나노기술 및 정책 정보

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일본 과학기술진흥기구(JST) 연구개발전략센터에서는 범국가적으로 중점을 두어 추진해야 할 연구영역 및 과제를 선택하여 전략을 제안(전략 이니셔티브, 전략 프로그램, 전략 프로젝트)하고 있다. <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

「원소전략」이란 “원소”에 초점을 두고 “과학”을 바탕으로 새로운 물질재료과학의 기반을 구축하는 전략이다. 원소가 지닌 기능을 심층 이해하고 이용함으로써 희소원소 및 규제원소의 사용량을 최대한 저감시키고, 풍부하고 무해한 원소에 의한 목적기능의 대체, 각종 원소가 발휘할 지금까지 없던 신기능을 설계하고 모색하여 특정 원소에 의존하지 않고 재료가 지닌 다양한 기능을 실현하는 것이 그 목적이다.

이 「원소전략」이니셔티브는 그 중심에 위치한 컨셉트로서 일본이 시작한 연구개발전략으로, 신속하고 지속적으로 추진해야 할 지침으로 보고 있다. 「원소전략」은 자원빈국은 물론, 지구 규모의 자원과 환경문제에 대해 매우 유효한 해결책이 될 것으로 본다. 또한 혁신적인 재료기술의 창성을 지향하는 것이 본 전략의 기본 구상으로 나노기술, 재료분야를 중심으로 한 연구의 잠재능력을 집결시키는 것이 중요하다.

「원소전략」은 다음의 4가지 전략으로 구성된다.

(1) 「감량전략」: 희소원소 및 유해원소의 사용량을 최대한 저감

(2) 「대체전략」: 특정 원소에 의존하지 않고, 풍부하고 무해한 원소로 목적기능을 대체

(3) 「순환전략」: 희소원소의 순환 이용과 재생을 추진

(4) 「규제전략」: 이와 같은 감량, 대체, 순환을 구사하여 규제라는 높은 장벽을 극복함으로써 이노베이션을 지향

본 전략은 일본이 세계적으로 자랑할만한 재료과학기술로 지구 규모의 자원 및 환경문제에 대해 유효한 해결책을 제시하고자 함이다. 이를 추진하고 달성하기 위해서는 부처 간 제휴나 민간기업의 참가 등 커다란 골조 안에서 수행하는 것이 바람직하다.

시간 축으로 본 「원소전략」의 흐름은 다음과 같다.

(1) 단기형

- 규제원소/유해원소에 대한 대응: 땜납함금(solder)이나 강유전체(ferroelectrics) 성분에 아연이나 카드뮴의 비사용 등

- 감량전략: 희소원소의 소량 사용화

- 대체전략의 일부: 특정 희유금속(rare metal)의 기능 대체

- 순환전략: 희소원소 물질의 리사이클 기술의 혁신, 자원순환형으로 지속적인 산업사회를 구축

(2) 중장기형

- 대체전략: 희소원소 비사용 프로세스의 구축, 희소원소의 본질적 대체, 희소원소로부터 유비쿼터스 원소로 전환, 범용원소에서 신기능을 모색

- 규제전략: 원소를 규제하는 국제전략의 구축

「원소전략」에 있어서의 연구개발에는 지금까지의 시행착오적인 접근에서 벗어나 새로운 재료를 합리적으로 검토하고 모색해야 한다. 이를 실현하기 위해 재료설계의 기초인 원소 특성에 입각한 과학적 지견을 바탕으로 최첨단 나노기술의 지견, 계산과학이나 물질재료정보학(material Informatics), 초고속탐색법(High-Throughput technology, Combinatorial technology 등) 등의 추진도 유용하며, 새로운 물질재료연구에 대한 방책이 제공될 것으로 본다.

■ 목차

Executive Summary

1. 「원소전략」이란

2. 「원소전략」에 투자하는 의의

3. 구체적인 연구개발과제

4. 연구개발의 추진방법

5. 과학기술상의 효과

6. 사회경제적인 효과

7. 시간 축에 관한 고찰

8. 검토의 경위