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'디지털 TV' '디스플레이' 세계 정상, 대학연구진 참여 늘여야
'디지털 TV' '디스플레이' 세계 정상, 대학연구진 참여 늘여야
  • 이지영 기자
  • 승인 2004.04.12 00:00
  • 댓글 0
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과학특집: 한국의 미래를 열 10가지 산업 기술

한국사회의 미래는 어떻게 펼쳐질 것인가. 임기응벼적 정책 마련에 급급하기 보다는 앞으로 10년, 30년 50년 후의 미래상을 고민할 시점이다. 미래의 기술개발은 어디를 향해가고 있는지, 미래를 이끌어갈 신기술과 기술개발에 구슬땀을 흘리고 있는 연구진을 조명했다. 부족한 인력과 투자에도 불구하고 연구에 매진하는 이들에게 박수를 보낸다.

10대 차세대 성장동력과 그 주자들

5년 후 그리고 10년 후 우리 경제를 이끌어 나갈 기술은 무엇일까. 지난해 8월에 확정된 차세대 성장동력은 이런 고민을 반영한 결과물이었다. 1995년 국민소득 1만 달러 달성 이후 8년째 제자리걸음을 하고 있는 경제성장을 생각하면, 미래의 성장버팀목이 필요하다는 시급한 판단 아래 논의된 것. 지난해 3월부터 부처별로 시장규모, 기술개발 및 시장확보 가능, 파급효과 등을 고려해 미래 유망기술 및 품목을 탐색했고, 부처별 조정과정을 거쳐 8월에 이르러 차세대 성장동력이 확정됐다. 이렇게 선정된 산업은 디지털TV/방송, 디스플레이, 지능형 로봇, 미래형자동차, 차세대 반도체, 차세대 이동통신, 지능형 홈네트워크, 디지털콘텐츠/SW솔루션, 차세대 전지, 바이오 신약/장기이다.

디지털 방송, 디스플레이, 지능형 홈네트워크

짧은 시간 내에 상업화할 수 있는 기술을 선정했다지만, 국내의 보유 기술의 수준은 천차만별이다. 그 중에서도 ‘디지털 TV/방송’, '디스플레이', '지능형 홈네트워크'는 상업화 가능성이 매우 높은 분야. 디스플레이의 경우 삼성전자, 엘지전자 등 국내 기업은 지난해 LCD와 PDP에서 세계 시장점유율 1, 2위를 다투는 것에도 알 수 있다. 디지털TV가 전자산업에서 제2의 르네상스를 일으키고 있는 것도 고화질의 초대형 플라즈마디스플레이패널(PDP), 액정표시장치(LCD) 등 디스플레이의 발전 덕택이다. 그러나 모니터나 TV에 쓰이는 TFT-LCD의 컬러필터, 편광판, 백라이트 등 주요 부품의 국산화율은 60% 전후, 정을 비롯한 기능성 핵심 소재는 100% 수입에 기대는 것이 현실이다. 그렇다 보니 대학의 연구는 부품의 국산화 및 고효율 연구로 집중된다. 최은하 광운대 교수는 PDP 플라스마의 미소방전의 특성을 해석해 이미지의 잔상을 제거하고 깨끗한 화면을 얻을 수 있는 연구를 진행 중이다. 황기웅 서울대 교수는 고속 구동 기술 및 고효율 방전셀 연구를, 엄환섭 아주대 교수는 PDP 미소방전 플라스마의 밀도/온도 특성/들뜬 Xe 중성종의 밀도특성에 관한 해석연구를 하고 있다. LCD 분야에서는 장진 경희대 교수와 김용배 건국대 교수가, 유기 EL 분에서는 이창희 서울대 교수가 선두주자로 알려져 있다.
디지털 방송이란 문자 그대로 비디오, 오디오 및 데이터 등을 디지털 처리를 한 후 디지털 전송 방식에 의거 전송하는 시스템을 총칭한다. 이중에서도 휴대단말기나 차량용 단말기로 이동하면 고품질의 다채널 멀티미디어방송을 즐길 수 있는 차세대 디지털멀티미디어방송(DMB)기술은 DMB 서비스가 지상파 TV나 케이블 TV 같은 방송영역으로 인정받아 올해 안으로 상용화될 가능성이 높은 분야. 따라서 더 안정되고 빠른 통신망 연구 등이 필요할 수밖에 없다. 박승권 한양대 교수의 연구도 같은 맥락에 서 있는데, 기존의 통신망(ADSL/VDS L)보다 훨씬 안정되고 빠른 속도를 낼 수 있는 고속 케이블을 연구하는 것. 4년 후에 실용화하는 것을 목표로 하고 있다. 이밖에도 3차원 입체음향 기술, 초고속 위성 통신망 기술 등이 연구되고 있다. 

