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[보안뉴스 박미영 기자] 인체에 무해하고 생분해가 가능한 바이오 플라스틱 필름, 살아있는 세포를 원하는 형상 또는 패턴으로 적층해 조직이나 장기를 제작할 수 있는 3D 프린팅 인공장기, 전기차의 충전 시간을 획기적으로 축소시킨 배터리, 늘였다 줄였다 자유로운 외관의 변형이 가능한 플렉서블 디스플레이 등이 ‘제조업 경쟁력 강화를 위한 소재 분야’의 미래유망기술로 선정됐다.
한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 미래 한국사회의 핵심 이슈로 주력산업인 ‘제조업 관련 소재 기술’을 꼽고, 이를 기반으로 향후 10년 내외에 시장에 커다란 변혁을 가져올 수 있는 ’KISTEP 10대 유망기술’을 선정, 발표했다.
‘KISTEP 10대 미래유망기술 선정’ 연구는 다양한 관점과 시각에서 미래유망기술을 도출하는 것으로, 2009년부터 추진됐다. 2013년부터는 우리나라 미래사회의 핵심 이슈를 매년 선정해, 사회적 수요가 높은 미래유망기술을 도출하고 있다.
올해는 중국 등의 신흥국 추격에 의한 제조 산업의 경쟁력 약화, 4차 산업혁명 관련 ICT 기술과의 융합 등의 이슈에 대응하기 위해 기반 기술인 소재 분야에 한정해 ‘2019년 KISTEP 미래유망기술’을 뽑았다.
먼저, 기술개발이 이뤄진다면 타깃 제품·서비스의 변혁을 가져올 수 있는 후보군을 환경·바이오·에너지·전자의 4가지 분야로 구분해 소재 관련 출연연 전문가가 참여한 워크숍 방식의 정성적 분석과 인터넷 뉴스, 기술 및 산업 동향 보고서, 논문 DB 등을 이용한 위크시스널 탐색 방법의 정량적 분석을 결합해 도출했다.
이어 도출된 33개 제품·서비스 후보군에 대해 소재 분야 산학연 전문가를 대상으로 ‘기술적 혁신성’ ‘시장 파급 효과’ ‘10년 내외 실현 가능성’의 3가지 평가기준을 바탕으로 설문조사를 실시하고 전문가 검토 과정을 통해 최종 10대 미래유망기술을 선정했다.
최종 선정된 10대 미래유망기술은 △친환경 바이오플라스틱 필름 △손실된 인체 감각을 대체하는 기기용 소재 △3D 프린팅 인공장기 △불이 안 나는 고성능 고체 전해질 △수송용 고속 충방전이 가능한 배터리 △더 이상 무겁지 않은 초경량 수송체 △1억℃ 이상의 극한의 환경을 견디는 차세대 핵융합 소재 △스트레처블 디스플레이 △자율적으로 수명을 제어하는 화학 소재 △완전 직물형 웨어러블 소자이다.
△인체에 대한 무해성이 검증된 투명하고 생분해가 가능한 친환경 바이오 플라스틱 필름 기술은 인체에 대한 안정성이 검증되지 않은 기존 포장재 소재를 대체하고 QR과 RF를 이용해 식품·의약품 관련 제품을 트래킹하거나 소비자에 정보 제공이 가능하게 할 것이다.
△ 손실된 인체감각을 대체하는 기기용 소재 기술은 인체의 손실된 감각을 재생 또는 복원하거나 증강하기 위한 기술로, 인간의 고령화로 인해 상실돼 가는 감각기의 대체·장애인의 손실된 감각 재생 등에 활용돼 삶의 질 개선이 기대된다.
△3D 프린팅 인공장기는 살아있는 세포를 원하는 형상 또는 패턴으로 적층해 조직이나 장기를 제작할 수 있는 기술로, 신체 장기 수급·면역 반응 등 이식 치료 시 야기되는 문제 등으로 어려움에 처한 환자의 조직·장기 등의 재생 치료에 활용될 것으로 기대된다.
