초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 정부 R&D 투자모델 연구
○ R&D PIE 시스템 개선 및 분석모델 고도화
- R&D투자현황에 대한 거시적 분석과 주요사업 현황을 분석적으로 제공해 정책 방향, 사업 기획 등에 활용할 수 있도록 함
- 기술군을 기준, 부처, 사업을 주축으로 변경하여 이용자가 직관적으로 부처간, 사업간 패턴을 확인할 수 있도록 변경
- 인터페이스 축을 ①중분류+기술군, ②사업 부처로 변경하여 이용자가 기술분야 내 사업현황을 직관적으로 확인할 수 있도록 변경
- (공개지표 선별‧보완) 신뢰성 문

Ⅳ. 연구개발결과
1. 정부 R&D 투자모델 연구
○ R&D PIE 시스템 개선 및 분석모델 고도화
- R&D투자현황에 대한 거시적 분석과 주요사업 현황을 분석적으로 제공해 정책 방향, 사업 기획 등에 활용할 수 있도록 함
- 기술군을 기준, 부처, 사업을 주축으로 변경하여 이용자가 직관적으로 부처간, 사업간 패턴을 확인할 수 있도록 변경
- 인터페이스 축을 ①중분류+기술군, ②사업 부처로 변경하여 이용자가 기술분야 내 사업현황을 직관적으로 확인할 수 있도록 변경
- (공개지표 선별‧보완) 신뢰성 문제가 제기될 수 있는 경제성 지표, 투자필요영역은 공개대상에서 제외하고, TRL 단계 단순화((예)기초-응용) 및 시계열 지표 추가
- 16개 22대 R&D 투자분야에 대해 기초·핵심·기반·공공융합·산업융합·법제도 등의 유형별 기술군(Cluster)에 대한 투자 매트릭스(Matrix) 조회·관리, 22대 분야소개

2. 데이터 기반 국가 R&D 혁신전략분석 리포팅
○ 양자기술
- 양자기술은 복합적인 기술이 요구되어 단기간에 성과를 낼 수 있는 분야가 아니므로 지속적이고 장기적인 투자가 계속되어야 함
- 또한 양자기술이 아직은 산업화가 널리 되지는 않았으나 향후에는 우주항공, 국방, 의료, 금융, 자동차 분야 등에서 수요가 크게 늘어날 것으로 전망되므로 장기적인 투자가 필요함
- 현재 우리나라의 양자 기술 전문가는 150명 정도로 추산되고 있는데 이 정도의 인력으로는 전세계적인 양자 기술 경쟁에서 선도국을 추격하기에는 많이 부족한 상황임
- 이러한 한계 상황을 타개하려면 인력 양성 및 산업 생태계 조성에 힘을 기울여야 함
- 양자 기술은 물리학, 수학, 컴퓨터공학, 전기공학, 재료공학 등 다양한 학문과 엔지니어링 기술이 융합된 기술이므로 어느 한 분야의 전문지식만으로는 기술의 진보 속도가 느려서 다학제간 융합이 필수적임

○ 이차전지
- 전고체 배터리와 같이 기존 배터리의 안전성과 에너지 밀도를 향상하는 배터리 연구도 진행 중이나 실용화는 2025년 이후에 될 것으로 전망됨. 따라서 주행거리와 충전속도 개선을 위한 리튬 배터리와 차세대 배터리의 연구가 꾸준하게 진행되어야 함
- 상대적으로 저렴한 배터리 충전 비용의 이점을 극대화하기 위해 충전 인프라에 대한 구축은 시급함. 한국은 충전기 1기 당 2.4대의 전기자동차가 있어 타 국가 대비 인프라가 우수한 수준이나, 낮은 수익성으로 공공부문의 충전 물량이 대부분임. 따라서 충전 인프라의 확대를 위해 민간의 다양한 신사업모델을 발굴하도록 유도할 필요가 있음
- 한국은 굴지의 배터리 제조기업은 물론 경쟁력 있는 중소·중견 배터리 소재 기업도 많음. 하지만 배터리 소재의 시장 점유율은 양극재(20.2%), 음극재(8.7%), 분리막(11.9%), 전해액(8.1%)로 중국과 일본에 비해 저조함. 소재 분야의 중소·중견 기업에서 최종 소비자인 배터리 제조 대기업과의 원천기술연구부터 제품 개발까지의 협력 모형이 필요함
- 소재 수급을 보다 원활하게 수행하기 위해 사용이 완료된 폐배터리로부터 리튬이나 코발트 같은 핵심 소재를 추출하는 연구가 활발함. 배터리의 수명은 한계가 있으므로 10년 안에 폐배터리의 발생량이 급증할 예정이며, 시장 규모는 2030년 181억 달러로 2019년에 비해 12배 증가할 것으로 전망되어 이에 대한 역량 집중이 필요함
- 열 및 압력 관련된 이슈가 다수 존재하며 이는 배터리의 안정성과 수명을 저하하는 문제가 있음. 하지만 논문과 특허 분석 결과 원천기술 확보 속도가 중국과 같은 후발 국가에 비해 다소 부족함. 따라서 시스템에 대해 정부와 기업 모두에서 조속한 지원이 필요함
- 한국의 경우 승차 공유 플랫폼 업체를 위주로 서비스를 출시하며, 우정사업본부이나 관광지 등에서 활용을 고려하고 있으나 중국이나 유럽에 비해 활용이 부진함. 이에 전기자동차 배터리의 활용범위 확대를 위해 초소형전기차 사업과 공공교통수단의 배터리 전환에 보다 적극적으로 대응하여 국외 시장을 확보하는 것이 필요함

