초격차 국가전략기술 확보 위한 국가 연구개발 청사진, ‘임무중심 전략로드맵’ 수립
첨단 모빌리티 중점기술 ‘자율주행 시스템’ 내 사이버보안 국제안전기준 기반 인증체계 확립
[보안뉴스 김영명 기자] 첨단 모빌리티와 사이버보안 등을 포함한 국가전략기술 확보를 위한 국가 연구개발 청사진인 임무중심 전략로드맵이 수립됐다. 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)는 8월 29일 오후 1시 30분 국가과학기술자문회의 대회의실에서 ‘국가전략기술 특별위원회’(이하 전략기술특위) 제3차 회의를 개최했다. ‘국가전략기술’은 국가 경제, 외교·안보, 신산업 창출 등 관점에서 전략적으로 중요한 기술로 △사이버보안 △인공지능 △양자 △반도체·디스플레이 △이차전지 △첨단 모빌리티 △차세대 원자력 △첨단 바이오 △우주항공·해양 △수소 △차세대 통신 △첨단로봇·제조 등 총 12개 분야를 말한다.
전략기술특위는 특히, 이차전지, 반도체·디스플레이, 첨단 모빌리티 등 3개 분야의 ‘국가전략기술 임무중심 전략로드맵(Ⅰ)-기술패권 경쟁 분야’(이하 전략로드맵)를 심의·의결했다. 전략기술 특위는 세계적인 기술패권 경쟁 및 과학기술 정책의 안보화에 대응하기 위해 선정된 ‘12대 국가전략기술’ 육성 관련, 산·학·연 최고 전문가들이 범부처 주요 정책을 총괄·조정하는 대통령 직속 국가과학기술자문회의 산하의 민·관합동 특별위원회로 올해 4월 출범했다.
최근 정부는 기술주권 확립을 목표로 세계 최고수준의 국가전략기술 확보를 위해 전략기술에 대한 집중 투자를 본격화하고 있다. 2024년 연구개발 예산 배분·조정을 통해 국가전략기술에 대한 투자액을 올해 4조 7,000억원과 비교해 6.3% 증가한 5조원으로 확대했다. 특히, 사이버보안은 올해 1,653억원을 배정했지만, 내년에는 1,892억원으로 14.5%를 증액했으며, 이차전지와 반도체 분야에서도 차세대 원천기술 개발 투자를 강화했다.
범부처 대규모 연구개발 사업인 ‘국가전략기술 프로젝트’도 본궤도에 올랐다. 과기정통부가 추진하는 ‘차세대 네트워크(6G) 산업기술 개발사업’은 5년간 4,407억원 규모로 예비타당성조사를 통과했으며, 국토교통부와 기상청이 공동으로 추진 중인 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 안전운용체계 핵심기술 개발사업’(총사업비 1,007억원, 사업기간 2024~2026년)은 시급성을 고려해 기존 7개월 이상에서 4.5개월로 단축된 신속조사로 사업 추진이 결정됐다. 또한, 차세대 이차전지 개발, 달 탐사, 양자 플래그십 사업 등도 예비타당성 대상으로 선정돼 평가 중이다.
정부는 윤석열 대통령 주재로 열린 제1차 국가과학기술자문회의 전원회의 의결사항인 ‘국가전략기술 육성방안’의 후속조치로 마련된 ‘국가전략기술육성특별법’의 9월 시행에 맞춰 범부처 전략기술 연구개발 정책의 명확한 우선순위 설정 및 전략성 확보를 목적으로 하는 ‘전략로드맵’ 수립을 국정과제 차원에서 추진하고 있다.
전략로드맵은 그간의 다다익선식 기술확보 전략과 달리, 기술패권 경쟁시대 기술주권 확보가 필요한 핵심기술을 식별하는데 중점을 뒀다. 즉, 경제안보 관점 분석에 기초해 중점기술 단위에서 2030년까지 꼭 달성해야 할 가시적 임무를 설정하고, 이를 토대로 임무 달성을 위한 길목기술을 식별하는 하향식(Top-Down) 접근법을 적용했다.
