보고서 정보
주관연구기관 |
부산대학교 Busan National University |
연구책임자 |
김광호
|
참여연구자 |
조성무
,
장종산
,
강정구
,
심지훈
,
선양국
,
최시영
,
이병훈
,
최영선
,
권세훈
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2013-06 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO202100004150 |
DB 구축일자 |
2021-07-10
|
초록
▼
연구 제안배경
□ 미래 혁신 소재기술은 제조업국가에서 확보해야 할 핵심 원천기술이다.
ㅇ 최근, 주요 국가․사회적 이슈로서 ‘제 3의 에너지’ 셰일가스 산업의 준비, 즉, 기존 석유화학에서 셰일가스 산업시대로의 프레임변화에 대한 대처문제, 미래산업에서 핵심적으로 사용될 고성능 자석, 이차전지 제조 등을 위해 필수적 원소인 ‘희토류 및 한계자원’ 대체 문제, 전기자동차의 상용화시대의 도래, 한국에서도 우주항공 관련 산업창출의 필요성, 원자력 및 주력 기반산업의 고도화, 신산업 창출을 통한 국가성장동력 발굴 등 다양한 미
연구 제안배경
□ 미래 혁신 소재기술은 제조업국가에서 확보해야 할 핵심 원천기술이다.
ㅇ 최근, 주요 국가․사회적 이슈로서 ‘제 3의 에너지’ 셰일가스 산업의 준비, 즉, 기존 석유화학에서 셰일가스 산업시대로의 프레임변화에 대한 대처문제, 미래산업에서 핵심적으로 사용될 고성능 자석, 이차전지 제조 등을 위해 필수적 원소인 ‘희토류 및 한계자원’ 대체 문제, 전기자동차의 상용화시대의 도래, 한국에서도 우주항공 관련 산업창출의 필요성, 원자력 및 주력 기반산업의 고도화, 신산업 창출을 통한 국가성장동력 발굴 등 다양한 미래 산업이 펼쳐질 것이 예측되고 있다. 이러한 미래산업에 대처할 핵심필수적인 미래소재의 원천기술 개발이 시급하며, 본 제안연구의 7개 세부주제 도출배경이 되고 있다.
□ 현재 세계 16위권 경제규모에 제조업이 중심인 우리나라가 성장엔진이 꺼지지 않고 지속가능한 미래성장을 위해서는 조속히 독일의 산업기술 구조로 바뀌어야 한다.
ㅇ 최근 ‘매킨지 한국보고서’ 에는 “한국의 진짜 위기는 북핵보다 경제성장이 멈춰버린 것” 으로 기고된 바처럼, 한국 경제의 중추기반 산업이 흔들리는 취약한 구조와 성장의 한계를 지적한 바 있다. 반면에, 지난 한 세기동안 그리고 향후에도 강한 초일류 산업국가의 위상을 보이는 독일은 튼튼한 제조업을 바탕으로 두터운 중산층, 복지국가, 높은 국가경쟁력의 위상을 갖는 모델케이스로 여겨지고 있다. 독일이 웬만한 세계적 경제환경의 변화에도 흔들리지 않는 견실한 경제를 유지하는 이유는 산업구조의 특징에 있어서 세계적 강소기업 (히든 챔피언)을 많이 갖고 있다는 사실이다 (전 세계 2,734 개 중, 독일 1,307, 미국 366, 일본 220, 한국 23 개). 또한, 독일의 제조업 관련 히든 챔피언 기업들의 특징은 그림 1에서 보는 바와 같이, 세계 최고 수준의 소재분야 기술이 받쳐주고 있기 때문이다.
ㅇ 제조업 강국 독일․일본의 산업은 소재-부품-제품의 체계적 산업기술트리를 갖추고 있으며 근본적으로 소재기술의 혁신으로부터 시작하고 있다. 반면에, 한국의 기업은 장치산업 또는 시스템 산업제품으로부터 최근 부품의 개발에 눈을 돌리고 있으나, 중국과 크게 차별화 되지 못하고 있어서 샌드위치 상태에 있으며, 경제성장의 엔진이 꺼지는 상황으로 내몰리고 있다. 한국의 산업제품이 품질에서 세계경쟁력을 갖추기 위해서는 독일․일본과 같이 고기능 소재를 개발하여 고성능 부품과 최고의 제품을 만들어 내는 근본적인 패러다임 변화와 전략수정이 본격적으로 필요한 시점이다.
