연구능력 달성 및 유지를 위해 연구환경의 전략적인 정비 필요
- 2006년 종료되는 나노기술 종합지원프로젝트로 축적된 설비·경험을 효율적으로 활용
- 연구분야의 융합과 기술혁신을 추진하기 위해 최첨단 시설·설비를 지원하고, 연구지원 거점에 대한 이용 촉진 운영체제로 새로운 연구지원 체제의 구축을 시도
- 연구분야의 융합을 촉진하기 위해 나노기술의 연구분야를 망라한 물질·재료 제조기능을 보유한 연구거점의 정비 시도
- 나노 일렉트로닉스, 나노바이오, 혁신 재료 등의 향후 중점 연구분야에 대해 국내외 연구자간의 시너지 효과가 발휘되도록 연구체제의 구축을 위한 연구거점이 필요하며, 연구거점을 중심으로 연구자간의 유기적인 네트워크를 구축
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| 나노기술·재료분야의 인재육성 |
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- 나노기술·재료분야는 21세기 과학기술·학술의 큰 비약이 기대되는 분야로서 산학연관의 젊은 연구자 리더를 육성
- 대학원에서 선도적으로 다학제간의 새로운 교육시스템(교육 커리큘럼의 책정·실시, 교육 과정의 운영체제 구축, 산업계의 인턴쉽 도입 등 다양한 프로그램 실시)을 구축
- 젊은 연구자의 미국 및 유럽 등과 국제교류를 추진하는 동시에 해당분야의 다학제간 인재육성에 대한 새로운 교육시스템 구축
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| 산학관의 연계 및 분야별 융합 촉진 |
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- 나노기술·재료분야의 연구성과는 현시점에서 시초 기술이 많기 때문에 향후 산업화에 대한 기초연구와 실용화의 연계가 필요
- Seeds 기술에 대한 교육과 실용화를 중점으로 명확한 비전하에 산학연관 연계의 연구체제를 구축
- 동시에 의공학 연계 및 분야별 융합을 촉진하는 연구개발을 추진하고 세계의 선두적 기술혁신을 창출
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| 책임있는 연구개발의 사고방식 |
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- 과학기술의 발전과 사회의 이익이 상반되지 않도록 새로운 기술이 사회에 적용되기 전에 과학적 지식기반과 기술적 측면, 사회적 측면 등에서 이점이나 영향(과학기술의 윤리적·법적·사회적 영향·국제표준화)에 대해서 검토함.
- 나노기술은 새로운 학문으로 새로운 산업에 연결되는 과학기술영역이며, 사회경제의 발전 및 사람들의 생활수준의 향상 등에 크게 공헌이 기대됨. 한편, 공업적 이용, 의료응용 등의 측면에서 사람, 환경, 사회에 영향을 끼칠 가능성도 검토함.
♣ 강상규 선임연구원 (skkang@kisti.re.kr) |
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2000년 대비, 주요국 나노기술 연구개발비 5배 증가
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| 나노기술 선점을 위한 국가간 경쟁 지속 |
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현 단계 나노기술의 산업화 수준은 대체로 본격적인 나노기술제품시장이 성숙되기 이전의 경쟁전 단계(precompetitive phase)에 있지만, 세계 주요국은 경쟁적으로 나노기술분야를 연구개발의 우선지원분야로 선정하고 관련 국가전략을 추진 중에 있음.
2000년 1월 발표된 미국의 국가나노기술전략(National Nanotechnology Initiative, NNI)에 자극을 받아 한국(2001.7), 일본(2001.9), 유럽연합(EU)(2002.3), 독일(2002.5), 중국(2002.7), 대만(2002.9) 등에서 국가차원의 나노기술개발전략을 수립하였으며, 현재 전세계 60여개 국가에서 나노기술개발을 추진하고 있음.
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| 나노기술 연구개발비 40억 달러 상회 |
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2005년 나노기술에 투자한 주요국 정부차원의 연구개발비는 41억 달러에 달하며 이는 미국 NNI가 시작한 2000년 대비 5배 이상 급증한 것임.
정부차원의 나노기술 연구개발비의 국가별 점유율은 미국 26%, 일본 24%, 유럽 26%, 한국 6%로 추정됨(2005년 기준).
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| 나노기술 산업화 지원도 확대 추세 |
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현재 미국 등의 나노기술 주도국가에서는 2004~5년 이후 나노기술 연구개발이 1 단계 나노기술에서 2 단계 나노기술로 진입하면서 나노기술의 산업화가 가속화 되고 있다고 진단하며, 나노기술 산업화를 위한 다각적 노력을 기울이고 있음.
나노기술은 산업화, 실용화를 고려하여 4단계로 고려되고 있으며, 초창기 5년간(2001~2005년)의 세계 연구 방향이 기초 발견(basic discoveries)과 간단한 나노 입자, 나노튜브, 나노 레이어 등의 소극적 나노구조체의 제조였지만, 현재는 적극적 나노구조체 연구로 이동하고 있으며, 산업화 지원 대책도 주목을 받고 있음.