△불이 안 나는 고성능 고체전해질은 고체 상태에서 이온 전도성을 갖는 물질로 기존 리튬이온전지의 발화성 유기 액체전해질을 대체하여 전지 안전성 및 고에너지밀도 확보의 획기적인 개선이 가능하게 되어 발화 또는 폭발의 위험 없이 1회 충전으로 장거리 이동이 가능한 전기차가 널리 보급된 친환경적 에너지 효율화 사회 구현에 기여할 것이다.
△수송용 고속 충방전이 가능한 배터리 기술은 현재 100% 충전에 약 6시간 정도가 소요되는 전기차 배터리의 충전 시간을 획기적으로 축소하고 동시에 출력 특성도 향상시킨 전기차용 리튬이차전지 기술로, 커피나 간단한 다과 후 충전이 완료된 전기차를 타고 목적지로 이동하는 사회가 기대된다.
△더 이상 무겁지 않은 초경량 수송체 기술은 차세대 기술 자율주행 엔진기반차·하이브리드차·전기차·수소연료전지차 등의 미래수송기기 차체 및 하중부재용으로 연속섬유 복합재가 사용되는 기술로, 수송기기가 다양한 분야에서 요구되는 에너지 절약·엄격한 환경 규제 조건을 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다.
△1억℃ 이상의 극한의 환경을 견디는 차세대 핵융합 소재 기술은 핵융합 발전 기술의 개발을 위해서 중수소와 삼중수소의 핵융합 반응으로 발생되는 에너지를 열에너지로 변환하는 블랑켓(blanket) 및 자기장 구조를 이용해 플라즈마로부터 하전입자와 열속을 제거하는 기능을 수행하는 디버터(divertor) 소재개발 기술로, 핵융합 발전로 상용화를 통한 깨끗하고 안전한 대량 에너지원 확보를 가능하게 할 것으로 기대된다.
△늘였다 줄였다가 가능하고 자유로운 외관의 변형 및 대면적의 저원가 생산을 할 수 있는 진정한 의미의 스트레처블 디스플레이 기술은 자유로운 변형이 가능한 Skin 스마트폰, 자유곡면 이중 곡률(double curvature)의 초박 자동차용 디스플레이, E-skin 패치 디스플레이를 통한 개인 헬스모니터링, 스트레처블 벽면 디스플레이 등을 통한 사물인터넷 활성화에 기여할 것이다.
△자율적으로 수명을 제어하는 화학 소재는 외부 환경에 대해 전주기적이고 자율적인 자가 보호·보고·치유 및 분해 제어를 가능하게 하는 기술로, 전력이 없거나 저전력 상태에서도 일상생활에서 일어나는 환경의 변화를 감지해 전달할 수 있는 IoT용 소자에 활용될 수 있다. 도로·교량·건축물 등에서 발생하는 이상 징후를 스스로 보고해 재난을 미리 방지하고, 일정 수준까지 물성을 회복해 구조물의 안전 신뢰도 제고에 기여할 것으로 기대된다.
△완전 직물형 웨어러블 소자는 액서서리 형태의 ‘착용할 수 있는’ IT 기기가 아닌 섬유, 직제, 의류 기술과 IT 기술이 융합해 직물을 통해 입력, 출력, 처리, 저장 등의 기본적인 전기전자 기능 수행이 가능한 ‘입는’ IT 기기 기술이다. 기존의 전기·전자·통신 기술이 전자섬유 기술로 융합돼 RFID, 집적회로, 디스플레이, 센서, 나노 제너레이터, 배터리 등 능동형 전자소자를 내장하거나 섬유 자체를 통해 첨단 디지털 기능을 구현할 것으로 기대된다.
연구를 수행한 임현 KISTEP 선임연구위원은 “KISTEP이 매년 발표하는 미래유망기술은 미래대비·R&D 기획의 기초자료로 산학연 연구자들에 의해 널리 활용돼 왔으며, 올해 발표한 ‘제조업 경쟁력 강화를 위한 소재 분야의 10대 미래유망기술’은 기반 기술인 소재 분야의 경쟁력 강화를 통해 중국 등의 신흥국 추격에 의한 주력산업의 위기를 극복한다는 측면에서 큰 의의가 있다”고 밝혔다.
