전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 경제 과학기술

속보

더보기

[기초과학이 국력이다②] 미-중 기술패권시대 생존법…원천기술 확보

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

미·중 기술경쟁 속 놓을 수 없는 '반도체'
소부장·양자기술 통해 경쟁력 확보 중요

[편집자] 올해 네이처가 공개한 아시아태평양 보고서에 따르면, 우리나라 50개 기초과학 연구기관 중 서울대와 한국과학기술원 두 곳만 이름을 올렸다. 우리나라 기초과학의 역사를 되짚어본다면 40년 정도에 불과하다. 정부는 기초과학 역량을 육성하기 위해 적극 나서고 있다고 강조하고 있다. 이에 <뉴스핌>은 우리나라 기초과학의 현주소를 짚어보고 향후 과제를 점검해 본다.

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = "과학이 돌아왔다.(Science is Back)" 지난 4월 22일 지구의 날을 맞아 조 바이든 미국 대통령은 트위터에 이렇게 적었다. 올해 초 과학기술국장으로 에릭 랜더를 지명한 가운데 바이든 대통령은 편지를 보냈다. 지난 75년간 미국이 압도적인 과학기술의 우위를 차지했고 앞으로 75년 동안 최강의 과학기술력으로 미국이 미래를 이끌어가게 해달라는 간절한 마음을 전했다. 

중국과의 기술패권 경쟁이 치열해지는 가운데 과학기술이야말로 국가의 비전을 일구고 경쟁에서 살아남을 수 있다는 메시지인 셈이다. 과학기술에서도 원천기술에 초점이 맞춰진다. 

우리나라 역시 마찬가지다. 기초연구를 통해 발굴해낸 원천기술은 한국 산업을 국제사회의 중심에 가져다놓는다. 반도체가 그랬다. 소부장(소재·부품·장비) 역시 원천기술 없이는 수출 위협을 겪을 수 있다는 사실을 일깨워줬다. 이제는 양자기술에 이르기까지 원천기술 없이는 국제사회의 들러리로 전락할 수 있다는 위기감이 또다른 기회를 만들어주고 있는 상황이다.

◆ 미·중 기술 패권경쟁 속 첫째도 둘째도 셋째도 '반도체'

바이든 미 대통령 취임 이후 미·중 기술패권 경쟁이 본무대에 올랐다. 첫번째 전장은 반도체 시장이다. 미국과 중국 모두 앞다퉈 반도체 기술 개발에 앞장서다보니 수출 효자 업종인 우리나라 반도체 산업이 위축되고 있다.

미국, 중국을 비롯해 글로벌 반도체 기술패권 경쟁이 치열해지고 있으며 주요 반도체 기업들 역시 투자를 확대하는 분위기다.

미중 기술 패권 시장의 첫번째 전장이 된 반도체 시장에서 우리나라의 원천기술 확보는 어느 때보다도 절실하게 됐다. [자료=게티이미지뱅크] 2021.09.24 biggerthanseoul@newspim.com

미국은 국가반도체기술센터를 설립하고 인프라‧연구개발(R&D)에 228억 달러를 지원한다. 중국은 오는 2025년까지 반도체 자급률의 목표를 70%로 수립하고 1조위안(약 170억원)을 지원한다. 2021~2025년 14차 5개년 경제계획에 고부가가치 반도체 산업 육성도 포함했다.

유럽연합 집행위원회는 2030년까지 성공적인 디지털  전환을 목표로 하는 '2030 디지털 컴퍼스'를 발표, 반도체 점유율을 10%에서 20%로 상향할 계획이다. 대만은 2030년까지 반도체 생산액 5조 대만달러에 도달하는 것을 목표로 소재·장비의 국산화를 지원한다. 일본은 올해 반도체 경쟁력 회복을 위해 경제산업성 주도의 '반도체 전략'을 발표한 바 있다.

우리나라도 끊임없이 준비해오긴 마찬가지다. R&D를 보더라도 대규모 예타 사업 및 미래 유망분야 사업 등 반도체 분야의 원천기술 확보를 위한 선제적인 투자가 필요하다는 데 공감하고 있다. 차세대지능형 반도체기술 개발(2020~2029년) 1조96억원, PIM 인공지능 반도체 핵심기술 개발(2022~2028년) 4027억원, 차세대 화합물반도체 핵심기술 개발(2022~2026년) 475억원 등이 R&D 사업이다.