특히, 전략로드맵은 ‘국가 최상위 기술전략’으로, 산·학·연 전문가와 관계부처가 참여하는 전략기술 특위 산하 기술별 조정위원회와 국가 과학기술 정책을 총괄·조정하는 과학기술혁신본부가 함께 기존 부처별 전략을 국가임무 관점에서 정밀 분석해 국가적 필요성과 실현가능성을 고려한 전략적인 정량목표를 제시했다. 정부는 제시된 임무·목표의 달성을 위해 로드맵을 연구개발 정책·투자·평가 전 과정의 나침반으로 적극적으로 활용할 계획이다.
이번 로드맵은 12대 분야 중에서도 미국의 ‘반도체와 과학법’, ‘인플레이션 감축법’ 등 미·중 기술패권 경쟁이 가장 치열한 이차전지, 반도체·디스플레이, 첨단 모빌리티 등 3개 분야를 우선 수립 대상으로 선정했으며, 향후 모든 전략기술 분야 로드맵을 완비해나갈 예정이다.
‘첨단 모빌리티’ 분야는 수용성·안전성·친환경 구현을 통한 신흥 강국으로 도약하는 것을 목표로 하며, 세부 중점기술은 자율주행시스템, UAM, 전기·수소차를 선정했다. 특히 자율주행 시스템에서는 2027년 레벨4 사용화 및 자율주행 고도화를 위해 사이버보안 및 안전성능과 관련한 국제안전기준 기반 인증체계를 확립하는 것을 목표로 삼았다. 경제안보 측면에서도 자율주행 시스템은 SDV(Software Defined Vehicle, 소프트웨어로 하드웨어를 제어하고 관리하는 자동차) 전환 아래 표준·인증·보안체계 선점은 향후 반도체 특허와 같이 기술주도권의 향배를 좌우할 가능성이 높은 것으로 판단했다. 현대자동차도 오는 2025년부터는 생산되는 모든 차량을 SDV로 전환할 예정이라고 밝혔다.
정부는 자율주행시스템의 산업표준체계 확립을 위해 SDV의 안전성 확보를 위한 국제기준 기반 인증체계를 수립할 계획이다. 세부적으로는 자율주행 AI 및 V2X(Vehicle to Everything, 차량사물통신) 관련 사이버보안 기술을 확보하고, 자율주행 안전도와 관련한 산업표준체계를 확립할 계획이다.
‘디스플레이’ 분야에서는 차세대 시장 주도권 선점 통한 글로벌 경쟁력 1위 탈환을 목표로 하고 있다. 디스플레이는 LCD 등 저가형 제품을 중심으로 한 중국의 추격이 우리 주력제품인 OLED까지 확산되고 있다. OLED 세계 시장 점유율은 2019년에 한국 89.4%, 중국 9.7%였지만, 지난해에는 한국이 81.3%, 중국은 17.9%로 크게 변화되고 있으며, 우리 경쟁력 유지를 위한 성능 초격차화가 시급하다. 특히 폴더블·AR 및 VR 등 융복합 제품의 대중화 단계 진입, 스마트 헬멧·메타버스 훈련 등 높은 미래국방 활용성을 고려할 때 차세대 시장 주도권 선점은 우리 산업의 새로운 기회가 될 전망이다. 이에 ‘디스플레이 세계 경쟁력 1위 탈환’을 목표로 △무기발광 △유연·신축(프리폼) △소재·부품·장비 등 3가지 중점기술에 주목했다.
특히, 무기발광 디스플레이는 저전력·고해상도·고밝기 등 초고성능을 목표로 5나노미터 이하의 초소형(마이크로) LED 핵심기술 개발과 함께, 조기 상용화의 최대 병목으로 지적되는 가격경쟁력 확보를 위한 고속·고효율 생산기술을 주요 목표로 식별했다. 이를 위한 생태계 조성 방안으로는 △채용조건형 계약학과, 대학 기초·원천연구 지원을 통한 신산업 현장 맞춤형 고급인재 양성 △마이크로LED 등 신기술·응용분야의 민간R&D 촉진 및 국제 표준화 주도 등을 제시했다.