초기 홈네트워크는 가정내 보안, 조명, 온도 등을 자동 통제하는 수준인 홈컨트롤시스템 정도의 범위를 의미했지만, 최근에 가전기기 간의 네트워킹부터 친환경적, 인간적 환경 구성으로 그 목표가 확대됐다. 홈네크워크 시스템의 핵심기술 중 하나는 유비퀴터스 컴퓨팅. 현재는 지능형 홈네트워크의 환경 조성을 위한 기술 개발 연구가 한창인데,  전호인 경원대 교수가 개발한 수천 명이 동시에 접속할 수 있는 주문형 영상 서비스(VOD) 솔루션 등이 그 예다.

차세대 반도체, 차세대 이동동신

차세대 반도체와 차세대 이동통신은 기술적 측면에서는 개발상태지만, 반도체 산업이 국내총생산의 5%, 국내 수출의 15%를 차지하고 있고, 이동통신 시장 역시 빠른 속도로 성장해 온 시장인 까닭에 기대치가 높은 분야다. 세계 반도체 시장의 메이저로 남기 위해서는 PC 이외의 전자제품을 위한 차세대 메모리와 시스템온칩(SoC) 등 세계 최고수준의 메모리 기술, 선도적인 IT 인프라 스트럭쳐 및 시스템 산업 기술의 집중적 연구개발이 필수 과제이다. SoC이란 각종 반도체가 점점 작아져 하나의 칩에 집적된 것으로, 그 자체가 시스템이 되는 칩을 가리킨다. 초고속 인터넷, IMT 2000, 디지털 TV의 등장으로 국내 SoC 산업은 향후 연간 20%이상 급성장할 전망. 김재석 연세대 교수가 정보통신용  SoC 연구를 주도하고 있다.
박재근 한양대 교수는 나노 반도체의 핵심 기반기술 연구자. 256메가디램급 이상의 고집적 반도체 표면을 균질하면서도 나노크기의 정밀한 수준으로 연마할 수 있는 차세대 반도체용 표면 연마제인 고성능 나노세리아 슬러리 개발도 그의 작품이다.

차세대 이동통신은 3세대 IMT -2000 서비스뿐만 아니라 인터넷을 포함한 고속 데이터 서비스, 영상 서비스 등의 멀티미디어 서비스를 말한다. 통신(Telecommunication)과 정보과학(Informatics)의 합성어인 텔레매틱스(Telematics) 연구도 주요분야인데,  텔레매틱스는 미래형 자동차와 차세대 이동통신 모두에 중요한 과제다. 텔레매틱스 서비스는 자동차를 통해 구현되기 때문이다. 예를 들어, 텔레매틱스 장치와 시스템을 갖춘 차량들은 위성추적시스템을 통해 자기 위치와 상황을 차량정보센터와 실시간으로 알려주고, 무선통신망을 이용해 차량정보센터와 쌍방향통신을 하는 등 자동차가 단순한 이동수단에서 벗어나 ‘움직이는 생활공간이자 사무실’로 바뀌게 되기 때문이다. 조동호 한국과학기술대 교수가 활발히 활동하고 있으나, 대학보다는 출연연구소와 엘지전자 등 국내 기업에서 기술연구가 활발한 편이다.

차세대 전지, 지능형 로봇

차세대 전지, 지능형 로봇 분야는 투자 여부에 따라서 상업화 여부가 결정되는 분야다. 민간과 정부의 공동대응이 필요한 것도 이 때문이다. 이 중에서도 차세대 전지의 핵심기술 연구는 대학에서 활발한 진행되고 있다. 차세대 전지는 이차전지와 연료전지 연구로 나뉜다. 성영은 서울대 교수는 연료전지 분야의 선두주자인데, ‘연료전지’는 연료(수소)의 화학적 에너지를 전기 에너지로 변화시켜 직류전기를 생산하는 장치다. 연료전지는 배터리처럼 따로 충전할 필요 없이 잉크처럼 알코올만 주입하면 바로 전기가 발생하기 때문에, 노트북/휴대폰 등에 사용할 수 있는 등 산업적 파급효과가 높고, 무공해/고효율을 특징으로 하는 차세대 에너지원인 까닭에 장기적인 발전이 예상되는 분야다. 성 교수가 연료전지 분야에서 심혈을 기울인 연구는 ‘전극 개발’. 연료전지의 전극은 탄소 위에 백금 촉매를 뿌려 사용하는데, 고가의 백금촉매를 가급적 극소량만 사용하면서도 고성능을 내도록 하는 게 핵심기술이다. 이를 위해서는 백금입자를 나노 크기로 잘게 쪼개 사용해야 하는데, 성 교수는 나노 크기를 자유롭게 조절하는 합성 기술을 개발했다. 배중면 한국과학기술원 교수의 ‘마이크로 공정을 이용한 연료전지 성능향상 연구’, 김광범 연세대의 ‘2차전지 및 수퍼캐패시터 분야의 신소재 개발’, 남기석 전북대 교수의 연료전지의 연료인 ‘수소저장용 탄소나노소재 개발’ 등이 주목받는 연구다.