인재양성도 이어져왔다. 인공지능(AI)‧사물인터넷(IoT)‧바이오메디컬 등에 특화돼 소자‧설계 등 반도체 전주기에 능통한 석‧박사급 고급 융합인재를 그동안 키워왔다. 시스템반도체 융합전문인력 육성을 위해 2020년부터 2026년까지 480억원을 투입한다.

지난 5월에는 K-반도체 전략을 통해 ▲제조‧소부장‧장비‧패키징‧설계 포괄 K-반도체 벨트 조성 ▲세제‧금융‧규제‧기반 등 반도체 인프라 지원 확대 ▲인력 양성‧협력 생태계‧차세대 기술개발로 성장기반 강화 ▲지원체계‧차량용 반도체‧기술안보‧탄소중립 등 위기대응력 제고 등에 나섰다.

여전히 풀어내야 할 숙제도 만만치 않다. 

우선 대형 예타사업(차세대 지능형,PIM)으로 1펩타플롭스(PFLOPS), 1mW급 지능형 반도체를 위한 핵심 원천기술 확보와 함께 세계 최고 수준 메모리연산수행(PIM) 반도체 시제품 개발을 목표로 두고 있다. 차세대 화합물반도체 핵심기술 개발의 경우, 통신‧전력‧센서‧에너지 변환 등 4대 분야에서 활용될 반도체의 에피(Epi) 소재 및 소자 원천기술 확보가 관건이다.

시스템반도체 융합전문인력 육성 차원에서 AI, IoT, 바이오, 자동차, 에너지 등 5대 분야의 석‧박사급 고급 융합인재 700명 육성에도 정부가 팔을 걷고 있다. 팹리스(Fabless) 등 산업계와의 교육과정 운영 협력 및 '칩 경진대회' 개최 등 양성센터 참여 학생 간 교류 프로그램 내실화도 향후 원천기술 강국을 위해 실현해야 할 과제다.

◆ 산업 위협 극복 위한 서플라이체인 정비...'소부장이 생명'

느닷없이 찾아온 코로나19 사태로 서플라이체인이 엉망이 됐다. 더구나 지난해까지만 하다러도 일본의 소부장에 대한 수출금지가 이어지는 바람에 반도체 개발에도 위기가 찾아왔다. 

나노분야의 경우, 나노융합기술, 스마트센서, 접착·코팅·필름, 레이저, 첨단세라믹 등 다양한 분야에서 원천기술로 주목을 받는다. 그만큼 우리나라가 확보해야 할 기술이 더 많아졌다는 얘기다.

임혜숙 과학기술정보통신부 장관이 지난 7월 7일 오전 경기도 고양시 일산서구 킨텍스에서 열린 '나노코리아 2021 개막식' 에 참석해 기념사를 하고 있다. [자료=과학기술정보통신부] 2021.09.24 biggerthanseoul@newspim.com

소부장의 저력을 찾기 위해 정부도 쉼없이 달려왔다. 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부는 소부장 R&D핵심품목(100+85)과 미래선도품목(65) 선정‧관리, R&D예산 배분, 기술특위 운영 등 소부장R&D컨트롤타워 역할에 대한 수행에 여념이 없었다.

과기부 1차관실 역시 R&D핵심품목 기술 자립화 및 미래선도품목 선제 확보와 소부장‧나노 R&D기반 구축‧고도화‧활용 등을 지원해 왔다. 그 결과 소재분야 기술력은 선도국 대비 70% 수준(2018년)에서 80%이상(2020년)으로 향상됐다. 반도체, 이차전지는 선도국 대비 90% 이상으로 세계 최고 수준을 유지해오고 있다.

과학기술논문인용색인(SCI)급 논문 2171건, 특허출원 1570건(국내 1148건, 국외 386건), 특허등록 466건(국내 407건, 국외 59건), 기술이전 164건, 기술료 99억원 및 기업 지원 서비스 3만6403건 등의 성과도 낳았다. 이와 함께 영구자석용 희토류 일부 대체 소재, 반도체용 미세 도금 소재, 수소연료전지용 핵심 소재 등 개발을 통해 수입의존도 100% 소재에 대한 자립화 가능성을 확보하고 검증을 진행중이기도 하다.

이를 토대로 100+85개 R&D 핵심품목 자립화를 위한 국가핵심소재연구단과 65대 미래선도품목 중심의 첨단소재 확보를 위한 미래기술연구실도 확대해야 한다는 과제가 남는다. 정부의 목표는 국가핵심소재연구단을 올해 57개에서 2025년까지 100개로 확대한다는 것이다. 미래기술연구실 역시 올해 34개에서 2025년에는 100개까지 키워내겠다는 의지도 보인다.

