미국 미국의 나노기술개발계획
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- 발행기관
- 저자
- 나노전략
- 종류
- 나노기술분류
- 발행일
- 2007-04-12
- 조회
- 8,484
본문
| 2000년 1월 21일 미국 캘리포니아 공과대학(Caltech)에서 2001 회계연도의 주요 과학기술정책을 발표하던 클린턴 전임 미국 대통령이 나노 기술개발 붐을 알리는 "기념비적인 어록"을 남겼다. "국회도서관의 모든 정보를 각설탕 크기 만한 크기의 칩에 저장할 수 있다. 그러기에 미국 정부에게는 나노기술개발을 추진해야 하는 책무가 있다"는 내용을 담은 인상적인 연설은 나노기술을 미국민 뿐만 아니라 전세계적으로 알리는 데 크게 기여하였다. 그리고 6년이 흘렀다. 미국 국가연구위원회(NRC)에서 발행한 NNI 3개년 평가 보고서를 중심으로 그들이 생각하는 "미국 의 성공과 향후 과제"를 살펴보았다. 또한 국내 나노기술의 정책방향 설정시 고려해 볼 만한 시사점을 도출해 내었다. |
| 법규에 따른 미국 최초의 NNI 평가 |
| 2006년 9월 공개된 미국 국가연구위원회(NRC)의 NNI 3개년 평가 보고서(A Matter of Size: Triennial Review of the National Nanotechnology Initiative)는 미국국가나노기술전략(National Nanotechnology Initiative, NNI)의 추진상황을 민간 차원에서 진단하도록 규정한 나노기술연구개발법(21st Century Nanotechnology Research and Development Act, Public Law 108-153)에 근거하여 시행된 최초의 NNI 평가 보고서임. 미국의 국가나노기술개발전략(NNI)은 2000년 수립 되어 현재까지 연 10억 달러 이상을 투자하며, 범부처 적으로 성공적으로 추진되고 있음. - 2007년 NNI 예산 청구금액은 12억 7,800만 달러 로 전년도 청구액 (10억 5,400만 달러) 대비 21% 증 가하였으며, 이는 NNI 첫해(2001 회계연도, 4억 6,400만 달러) 보다 3배가량 증대된 것임.(2008 회 계연도에서는 14억 4,700만달러를 의회에 요청함) 미국 의회는 이러한 NNI의 추진현황을 점검하기 위 하여, 나노기술연구개발법을 제정하고(2003), 동법 제 5조에서 "3년마다 국립과학원(NAS)의 국가연구위원회 (NRC)와 협정을 체결하여, NNI 계획의 추진상황을 심 사할 것"을 명시화함. 법률로 지정한 심사항목은 - NNI 연구사업에 대 한 평가(연구사업의 기술적 성취도, 부처간, 학제간 프로그램의 관리와 조정, 부처별 연구개발비 및 목표 달성수준 등), - 나노기술 개발로 인하여 우려되는 분자 자기조립기술의 가능성에 관한 진단, - 나노기술개발의 책임성에 관한 연구 등 임. |
| NRC의 NNI 추진체계 평가 항목 |
보고서는 법규에 따라 아래 항목에 대한 평가를 진행함.  |
| NNI 검토 위원회의 조사 활동 방법 |
| NRC는 NNI 평가 프로젝트를 수행하기 위하여 3번의 워크샵을 통하여 정부 나노기술연구개발 활동 현황 정보수집, 소기업에서 다국적 기업에 이르기까지 산 업계 관계자에 대한 대면 조사, 그 외 비공개 회의 및 전화회의(telephone conferences)를 병행하여 조사활 동을 진행함. 인터뷰 기업은 Nanosys, DuPont, Motorola, Intel Corporation, Advance Nanotech, GE Global Research, CombiMatrix Corp., Nanomix, Cambrios Technologies Corp., Lockheed Martin Corp. 등임. |
