나노기술 및 정책 정보

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본 분석자료는 독일 연방교육연구부(BMBF)가 발표한 "Nano Initiative - Action Plan 2010"에 나타난 독일의 신 리드이노베이션 정책, 신기술 기업 지원정책, 건강 및 환경지원정책 등을 중심으로 설명하였다.

□ 생산 기술 : 제품 생산에 나노기술 도입
● 제품 생산을 위한 연구개발의 추진은 독일의 많은제조업체에게 강력한 경쟁력을 부여하며 혁신적 제조법과 서비스 시스템의 변혁을 가져옴. 독일 연방교육연구부(BMBF)는“제품 생산에 나노기술 도입”이라는 구상을 2006년 4월에 시작하였음. 이 연구 구상은 연구실에서 나오는 나노기술 관련 기본 결과를 산업에 곧바로 활용할 수 있도록 전환 하는 것을 목표로 하고 있음.
무엇보다 산업에 맞고 고성능 제품을 안전하고 경제적으로 생산 할 수 있는 공정과 장비를 사용 할 수 있게하는 것이 목표임. 독일 연방교육연구부(BMBF)는 이런 목표를 위한 프로젝트에 1천 5백만 유로를 편성하였으며 연구 프로젝트는 2007년 중에 시작됨.

□ 광학 기술 : Volume Optics
●“Volume Optics”예산 지원은 독일 연방교육연구부가 광학 제품 생산에서의 나노기술을 촉진하기 위해편성하였음. 이 프로그램은 약품, 자동차, 멀티미디어응용 등에 사용되는 많은 광학 부품의 생산을 장려하는것을 목표로 하고 있음. 이는 독일 광학 산업이 특수기계 분야에서 기존에 누리고 있는 강력한 지위를 강화하여 독일이 대량 생산에 있어서도 뛰어날 수 있도록 하는데 있음.

□ 섬유 산업 : NanoTex
● 새로운 하이테크 직물은 자동차, 환경, 의약 기술 분야에 있어서 직물 생활 제품과 기능성 직물을 사용하기위한 높은 시장 가능성을 가지고 있음. 나노기술은 매우 효과가 좋은 단열 의복 및 케첩, 꿀, 커피, 레드와인과 같은 지우기 힘든 물질도 스스로 제거하는 자가 세척직물의 생산을 가능케 함. “스마트 의류”는 소형 전자부품을 직물과 결합해서 만들 수 있음. 이런 의류는 환경 영향을 이겨내고 반응을 하거나 착용자가 전자적 통신을 할 수 있게 하고 오락기기를 사용 할 수 있게 함.

□ 건설 산업 : NanoTecture
● 건설 산업에서 나노기술을 사용하면 에너지 효율이높은 건물이나 외벽 디자인을 가능하게 함. 나노코팅된광택 있는 새로운 단열 물질은 에너지 절감 효과가 매우 클 것이며 화재 예방 장치에 사용하는 유해 환경 물질을 대체할 수도 있음. 또한 콘크리트 같은 기존의 건축 재료를 개선시켜 아주 혁신적인 건축 방법을 가능케할 수 있음.

□ 의약/보건-NanoforLife
● 보건 분야에서의 지속적인 나노기술 혁신의 추진은개인 의료 혜택을 확대하고 예방 의료를 가능하게 하는것을 목표로 하고 있음. 나노기술은 의약품을 광범위하고 제한된 목표에 한정해 사용 할 수 있게 할 것이고 부작용을 없애며 임플란트의 질을 높이고 조기 진단을 효율적으로 할 수 있는 방법을 개발 할 수 있게 할 것임.
생물 광학 분야는 나노기술 기반 분자의 광학적 특징을이용해서 살아있는 세포를 관찰하며 빛을 이용하면 사람에게 접촉하거나 피해를 주지 않고도 세포를 관찰 할수 있게 됨. 또한, 세포내의 개별 분자를 추적해서 약효와 질병의 진행상황을 감시할 수 있으며“분자 영상”으로 질병을 예방하고 치료하는데 커다란 도움이 될 것임. 독일 연방교육연구부는 이미 생물 광학에 3천 3백5십만 유로를 지원하고 있임. 2007년부터 추가로 2천5백만 유로를 할당할 예정임.