임혜숙 과기부 장관 역시 지난 7월 열린 '나노코리아 2021' 행사에 참여해 "나노기술은 범용기술로서 다양한 기술·산업에 적용 가능할 뿐더러 소부장·반도체·탄소중립·코로나 등 글로벌 이슈 해결에도 결정적으로 기여하게 될 것"이라고 강조한 바 있다.

◆ 4차산업혁명의 '꽃' 양자과학...'도전적 원천연구 필승해야'

감히 따져볼 수도 없는 수준이다. 100만년 걸리는 암호해독을 10시간만에 끝낸다. 양자기술을 활용하는 데 여전히 제한적이다. 다만 범용성을 지니게 된다면 PC, 인터넷, 스마트폰 등과 같이 세상을 바꿔놓을 수 있는 기술이라는 점에서는 전 세계가 공감한다. 

양자기술은 20세기 초 양자물리의 발견으로 나노미터(원자 이하) 수준의 미시 세계에서 나타나는 양자물리적 특성을 활용한 기술·산업의 발달을 유도했다. 이후 2000년대 들어 '중첩', '얽힘' 등 양자 특성을 정교하게 구현·제어하면서 새로운 게임체인저로 올라섰다. 4차 산업혁명시대로 들어서면서 데이터처리량(AI, 블록체인, IoT 등)의 폭발적인 증가로 양자기술에 대한 관심이 급증하게 됐다.

중첩, 얽힘 등의 양자물리적 특성을 컴퓨팅, 통신, 센서에서 구현하면 ▲기존 대비 1경(京) 배 빠른 초고속 연산 ▲정보탈취를 원천 차단하는 초신뢰 보안 ▲불가능하던 영역까지 측정하는 초정밀 계측이 가능해져 미래 산업생태계의 판도를 바꿀 것으로도 기대된다. 이렇다보니 2030년에야 장기 상용화가 예상되는 상황에도 세계 주요국들은 양자기술의 전략기술화에 팔을 걷어붙였다.

과학기술정보통신부는 지난 6월 30일 경기도 수원시 한국나노기술원에서 미래양자융합포럼 창립총회를 열고 양자 분야 연구결과의 산업적 활용 촉진을 통한 기반 생태계 조성에 나섰다. [자료=과학기술정보통신부] 2021.09.24 biggerthanseoul@newspim.com

초고속 컴퓨팅을 의미하는 양자컴퓨팅의 경우, 2010년 전후로 IBM, 구글 등 글로벌 IT기업들이 그 가능성에 주목하고 기술경쟁에 뛰어들면서 급속히 기술이 진보하고 있다. 이런 가운데 오는 2030년대 후반에 들어 본격적으로 상용화될 것으로 예상된다.

초신뢰 보안을 의미하는 양자통신은 6세대통신(6G), 항법위성 등 커져가는 위성통신 정보유출 우려에 대응하고, 자율주행 등 다양한 IoT 환경, 국방분야 등에서 안전한 정보 송수신을 가능케 할 것으로 기대된다. 2020년대 중반 이후 통신·네트워크 서비스, 암호인증 및 데이터 보안을 중심으로 본격적인 상용화 시장 형성될 것으로 전망된다.

초정밀 계측인 양자센서 분야는 대부분의 양자센서가 실험실 단계에서 가능성을 입증한 수준으로 중력, 자기장, 이미징 센서 위주로 정밀도·분해능을 향상시키고 있다. 실제 활용을 위한 소형화, 저전력화, 저가격화 등 최적화 연구가 진행중이다. 자기장·중력센서는 GPS·의료 등 일부 분야에서 상업적으로 이용이 가능하며 잠수함 운행, 스텔스 탐지 등 국방분야에서 전략기술로서 중요성이 높아진다.

여전히 갈 길은 멀다. 우리나라는 R&D 후발국으로 15~20년 넘게 꾸준히 투자해온 선도국에 비해 기술 수준이 낮고, 인력 및 인프라 등 기반이 미흡하다. 기술수준은 최선도국(미국‧EU) 대비 약 81.3% 수준이다. 