지능형 로봇은 무선네트워크 등 별도의 조작이 없이도 스스로 판단하고 행동하며, 외부환경에 적응할 수 있는 로봇으로 정의할 수 있다. 김성권 한국산업기술대 교수는 국내 로봇산업의 수준을 “세계적으로 로봇산업이 활성화 단계에 접어들었지만 관련 장비의 해외 수입 의존도가 높아지면서 차세대 성장동력 산업인 국내 로봇산업이 침체돼 있다”라고 평가해, 지속적인 투자가 요구되는 상황. 김진오 광운대 교수가 지능형 로봇 연구의 기획을 담당하고 있으며, 가정에서부터 제조분야,  인명구조 등 극한 작업까지 활용가능성을 타진하고 있는 중이다. 김종환 한국과학기술원교수가 ‘퍼스널 로봇’ 연구로, 이석한 성균관대 교수는 지능기술, 송재복 고려대 교수는 제어기술 분야를 이끌어 가고 있다. 

미래형 자동차, 디지털콘텐츠/SW 솔루션은 여러 기술의 결합체다. 예를 들어 미래형 자동 단 미래형 자동차 연구는 탤레매틱스/안전시스템 연구 등을 집약한 지능형 차량 기술, 연료전지 운전장치 등 차세대 전지를 이용한 친환경적 차량, 신동력시스템 및 제어기술? 리튬이온 배터리시스템, 엔진 핵심기술 개발 등의 기술이 집약된 하이브리드 차량 기술 개발로 정리할 수 있기 때문이다. 디지털 콘텐츠는?SW 솔루션 분야는 게임 등의 소프트 웨어 개발 이외에도, 디지털기술에 기반을 둔 지능형 차량안전시스템과 지능형 교통시스템 개발을 의미한다. ‘고성능 지능형 물류센터 운영시스템’이나 ‘모마일을 이공한 공급체인관리망 구축’ 등이 논의되고 있는 중이다.

바이오 신약/장기분야는 잘 알려 있듯이 장기복제/이식, 질병의 진단을 위한 각종 영상진단기기, 지능형 바이오 MEMS(초고속 바이오 기술분석), 유용 단백질 및 단백질 치료제 개발, 유전자를 활용 신종자의 개발 및 손상된 세포를 치료하는 세포치료제 등의 핵심 기술분야이다. 기술이 개발된다해도 상용화되기까지는 5~10년 이상 걸리기 때문에 섣불리 상업화 가능성을 논의할 수는 없다. 그러나 기술의 생명력이 다른 분야에 비해 길기 때문에 장기간의 계획과 투자가 요구되는 분야기도 하다. 황우석 서울대 교수의 ‘인간배아줄기세포 배양성공’이 대표적인 사례. 신약 연구도 한창인데, 성영철 포항공대 교수는 면역 체계의 강화로 병을 치료하려는 연구를 진행중이다. 에이즈나 비형 간염 등 난치성 질환 등은 약물치료보다는 면역체계 강화가 효율적이기 때문에, 예방의 개념으로 사용된 백신을 치료의 개념으로 확장한 것이다. 강창율 서울대 교수와 김선영 서울대 교수의 천연추출문을 이용한 신약 개발 연구나,  유명희 한국과학기술연구원 책임연구원과 신희섭 한국과학기술연구원의 단백질 구조 연구 역시 주목받는 연구 중 하나다. 김선창 한국과학기술원 교수는 인공균주 개발 전문가로 알려져 있다.

이처럼 곳곳에서 미래 한국 사회의 발전을 가늠하는 연구가 진행중이다. 그럼에도 우려의 목소리도 높다. 이정원 과학기술정책연구원 기업전략팀 팀장은 ‘차세대성장동력 확보를 위한 기술혁신전략의 방향’이라는 보고서에서 “국가사업임에도 불구하고 기획단계에서부터 추진주체가 불분명해 기획 및 정책수립에 혼선을 야기했다”라고 지적했는데, 국가발전목표와 국가기술기획과의 연계성을 제고해야 한다는 것. “국책연구소가 주축이 된 사업이 많아서, 발전의 밑그림을 그릴 수 있는 대학 내 연구진이 참여할 수 있는 기회가 적다”라는 전호인 교수의 지적도 같은 맥락에 서있다. 국가발전 방향 설립에서 정부?대학?민간의 고른 역할 배분까지 대한 신중한 고려 아래서 이들의 노력이 더욱 빛날 것이다.

이지영 기자 jiyoung@kyosu.net


 


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