○ 반도체
- 2019년 아베정권당시 일본은 반도체 및 디스플레이 제조공정의 핵심 소재인 1) 극자외선 감광제(Extreme Ultra Violet Photoresist), 2) 고순도 불화수소(Hydrogen Fluoride), 3) 플루오린 폴리이미드(Fluorinated Polyimide)에 대하여 대한민국에 수출 제한 행정적 조치를 단행함
- 일본의 화이트리스트 배제 이후 한국의 산업계, 학계, 정부에서는 반도체 소재, 부품, 장비의 안정적 확보에 차질이 생길 경우 장‧단기적 어려움과 심각성을 인식하였음
- 코로나19는 글로별 경제에 큰 충격을 주었고, 아직까지도 진행 중에 있음
- 전기차, 자율주행, 구독경제, 플랫폼 경제의 확장성, 비대면 경제의 활성화 등 코로나 19는 산업의 전환을 가속화시킴
- 4차 산업혁명은 양극화를 가속화 시키고, 첨단산업 분야인 5G, AI, 자율주행 등은 적은 수의 국가가 성장을 이끌어 가고 있음
- OECD(경제협력개발기구)와 WTO(세계 무역기구)는 글로벌 밸류체인(GVCs, Global Value Chain)은 더 이상 확장되지 않고 위축되는 모습을 보여 주고 있으므로, 포스트 코로나로 위기극복 한다 해도 G2는 무역성장보다 GDP 성장을 위한 각자 공급망 구축이 강화되는 트렌드로 유지될 것으로 보임
- 경제블록화는 각 국가 간의 배타성을 높여주며 협상력을 높일 수 있음
- 세계적으로 각자의 경제블록이 구축되고 있는 상황에서 자국의 경쟁력을 높이기 위해서는 각자 공급망 구축하여 외부 배타적인 상황에 영향을 덜 받을 수 있는 생태계 구축이 필요
- 미국과 중국의 반도체 패권 다툼으로 인한 경기부양, 제조업 육성, 인프라 투자에 대한 적극적인 정책의 변화로 시장은 새로운 변화와 기회가 오고 있음

(출처 : 요약 9p)

Abstract ▼

Ⅳ. R&D results
1. Research on government R&D investment model
○ R&D PIE system improvement and advancement of analysis model
- Macro-analysis of R&D investment status and major business status are provided analytically so that it can be utilized for policy direction and business planning

Ⅳ. R&D results
1. Research on government R&D investment model
○ R&D PIE system improvement and advancement of analysis model
- Macro-analysis of R&D investment status and major business status are provided analytically so that it can be utilized for policy direction and business planning
- Change the technology group to the standard, department, and business as the main axis so that users can intuitively check patterns between departments and businesses
- Changed the interface axis to ① middle category + technology group, ② business department so that users can intuitively check the business status in the technology field
- (Selection/Supplementation of Disclosure Indicators) Exclude from disclosure targets for economic indicators and investment areas that may raise reliability issues, simplify the TRL step (ex. Basic-Applied) and add time-series indicators
- Inquiry and management of investment matrix for each type of technology cluster, such as basic, core, infrastructure, public convergence, industrial convergence, and legal system, in 16 22 R&D investment fields, and introduce 22 fields

2. Data-based national R&D innovation strategy analysis reporting
○ Quantum technology
- Quantum technology is not a field that can produce results in a short period of time because it requires complex technology, so continuous and long-term investment must be continued
- In addition, although quantum technology is not yet widely industrialized, long-term investment is required as demand is expected to increase significantly in the aerospace, defense, medical, finance, and automobile fields in the future
- Currently, it is estimated that there are about 150 quantum technology experts in Korea, and this number is insufficient to catch up with leading countries in the global quantum technology competition
- To overcome these limitations, we need to focus on nurturing human resources and creating an industrial ecosystem
- Quantum technology is a convergence of engineering technology with various disciplines such as physics, mathematics, computer engineering, electrical engineering, and materials engineering