□ 의약/보건 : Biomicrosystem Tech.
● 보건 분야에 나노기술을 이용하는 데 있어 가장 큰과제는 나노물질을 생물학적 요소와 공정에 결합시키는 것임. 이는 나노기술과 마이크로시스템 기술이 생물학과 기술을 결합시킬 수 있게 함. 이런 방법으로 신경가교(neurointerface)와 같이 공상(空想)적인 의료 적용이 단지 나노기술과 고도의 통합 기술을 이용해 실현될 수 있음.

□ 측정 기술
● 측정과 센서 기술은 나노기술로 부터 혜택을 받을수 있는 또 다른 분야임. 나노 분석 측정 절차는 산업의품질 관리에 있어서 매우 중요하며 원자 수준에서 기술절차를 이해하는데 기초를 제공함. 소형의 고 선택적센서는 공정 감시와 많은 산업 응용 분야의 모니터 작업에 활용될 수 있음.

□ 공장설비 공학 및 건설
● 공장설비 공학 및 건설 분야에서 나노 기술은 새로운 경량 건축 자재와, 변화 가능 접착제 기반 신 결합기술, 개량 윤활유 등의 산업 성과를 이루게 하고 나아가 산업 전반에 새로운 이익과 가능성을 제공함. 나노표면 코팅은 내마모, 내식, 내열 특성 등 기계나 공구의성능을 개선 할 수 있음.

□ 마이크로/나노 통합
● 마이크로와 매크로 시스템과의 인터페이스가 없으면 많은 나노기술의 성과는 사용 할 수 없거나 사용 하더라도 한계가 있게 됨. 가장 작은 구조에 사용된 나노기술 성과는 이들이 다양한 범위의 제품에 사용이 가능케 하는 마이크로 시스템 인터페이스에 의해서만 실현가능. 또한 나노기술은 최적의 통합 마이크로시스템에새로운 기술 기회를 제공. 예를 들면 나노 소재는 고효율 제품 생산이나 자기 충족형(self-suffcient) 마이크로 시스템용 에너지 저장장치, 나노 구조에 기반을 둔완전히 혁신적인 고민감 센서 시스템 등에 적용될 수있음.

□ 환경
● 환경보호와 자원절약을 위한 나노기술 사용의 잠재적 이익은 큰 규모로 실현되어야 함. 폐수 처리나 식수추출을 위한 새로운 필터 시스템, 독성물질을 나노물질로 대체, 소형 기술적 요소를 사용한 원자재 절감 등은환경 보호를 위한 좋은 첫 걸음임.

□ 에너지
● 에너지 분야에서 나노기술의 잠재적 이점은 효율적이고 지속 가능한 에너지의 생산과, 다양한 이동형 전자 장치를 위한 고효율 에너지 저장에 있음. 적용 가능한 사례로는 노트북 컴퓨터, 휴대전화, MP3플레이어등을 위한 고성능 태양 전지 및 연료 전지, 수소 저장장치 및 축전지 등이 있음.

□ EXIST-SEED
●“과학(Science)으로 부터의 사업(Business) 출발”을 의미하는 EXIST 프로그램은 독일내의 대학과 연구기관의 기업가정신 문화의 영구적인 증진을 위한 야망찬 프로젝트를 추진함. 경제적으로 성공할 가능성이 있는 기술적으로 혁신적인 신생 프로젝트는 사업의 초기단계부터 사업 계획이 마련되는 성숙 단계까지 EXIST의 지원을 받음. 2000년 이후 지원을 받은 400여 개의프로젝트 중 10%가 나노기술과 관련이 있음.

□ High-Tech Grunderfonds (ERP 신생 기업지원 자금/ERP/EIF 보호 지원 자금 포함)
● 하이테크 Grunderfonds는 새로 설립된 기업에게500,000유로 상당의 사모 펀드 자금을 초기에 지원.
이 자금은 독일 연방경제기술부(BMWi), 상업분야의제휴사와 KfW은행 그룹에 의해 설립되었으며 그 규모가 2억 6천 2백만 유로에 달하며 독일 내의 신생 기업에게 새로운 힘을 실어주고자 하는데 목적을 두고 있음. 2005년 8월부터 2006년 6월까지 자금 신청을 한신생 기술 회사의 48개 신청사항에 대해 기금이 지원되었고 여기에는 의약품 기술 및 화학 분야의 하이테크나노기술 신생기업이 포 함 되 었 음 . 하이테크Grunderfonds는 ERP 신생 기업 지원 자금(2억 5천만 유로) 및 ERP/EIF 보호 지원 자금(5억 유로화)에의해서도 지원을 받고 있음. 이들 자금은 민간 벤처 캐피탈 투자의 활성화에 큰 기여를 하고 있음.

