초록 ▼

Ⅰ. 연구개요

□ 설립이 15년을 넘어가는 나노인프라 기관의 지원 필요성
○ 나노기술은 아직도 가능성이 큰 기술로 관련 융합산업의 성장을 위해서는 국가적 지원이 필요함
○ 세계 주요 선진국들은 모두 나노기술을 핵심기반기술로 인식하고, 국가발전전략에 포함하고 있음
○ 나노기술 중 일부 기술은 매우 고가의 장비 및 시설이 필요하므로 국가적 인프라의 관점에서 접근해야함
○ 그러나 나노기술은 투자에 대한 회수의 기간이 오래 걸려 국가가 투자하여 인프라를 구축하여 기술개발을 지원하는 나라들이 많음

Ⅰ. 연구개요

□ 설립이 15년을 넘어가는 나노인프라 기관의 지원 필요성
○ 나노기술은 아직도 가능성이 큰 기술로 관련 융합산업의 성장을 위해서는 국가적 지원이 필요함
○ 세계 주요 선진국들은 모두 나노기술을 핵심기반기술로 인식하고, 국가발전전략에 포함하고 있음
○ 나노기술 중 일부 기술은 매우 고가의 장비 및 시설이 필요하므로 국가적 인프라의 관점에서 접근해야함
○ 그러나 나노기술은 투자에 대한 회수의 기간이 오래 걸려 국가가 투자하여 인프라를 구축하여 기술개발을 지원하는 나라들이 많음

□ 국내 나노인프라 기관의 역할과 환경의 변화
○ 우리나라도 연구 분야 및 지역별 서비스 거점으로 6군데 나노인프라를 구축·운영 중
○ 그러나 국내 나노인프라들이 설립 후 15년 이상 지나면서 노후화되었고, 또한 사회적, 학문적, 산업적 환경이 변하며 초기의 설립목적에 대한 재검토가 필요해지고 있음
○ 특히, 반도체, 디스플레이 분야를 중심으로 한 소재, 부품, 장비 등에 대한 일본과의 무역 분쟁 등 산업환경이 변화하며 나노인프라가 국내 산업과 과학 발전에 기여할 바를 다시 평가하여 미래를 대비하는 전략수립이 필요

□ 본 연구의 목적 및 목표
○ 산업과 사회가 원하는 수요를 정확히 파악한 후 나노인프라의 현재를 점검하고 다가올 미래를 대비하는 전략을 수립
○ 해외의 나노인프라 현황조사를 통해 국내 나노인프라와의 차이점 등 시사점을 도출하고 우리가 나아가야 할 방향성을 제시
○ 국내 나노인프라의 인력, 장비, 연구력 등 현황을 조사하고 기존 서비스 품질에 대한 설문조사를 통해 새로운 방향성을 위한 투자 방향 및 정책을 제안함
○ 나노 인프라의 방향성 재설정 및 서비스 고도화를 위한 전략 수립 및 공감대 형성을 유도

Ⅱ. 해외 나노 인프라 현황

□ 나노인프라 구축 및 활용을 위한 지원 강화 추세
○ 미국, 유럽연합(EU), 영국, 일본 등 선진국들과 중국, 대만 등 후발주자들은 나노기술의 중요성을 인식하고 나노기술에 대한 투자를 지속적으로 확대 중
○ 미국의 ‘5대 국가핵심과제(NSI)’, EU의 ‘미래혁신을 위한 기술(KET)’, 일본의 초스마트 사회(Society 5.0)’등 미래사회의 주요기술로 나노기술을 지원하고 있으며 물리적 인프라, 지식 데이터베이스 등 다양한 인프라 구축을 통해 나노기술의 발전을 도모하고 있음
○ 중국 또한 ‘나노 밸리’, 나노 혁신 클러스터’를 중심으로 국내외 나노기술의 산업화를 집중적으로 추진하고 있으며, 신구 연구개발 기관의 독자적인 연구개발, 국내외 지식재산권 인수 등 3대 전략을 통해 기술 발전을 도모하고 있음