‘반도체’ 분야에서는 초미세 공정의 기술난도가 높아지는 가운데 국제 공급망 속 반도체 강국의 위치를 유지하며, 초거대 인공지능 본격화에 대비해 막대한 전력소모량을 최소화하는 저전력·고효율화가 핵심 과제가 될 전망이다. 이에 따라 ‘메모리 1위 수성+AI반도체 신격차 확보’를 목표로 △고집적·저항기반 메모리 △고성능·저전력 인공지능 반도체 △첨단패키징 △전력반도체 △고성능 센서 △소재·부품·장비 등 6개 중점기술 중심의 로드맵을 수립했다.
특히 기존의 단순한 ‘초고성능화’ 접근법 대신 인공지능 연산에 최적화된 ‘저전력·고효율화’를 위해, 초저전력 상황에서도 10TFLOPS/W(단위전력(와트) 기준, 초당 1조개의 실수연산이 가능한 성능, 현재 2TFLOPS/W급) 이상의 고효율을 구현할 수 있는 차세대 설계 기술 개발, 우리 AI 반도체의 클라우드·데이터센터 본격 적용을 위한 실증·소프트웨어 개발을 목표로 했다.
또한, 자성소자 기반(MRAM)·저항기반(PRAM) 차세대 메모리 소자(고속 정보처리(DRAM)와 비휘발성(NAND플래시)을 모두 갖춘 저전력·고효율 소자), 이종집적 칩렛(하나의 칩에 여러 기능을 담는 대신, 기능별로 칩 분할 후 연결하는 방식으로, 인공지능 관련 고성능칩의 가격경쟁력·수율 확보에 유리) 후공정(패키징), 화합물 전력반도체, 극한환경용 전원자립형 센서 등 중점기술별 인공지능 구현에 최적화된 임무·핵심기술을 식별했다.
생태계 조성 방안으로는 △설계에 투입가능한 고급인력 양성을 위한 학부 수준부터 융복합 인재유입 활성화 및 중점기술별 특화대학원 지원 강화 △글로벌 연구소 및 핵심 소부장기업과의 공동연구 및 교류 강화 △전력·용수 등 필수 인프라 구축 및 연구거점 조성 등을 포함했다.
‘이차전지’에서는 리튬이온전지 성능의 이론적 한계수준 극대화, 초성능·초안전·광물자립형 차세대 기술 확보에 나선다. 이를 위해 ‘이차전지 기술강국 수성’을 목표로 △리튬이온전지 셀·소재 △차세대 이차전지 △이차전지 모듈·시스템 △재사용·재활용 등 4개 중점기술별 세부 목표를 제시했다.
특히, 리튬이온전지는 중국의 주력제품인 인산철(LFP) 배터리의 글로벌 시장침투가 강화되는 가운데 초고성능화가 필요하다는 판단에 따라 이론적 한계 수준의 350Wh/kg급 에너지밀도 구현이라는 도전적 목표와 함께, 이를 위한 하이니켈 양극재(니켈 90% 이상), 실리콘계 음극재(실리콘 20% 이상) 등 핵심소재 확보를 핵심 임무로 설정했다.
그리고 미·일·유럽연합 등이 이차전지 시장주도권 탈환을 목표로 적극 투자 중인 차세대 전지 선점 관련, 초격차 성능을 위한 리튬금속 및 초안전 구현을 위한 반·전고체 전지 상용화(400Wh/kg)를 추진한다. 특히, 광물확보 경쟁 격화에 대비해리튬을 부존량이 풍부한 나트륨으로 대체하는 나트륨이온전지(220Wh/kg 이상) 핵심기술 투자 확대도 포함했다.
이차전지 생태계 조성 방안으로는 △핵심광물 수급지도 개발 등 세계 광물확보를 위한 패키지 지원 △완성차 업체 협업을 통한 사용후배터리 관리 고도화 △공급망 기업의 소재·부품 검증을 포함한 오픈 이노베이션 강화 등을 제시했다.
한편, 과기정통부는 이와 같은 국가전략기술 전략로드맵을 중심으로 오는 10월 중에 제4회 국가전략기술 특별위원회 개최하겠다고 밝혔다.