□ 여성 기업인에게 힘을
● 2005년 독일 연방교육연구부는“여성 기업인에게힘을”이라는 선언을 하였음. 이는 여성들에 강한 동기를 부여해 기업을 세우고 그들의 능력을 향상시키는 데목표를 두고 있음. 계획의 핵심은 여성들이 기술 기업을 세우도록 촉진하기 위한 개념을 개발하며, 대학과연구기관의 여성들이 관련 지식을 가지고 회사를 설립하도록 지원하는 것임. 독일 연방교육연구부는“나노기업가 아카데미”라는 여성 과학자(차세대 포함)를 목표로 한 프로그램으로 이들에게 자문과 필요한 자격을제공하고 관련 분야에 창업 이론과 실행 방안을 소개하고자 함.


● 나노기술의 잠재적인 위험성을 보다 효과적으로 평가하기 위해서는 나노입자의 방출이 환경과 건강에 주는 영향에 대한 지식과 정보를 확대하는 것이 중요함.
이런 이유로 독일 연방교육연구부는 Nanocare 프로젝트그룹(NanoCare, INOS, TRACER프로젝트)를 발족하였음. 이 프로젝트는 개발 초기 단계에 새로운 나노물질 또는 나노 구조 물질의 취급으로 인한 위험성을조사하고 그 결과를 이해 관계가 있는 기업과 일반 대중에게 전달하기 위해 기업이나 산업분야의 참여자가함께 수행토록 함(2009년 까지 8백만 유로 지원).

● 정부는 나노물질의 이익과 위험성에 관한 회의를 발족시켰으며 이는 독일 연방환경부(BMU)가 주도하여2006년과 2008년 사이에 운영될 것임. 두 개의 부처가 이끄는 실무진 그룹이“연구의 안전과 책임”및“환경보호를 위한 혁신과 기회의 촉진”과 관련된 문제에대해 논의를 할 것임. 이 그룹 외에도 VCI와Econsense가“바람직한 실천과 혁신 공간 규범”에 대해 논의할 실무 그룹을 조직하고 운영할 것임. 모든 실무 그룹은 산업, 과학, 정부, 기타 다른 기관의 참여에개방되어 있음(환경, 보건 관련, 노동 조합, 교회 등).

● 독일 연방노동사회부(BMAS)는 나노물질을 다룰 때관련되는 안전과 건강문제를 담당하며, 독일 화학산업협희(VCI)와 함께 작업현장에서의 나노입자의 사용 및제조에 대한 조사를 실시하였음. 조사 목적은 일반적인나노입자의 구별과, 나노입자의 위험 평가 우선 순위를측정하는데 있음. 또 다른 목표로는 합성 나노입자를다룰 때 위험을 제한하게 위한 실천 규범을 마련하는데 있음.

● 독일 연방농업소비자보호부(BMELV)는 어떤 제품과 어떤 방법으로 나노기술이 현재 식품, 화장품, 기타상품에 사용되고 있는지 파악하고 소비자가 직접 접촉하는 제품에 나노 제품이 사용되고 있는지 여부를 가려내기 위해 관련 업계와 논의를 하였음. 2006년 3월 이후 독일 연방위험판정연구소(BfR)는 식품, 화장품 기타 공산품의 나노기술 적용에 대한 잠재적 위험을 파악하기 위해 델파이 조사를 시행해오고 있음. 이를 통해얻은 정보는 소비자 관련 분야의 나노기술의 잠재적 위험성을 조기에 파악하여 사전에 예방하며 위험을 최소화 하도록 도움을 주어야 함.

● 독일 연방보건부는 제약, 임상 실험, 허가 등에 관해나노기술의 적용에 대한 잠재적 위험과 이익을 심도있게 평가하고 있으며 이 분야에 있어서 비용 대 가치비율은 매우 중요한 인자임.