□ 미국의 나노인프라 동향
○ 미국의 NNCI는 나노 규모의 연구 및 교육을 위한 29 개의 대학 및 기타 파트너 조직으로 16 개의 NNCI 사이트로 조직되어 있으며 일정 규모와 수준 이상의 인프라들의 연합체임
○ NNCI를 통해 학계, 중소기업 및 대기업 및 정부의 연구원에게 나노 과학 엔지니어링 및 기술의 모든 분야에서 최첨단 제조 및 특성화 도구, 계측 및 전문지식을 갖춘 대학 시설에 대한 액세스를 제공
○ Albany Nanotech Complex는 뉴욕의 알바니 주립대학(SUNY at Albany)에 2001년 설립되었으며 IBM의 기술력을 바탕으로 기업 지원형 시설로 출발하였으며, 300mm 웨이퍼 기반의 연구를 진행하고 있음

□ EU의 나노인프라 동향
○ 벨기에 IMEC은 1984년 루벤에 설립된 정부지원의 나노기술 상용화 중심 연구기관으로 KUL(Katholieke Universiteit Leuven)대학 등 전세계적인 연구 네트워크를 바탕으로 반도체를 중심으로한 나노기술 발전을 선도
● 2019년 기준 6억 4천만 유로의 수익, 4,505명의 연구원들이 포진하고 있으며 7nm 이하 CMOS 기술을 연구할 수 있는 기관으로 기업이 아닌 연구소로는 세계 유일
○ 독일 프라운호퍼는 2018년 기준 67개 연구소가 전국 16개 주에 분포함
● 2018년 기준 2만 6천여 명의 인력이 고용되어 있으며, 연 25.51억 유로(한화 3조 원규모) 예산을 집행
● 그중 8” 팹을 운영중인 Fraunhofer IPMS는 MEMS 공정의 R&D에서 pilot fabrication을 목표로 하고 있음
○ 프랑스 CEA LETI는 그레노블의 MINATECH Campus 내에 위치하고 있으며 마이크로 및 나노기술과 무선통신, 생물학 및 건강, 이미징 및 마이크로-나노 시스템(MNS)의 응용 프로그램, 의료, 에너지, 교통 ICT 등 시스템 및 구성요소 개발에 중점을 두고 있음
● 2018년 기준 연구소에는 1,900명의 연구원이 있으며 연간 총예산 2억4천만유로임

□ 해외 나노인프라 동향의 시사점
○ 주요 선진국은 나노팹을 활용하여 나노핵심기술 연구를 통해 첨단기술 개발, 산업경쟁력 강화 및 경제위기 극복을 추진해 왔으며, 장기적이며 공격적인 투자를 통해 나노기술 발전을 통한 경제발전 도모하였음
● 나노기술은 기반적 성격이 강하여 인프라 관점의 접근이 필요하기에, 시설을 구성하고 유지·관리를 위해서는 국가적 지원이 필수적임. 이를 위해 중앙정부, 또는 지방정부에서 연간 운영비를 지원하고 있음
○ 주요 선진국은 나노인프라 기관을 단순히 인프라 서비스 기관으로 국한시키지 않고, 원천기술의 연구개발은 물론 개발된 기술의 상용화까지 전주기적인 부분에서 핵심적인 역할을 하도록 함
● 최첨단 연구를 위한 최신 기기와 함께 산업적 응용 가능성 연구에 사용될 수 있는 대량 생산용 공정 및 기기 등의 개발과 도입을 국가적 차원에서 적극 추진
● 또한 대규모의 연구인력이 인프라를 함께 사용하며 나노핵심기술을 연구하고 있음
○ 우리나라 현실에 적합한 비전과 목표를 설정하고 그에 따른 전략을 효율적으로 추진하는 것이 필요하며, 이를 위해 정부의 적극적인 투자 및 나노인프라 기관의 자생력 강화 방안 마련이 시급
● 필요시 나노인프라 기관 및 정부출연연구기관 (또는 대학연구소) 간의 기술적 협력을 적극적으로 도모할 수 있는 방안 마련 필요