[김영명 기자(boan@boannews.com)]
첨단 모빌리티 중점기술 ‘자율주행 시스템’ 내 사이버보안 국제안전기준 기반 인증체계 확립
[보안뉴스 김영명 기자] 첨단 모빌리티와 사이버보안 등을 포함한 국가전략기술 확보를 위한 국가 연구개발 청사진인 임무중심 전략로드맵이 수립됐다. 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)는 8월 29일 오후 1시 30분 국가과학기술자문회의 대회의실에서 ‘국가전략기술 특별위원회’(이하 전략기술특위) 제3차 회의를 개최했다. ‘국가전략기술’은 국가 경제, 외교·안보, 신산업 창출 등 관점에서 전략적으로 중요한 기술로 △사이버보안 △인공지능 △양자 △반도체·디스플레이 △이차전지 △첨단 모빌리티 △차세대 원자력 △첨단 바이오 △우주항공·해양 △수소 △차세대 통신 △첨단로봇·제조 등 총 12개 분야를 말한다.
[이미지=gettyimagesbank]
전략기술특위는 특히, 이차전지, 반도체·디스플레이, 첨단 모빌리티 등 3개 분야의 ‘국가전략기술 임무중심 전략로드맵(Ⅰ)-기술패권 경쟁 분야’(이하 전략로드맵)를 심의·의결했다. 전략기술 특위는 세계적인 기술패권 경쟁 및 과학기술 정책의 안보화에 대응하기 위해 선정된 ‘12대 국가전략기술’ 육성 관련, 산·학·연 최고 전문가들이 범부처 주요 정책을 총괄·조정하는 대통령 직속 국가과학기술자문회의 산하의 민·관합동 특별위원회로 올해 4월 출범했다.
최근 정부는 기술주권 확립을 목표로 세계 최고수준의 국가전략기술 확보를 위해 전략기술에 대한 집중 투자를 본격화하고 있다. 2024년 연구개발 예산 배분·조정을 통해 국가전략기술에 대한 투자액을 올해 4조 7,000억원과 비교해 6.3% 증가한 5조원으로 확대했다. 특히, 사이버보안은 올해 1,653억원을 배정했지만, 내년에는 1,892억원으로 14.5%를 증액했으며, 이차전지와 반도체 분야에서도 차세대 원천기술 개발 투자를 강화했다.
범부처 대규모 연구개발 사업인 ‘국가전략기술 프로젝트’도 본궤도에 올랐다. 과기정통부가 추진하는 ‘차세대 네트워크(6G) 산업기술 개발사업’은 5년간 4,407억원 규모로 예비타당성조사를 통과했으며, 국토교통부와 기상청이 공동으로 추진 중인 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 안전운용체계 핵심기술 개발사업’(총사업비 1,007억원, 사업기간 2024~2026년)은 시급성을 고려해 기존 7개월 이상에서 4.5개월로 단축된 신속조사로 사업 추진이 결정됐다. 또한, 차세대 이차전지 개발, 달 탐사, 양자 플래그십 사업 등도 예비타당성 대상으로 선정돼 평가 중이다.
정부는 윤석열 대통령 주재로 열린 제1차 국가과학기술자문회의 전원회의 의결사항인 ‘국가전략기술 육성방안’의 후속조치로 마련된 ‘국가전략기술육성특별법’의 9월 시행에 맞춰 범부처 전략기술 연구개발 정책의 명확한 우선순위 설정 및 전략성 확보를 목적으로 하는 ‘전략로드맵’ 수립을 국정과제 차원에서 추진하고 있다.
▲국가전략기술 중점 분야별 2024년 예산 배분·조정 결과[자료=과기정통부]
전략로드맵은 그간의 다다익선식 기술확보 전략과 달리, 기술패권 경쟁시대 기술주권 확보가 필요한 핵심기술을 식별하는데 중점을 뒀다. 즉, 경제안보 관점 분석에 기초해 중점기술 단위에서 2030년까지 꼭 달성해야 할 가시적 임무를 설정하고, 이를 토대로 임무 달성을 위한 길목기술을 식별하는 하향식(Top-Down) 접근법을 적용했다.
특히, 전략로드맵은 ‘국가 최상위 기술전략’으로, 산·학·연 전문가와 관계부처가 참여하는 전략기술 특위 산하 기술별 조정위원회와 국가 과학기술 정책을 총괄·조정하는 과학기술혁신본부가 함께 기존 부처별 전략을 국가임무 관점에서 정밀 분석해 국가적 필요성과 실현가능성을 고려한 전략적인 정량목표를 제시했다. 정부는 제시된 임무·목표의 달성을 위해 로드맵을 연구개발 정책·투자·평가 전 과정의 나침반으로 적극적으로 활용할 계획이다.