| 미국 국가나노기술전략(NNI)의 개요 - NNI, '부처간 나노기술연구개발활동의 조정체계' |
| 2000년 1월 발표된 미국의 NNI는 세계적으로 나노 기술개발 경쟁을 촉발함. - 한국(2001.7), 일본(2001.9), 유럽연합(2002.3), 독일(2002.5), 중국(2002.7), 대만(2002.9) 등에서 국가차원의 나노기술개발전략을 수립하였으며, 현재 전세계 60여개 국가에서 나노기술개발 추진(한국과 학기술정보연구원, 2004) -2005년 한 해 나노기술에 투자한 전세계 주요국 정 부차원의 연구개발비는 41억 달러에 달하며 이는 2000년 대비 5배 이상 급증한 것임. 미국 국가나노기술전략(NNI)은 2000년에 수립한 1 차 NNI와 2004년 수립한 2차 NNI로 구분되며, 제1차 NNI는 연구성격별로 5가지 투자분야를 설정 - 5대 투자영역 : 기초연구, 그랜드 챌린지, 우수센 터네트워크, 연구인프라, 사회적 영향 및 교육 제2차 NNI는 미국 나노기술연구개발법에 근거하 여, 연구개발 4대 목표와 7개의 프로그램구성영역 (Program Component Area, PCA)으로 재편함. - 4대 목표는 ①세계 수준의 나노기술 연구개발 프 로그램 유지 ②신기술의 제품화 촉진 ③교육 및 인 력, 인프라 개발 및 지원 ④책임있는 나노기술개발 의 지원 프로그램 구성영역(PCA)은 NNI 연구지원사업을 비 슷한 연구영역별로 분류한 7개의 사업영역 - 5개의 연구분야(나노기초원리, 나노소재, 나노디바 이스와 시스템, 메트롤로지 및 표준화, 나노제조)와 2 개의 연구지원부문(연구시설, 사회영향)으로 구성 - 7개의 PCA는 부처별로 어느 부문에 집중적인 투 자를 하고 있는지를 파악할 수 있게 하는 정량적인 정보를 제공하여, 공통적인 관심분야에 대한 협력 활 동촉진 *NRC 검토위원회는 PCA와 같은 국가나노기술연 구개발 활동을 체계적이면서 정량적으로 보여주는 분석인자의 개발을 주요한 정책과제로 제시함. NNI는 그 자체만으로 연구개발 지원금을 수여하는 개별적인 연구 프로그램이 아니라, 연방정부 부처간의 연구개발 협력을 조정하는 체계 - NRC의 NNI 검토위원회는 NNI의 성격을 '부처간 연구개발활동의 조정체계'로 보고, NNI의 등장으로 인한 국가전략의 수립과 정부부처간의 협력활동 증 진 등을 주요한 성과로 진단함. |
| 제도적으로 보장받는 NNI의 추진체계 - NNCO, NSET, NNAP |
| NNI는 2003년 제정된 미국나노기술개발법(NRDA) 에 의해 법적 근거 마련 - 법적인 뒷받침으로 NNI의 추진기구(NNCO, NNAP 등)에게 법적 권한 부여  NSET : NNI에 참여하는 연방정부 부처의 조정업 무는 나노기술분과위원회(NSET)를 통하여 수행됨. - 나 노 기 술 분 과 위 원 회 (Subcommittee on Nanoscale Science, Engineering and Technology, NSET)는 백악관내의 국가과학기술위 원회(National Science and Technology Council, NSTC)의 기술위원회(Committee on Technology) 산하에 위치하며 매달 모임을 개최하여 NNI 관리 및 부처간 업무조정 - 산하 실무그룹 : NSET 산하에 4개의 워킹그룹을 운영하여 NNI 조정체계 강화 * 환경보건영향 워킹그룹(Nanotechnology Environmental