지금, 세계는 신소재 개발 전쟁에 돌입했다
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지금, 세계는 신소재 개발 전쟁에 돌입했다
  • 김종율 기자
  • 승인 2019.11.05 10:43
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자료제공: 현대자동차그룹

신소재가 세계 시장의 판도를 바꿀 새로운 핵심으로 주목받고 있다. 지금 이 순간에도 여러 국가에서 소재 기술 경쟁력을 확보하기 위해 활발하게 전략을 수립하고 있다. 미국과 일본·독일 등 소재 연구 역사만 100년이 넘는 강국들 역시 지속적인 신소재 개발 계획을 세우며 R&D 역량을 키우는 중이다.

미국: 게놈 지도의 염기서열
2011년 ‘소재 게놈 이니셔티브(MGI)’ 추진을 선언하고 2014년 12월 MGI 국가전략계획을 수립했다. 게놈(유전체)이라는 단어에서 알 수 있듯, 소재를 과학의 핵심 DNA로 보고 기초연구부터 상용화까지 집중 지원하는 프로젝트이다.

소재 정보학을 기반으로 첨단 소재 경쟁력을 확보해 제조업 경쟁력을 높이는 것이 목적인데, 개발 기간과 비용을 줄이기 위해 컴퓨터를 이용한 계산과학 기법을 적용하고 있다. 각종 물질의 실험 과정과 결과 등을 모두 데이터베이스화해서 궁극적으로는 실험을 직접 하지 않고도 새로운 물질을 만드는 게 목표이다.

독일: 친환경 소재들
제조업 강국인 만큼 기술 혁신의 3분의 2 이상이 소재 기술과 관련돼 있다. 최근에도 산업 경쟁력을 강화하고 경제를 활성화하기 위해 소재 기반의 제품을 개발하고 공정을 혁신하는 데 주목하고 있다.

특히 2015년 정부 주도로 ‘소재에서 혁신으로’ 전략을 수립해 환경과 에너지, 교통 분야의 소재 개발을 적극 지원하고 있다. 또 개발된 소재와 관련 기술에 대한 빅데이터 플랫폼을 만들어 연구개발과 제조 및 상업화에 활용하고 있다.

중국: 희토류 원소 중 하나인 네오디움 주기율표
2009년 신흥 전략산업 발전을 발표한 이후 친환경 에너지, 환경보호, 차세대 에너지 등 미래 기술 혁명의 기초가 되는 신소재를 적극 개발하고 있다. 중국의 신소재 산업 생산액은 2012년 1조 위안(약 171조 원)에서 2016년 2조 6500만 위안(약 453조 8,400억 원)으로 늘어 연평균 성장률이 27.6%에 달한다.

2016년 중국 과학기술부는 ‘메이드 인 차이나 2025(Made in China 2025)’ 정책의 일환으로 바이오의학·에너지·희토류·촉매·특수합금 소재 데이터베이스 등 40개 분야 프로젝트에 각각 5년간 460~760만 달러를 투자해 연구를 수행하고 있다.

한국: 연구하고 있는 사람
2015년 마련된 ‘미래소재 디스커버리’가 대표적인 소재 중심 국가 과학기술 R&D 사업이다. 논문보다 국내외 특허 출원을 우선시하는 등 기술 중심으로 사업을 이끌어나가고 있다. 미국의 MGI처럼 계산과학에 기반한 연구개발 플랫폼을 한국화학연구원(KRICT)과 한국과학기술연구원(KIST) 등에서 개발 중이다.

일본: 탄화수소 고리들
2007년 경제산업성과 문부과학성이 공동개발사업으로 ‘원소전략 프로젝트’에 본격적으로 착수했다. 희소자원 고갈에 대비해 획기적으로 유해물질을 사용하지 않을 수 있도록 대체 소재를 개발하는 것이 주요 목표이다. 이후 2012년에는 한 단계 발전한 ‘신원소전략 프로젝트’ 10년 계획을 발표하며 신물질, 신소재를 개발하는 중장기 전략을 세웠다.

정부 주도로 대학 및 공공 연구기관(국립물질재료연구소 등)이 위험도가 높은 첨단 소재 개발을 주도적으로 수행하고 있으며 현재 자석재료, 촉매·전지재료, 전자재료, 구조재료 등 4개 분야의 신소재 개발을 목표로 연구를 활발히 진행하고 있다. 특히, 촉매·전지재료 분야의 대체 소재 개발을 통해 특정 국가에 대한 의존성을 낮추는 것이 핵심 전략이다.



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