이번 로드맵은 12대 분야 중에서도 미국의 ‘반도체와 과학법’, ‘인플레이션 감축법’ 등 미·중 기술패권 경쟁이 가장 치열한 이차전지, 반도체·디스플레이, 첨단 모빌리티 등 3개 분야를 우선 수립 대상으로 선정했으며, 향후 모든 전략기술 분야 로드맵을 완비해나갈 예정이다.
▲첨단 모빌리티 분야 핵심이슈 기반 임무 및 목표 도출[자료=과기정통부]
‘첨단 모빌리티’ 분야는 수용성·안전성·친환경 구현을 통한 신흥 강국으로 도약하는 것을 목표로 하며, 세부 중점기술은 자율주행시스템, UAM, 전기·수소차를 선정했다. 특히 자율주행 시스템에서는 2027년 레벨4 사용화 및 자율주행 고도화를 위해 사이버보안 및 안전성능과 관련한 국제안전기준 기반 인증체계를 확립하는 것을 목표로 삼았다. 경제안보 측면에서도 자율주행 시스템은 SDV(Software Defined Vehicle, 소프트웨어로 하드웨어를 제어하고 관리하는 자동차) 전환 아래 표준·인증·보안체계 선점은 향후 반도체 특허와 같이 기술주도권의 향배를 좌우할 가능성이 높은 것으로 판단했다. 현대자동차도 오는 2025년부터는 생산되는 모든 차량을 SDV로 전환할 예정이라고 밝혔다.
정부는 자율주행시스템의 산업표준체계 확립을 위해 SDV의 안전성 확보를 위한 국제기준 기반 인증체계를 수립할 계획이다. 세부적으로는 자율주행 AI 및 V2X(Vehicle to Everything, 차량사물통신) 관련 사이버보안 기술을 확보하고, 자율주행 안전도와 관련한 산업표준체계를 확립할 계획이다.
▲디스플레이 분야 핵심이슈 기반 임무 및 목표 도출[자료=과기정통부]
‘디스플레이’ 분야에서는 차세대 시장 주도권 선점 통한 글로벌 경쟁력 1위 탈환을 목표로 하고 있다. 디스플레이는 LCD 등 저가형 제품을 중심으로 한 중국의 추격이 우리 주력제품인 OLED까지 확산되고 있다. OLED 세계 시장 점유율은 2019년에 한국 89.4%, 중국 9.7%였지만, 지난해에는 한국이 81.3%, 중국은 17.9%로 크게 변화되고 있으며, 우리 경쟁력 유지를 위한 성능 초격차화가 시급하다. 특히 폴더블·AR 및 VR 등 융복합 제품의 대중화 단계 진입, 스마트 헬멧·메타버스 훈련 등 높은 미래국방 활용성을 고려할 때 차세대 시장 주도권 선점은 우리 산업의 새로운 기회가 될 전망이다. 이에 ‘디스플레이 세계 경쟁력 1위 탈환’을 목표로 △무기발광 △유연·신축(프리폼) △소재·부품·장비 등 3가지 중점기술에 주목했다.
특히, 무기발광 디스플레이는 저전력·고해상도·고밝기 등 초고성능을 목표로 5나노미터 이하의 초소형(마이크로) LED 핵심기술 개발과 함께, 조기 상용화의 최대 병목으로 지적되는 가격경쟁력 확보를 위한 고속·고효율 생산기술을 주요 목표로 식별했다. 이를 위한 생태계 조성 방안으로는 △채용조건형 계약학과, 대학 기초·원천연구 지원을 통한 신산업 현장 맞춤형 고급인재 양성 △마이크로LED 등 신기술·응용분야의 민간R&D 촉진 및 국제 표준화 주도 등을 제시했다.
