소재기술 혁신으로 글로벌 경쟁 선도한다(下) :: 전체

지난 10월 22일(목) 열린 과학기술자문회의에서 창조경제 실현을 위한 다양한 기초연구 발전 방안들이 논의된 가운데 최근 이슈로 떠오른 소재기술에 대한 방안들도 함께 발표됐다. 본지에서는 회의에서 발표된 소재기술 혁신방안의 내용을 간략히 소개해 정부의 정책 방향을 살펴보고자 한다.

*자료 : 국가과학기술자문회의

Ⅱ. 추진 방향

1. 소재기술개발 혁신

1) 배경
빠른 시장수요 변화에 대응하기 위해서는 제품개발 기술이슈에 따른 소재기술개발과 이머징 산업에 필요한 미래유망소재기술의 선제적 개발이 필수적이다.
신개념 소재(원천소재)를 개발하기 위한 아이디어가 중복성이라는 장벽에 의해 사장되거나, 사업간 연계 부족으로 원천소재개발에 어려움이 존재하기 때문이다.

2) 세부 추진방향
소재기술개발을 위해서는 시기, 소재특성 및 연구주체에 따라 성숙산업·이머징산업·챌린징산업 등에서 요구되는 소재기술개발 요소를 전략적으로 추진해야 한다.
먼저 성숙산업의 주력제품에 대한 핵심소재 개발을 위해서는 출연(연)과의 기술이전을 연계하여 중소·중견기업 주도로 한계돌파형 소재 개발을 촉진하려는 노력이 중요하다.
또한 이머징산업의 전략소재를 개발해 시장을 선점하고자 한다면 대기업이 견인하고 중소·중견기업이 주도하는 ‘길목지키기형 소재’ 개발을 플래그십 프로젝트로 추진하는 전략에 주목해야 한다. 플래그십 프로젝트란 소재 중요성이 큰 이머징산업을 선정해 기술(수요)·인프라·개발 주체를 통합하는 사업을 의미한다.
한편 챌린징산업이라 불리는 미래 신산업 창출을 위한 원천소재 개발에 있어서는 R&D 프로세스 혁신이 필수적이다.
먼저 대학을 중심으로 중복성 장벽을 제고하고 소규모 씨앗 뿌리기 기초연구를 확대해 창의적 아이디어를 집중적으로 육성해야 한다. 이는 불확실성이 크지만 게임체인저가 될 수 있는 중요한 전략 중 하나이다.
유망 아이디어의 유형별 과제간 연계성과 집중성을 강화한다면 충분히 세계적 혁신을 이룰 수 있을 것으로 사료된다.

2. 소재공정혁신
1) 배경
소재공정은 소재의 가치와 성능을 결정하는 데에 중요한 요소이다. 시장의 수요변화가 빠르게 진행되면서 개발기간 단축이 곧 소재경쟁력으로 이어지고 있기 때문이다. 이에 따라 최근에는 이론과 계산, 실험을 융합해 소재 개발에 걸리는 기간을 단축하는 프로그램 도입도 세계적으로 확대되는 추세이다.

2) 세부 추진방향
첨단 IT기술과 소재설계기술을 융합하여 개발기간 50% 단축을 목표로 핵심 전략소재별 특화된 계산재료과학 플랫폼 구축해야 한다. 이를 위해 정부는 웹기반 플랫폼을 구축하여 규모를 확대하고 소재개발자의 접근성을 강화하겠다는 방안을 발표하기도 했다.
또한 실험(분석) 결과와 전산해석 데이터 등을 축적하여 소재 빅데이터를 구축하는 방안도 검토할 필요가 있다. 한국과학기술정보(연)의 슈퍼컴퓨터를 활용해 소재전문기관 소재정보를 연계하는 방식이다.
단순 수집가공 데이터 중심으로 관리되고 있는 지금의 방식에서 소재정보 수준을 높이기 위해서는 고급 물성정보의 직접 생산을 확대해 소재뱅크(현 4개)에 등록하는 방안이 마련되어야 한다.
현재 소재정보의 DB 구성을 살펴보면 물성 데이터 중 단순 수집가공이 84%, 새롭게 생성된 정보가 15%로 소재정보의 단순 수집이 주를 이루고 있으며, 물성 DB 자체도 2014년 기준 80만 건(소재정보은행)에 불과해 같은 기간 210만 건에 이르는 일본(물질재료연구기구)에 비해 턱없이 부족함을 확인할 수 있다.

