나노물질·나노제품의 안전성 담보를 위한「나노정보 피라밋」
 No Data, no Market 제 5회 국 제 나 노 규 제 회 의 (5th Int.NanoRegulation Conference)가 스위스 라퍼스빌(Rapperswil)에서 2009년 11월 25일-26일 이틀간 열렸다.
이 회의에서는“데이터 없이시장 없다”(“No Data, no Market?”)란 이슈를 내걸고 열띤 토의가 진행되었다. 양일간 회의에서 많은 주요 나노기술 이해관계자들은 가치사슬(value chain) 상의 정보 및 데이터 교류에 대해 자신들의 견해와 기대를 피력하고,이 문제의 해결 가능한 방법에 대해 논의했다.
토의에서 가치사슬을 따른 나노 관련 데이터의 체계적 정보전달에 대한 긴급성과 필요성이노정되었다. 특히 제조 나노물질을 함유하는 소비자 제품에 조만간 어떤 형태로든 라벨 표시가되어야 한다는 것이 명백해졌다.
이는 소비자단체뿐 아니라 유럽의회로부터도 압력이 증대하고 있기 때문이다. 그러나 그러한 나노 라벨표시가 위해성의 표시로 오해되어 소비자들 사이에 새로운 불필요한 두려움을 야기할 우려도있음이 지적되었다.
현재 공표된 회의 보고서는 산업계, 정부당국, 여러 NGO 및 국제단체 등 회의에 참가한이해관계자들의 입장을 기술하고 있다. 둘째 날개최된 일련의 병렬 워크샵에서는 소비자 제품에서의 나노 라벨링, HSE 관련 정보의 흐름,나노스케일의 요구에 맞게 MSDS를 수정하는것 등에 대한 이슈가 다루어졌다.
나노정보 피라밋(Nano Information Pyramid)의 필요소비자들은 자신이 무엇을 사고 있는지 알고싶어 하며, 소매업자들은 자신들이 무엇을 팔고있는지 알아야 하며, 그리고 가공업자와 재생업자들은 자신들이 무엇을 취급하고 있는지 알 필요가 있다.
이것은 보통의 물질에 적용될 뿐 아니라 제조 나노물질을 함유하는 제품에도 적용된다. 그러나 그러한 나노관련 정보가 이들 다운스트림 이용자들에게 종종 도달하지 않고 가치사슬 상의 어디에선가 실종되고 있다. 이는 가치사슬을 따라 나노정보가 전달되는데 대한어떤 분명한 룰이 없기 때문이다.따라서 나노물질은 안전성 데이터나 정보흐름의 측면에서 볼 때 곧“블랙박스”가 되며, 나아가 소비자의 수용과 건강 및 환경에 대한 잠재적 위험성과 관련해서는 유도되지 않은 미사일과 같다.
가치사슬을 따라 다운스트림 이용자나 심지어 정부 당국도 제조 나노물질을 함유하는 재료와 제품의 구조와 특성에 대해 정보를알고 있어야 할 긴박한 필요성이 있다.MSDS(Material Safety Data Sheet, 물질안전성 데이터 시트)와 같이 제조 나노물질에대한 알맞은 정보전달을 취급하는 수단이 있지만, 나노물질과 관련해서는 한층 수정되어야 할필요성이 제기된다.
산업, 보험, 규제담당자 및 정부 당국에게 있어 미래의 큰 과제는 가치사슬을 따른 나노 데이터와 정보를 전달하고 소비자 요구를 만족시키는 적절하고 신뢰성 있는 수단을 찾아내는 일과, 이 상·하류의 정보흐름이 중단되지 않도록보장하고, 책임있는 이해관계자들에게 비용과책임을 할당하는 일이다.
나노규제회의에서 Innovation Society의Christoph Meili 박사는 나노기술 가치사슬상에서 안전성 데이터와 정보 전달의 갭에 의해나타나는 "No Data, no Market" 문제에 대한토의를 구체화하고 심화시키기 위한 방법으로"Nano Information Pyramid" 모델을 제시했다.