Ⅲ. 국내 나노인프라 현황

□ 국내 나노인프라 구축현황 및 운영현황

□ 장비 서비스 및 R&D 지원인력
○ 지원인력은 나노종합기술원이 60여명, 한국나노기술원이 40여명, 나노융합기술원이 30여명이고 나머지 인프라는 20명 이하로 운영됨. 해외 유수의 나노인프라 비교하여 매우 적은 인원
※ 해외 유수의 나노인프라인 IMEC(벨)은 4,000여명, CEA-Leti(프)는 1,700여명의 연구인력을 보유
○ 각 기관별 장비는 대부분이 감가상각 연한을 넘었으며 시급히 교체 또는 구입이 필요한 상황

□ 나노인프라 서비스 만족도 조사 결과
○ 전반적으로 나노 인프라의 서비스 만족도, 그 중 담당자의 대응 서비스의 만족도는 높은 것을 확인할 수 있음. 효용성 만족도 역시 높은 편이나, 이용료 만족도가 만족도 총 평균보다 낮은 편임
○ 만족도 조사 결과 정부 정책지원 강화, R&D 위주의 연구 장비 보강, 서비스 품질보장 등을 요구했으며 이를 위해 폐쇄형 운영구조, 상호연계 협력의 부족을 시정할 것을 요구하고 있음. 또한 인력 운용의 문제를 지적하고 있음

□ 국내 나노인프라 현황 분석의 시사점
○ 설립 초기 연구기능을 갖지 않은 공정 서비스 제공 기관으로서 자립화를 이루겠다는 목표를 세웠으나 이에 대한 제고가 필요함
○ 해외 나노인프라 대비 시설 및 인력의 경쟁력이 매우 떨어지며 그로 인해 산업적, 학문적 수요를 감당할 수 없는 여건 임
○ 반도체 공정 서비스가 아닌 서비스를 제공하는 나노인프라의 경우 수익이 매우 적으며 대부분이 측정과 분석으로 이루어져 있어서 각 인프라의 차별성이 없음
○ 나노인프라는 새로운 지향점을 갖고 재구성하여야 하며 이를 통해 연구를 통한 사업화가 가능하도록 하여야 함

Ⅳ. 나노인프라 발전방안

□ 비전 및 목표

□ 추진전략
○ 기존 나노인프라의 수요 세분화를 통한 역할 재조정을 통한 지원
○ 노후 장비 교체를 위한 주기적 지원을 통한 공공성의 강화 및 운영 품질 향상의 체계화

□ 세부 발전방안
세부방안 1) 반도체 소재·부품·장비 산업 지원용 12인치 대구경 테스트베드 설립
세부방안 2) “나노인프라+ R&D 사업” 실시 (기존 팹들의 특성화 및 R&D 역량 결합 사업)
세부방안 3) 개방형 나노인프라 네트워크 (한국형 NNCI) 구성으로 권역별 나노 교육/연구 거점 설립
세부방안 4) 반도체 공정 집적기반 연구 MPW 인프라 구축
세부방안 5) 반도체 공정 집적기반 연구 지원사업
세부방안 6) 주기적 정부 예산 지원을 통한 공공성 및 운영 품질의 향상

Ⅴ. 맺음말
□ 변화된 수요에 따른 목표 설정 필요
○ 나노인프라가 설립한지 15년을 넘어서며 사회와 산업의 현황은 만들어질 당시의 예상과는 많이 달라졌음. 이에 따라 다양한 수요가 생겨났으며 이를 만족시키기 위해서는 나노인프라 기능을 재설정하고 다변화하여야 함

□ 연구개발 능력의 결합
○ 연구기능이 없는 공정 서비스로는 지속유지가 어려움. 이를 위해서 정부출연연구소, 전문연구소 등의 관련 연구 분야를 결합하여 관련 연구를 진행하고 이의 결과를 갖고 기업을 유인하여 사업화하는 Fraunhofer 방식의 기관을 지향함

□ 지속 유지가 가능한 구조
○ 공공부문의 지원이 없이 나노인프라의 공정 서비스를 통한 자립화라는 목표는 이루어지기 어려움. 장기적으로는 내부적인 연구개발 기능을 갖고 개발된 결과물로 사업화를 진행하는 모델이 바람직함

(출처 : 요약문 2p)