EU 유럽연합의 나노기술 경쟁력 : 현상과 미래
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- 발행기관
- 저자
- 나노국제화
- 종류
- 나노기술분류
- 발행일
- 2007-04-12
- 조회
- 6,847
본문
| 본고는 2006년 11월 28일 EC(European Commission)가 발간한 보고서 "The economic development of nanotechnology - An indicators-based analysis"의 주요 내용을 요약, 정리한 것이다. 동 보고서는 나노기술관련 다양한 데이터(시장, 투자, 일자리, 기업, 특허, 논문 등)를 이용하여 나노기술의 현상을 조명하고 미래를 전망하였으며, 미 국, 일본, 신흥 나노기술 강국(중국, 인도, 러시아 등)과의 비교를 통해 EU의 나노기술 경쟁력을 분석하고, 나노기술이 EU 의 경제적, 사회적 목적에 기여하는 바에 대해 서술하고 있다. |
| 나노기술 상업화 : 시장 규모와 점유율 |
| 2001년 미국 NSF는 2015년 나노제품의 세계시장 이 1조 달러에 이를 것으로 전망함. 나노기술의 정의, 최종제품에의 부가가치 기여, 낙관 정도에 따라 다양한 예측 전망치를 내놓고 있음(2010년 1천500억 달러(미 쯔비시 연구소 2002), 2014년 2조6천억 달러(Lux Research, 2004)). Lux Research의 경우 가장 낙관 적인 시나리오를 보이며, 2014년 나노제품 시장이 정 보통신시장보다 크게 될 것이며, 바이오 시장의 10배 이상 될 것으로 전망함. 현재 나노제품 시장에서 나노소자와 나노바이오가 각각 4억2천만 달러, 4억1천5백만 달러로 가장 큰 시 장 점유를 보이는 것으로 추정되며, 그 다음이 나노재 료 1억4천5백만 달러, 나노장비 5천만 달러 순임<그림 1>. 2015년에는 모든 나노기술 분야가 괄목 성장을 할 것으로 기대됨(예, 나노재료는 현재의 1억4천5백만 달 러에서 3천4백억 달러). Lux Research(2004년)의 3단계 모델에 의하면, 2004년까지의 1단계는 나노기술이 일부 첨단기술 제품 에 접목되며, 2009년까지 2단계는 나노기술의 breakthrough가 일어나고 나노전자가 시장을 지배하 게 되며, 2010년 이후의 3단계는 나노기술이 보건, 생 명과학 등의 응용제품에 보편화될 것임. 이 시기엔 나 노바이오기술이 의약품 산업의 발전에 상당한 기여를 하게 되며, 기초 나노소재는 중요성을 잃게 될 것으로 보임. 전체적으로 2014년에 나노기술이 글로벌 제조품 의 15%를 점유하게 될 것임(이중 PC 100%, 가전제품85%, 의약품 23%, 자동차 21%를 각각 점유).   2014년 2조6천억 달러의 세계 나노시장을 지역별로 세분화하면, 나노제품 판매에서 가장 중요한 지역이 아 시아 태평양 지역이고, 그 다음으로 미국, 유럽이 비슷 한 수준이 될 것임<그림2>. 가까운 장래에는 강력한 아 시아계 기업들의 제품들(PC, 이동통신기기, 자동차 등) 이 시장을 지배할 것이나, 2008년 이후에는 의약품이 보다 커지게 되고 이는 미국기업들에 의해 지배될 것임. |
| 글로벌 경쟁 : 공공 및 민간 부문 투자 |