▲반도체 분야 핵심이슈 기반 임무 및 목표 도출[자료=과기정통부]
‘반도체’ 분야에서는 초미세 공정의 기술난도가 높아지는 가운데 국제 공급망 속 반도체 강국의 위치를 유지하며, 초거대 인공지능 본격화에 대비해 막대한 전력소모량을 최소화하는 저전력·고효율화가 핵심 과제가 될 전망이다. 이에 따라 ‘메모리 1위 수성+AI반도체 신격차 확보’를 목표로 △고집적·저항기반 메모리 △고성능·저전력 인공지능 반도체 △첨단패키징 △전력반도체 △고성능 센서 △소재·부품·장비 등 6개 중점기술 중심의 로드맵을 수립했다.
특히 기존의 단순한 ‘초고성능화’ 접근법 대신 인공지능 연산에 최적화된 ‘저전력·고효율화’를 위해, 초저전력 상황에서도 10TFLOPS/W(단위전력(와트) 기준, 초당 1조개의 실수연산이 가능한 성능, 현재 2TFLOPS/W급) 이상의 고효율을 구현할 수 있는 차세대 설계 기술 개발, 우리 AI 반도체의 클라우드·데이터센터 본격 적용을 위한 실증·소프트웨어 개발을 목표로 했다.
또한, 자성소자 기반(MRAM)·저항기반(PRAM) 차세대 메모리 소자(고속 정보처리(DRAM)와 비휘발성(NAND플래시)을 모두 갖춘 저전력·고효율 소자), 이종집적 칩렛(하나의 칩에 여러 기능을 담는 대신, 기능별로 칩 분할 후 연결하는 방식으로, 인공지능 관련 고성능칩의 가격경쟁력·수율 확보에 유리) 후공정(패키징), 화합물 전력반도체, 극한환경용 전원자립형 센서 등 중점기술별 인공지능 구현에 최적화된 임무·핵심기술을 식별했다.
생태계 조성 방안으로는 △설계에 투입가능한 고급인력 양성을 위한 학부 수준부터 융복합 인재유입 활성화 및 중점기술별 특화대학원 지원 강화 △글로벌 연구소 및 핵심 소부장기업과의 공동연구 및 교류 강화 △전력·용수 등 필수 인프라 구축 및 연구거점 조성 등을 포함했다.
▲이차전지 분야 핵심이슈 기반 임무 및 목표 도출[자료=과기정통부]
‘이차전지’에서는 리튬이온전지 성능의 이론적 한계수준 극대화, 초성능·초안전·광물자립형 차세대 기술 확보에 나선다. 이를 위해 ‘이차전지 기술강국 수성’을 목표로 △리튬이온전지 셀·소재 △차세대 이차전지 △이차전지 모듈·시스템 △재사용·재활용 등 4개 중점기술별 세부 목표를 제시했다.
특히, 리튬이온전지는 중국의 주력제품인 인산철(LFP) 배터리의 글로벌 시장침투가 강화되는 가운데 초고성능화가 필요하다는 판단에 따라 이론적 한계 수준의 350Wh/kg급 에너지밀도 구현이라는 도전적 목표와 함께, 이를 위한 하이니켈 양극재(니켈 90% 이상), 실리콘계 음극재(실리콘 20% 이상) 등 핵심소재 확보를 핵심 임무로 설정했다.
그리고 미·일·유럽연합 등이 이차전지 시장주도권 탈환을 목표로 적극 투자 중인 차세대 전지 선점 관련, 초격차 성능을 위한 리튬금속 및 초안전 구현을 위한 반·전고체 전지 상용화(400Wh/kg)를 추진한다. 특히, 광물확보 경쟁 격화에 대비해리튬을 부존량이 풍부한 나트륨으로 대체하는 나트륨이온전지(220Wh/kg 이상) 핵심기술 투자 확대도 포함했다.
이차전지 생태계 조성 방안으로는 △핵심광물 수급지도 개발 등 세계 광물확보를 위한 패키지 지원 △완성차 업체 협업을 통한 사용후배터리 관리 고도화 △공급망 기업의 소재·부품 검증을 포함한 오픈 이노베이션 강화 등을 제시했다.
한편, 과기정통부는 이와 같은 국가전략기술 전략로드맵을 중심으로 오는 10월 중에 제4회 국가전략기술 특별위원회 개최하겠다고 밝혔다.
[김영명 기자(boan@boannews.com)]
<저작권자: 보안뉴스(www.boannews.com) 무단전재-재배포금지>
김영명기자 기사보기
[2024-05-08] 