○ Secondary battery
- Research on batteries that improve the safety and energy density of existing batteries, such as all-solid-state batteries, is in progress, but commercialization is expected after 2025. Therefore, research on lithium batteries and next-generation batteries to improve mileage and charging speed should be continued
- There is an urgent need to build a charging infrastructure to maximize the benefits of relatively low battery charging costs. Korea has an excellent infrastructure compared to other countries as there are 2.4 electric vehicles per charger, but most of the charging volume is from the public sector due to low profitability. Therefore, it is necessary to induce the private sector to discover various new business models to expand the charging infrastructure
- In Korea, there are many competitive small and medium-sized battery material companies as well as leading battery manufacturers. However, the market share of battery materials is low compared to China and Japan, with cathode materials (20.2%), anode materials (8.7%), separators (11.9%), and electrolytes (8.1%). A model of cooperation from small and medium-sized companies in the material field to battery manufacturing conglomerates, who are the final consumers, is needed from research on original technology to product development
- Research on extracting core materials such as lithium or cobalt from used batteries to facilitate material supply and demand is active. As the lifespan of batteries is limited, the amount of waste batteries generated is expected to increase rapidly within 10 years, and the market size is expected to reach $18.1 billion in 2030, which is expected to increase 12 times compared to 2019
- There are a number of issues related to heat and pressure, which reduce the stability and lifespan of the battery. However, as a result of thesis and patent analysis, the speed of securing source technology is somewhat insufficient compared to latecomers such as China. Therefore, there is a need for prompt support from both governments and businesses for the system
- In Korea, the service is mainly launched by ride-sharing platform companies, and it is being considered for use at the Post Office or tourist destinations, but its utilization is sluggish compared to China and Europe. Accordingly, in order to expand the scope of use of electric vehicle batteries, it is necessary to secure overseas markets by more actively responding to the micro electric vehicle business and the conversion of batteries in public transportation

○ Semiconductor
- In 2019, during the Abe administration, Japan used 1) Extreme Ultra Violet Photoresist, 2) High-purity Hydrogen Fluoride, and 3) Fluorinated Polyimide, a key material for semiconductor and display manufacturing processes. Administrative measures were taken to restrict exports to the Republic of Korea
- After Japan's exclusion from the white list, the industry, academia, and government of Korea recognized the short- and long-term difficulties and seriousness of difficulties in securing stable semiconductor materials, parts, and equipment
- COVID-19 has had a huge impact on the global economy, and it is still ongoing
- COVID-19 accelerates industrial transformation, including electric vehicles, autonomous driving, subscription economy, scalability of platform economy, and activation of non-face-to-face economy
- The 4th industrial revolution is accelerating polarization, and a small number of countries are leading the growth in advanced industries such as 5G, AI, and autonomous driving
- As the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) and the World Trade Organization (WTO) show that the global value chains (GVCs) are shrinking rather than expanding, even if the post-COVID-19 overcomes the crisis, G2 is expected to maintain the trend of strengthening each supply chain for GDP growth rather than trade growth
- Economic block can increase exclusivity between countries and increase negotiating power
- In a situation where each economic block is being built around the world, in order to increase the competitiveness of each country, it is necessary to build an ecosystem that can be less affected by external exclusive situations by establishing a supply chain for each country
- New changes and opportunities are coming to the market due to active policy changes for economic stimulus, manufacturing nurturing, and infrastructure investment due to the battle for semiconductor supremacy between the United States and China

(source : Summary 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 연차보고서 초록 ... 4
• 요 약 문 ... 6
• 요약 ... 8
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 20
• 목차 ... 22
• 표목차 ... 23
• 그림목차 ... 24
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 26
• 제 1 절 연구개발과제 필요성 ... 26
• 제 2 절 연구사업의 목표 및 내용 ... 27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 제 1 절 해외 기술 수준 및 동향 ... 28
• 제 2 절 국내 기술 수준 및 동향 ... 30
• 제 3 장 정부 R&D 투자모델 연구 ... 31
• 제 1 절 R&D PIE 시스템 개선 및 분석모델 고도화 ... 31
• 제 4 장 데이터 기반 국가 R&D 혁신전략분석 리포팅 ... 57
• 제 1 절 양자기술 ... 57
• 제 2 절 이차전지 ... 61
• 제 3 절 반도체 ... 65
• 제 5 장 용역사업 수행내역 ... 70
• 제 1 절 오픈데이터 기반 글로벌 R&D 펀딩 데이터 수집 및 DB 구축 ... 70
• 제 2 절 R&D 과제 기술군 가치평가 모델을 활용한 평가 시스템 개발 ... 72
• 제 3 절 해외 정책정보 상시모니터링을 위한 DB 구축 ... 75
• 제 4 절 2021 미래유망기술세미나 ... 80
• 제 6 장 연구사업 결과의 기대성과 및 활용방안 ... 85
• 제 1 절 연구사업 기대성과 ... 85
• 제 2 절 연구결과 활용방안 ... 86
• 제 3 절 향후 발전방향 ... 88
• 참고문헌 ... 90
• 끝페이지 ... 98