나노기술 및 정책 정보

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2000년 이후 시작된 나노기술․재료분야에 대한 국가의 투자 붐은 미국, 유럽, 아시아, 일본을 중심으로 민간투자를 포함해 2007년 현재 1조 엔 이상이며 투자는 아직도 계속되고 있다. 나노기술․재료분야는 거의 모든 사업영역을 횡단하는 융합기술 분야로 신재료, 신프로세스, 신디바이스가 창출될 것으로 주목을 받고 있다. 일본에서는 4개의 중점분야의 하나로 나노기술․재료분야에 국가투자가 시작된 지 7년이 경과했다. 투자효과를 검증하고 나노기술 산업 창출에 대한 글로벌 전망을 요구하는 목소리가 강하다.

나노기술․재료분야를 전체적으로 보면 국제적으로 우위를 확보한 재료과학, 물리학, 소재산업과 함께 일본은 세계를 선도하고 있다. 다만, 미국과 유럽보다 기업화를 포함한 장기적 전략과 시나리오가 약하다. 나노기술․재료분야의 개별적인 분야별로 국제비교의 개략은 다음과 같다.

1. 나노구조재료․신기능 재료 분야는 첨단재료의 기본으로 CNT, 초분자, 강상관 재료 등 많은 부분에서 일본이 선두를 달리고 있다. 나노가공 재료분야는 기술축적과 종합력을 필요로 하는 분야로, 초미세 가공기술, 나노전사가공, 인쇄기술, MEMS NEMS 등 일본, 미국, 유럽이 선도하고 있다. 한국과 대만은 일렉트로닉스 관련 분야에 주력하고 중국이 추격하고 있다.

2. 나노 일렉트로닉스 분야에서는 CMOS 관련․스핀트로닉스, 유기 일렉트로닉스 등에서 일본이 선도하고 있는 가운데 한국과 중국이 추격하고 있다. 미국은 특히 기초와 응용을 포괄한 전략을 추진하고 있다. 바이오․의료분야에서는 일본의 연구수준이 높고, DDS(약제송달 시스템)과 재생의료 분야에서 한발 앞서고 있다. 그러나 전반적으로는 산업화 인프라가 약하고 제도적 과제가 있어 영국과 미국의 뒤를 따르고 있다. 에너지․환경분야에 대한 응용분야에서는 미국의 나노기술응용 전략이 강하다. 초전도 재료, 광촉매, 태양전지에서 일본이 선도하고 있으나 시장 전개 면에서 늦다. 

한편, 2차 전지와 축전지에서는 중국이 추격하고 있다. 기초기술에서는 영국, 독일, 프랑스가 활발하다. 바이오 연료기술은 미국과 유럽이 선도하고 있고, 막 분리에 의한 수정화(水淨化)는 일본이 선도하고 있다. 배출가스 정화촉매, 고강도․계량구조 재료 등 산업용 구조재료 분야에서는 일본, 미국, 유럽이 선도하고 있고 한국과 중국이 추격하고 있다. 화장품, 섬유 등 생활관련 재료분야는 이미 많은 제품이 각국의 시장에 진출하고 있다. 식품의 경우 미국과 유럽의 주도로 전개될 것으로 보인다.

3. 나노 사이언스에 대해서는 계면․표면․나노 공간, 자기조직화, 양자 신개념 등 일본의 상승경향이 강하고, 유럽이 그 뒤를 추격하고 있다. 계면․표면․나노 공간에서는 한국이 급상승 중에 있다. 재료설계․탐색기법에 대해서는 컴퓨터 시뮬레이션, 고속재료 탐색기법에서 미국이 강하고, 데이터 정비에서는 유럽이 강하다. 일본은 이 분야에서 풍부한 연구인재를 보유하고 있다. 

나노계측․평가․표준분야에서는 액중 AFM, 고속 AFM(일본), SPM의 범용기기화(미국), 스핀 편극 STM(미국과 일본)의 발전이 강하다. 최첨단 전자 현미경에서는 유럽이 선도하고 있고, 미국은 방사광 이용 이미징에 주력하고 있다. ISO의 나노기술 표준화위원회에서는 일본, 미국, 유럽이 활발히 활동하고 있다.

4. 관련 공통과제(인프라)로서는 융합과 제휴를 가속 추진하기 위한 공용시설, 교육․인재육성, 공업 인프라, 사회수용(EHS, ELSI), 국제 프로그램의 제반과제가 있으나, 사회수용을 제외하고 일본은 명확한 전략이 없으며 미국, 유럽, 대만보다 뒤지고 있다.

특히 공용시설에서는 미국, 유럽, 한국보다 국가투자와 장기전략이 부족하다. 교육․인재에 대해서는 미국과 대만이 K-12라는 초중고 일관교육을 위한 나노기술 교재 제작, 교원양성 등을 추진하고 있다. 별도로 전 항목의 비교결과를 일람표로 작성했다.

<목차>
1. 목적과 구성
2. 국제 기술력 비교
(1) 나노기술․재료
(2) 나노기술․재료의 응용
(3) 기반 과학기술
(4) 관련 공통과제
3. 주목해야 할 연구개발 동향
(1) 나노기술․재료
(2) 나노기술․재료의 응용
(3) 기반 과학기술
(4) 관련 공통과제