and Health Implications Working Group, NEHI WG) : 규제를 담당하는 부 처간의 정보교류, 연구우선분야 설정, 정부 및 비정 부기구와의 정보교류 촉진 * 산업연계 워킹그룹(Industry Liaison Working Group) : 반도체, 화학, 우주항공, 바이오, 자동차 산업계 대표와 NNI 대표자와의 나노기술 정보교류 창구 * 나노제조 워킹그룹(Nanomanufacturing Working Group) : 정부 부처간 공동으로 나노제조 분야 문제를 해결하는 것을 모색 * 대중참여 워 킹 그 룹 (Public Engagement Working Group) : 나노기술의 일반인 참여문제 모색 * 그 외 나노기술의 산업화를 촉진하기 위하여 나노기술진흥자문패널(Consultative Board for Advancing Nanotechnology, CBAN)을 구성하여 산업계의 나노기술 수요분야를 반영하여 NNI 연구사업분야를 공동으로 도출  NNCO : NNI의 사무국인 나노기술조정국 (National Nanotechnology Coordination Office, NNCO)은 NSET의 활동 지원 - NNCO는 국가연구위원회(NRC)와 협의하여 3년 마다 NNI활동을 평가하는 업무 수행 NNAP : 2004년 7월 부시 대통령은 대통령과학기 술자문위원회(President's Council of Advisors on Science and Technology, PCAST)를 국가나노기술 자문패널(National Nanotechnology Advisory Panel, NNAP)로 지정 - NNAP의 자문 분야 : 나노기술 개발 동향, NNI 추 진 과정, NNI 수정 요구사항, 투자분야별 예산 균형. NNI 연구영역, 우선순위, 기술목표 등의 적절성 NNI의 관리, 조정, 추진 활동 사항, 사회·윤리·법 ·환경, 인력 문제 등에 관한 적절한 대응 * NNAP는 회계연도 2년에 1회 이상 대통령에게 NNI 평가 보고서를 제출하며, 2005년 처음으로 NNI 평가보고서 발간(2005.5.18) |
| NNI의 성과 - 제2기 NNI의 전략적 수립, 연구사업분류 주목 |
| NNI의 핵심역할은 연방정부 내의 나노기술 연구개발사업의 조정기능 수행 NRC는 제1기 NNI의 추진을 통하여 제2기 NNI가 전략적이고 체계적으로 수립되었으며, 연방정부의 부 처간 관리, 조정, 교류 활동이 촉진됨. - 교류활동은 주로 NSET을 통하여 이루어지는 데, 정기적으로 매달 40~60명 참여. 국내의 나노기술조 정위원회의 활동과 비교하면 시사하는 바가 매우 큰 대목임. - NSET은 산하에 4개의 워킹그룹을 설치하여 분야 별 문제에 대응하고 있음. 나노기술연구개발을 추진하는 부처 및 부처내 다른 부서 사이의 새로운 협력활동을 크게 증진시킴. - 부처간의 연구개발 협력활동에서 환경보호청 (EPA), 과학재단(NSF), 국립산업안전보건원 (NIOSH) 등이 부처간 공동으로 연구사업을 추진하 고 있는 방식은 주목할 필요가 있음. 나노기술의 EHS (환경·보건·안전) 부문에 대하여 공동으로 사 업요구제안서를 내고, 부처별 임무에 맞는 과제 지원 |
| NNI 활동 평가 |