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| 한국 |
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한국은 "나노기술종합발전계획(2001.7)"에 근거하여 나노기술 연구개발을 국가차원에서 추진 중이며, 현재는 제2기 나노기술종합발전계획(2006~2010)을 추진 중에 있음.
- 제2기 종합발전계획은 2015년까지 정부와 민간에서 4조 8,550억원의 예산을 투자하여 '나노기술 선진 3대국 기술경쟁력 확보'라는 비전을 제시하고 있음.
나노기술연구개발은 10개 부서에서 참여하고 있으며 이중 과학기술부가 국가차원의 나노기술개발을 총괄하고 있음.
- 나노기술정책추진의 실효성을 높이기 위하여 "관계 중앙행정기관의 장이 나노기술에 대한 시책을 세운 후에는 과학기술부 장관에게 통보해야 한다(나노기술개발촉진법4조2항)"고 명시하여 과기부를 통하여 국가나노기술개발정책추진의 실효성을 제고시키고 있음.
2006년도 나노기술개발의 총예산규모는 2,773억원
- 과기부 815.9억원, 교육부 112억원, 산자부 870억원, 정통부 297.7억원, 환경부 170억원, 정통부 182억원 예산 책정
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| 미국 |
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미국은 2000년 국가나노기술전략(NNI)을 수립하고 2001회계연도(2000.10~2001.9)부터 매년 나노기술 연구개발비를 증가시켜 NNI 추진 5년만에 예산규모가 3배 이상으로 증액됨.
- 2007년 예산 청구금액은 12억 7,800만 달러로 전년도 청구액 (10억 5,400만 달러) 대비 21% 증가하였으며, 이는 NNI 첫해(2001 회계연도, 4억6,400만 달러1)) 보다 3배가량 증액됨.1)
* 2006 회계연도 NNI 예산 청구액은 10억 5,400만 달러이지만, 실질 집행 추정액은 13억 300만 달러였으며, 연방정부 외에도 주정부차원에서도 나노기술 연구개발을 진행하고 있기에 미국의 나노기술 연구개발비는 15억 달러를 상회하는 것으로 추정됨.
나노기술연구개발은 과학재단(NSF), 국방부(DOD), 에너지부(DOE), 보건복지부(HHS) 등에서 주도
- 이들 네 개 부처에 전체 나노예산의 90%이상이 편성되어 있음. 이중 NSF가 3억7,320만 달러로 제일 많은 투자를 하고 있으며 이 뒤를 이어 DOD 3억4,500만 달러, DOE 2억 5,800만달러, HHS 1억7,300만달러 예산 책정
- NSF는 나노기술의 광범위한 기초연구 지원, DOD는 국방임무에 부합하는 나노소재, 소자, 시스템 개발 지원, DOE는 5개의 대형 나노팹을 갖춘 국가나노기술센터(Nanoscale Science Research Center)를 건립 중이며, 기초에너지과학국(BES)을 통하여 연구개발 추진, 보건복지부는 국립보건원(NIH)과 국립산업안전보건원(NIOSH)을 통하여 연구개발 추진
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| 일본 |
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일본은 제2기 과학기술기본계획(2001.4~2006.3)에서 나노기술-재료분야를 생명과학, 정보통신, 환경과 함께 4대 중점 연구 분야로 선정하여 집중 지원하기 시작하였으며, 제3기 과학기술기본계획(2006.4~ 2011.3)에서도 나노기술을 중점분야로 선정하고 연구개발을 지원하고 있음.
일본의 나노기술개발 정책추진은 문부과학성(MEXT)과 경제산업성(METI)을 통하여 주로 추진되고 있으며, 900억엔 이상의 예산을 나노기술재료분야 연구개발에 지원하고 있음.
- 문부과학성은 물질재료연구기구(NIMS), 이화학연구소(RIKEN), 일본원자력연구소(JAERI) 등 독립행정법인 연구기관과 대학 나노기술 연구개발 활동 지원
- 경제산업성은 신에너지산업기술총합개발기구(NEDO)와 산업기술총합연구소(AIST)의 나노기술연구개발 지원
문부과학성의 2007년 나노기술예산액은 올해 292억엔보다 41%가 증가한 412억엔이며, 나노기술·이노베이션·네트워크거점형성 사업에 40억엔을 투입하여 신규사업으로 추진할 계획임.
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| EU |
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유럽연합의 과학기술개발은 "연구개발의 통합있으며, 제6차 프레임워크 프로그램(FP6)에서 나노기술은 생명 공학, 정보기술 분야와 함께 핵심연구기술 분야로 선정됨.
- FP6는 전체 연구개발 예산 175억 유로 중에서 13억 유로를 나노기술 및 관련 연구예산에 편성
2006년부터 추진되는 FP7에서도 나노기술은 9개의 핵심 연구분야의 하나로 선정되어 있으며, 예산은 전체 727억 유로 중 48억 3,200만 유로가 책정됨.
♣ 최붕기 선임연구원 (boongkee@kisti.re.kr) |
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미국의 나노기술 공용팹 시설현황
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나노기술 미국특허 동향분석 - 미국특허분류 Class 977을 중심으로