| 2001년 미국 클린턴 행정부의 NNI 발표를 시발점으로 전 세계적으로 나노과학에 대한 투자가 이루어지고 있으며, 유럽에서는 EC (European Commission)가 나노기술연구에 대한 가장 큰 투자기관임. - FP6에서 나노기술이 재료 및 생산기술과 함께 유 럽연구의 최우선 과제중의 하나로 선정되어, 2004- 2006년 사이에 13억 유로가 나노기술연구에 투자되 었으며(2004년 3억7천만 유로, 2005년 4억7천만 유 로, 2006년 5억 유로), 이전의 FP4, FP5(1994- 2002)에서도 나노관련 프로젝트에 총 3억 유로가 투 자되었음. FP7(2007-2013)에서도 나노기술이 계속 우선과제로 투자될 예정이며, 다른 부문에 할당된 나노관련 예산을 포함해 적어도 2배 이상으로 늘어날 예정임.  EU 회원국 중 독일이 최고의 나노투자 국가이며, 그 다음이 프랑스, 영국 순이며(이는 일본, 한국에 견줄만 함), 특히 구매력 지수를 고려한 비교에서 중국의 노력 은 실질적이고 상당한 것 이상으로 간주되어야 함. 미 국은 최다 지출국으로 연방정부와 주정부에 의해 2004 년 12억 유로, 2005년 17억 유로 이상을 투자함. 그러 나 전체적으로 공공부문의 투자만을 고려했을 때 유럽 은 미국의 수준과 비슷함<그림3>.- 전체 투자에서 민간 투자의 비율은, 유럽이 1/3, 미 국이 약 54%, 일본이 약 2/3를 차지하며, 기타는 주 로 신흥 아시아국으로 36%를 보임. 절대적인 수치로 미국은 나노기술에 35억 유로 이상, 일본은 27억 유 로, 유럽은 25억 유로 이하를 나노기술에 투자하고 있으며, 나노연구에 있어 유럽은 공공부문의 투자에 서는 경쟁할 만 하지만, 산업부문은 경쟁국에 뒤쳐져 있음. |
| 나노기술의 벤처 캐피털 투자 |
 1999-2002년의 나노기술 벤처 캐피털 투자에서,나노바이오 분야가 가장 매력적인 시장이며, 그 다음이 나노소자, 나노소재, 나노장비 순임<그림4>. 전체 벤 처캐피털(VC) 투자는 1999년 6천3백만 달러에서 2002년 4억 달러 이상으로 증가함(3년내 500% 이상 증가). 그러나 2000년에서 2002년으로 넘어오면서 나 노바이오에서의 비율 감소는 VC 시장이 아직은 두고 보자는 심리임.  전체 세계 VC 투자가 2002년에 정체를 보이다가 그 이후는 미미하지만 계속 증가상태를 보이며, 나노기 술의 점유율도 이와 비슷한 양상을 보임<그림5>. 이러 한 일시적 감소 현상은 부분적으로는 2000년대 초에 시작된 나노입자의 유해성 문제의 영향과, 또 거대투자 와 나노기술을 둘러싼 과장과 함께 공공부문의 개입 결 여로 '버블'로 이끌 수 있다는 우려에 기인함. 2005년 전 세계 VC의 2.2%인 5억 달러가 나노기업에 투자되고 있음. |
| 경제적 영향 : 나노기술의 일자리 창출과 기업 설립 |
기업 설립은 신기술의 발전과 경제적 의미에 대한 중요한 지표로서, 신생 기업은 전형적으로 하나의 주된 자산(신기술에 대한 특허권)을 가지고 있으며, 이것이 벤처 캐피털이 첨단기술과 관련한 고 위험 부문에 투자 하는 주요 투자원임. NSF는 전 세계적으로 2015년까지 200만명의 나노 전문인력이 필요하며, 지역별로는 미국 80~90만, 일본 50~60만, 유럽 30~40만, 아시아태평양지역(일본제 외) 20만, 기타지역 10만이 필요하며, 또 500만 개의 나노관련 일자리(나노전문인력 1인당 2.5개의 일자리) 가 창출될 것으로 예측함(Roco, 2003). Lux Research 는 보다 낙관적으로 2014년까지 나노기술관련 1천만 개의 일자리가 창출될 것으로 전망함<그림6>. - 일자리의 많은 부분은 중소기업에서 창출될 것이 며, 이미 지난 수년간 많은 기업들이 자사의 기술 포 트폴리오에 나노기술에 우선 순위를 두고 있음. 