| NNI는 미국 연방정부 사이의 나노기술연구개발 활 동을 성공적으로 조정하고 있음. - NNI로 인하여 ① 정부부처간의 나노기술연구개발 조정 체계 강화 ② 다학제나노기술연구개발 활성화, ③ 부처간 및 부처내 연구개발 활동 교류의 증가 및 관련 센터 및 네트워크 설립 등이 달성됨. ④ 다양한 조정체계 설립 : 연방정부의 나노기술 조정 기구 NSET의 설립, DOE 산하에 5개의 대형 나노기 술연구센터의 설립, 산업자문기구의 설립, NSF의 NNIN(국가나노제조인프라네트워크)의 설립 등 국가간 나노기술 경쟁이 심화되며 이는 미국의 위협 요소로 대두됨. - 일본, EU의 나노예산은 미국에 필적 - 세계 논문 발표건수의 점유율도 지속적으로 하락 * SCIE의 논문 점유율 40%(90년초)에서 30% (2004년)로 감소 * Lux Research, PCAST, Cientifica 등에서 제시 한 기존의 연구자료에 기반하여 나노기술연구개발 투자규모, 논문 및 특허 현황에 대한 국가간 나노기 술경쟁력 비교. 현재까지 미국이 선두국가이지만, 경 쟁국의 위협을 받고 있는 상황이라고 판단함. 기술이전이 더욱 활성활될 것으로 예상되지만, 나노 기술의 경제적 영향을 분석할 수 있는 충분한 데이터를 구할 수 없음. - 나노기술개발의 초창기에 있기에, 현재의 데이터 로서는 NNI 목표 및 기술개발 성과에 대한 평가를 내릴 수 없다고 판단함.  제조용으로 응용되는 분자 조립의 가능성은 미지수 - 간단한 소자와 소재의 제조에서는 자기조립이 가 능하지만, 복잡성이 증가함에 따라 에러 확률도 증가 하기에, 자기조립을 이용한 복잡한 소자나 재료의 제 조는 실험적으로 증명되지 않고 있음. * 검토위원회는 분자조립의 가능성이 단순한 시스템 일 경우는 이론적으로는 가능하겠지만 복잡한 시스 템의 경우는 현실적으로 불가능하다는 입장 |
| NRC의 정책 제언 |
| ◆ NNI가 성공적으로 추진되고 있지만, 나노기술의 성 공을 위해서는 보다 지속적인 투자가 요구됨. - 단기적 목표와 장기적 목표 사이의 균형있는 지원 과 관련 인프라의 강화 필요 * 보고서가 제안하는 인프라 개념 속에는 교육 및 각종 연구지원 법규 및 제도를 포함하고 있음(세계수 준의 외국계 연구자와 우수 학생의 미국 유치 지원하 는 제도 등) ◆ 나노기술의 전문성을 갖춘 독립 자)를 NNI 자문 기구로 임명하였지만, 나노기술에 전문성을 지닌 독 립적인 자문기구의 설립이 요구됨. * 독립된 자문기구의 자문위원은 나노기술, 센터, 팹, 협력체제의 관리, 다학제 협동연구, 나노기술의 책임성에 관한 '전문지식'을 갖춘 자로 구성하며, 단·장기적 연구의 우선분야, 대형 연구센터 및 소형 연구 사이의 균형적인 재원 분배 학제간 전문지식에 요구되는 고위험, 고이익 연구 등에 관하여 PCAST, NSET, NNCO 에 자문 수행 ◆ NNI 투자의 기여도를 평가하는 보고체계의 개선 - NNI 투자가 부처별 전략목표와 NNI의 폭넓은 전 략목표에 기여하는 평가능력을 향상시키기 위하여, NNI 참여 부처는 나노기술조정국(NNCO), 예산국 (OMB)과 협의하여 부처별로 매년 나노기술 연구개 발에 관한 자금지원 수요현황과 승인 내역 및 관련 예산의 수립과 지출 등에 관한 분석과 통일된 보고체 계 개발 실시 * 초기에는 현재 사용하고 있는 사업 분류인 프로그 램 구성영역(PCA)이 유효한 수단으로 제시되고 있지 만, OMB를 통한 부처별 나노기술연구개발 예산항목 체제의 개선 및 NNI 참여 부처 및 부처내 활동에 대 한 통일된 보고체계의 확립을 주문함. ◆ NNI의 경제적 영향을 분석하는 관련 연구 수행 - 경제적 영향에 대한 정략적 분석을 하기 위해서는 새로운 지표(indicators)와 기법 개발이 요구됨. 먼 저, NSET이 미래경제 영향을 분석하는 데 필요한 데 이터를 결정해야 하며, 연방정부의 나노기술 연구개 발 지원금이 미국 경제에 주는 영향을 정량화하는 기 법의 개발 가능성에 대한 연구를 착수해야 함. * 주요 분석 인자로는 나노기술관련 지적재산권의 동향 및 논문발표 현황, 과학자, 공학자, 기술자의 교육, 기술이전 부문 제시. 