국내 양자 R&D 투자는 초기단계로 정부 주도로 추진 중이며 전용사업들이 생기기 시작한 2019년을 기점으로 급증한 정도다. 학문적 난도가 높고, 국내 시장의 부재로 양자기술에 대한 지식과 노하우를 갖춘 양자 특화 전문인력이 절대적으로 부족하다.

미흡한 기술 수준을 보강하기 위해 지난 4월 30일 범부처 '양지기술 R&D 투자 전략'을 마련한 것은 상당히 긍정적이라는 평가를 받는다. 이를 통해 2030년대 양자기술 4대 강국 진입 목표로 ▲원천연구 강화 ▲전문인력 확보 및 국내외 협력기반 구축 ▲특화 연구 인프라 확충 ▲양자기술 활용 촉진 등 4대 중점전략도 기대된다.

예산 투입도 이어진다. 양자분야에 대한 정부 R&D 투자는 올해 657억원에서 내년 1025억원으로 확대됐다. 정부는 50큐비트급 한국형 양자컴퓨팅시스템을 조기에 구축하겠다는 목표를 두고 있다. 

미국과의 협업도 국내 양자 원천기술 확보에 힘을 보태줄 것으로 보인다. 이창윤 과기부 기초원천연구정책관은 "지난 5월에 개최된 한‧미 정상회담의 후속조치를 통한 양국간 협력을 확대하고 이를 바탕으로 다자간 국제협력 체계에 참여해 글로벌 기술 블록화에 적극적으로 대응해 나갈 것"이라고 강조했다.