[박미영 기자(mypark@boannews.com)]
[이미지=iclickart]
한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 미래 한국사회의 핵심 이슈로 주력산업인 ‘제조업 관련 소재 기술’을 꼽고, 이를 기반으로 향후 10년 내외에 시장에 커다란 변혁을 가져올 수 있는 ’KISTEP 10대 유망기술’을 선정, 발표했다.
‘KISTEP 10대 미래유망기술 선정’ 연구는 다양한 관점과 시각에서 미래유망기술을 도출하는 것으로, 2009년부터 추진됐다. 2013년부터는 우리나라 미래사회의 핵심 이슈를 매년 선정해, 사회적 수요가 높은 미래유망기술을 도출하고 있다.
올해는 중국 등의 신흥국 추격에 의한 제조 산업의 경쟁력 약화, 4차 산업혁명 관련 ICT 기술과의 융합 등의 이슈에 대응하기 위해 기반 기술인 소재 분야에 한정해 ‘2019년 KISTEP 미래유망기술’을 뽑았다.
먼저, 기술개발이 이뤄진다면 타깃 제품·서비스의 변혁을 가져올 수 있는 후보군을 환경·바이오·에너지·전자의 4가지 분야로 구분해 소재 관련 출연연 전문가가 참여한 워크숍 방식의 정성적 분석과 인터넷 뉴스, 기술 및 산업 동향 보고서, 논문 DB 등을 이용한 위크시스널 탐색 방법의 정량적 분석을 결합해 도출했다.
이어 도출된 33개 제품·서비스 후보군에 대해 소재 분야 산학연 전문가를 대상으로 ‘기술적 혁신성’ ‘시장 파급 효과’ ‘10년 내외 실현 가능성’의 3가지 평가기준을 바탕으로 설문조사를 실시하고 전문가 검토 과정을 통해 최종 10대 미래유망기술을 선정했다.
최종 선정된 10대 미래유망기술은 △친환경 바이오플라스틱 필름 △손실된 인체 감각을 대체하는 기기용 소재 △3D 프린팅 인공장기 △불이 안 나는 고성능 고체 전해질 △수송용 고속 충방전이 가능한 배터리 △더 이상 무겁지 않은 초경량 수송체 △1억℃ 이상의 극한의 환경을 견디는 차세대 핵융합 소재 △스트레처블 디스플레이 △자율적으로 수명을 제어하는 화학 소재 △완전 직물형 웨어러블 소자이다.
△인체에 대한 무해성이 검증된 투명하고 생분해가 가능한 친환경 바이오 플라스틱 필름 기술은 인체에 대한 안정성이 검증되지 않은 기존 포장재 소재를 대체하고 QR과 RF를 이용해 식품·의약품 관련 제품을 트래킹하거나 소비자에 정보 제공이 가능하게 할 것이다.
△ 손실된 인체감각을 대체하는 기기용 소재 기술은 인체의 손실된 감각을 재생 또는 복원하거나 증강하기 위한 기술로, 인간의 고령화로 인해 상실돼 가는 감각기의 대체·장애인의 손실된 감각 재생 등에 활용돼 삶의 질 개선이 기대된다.
△3D 프린팅 인공장기는 살아있는 세포를 원하는 형상 또는 패턴으로 적층해 조직이나 장기를 제작할 수 있는 기술로, 신체 장기 수급·면역 반응 등 이식 치료 시 야기되는 문제 등으로 어려움에 처한 환자의 조직·장기 등의 재생 치료에 활용될 것으로 기대된다.
△불이 안 나는 고성능 고체전해질은 고체 상태에서 이온 전도성을 갖는 물질로 기존 리튬이온전지의 발화성 유기 액체전해질을 대체하여 전지 안전성 및 고에너지밀도 확보의 획기적인 개선이 가능하게 되어 발화 또는 폭발의 위험 없이 1회 충전으로 장거리 이동이 가능한 전기차가 널리 보급된 친환경적 에너지 효율화 사회 구현에 기여할 것이다.