□ 하이브리드 인터페이스 기술은 나노기술의 한계를 극복하며 새로운 기능이 복합화되는 미래 소재기술이다.
ㅇ 나노소재는 상온에서 기존소재보다 우수한 성질을 보이지만 열화메커니즘을 나타내며, 다른 복합기능이 동시에 구현될 수 없는 한계점을 갖고 있다. 또한, 볼륨이 너무 작아서 산업적 응용에 큰 제약을 갖고 있다. 이를 극복하기 위한 방안으로서 이종 물질 또는 이종 스케일간의 하이브리드화는 획기적 소재기술로 주목받고 있으며 다양한 미래소재를 창출할 수 있는 원천 기술임에 틀림없다.
□ 가시권에 들어온 미래소재의 영역을 선점하여 First Mover로서의 연구 개발을 통하여 국가적으로 요구되는 혁신기술 및 IP창출이 필요하다.
ㅇ 본 연구제안은 하이브리드 소재/부품 및 공정에 관한 최근 종료된 국가핵심 연구센터 사업(NCRC)의 학제간 융합기술 창출경험과 다양한 연구기반, NCRC가 세계 최초로 주최하여 한국이 기득권을 갖고 있는 Hybrid Materials & Processing에 관한 대규모 국제학술대회 (HyMaP 2008, HyMaP 2011, HyMaP 2014-예정, 27개국 600-700명 규모)의 국제적 리더십, 그간 국내에 저변 확대된 하이브리드소재 WCU 사업, 하이브리드부품 연구사업, 나노하이브리드 연구실, 하이브리드소재신뢰성 연구실 등 전국적으로 우수 연구기반을 갖추고 있는 다양한 연구자들의 경험과 연구기반을 가지고, 세계 최초의 최고수준의 미래원천기술을 개발하며, 하이브리드 인터페이스 기반 미래소재 기술을 활용하여 국가의 미래 신산업 창출분야 (셰일가스 산업, 우주항공 산업), 세계적으로 기술 한계에 도달한 반도체 및 배터리 분야, 신기술창출을 위한 New electronics 소재 등에서 기존 기술이 갖지 못하던 소재 혁신을 창출하고 혁신 부품/제품화로 사업화시켜 국가성장동력 및 일자리 창출로 연결시키는 데 제안배경이 있다.
(출처 : 요약문 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 3
- 요약문 ... 5
- 목차 ... 21
- Ⅰ. 과제개요 ... 23
- 1. 제안배경 ... 25
- 2. 과제 개념 및 범위 ... 32
- 3. 사업 철학과 부합성 ... 39
- 4. 연구개발 지원 필요성 ... 47
- 5. 관련 R&D 동향 및 기술수준 분석 ... 53
- Ⅱ. 연구개발 추진계획 ... 59
- 1. 비전 및 목표 ... 61
- 2. 핵심과제 및 세부과제 구성 및 내용 ... 65
- 2.1. 제1핵심과제 Soft 인터페이스 원천기술 연구 ... 69
- 2.2. 제2핵심과제 Hard 인터페이스 원천기술 연구 ... 87
- 2.3. 제3핵심과제 Active 인터페이스 원천기술 연구 ... 113
- 2.4. H 핵심과제 Computation & CKTS ... 131
- 3. 연구개발 추진체계 ... 151
- 4. 연구개발 추진전략 ... 155
- 5. 기대성과 및 활용방안 ... 158
- 6. 연구개발 로드맵 ... 162
- 7. 자원 배분계획 ... 170
- Ⅲ. 연구단 운영 및 관리 계획 ... 171
- 1. 연구단 운영의 기본방안 ... 173
- 2. 연구단 지원조직의 구성체계 및 역할 ... 174
- 3. 연구단 운영·관리방안 ... 175
- 4. 연구성과 활용·확산 방안 ... 177
- 참고자료 ... 179
- 서식1. 연구단장 신청자 이력서 ... 181
- 서식2. 연구단장 연구 및 관리능력 평가자료 ... 183
- 서식3. 연구단장 소속기관 지원활동계획서 ... 221
- 서식4. 연구단장 소속기관 연구지원 동의서 ... 223
- 별첨자료 ... 225
- 끝페이지 ... 451
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