이는기업들이 나노에 주력하는 것으로 인식되길 원하기 때문이며, 여기에는 100여년 이상된 기존 대기업들 도 포함됨( Bayer, BASF, Carl Zeiss, Agfa- Gevaert, General Electrics, Philips 등은 모두 1900년 이전에 설립됨).  <그림7>은 유럽(독일, 스위스, 영국), 미주(미국, 캐 나다), 아시아(일본, 한국, 중국)의 522개 나노기업 (2005년 5월 현존 기업)의 설립 현황을 보여줌 (NanoInvestorNews DB, 2005). 미주지역이 선두이 고, 그 다음이 유럽, 아시아 순임. 1980년까지는 소수 의 나노기업만이 설립되었음(매10년마다 평균 10개 기업). 1980년대 이후 그 숫자가 증가해 오다가, 1996년 에 도약이 일어나기 시작했으며, 2000년에 50개의 나 노기업이 설립됨.  <그림8>은 357개 나노기업의 나노기술 활동 분야를 나타내며, 1/3은 나노재료, 1/3은 나노바이오에 주력하 고 있고, 나머지는 나노장비와 나노소자에 주력하고 있 음. 국별로 보면 미국은 평균적으로 고르며, 독일은 나 노장비가 강하고, 영국은 나노바이오, 일본은 나노재료 와 나노장비 모두 강하나 나노바이오는 매우 약함. 나노선진국 기업들의 매출 규모의 비교에서, 미국기 업의 대부분은 중소기업으로 매출규모는 1천만~5억 달러이며, 독일, 영국 기업의 대부분은 1천만 달러 이 하의 소규모 기업임.  유럽 33개국, 1538개 나노관련 기관에 대한 분석에 서는 절반이상이 독일기업이고, 프랑스와 영국은 각각125개 기관으로 동일 수준이며, 그 다음이 큰 차로 네 덜란드, 오스트리아, 스위스, 벨기에 순임<그림9>. 이 탈리아는 중위권 국가(체코, 덴마크, 폴란드, 헝가리, 스웨덴, 아이스란드, 이스라엘, 리투아니아, 슬로바키 아, 슬로베니아 등)에서 선두이며, 아이슬란드는 국가 크기에 비해 19개 기업이 진입한 것은 이탈리아가 32 개임에 비추어볼 때 특기할 만함. 핀란드, 스페인, 노르 웨이는 기대와 다르게 10개 이하 군에 속함.이상으로부터, 나노기업 및 나노관련 일자리의 창출 과 활동에서 가장 괄목할 만한 진전을 이루고 있는 나 라는 미국이며, 유럽에서는 독일이 가장 활발한 역할을 하고 있으며, 일본은 미국의 가장 주요한 경쟁자임. - 부상하고 있는 나노국가로 중국, 인도, 러시아는 이륙 준비를 하고 있고 유럽을 추격하고 있음. 이들 국가는 기업 통계에서는 특출한 점이 없지만, 다음 세대에서는 상당한 역동성을 보일 것이며, 상품, 연 구, 생산 기지의 세계시장에서 중요한 경쟁자가 될 것으로 전망됨. |
| 나노기술개발 : 나노기술 특허출원 |