● 선도 구상(Initiative) 및 독일 연방직업안전 및 보건기구(BAuA), 연방환경청(UBA), 연방위험평가기구(BfR)같은 연방기구의 협조하에 정부는 용해되지 않는나노입자의 환경 및 건강 위험성에 특히 초점을 맞추는공통된 연구 전략을 개발하고 있음. 독일 연방교육연구부는 이중 연구 문제와 관련한 논의에 참여함. 이 연구전략은 2006년 11월 나노 회의의 일원으로 참여했던과학, 상업, NGO의 참가자들에 의해 논의되었으며 다음과 같은 문제에 초점을 맞추고 있음.
- 연구 수요의 구조화- 나노입자를 위한 표준화된 측정 방법 개발- 노출, 독성 및 환경 독성 영향에 대한 정보 수집- 위험성 관련 시험 및 평가 전략의 공식화- 규제 문제를 위한 물질 특성 데이터 사용(한계치,분류, 작업권장사항)- 잠재적 위험성에 대한 정보 교류이 계획의 목표는 건강과 환경에 대한 피해를 적극적으로 방지 하는 것임.

● 상업적인 개발을 성공적으로 이루려면 최고 수준의연구 개발이 필수적이며 하이테크분야의 경우 더욱 중요하다고 할 수 있음. 현재의 연구 결과와 발견은 미래의 상업적 제품의 토대가 됨. 기초 연구 프로젝트의 가능성을 인식하고 응용 지향적인 연구가 동시에 이루어지도록 하는 것이 풀어야 할 과제임.

□ 미래 연구 수요
● 연구에 대한 미래 수요를 적시에 파악하고 평가하는것은 보편적인 문제이고 과학계와 산업계의 전문가와의 공조를 통해 다루어야 할 문제임. 나노기술과 관련된 미래 연구 수요를 조사하는 데 있어 다루어야 할 주제는 다음과 같음.
- 데이터 프로세싱, 정보저장, 통신과 정보기술 이전등에 대한 새로운 기술적 접근- 시험관 내 및 시험관 밖에서의 새로운 치료법, 진단, 특히 의약 기술에 있어서 영상, 임플란트, 생체재료 등- 자기 조직화 프로세스에 기반한 혁명적인 생산 기술- 자원 보호 및 효과적인 환경 보호, 에너지 공급- 직업 건강 및 안전 그리고 소비자 및 환경 보호 관련 규제 문제와 관련해 인간 및 환경에 주는 나노물질의 영향에 대한 기초 연구- 나노물질 사용과 관련된 잠재적 위험성 평가를 위한 방법 및 이를 규명하는 과정- 국가 안보를 종합적으로 방어하기 위한 개선 기술
□ 기술의 집중
● 나노기술, 바이오기술, 정보기술, 인지과학기술은앞으로 더욱 한 곳으로 집중될 것임. 우리들이 기대하는 결과는 기술의 집중적 사용을 통해 달성될 수 있음.
여기에는 마비환자 치료부터 인공 장기, 생명 연장, 신치료기술 개발 등이 있음. 장기적으로 점점 더 많은 인체 기능이 집중적 기술에 의한 제품이나 방법에 의해대체될 것임. 언젠가는 인간의 정신적 및 감각적 능력까지 향상시킬 수 있을 지도 모름. 이런 문제는 인간의자기 인식과 관련되어 있기 때문에 근본적인 윤리 문제가 대두 될 수 있음.

● 유럽 연합은 집중적 기술과 이의 사회, 문화, 정치적의미와 관련된 현상을 이해할 수 있는 통합적 접근 방법을 마련하기 위해“인류를 위한 지식”이라는 선도 구상을 마련하자고 요구하였음. 이 구상의 목적은 바람직한 개발을 하는 동시에 부정적인 결과를 방지하는 데있음. 이를 위해 집중 기술을 혁신과 연구 정책에 의해규제할 윤리적 개념 및 가능성에 대한 광범위한 국민적논의가 필요함. 독일 정부는 이런 절차를 마련하는데모든 사회 구성원들의 도움을 얻기 위한 정책을 모색중임.

♣ 이호신 선임연구원 (leehs@kisti.re.kr)