△수송용 고속 충방전이 가능한 배터리 기술은 현재 100% 충전에 약 6시간 정도가 소요되는 전기차 배터리의 충전 시간을 획기적으로 축소하고 동시에 출력 특성도 향상시킨 전기차용 리튬이차전지 기술로, 커피나 간단한 다과 후 충전이 완료된 전기차를 타고 목적지로 이동하는 사회가 기대된다.
△더 이상 무겁지 않은 초경량 수송체 기술은 차세대 기술 자율주행 엔진기반차·하이브리드차·전기차·수소연료전지차 등의 미래수송기기 차체 및 하중부재용으로 연속섬유 복합재가 사용되는 기술로, 수송기기가 다양한 분야에서 요구되는 에너지 절약·엄격한 환경 규제 조건을 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다.
△1억℃ 이상의 극한의 환경을 견디는 차세대 핵융합 소재 기술은 핵융합 발전 기술의 개발을 위해서 중수소와 삼중수소의 핵융합 반응으로 발생되는 에너지를 열에너지로 변환하는 블랑켓(blanket) 및 자기장 구조를 이용해 플라즈마로부터 하전입자와 열속을 제거하는 기능을 수행하는 디버터(divertor) 소재개발 기술로, 핵융합 발전로 상용화를 통한 깨끗하고 안전한 대량 에너지원 확보를 가능하게 할 것으로 기대된다.
△늘였다 줄였다가 가능하고 자유로운 외관의 변형 및 대면적의 저원가 생산을 할 수 있는 진정한 의미의 스트레처블 디스플레이 기술은 자유로운 변형이 가능한 Skin 스마트폰, 자유곡면 이중 곡률(double curvature)의 초박 자동차용 디스플레이, E-skin 패치 디스플레이를 통한 개인 헬스모니터링, 스트레처블 벽면 디스플레이 등을 통한 사물인터넷 활성화에 기여할 것이다.
△자율적으로 수명을 제어하는 화학 소재는 외부 환경에 대해 전주기적이고 자율적인 자가 보호·보고·치유 및 분해 제어를 가능하게 하는 기술로, 전력이 없거나 저전력 상태에서도 일상생활에서 일어나는 환경의 변화를 감지해 전달할 수 있는 IoT용 소자에 활용될 수 있다. 도로·교량·건축물 등에서 발생하는 이상 징후를 스스로 보고해 재난을 미리 방지하고, 일정 수준까지 물성을 회복해 구조물의 안전 신뢰도 제고에 기여할 것으로 기대된다.
△완전 직물형 웨어러블 소자는 액서서리 형태의 ‘착용할 수 있는’ IT 기기가 아닌 섬유, 직제, 의류 기술과 IT 기술이 융합해 직물을 통해 입력, 출력, 처리, 저장 등의 기본적인 전기전자 기능 수행이 가능한 ‘입는’ IT 기기 기술이다. 기존의 전기·전자·통신 기술이 전자섬유 기술로 융합돼 RFID, 집적회로, 디스플레이, 센서, 나노 제너레이터, 배터리 등 능동형 전자소자를 내장하거나 섬유 자체를 통해 첨단 디지털 기능을 구현할 것으로 기대된다.
연구를 수행한 임현 KISTEP 선임연구위원은 “KISTEP이 매년 발표하는 미래유망기술은 미래대비·R&D 기획의 기초자료로 산학연 연구자들에 의해 널리 활용돼 왔으며, 올해 발표한 ‘제조업 경쟁력 강화를 위한 소재 분야의 10대 미래유망기술’은 기반 기술인 소재 분야의 경쟁력 강화를 통해 중국 등의 신흥국 추격에 의한 주력산업의 위기를 극복한다는 측면에서 큰 의의가 있다”고 밝혔다.
[박미영 기자(mypark@boannews.com)]
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[2024-05-17] 
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