biggerthanseoul@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
최태원, SK지분 9440억 매각…"개인자금 조달" [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 최태원 SK그룹 회장이 노소영 아트센터 나비 관장과의 재산분할 소송에 필요한 개인 자금을 마련하기 위해 약 9440억원 규모의 SK㈜ 지분을 매각한다. 매각 금액은 지난 7월 파기환송심 재판부가 최 회장에게 노 관장에게 지급하라고 판결한 재산분할금 9440억원과 같은 규모다. 다만 최 회장은 해당 판결에 재상고해 현재 대법원 판단을 기다리고 있다. 2일 금융감독원 전자공시시스템에 따르면 최 회장은 보유 중인 SK㈜ 보통주 165만3924주를 총 9439억9994만원에 처분하는 거래계획을 공시했다. 거래가 완료되면 최 회장의 보유 주식은 1297만5472주에서 1132만1548주로 줄고 지분율은 17.76%에서 15.49%로 낮아진다. SK㈜는 이번 지분 변동에 대해 "최대주주가 재산분할 소송 관련 개인 자금 수요에 대응하기 위한 것"이라고 밝혔다. 최태원 SK그룹 회장(왼쪽)과 노소영 아트센터 나비 관장 [사진=뉴스핌DB] 최 회장의 매각 규모인 9440억원은 서울고법이 지난 7월 재산분할 파기환송심에서 최 회장이 노 관장에게 지급하라고 판결한 금액과 일치한다. 최 회장은 이후 재상고하면서 9440억원 가운데 7000억원은 다투지 않고 나머지 2440억원에 대해서만 대법원의 판단을 받기로 한 상태다. 지분 매각은 두 갈래로 진행된다. 97만2493주는 주당 55만9387원, 총 5440억원에 전략적 투자자에게 시간외대량매매 방식으로 매각한다. 나머지 68만1431주는 주당 58만7000원, 총 4000억원 규모로 증권사 대상 주가수익스왑(PRS) 거래를 병행한다. 실제 거래는 오는 11월 2일 이뤄질 예정이다. PRS 계약 기간은 3년이다. 기준가격은 주당 58만7000원으로, 향후 거래 상대방이 해당 주식을 처분했을 때 실제 매각 금액과 기준가격의 차이를 서로 정산하는 구조다. 이에 따라 최 회장은 주식을 처분한 이후에도 일정 기간 SK㈜ 주가 변동에 따른 손익을 공유하게 된다. SK는 대규모 주식을 정규장에서 일시에 처분하지 않고 전략적 투자자와 증권사를 대상으로 거래해 시장 영향을 최소화했다고 설명했다. 또 거래 후에도 최 회장이 최대주주 지위를 유지한다고 강조했다. 특수관계인을 포함한 지분율은 거래 전 25.2%에서 22.9%로 낮아진다. 의결권 있는 주식 기준으로는 최 회장 지분율이 23.9%에서 20.8%, 특수관계인 포함 지분율은 33.5%에서 30.5%로 줄어든다. syu@newspim.com 2026-10-02 16:32
사진
남자양궁, 인도 꺾고 리커브 단체전 金과녁 명중 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 세계 최강 한국 남자 양궁이 여자 단체전의 아쉬움을 씻어내며 한국 양궁의 자존심을 굳건히 지켰다. 김우진(청주시청), 이우석(코오롱), 김제덕(예천군청)이 찰떡 호흡을 과시하며 아시안게임 2연패를 달성했다. 2024 파리 올림픽 단체전 정상에 함께 섰던 세 선수는 다시 한번 아시안게임 무대에서 금빛 과녁을 명중시키며 세계 최강의 저력을 유감없이 증명했다. [오카자키 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=김제덕(왼쪽부터), 김우진, 이우석이 2일(한국시간) 2026 아이치·나고야 아시안게임 리커브 남자 단체전 시상식에서 포즈를 취하고 있다. 2026.10.2 psoq1337@newspim.com 김우진, 이우석, 김제덕으로 이뤄진 한국 남자 리커브 대표팀은 2일 일본 아이치현 오카자키 중앙종합공원 다목적광장에서 열린 2026 아이치·나고야 아시안게임 양궁 리커브 남자 단체전 결승에서 인도를 세트 스코어 5-1(56-56 57-50 56-54)로 제압하고 금메달을 목에 걸었다. [오카자키 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=한국 남자 양궁 대표팀이 2일(한국시간) 2026 아이치·나고야 아시안게임 리커브 남자 단체 결승전에서 승리를 확정한 뒤 기뻐하고 있다. 2026.10.2 psoq1337@newspim.com 이번 금메달은 앞서 펼쳐졌던 여자 단체전의 충격을 딛고 일어선 결과라 더욱 값졌다. 한국 여자 양궁은 이번 대회 결승에서 인도에 발목을 잡히며 무려 28년 동안 이어져 온 8연패 행진이 중단되는 아픔을 겪었다. 김제덕 역시 앞서 강채영과 나선 혼성 단체전 준결승에서 중국에 패한 뒤 동메달에 머물며 아쉬움을 삼켰다. 그러나 남자 대표팀이 든든하게 중심을 잡으며 분위기를 반전시켰다. [오카자키 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=김제덕이 2일(한국시간) 2026 아이치·나고야 아시안게임 리커브 남자 단체 결승전에서 시위를 당기고 있다. 2026.10.2 psoq1337@newspim.com [오카자키 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=김우진이 2일(한국시간) 2026 아이치·나고야 아시안게임 리커브 남자 단체 결승전에서 시위를 당기고 있다. 2026.10.2 psoq1337@newspim.com [오카자키 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=이우석이 2일(한국시간) 2026 아이치·나고야 아시안게임 리커브 남자 단체 결승전에서 시위를 당기고 있다. 2026.10.2 psoq1337@newspim.com 토너먼트 과정은 완벽했다. 16강에서 타지키스탄을 6-0으로 완파한 한국은 8강에서 몽골을 5-3으로 꺾었다. 준결승에서는 대만을 상대로 세트 스코어 6-0 완승을 거두며 결승에 올랐다. 결승전 상대는 이날 여자 단체전에서 한국을 꺾었던 인도였다. 1세트에서 한국은 27대 29로 리드를 내줬으나 뒷심을 발휘해 56-56 동점을 만들며 세트 포인트 1점씩을 나눠 가졌다. [오카자키 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=한국 남자 양궁 대표팀 선수들이 2일(한국시간) 2026 아이치·나고야 아시안게임 리커브 남자 단체 결승전을 마치고 태극기를 들어보이고 있다. 2026.10.2 psoq1337@newspim.com 균형은 2세트에서 곧바로 무너졌다. 한국은 첫 세 발을 모두 10점에 꽂아 넣으며 30점 만점을 기록했다. 인도가 흔들리는 사이 한국은 57점을 기록해 세트 스코어 3-1로 앞서갔다. 3세트에서도 빈틈은 없었다. 한국은 인도가 54점에 그친 사이 56점을 합작하며 승부에 마침표를 찍었다. 이번 우승으로 김우진은 통산 네 번째 아시안게임 금메달을 수확했고 이우석은 통산 세 번째, 김제덕은 두 대회 연속 금메달의 영예를 안았다. 단체전 정상 탈환에 성공한 한국 양궁 대표팀은 3일 열리는 개인전에서 추가 금메달 사냥에 나선다. psoq1337@newspim.com 2026-10-02 15:50
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동