특허는 과학적 결과를 기술적 응용으로 전환하는 능 력을 반영하며, 특허는 또 연구결과의 경제적 이용을위한 선결 요건이며, 기술의 경제적 잠재력, 유망영역 탐구, 사람, 기관, 국가 등의 액터들(actors)을 분석하 기 위한 중심적 수단임. <그림10>은 유럽특허청(EPO)이 분석한 1995-2003 년 사이의 세계 나노관련 특허 수의 변천을 나타내는 데, 분야별 특허 수는 계속 증가하여 1999년과 2002년 에는 기하급수적 성장을 나타내지만, 그 다음 연도에서 는 완만한 퇴조를 겪으며 전체적인 성장 속도에 영향을 주고 있음. 2003년 나노특허의 가장 큰 그룹은 나노전 자 관련이며, 그 다음이 나노소재이고, 어느 정도 거리 를 두고 나노마그네틱스, 나노광학이 뒤따르고 있음.  1995~2003년 나노기술 특허의 전체적인 성장속도 는 연평균 14%이고, 초반부에 비해 후반부가 성장속도 가 낮음<그림11>. 나노전자, 나노재료, 나노소자, 나노마그네틱스가 1990년대에 가장 높은 성장속도를 보였 으나, 1999~2003년에서는 다소 낮은 성장을 보임(나 노소자는 심지어 마이너스 성장). 나노바이오와 나노광 학은 1990년대에 마이너스 성장을 겪었으며, 2000년 에 들어와서는 연평균 20%로 증가했으나, 절대적 기준 에서는 나노전자나 나노재료보다 훨씬 낮은 수준임. <표1>은 2003년에 나노기술 서브클래스별 상위 10 개 국가를 나타내고 있는데, 나노기술 전 분야에서 미 국이 출원인, 발명자 모두에 대해 가장 특허 활동이 활 발한 국가임. 독일, 프랑스, 캐나다는 나노바이오에서 상위권에 속하며, 네덜란드와 스웨덴은 나노전자에서 부상하고 있고, 벨기에와 대만은 나노재료에서 상위권 에 있음. 스위스는 특히 나노소자에 강하며, 영국은 나 노광학에 강함.   상위 8개 출원 국가의 나노 특허의 연평균 성장률의 분석에서<그림12>, 세계 전체적으로 1990년대 후반 (18%)이 2000년대 초(10%) 보다 더 큰 성장을 보이며, 전체 나노특허의 50%를 갖고 있는 미국의 발전이 이와 유사한 경향으로 전 세계의 발전을 이끌어 가고 있음. |
| 나노과학 논문의 발표와 인용 |
유럽은 나노기술 논문 발표수에서 선두이며, 1990 년대에 유럽의 점유율은 조금 증가한 반면, 미국, 캐나 다의 논문수는 감소하였으며, 기타 아시아는 가장 역동 적인 지역으로 특히 중국의 진전이 괄목함<그림 13>. 유럽은 주요 경쟁자들과 견줄 수 있는 나노기술의 광범 위한 과학적 기초를 보유하고 있는 것으로 판단됨.  국별, 학문별 최근의 논문 발표수에 있어 미국은 1999~2004년 사이 총 18,000편의 나노과학 논문을 발 표하여 가장 활발하며, 큰 차이를 두고 일본, 중국이 그 뒤를 잇고 있고, 유럽은 가장 많이 발표한 나라들이 4~7위권에 포진하고 있으며, 그 다음 한국, 캐나다, 스 페인이 상위 10위권을 이루고 있음<그림14>. 분야별로 는 화학합성과 초전도/양자 컴퓨팅 분야에서는 독일이 중국보다 강하고 일본과 비슷한 수준이며, 영국과 프랑 스는 중국과 비슷한 수준. 나노재료 분야에서는 중국이 강세를 보이며 일본을 앞지르고 미국과의 격차를 좁히 고 있음.  1990년대 상위 25개 국가의 논문 인용지수(논문의 질과 영향력을 나타냄)의 비교에서는 상대적 영향력 지 수가 가장 큰 나라는 스위스와 네덜란드이며, 영국(잉 글랜드와 스코틀랜드), 프랑스, 일본, 독일은 단지 중위 권에 속해, 캐나다, 벨기에, 아일랜드, 덴마크에 뒤지고 있음<표2>. 가장 역동적인 국가는 러시아, 중국, 한국 3개 국가임.  ♣ 김경호 책임연구원 (kimkho@kisti.re.kr) |
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