1. 완제품 관점에서 가치사슬별로 개발영역을 분담 : 대기업은 설계, 중소·중견기업은 2차 소재, 연구소는 소재가공신뢰성평가, 대학은 기초물성

2. 최종제품의 설계 개념을 소재연구개발 단계에 적용하고, 소재개발 결과를 다시 제품 설계 단계로 피드백하여 수요산업과 소재산업간의 선순환적 연구개발 추진

또한 소재 관련 정부연구개발 중 공정 비중을 확대하는 노력도 수반되어야 한다. 새로운 촉매 등을 활용해 공정단계를 축소하고 단위공정 소요 시간을 단축한다면 소재공정에 대한 세계적 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

3. 지속가능 소재 생태계 구축

1) 배경
최근에는 다양한 소재에 대한 시장수요가 강화되면서 소재기술 혁신의 중심이 대기업에서 중소기업으로 이동하고 있다. 2000년 대기업 60%, 중소기업 30%로 이뤄졌던 구조는 2010년에 들어서면서 대기업 25%, 중소기업 65%로 변화했다. 특히 다품종·소량 생산 특성의 2차 소재 기술혁신은 중소·중견기업 영역이라는 인식이 일반적이다.

2) 세부 추진방향
소재산업에 있어 중소기업의 역할이 확대됨에 따라 단계별 맞춤형 지원으로 소재 전문 중소·중견기업 육성하려는 정책도 중요 이슈로 떠올랐다. 이에 따라 정부는 투자유치단계에서 소재부품 전문펀드의 소재비중 확대하고, 상시 IR 지원제도를 구축함으로써 기업의 R&D 여건을 개선하겠다는 의지를 밝히기도 했다. R&D단계에서 참여이력관리를 통해 소재 중소·중견기업의 R&D 전문성을 제고하겠다는 전략이다. 또한 출연(연)의 기업지원 전담 ‘소재개발 코디네이터’를 지정하고 중소·중견기업으로의 파견을 강화해 소재정보-실증-시험 등 기업애로사항 해결을 적극적으로 지원할 방침이다. 앞서 말한 플래그십 프로젝트와 관련해서도 조기착수 및 중소·중견기업의 참여 비율을 높여 지속가능한 소재 생태계를 구축하겠다는 뜻을 밝히기도 했다.

4. 소재 신뢰성 확보를 위한 인프라 확충

1) 배경
세계적으로 안전에 대한 이슈가 부각되면서 글로벌 시장에서의 소재 표준·인증에 대한 요구도 함께 강화되고 있는 추세이다. 신소재 개발과정에 필요한 소재 특성평가 시험(측정)·분석 수요가 꾸준히 증가하고 있는 것이다.
하지만 이에 대한 국내 대응은 아직 미흡한 상황이다. 미확립된 시험 서비스 분야가 많고, 시험측정결과를 종합적으로 컨설팅 할 수 있는 전문가가 부족한 점이 문제로 꼽히고 있다.

2) 세부 추진방향
소재의 신뢰성 확보방안으로는 기업의 소재개발 기술지원을 위한 시험(측정)·평가 시스템 강화가 우선적으로 이뤄져야 한다.
소재종합솔루션센터 기능 및 센터 간의 네트워크 강화를 통해 파일럿 플랜트를 위한 실증 장비 재정비와 전문 인력 확충이 시급하다. 현재 전문 인력을 확보하기 위해 소재 인프라가 구축된 출연(연)을 중심으로 ‘시험·분석 전문가 육성 프로그램’ 도입이 거론되고 있다.
또한 국제 기준에 부합하도록 소재의 표준·인증체계를 선진화하는 것도 중요하다. 소재 물성의 신뢰성 확보를 위한 참조표준 및 KOLAS(Korea Laboratory Accreditation Scheme) 소재 시험기관의 전문성을 강화함으로써 신뢰성이 확보된 소재, 고급 물성데이터의 비즈니스 모델이 창출되어야 할 것이다.