특히, 기술이전에 특별한 관심 촉구 ◆ 21세기형의 인력 양성을 위한 교육 - 나노기술 산업계가 요구하는 다학제적인 역량을 갖춘 인력을 공급하기 위해서는, 새로운 과학기술 교 육 및 연수 제도가 요구되며, NSET 산하에 교육부 (ED)와 노동부(DOL)가 비중있게 참여하는 워킹그룹 을 조직하여 교육 및 인력양성 문제 대응해야 함. * 검토위원회는 NSET 산하에는 4개의 워킹그룹이 운영되고 있지만, NNI의 4대 목표중의 하나인 "인력 양성" 부문에 관한 조정작업이 미약하다고 평가하며, 나노기술 산업계와 인터뷰를 실시한 결과, 기업에서 는 학제간 전문지식과 역량을 지닌 인재를 요구하고 있다는 진단을 내리며, 관련분야의 대응을 촉구함. ◆ 나노기술 연구개발의 책임성 보장 - 환경·보건· 안전 영향 연구의 확대 - 인공으로 제조된 나노소재가 실험실 동물실험에서 는 부작용을 보이는 것으로 보고되고 있지만, 현재까 지는 유해성을 판정하는 결정적 연구결과가 없는 상 황임. 따라서 공중보건 및 환경에 끼치는 나노소재 의 영향 연구의 확대가 요구됨. * 연구 범위가 명확하고, 재현 가능해야 하며, 효과 적인 평가기법을 개발하여 다음 항목의 조사 요구 : (1) 인간, 야생동물, 기타 생태계 수용체에 대한 나노 소재의 노출 예측 (2) 작업환경 및 주위환경 노출에 따른 인체 보건 및 생태계 영향 평가 (3)노출에 따른 위험 특성 규명, 평가, 관리 등 * 검토위원회는 나노기술의 윤리 및 사회적 영향문 제에 효과적으로 대응하기 위하여 과학자, 공학자, 사회학자, 독성학자, 정책입안자 등 여러 분야의 관 계자와 일반인의 참여를 보장하는 통합적인 접근법 이 요구된다고 밝힘. |
| 시사점 |
| 미국 NRC의 NNI 평가결과를 통하여, 나노기술 전 략수립, 추진체계, 성과평가 등에 관해서 국내에서 적 용해 볼만한 시사점은 다음과 같음. 먼저, 국내에서도 나노기술분야에 대한 지속적 지원 강화와 함께, 나노기술종합발전계획의 전략적인 운영 을 견인하는 정부부처간의 조정, 협력, 연계활동에 대 한 강화가 요구됨. - 구체적으로는 NSET과 같은 범부처적 조정기구에 대한 연구가 선행되어야 하며, 부처간 공동연구사업 추진 또는 부처내 및 부서간 공동사업 등에 대한 검 토 필요성이 제기됨. 제2기 나노기술종합발전계획의 목표에 부합하는 평 가지표의 개발이 요구됨. - 특허 및 문헌 등의 지적재산권 외에도 다학제적 인 력양성의 기여도, 나노기술사회영향문제에 대한 공 헌도 등을 포괄적으로 반영하는 지표개발의 적절성 에 대한 논의전개가 요구됨. 국가나노기술종합발전계획의 추진과 성과에 대한 외부 평가기구의 설치 - 외부기관의 평가는 국내 나노기술전략의 목표와 이를 구현하는 추진체계의 적절성, 나노기술 교육 및 사회적 영향에 대한 국내의 대응현황 평가 등을 포괄 하여야 할 것으로 판단됨. 참고자료 - NRC의 NNI 평가 보고서 (http://www.nap.edu.catalog/11752.html) - 한국과학기술정보연구원(2006), "2000년 대비 주요국 나노기술 연구개 발비 5배 증가", 나노기술정책동향 제1호, pp 16-18 2006.11.20 - 한국과학기술정보연구원(2006), 나노기술연감2005 ♣ 최붕기 선임연구원 (boongkee@kisti.re.kr) |
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