이것은 나노관련 데이터가 가치사슬을 따라적절한 형태로 전달되고 있는지를 체크할 수 있는 수단이다. 이에 의해 중요 위치마다 위험관리시스템(Risk Management Systems,RMS)이나 물질 안전성 데이터 시트(MaterialSafety Data Sheets, MSDS)와 같은 정확한대책의 이행으로 적절한 정보 흐름이 보장될 수있다고 한다.
나노정보 피라밋의 구성과 내용소비자 단체들은 나노 논쟁이 시작된 이래로제조 나노물질의 라벨표시의 의무화를 요구해왔다.
2005년에 THONG(Topless Humansfor Natural Genetics)이라는 행동주의자 그룹이 시카고의 에디바우어(Eddie Bauer) 가게앞에서 미신고된 나노 직물에 대해 항의 시위를벌인 바 있다.그러는 중 나노제품의 공표와 라벨링 문제는 2012년부터 업체들이 화장품에 함유된 제조 나노입자를 X(nano)의 형태로 표시할 것을 요구하는 새로운 유럽 화장품법을 제정하기에 이르렀다. 이에 의해 화장품은 유럽에서 최초로 의무적으로 나노 표시를 하게 된 제품군이 되었다.이와 유사하게, 신규 식품 규제법의 최신판(Regulation (EC) No 258/97)에서도 안전성 데이터 요구 뿐 아니라 식품 중 함유된 제조 나노물질을 명시하는 일이 확실하게 규정되었다. 따라서 이러한 추세가 계속될 것이고 특히 나노물질을 함유하는 소비자 제품은 조만간 점증하는 압력 때문에 라벨 표시를 해야 할 것으로 보인다.그러나 소비자 제품에 어떤 나노 라벨을 표시해야 소비자들이 정보에 기반한 선택을 할 수 있는지에 대해서는 논란의 여지가 있다. 그러한 나노 라벨링(nano-labelling)은 위해성의 표시로서 오해 될 수도 있어 소비자들 사이에 새로운 잠재적인 불필요한 두려움을 야기할 우려도 있다. 그러므로 나노 라벨링 또는 공표 시스템의 목적은 미리 결정되어 있어야 한다(예, 순수 정보적목적, 사용 지침 또는 예방 가이드라인 등).다른 한편으로는 가치사슬 상의 다운스트림이용자에게 정보와 데이터의 필요성이 적절한방법으로 만족되어야 하며, 동시에 정보와 데이터에 대한 요구가 업스트림 플레이어들(players)에게도 전달되어야 한다.
이러한 정보 전달을 원활히 하기 위해서는 다음과 같은 몇 가지 과제가 해결되어야 한다.
① 가치사슬에 따른 데이터와 정보를 전달하고 또 소비자 요구를 만족시키는 적절하고신뢰성 있는 수단을 찾는 일 ② 상·하류 간의 정보 흐름이 차단되지 않도록 보장하는 일③ 책임있는 이해관계자들에게 비용과 책임을 할당하는 일
그림 1은 위와 같은 정보전달을 위해Christoph Meili 박사(Innovation Society의창립자 및 CEO)가 제안한 나노정보 피라밋(Nano Information Pyramid)의 개념도이다.이것의 목적은 나노제품의 가치사슬을 따라 서로 다른 이해관계자들의 요구를 예시하고 그러한 요구를 만족시키기 위해 사용되는 정보교류의 틀을 제공하고자 함이다. 이 피라밋은 구성요소 시스템에서 서로 다른 정보 수령자들의 수단들을 조합하고 있다. 이 시스템은 한편으론가치사슬을 따라 나노물질에 대해 보다 많은 정보 요구를 반영하고 있지만, 다른 한편으로는이들 물질의 위해성 측면도 고려하고 있다.피라밋의 제일 하단에는 기업이 당국과 규제담당자들에게 제공하는 광의의 물질 안전성 데이터 문서(Broad Substance Documentation)가 위치한다.
이 물질 안전성 문서는 지적재산권 및 비밀유지 문제를 고려할 때 규제담당자와당국자들에게는 등록 또는 문서화 목적을 위한데이터베이스로서 유용하다. 나노 물질의 위해성과 노출 잠재성의 정도에 따라 질량 및 체적에 있어 보다 낮은 임계값을 고려해야 한다(REACH 수정필요). 제 2단에는 물질 안전성 데이터 시트(MaterialSafety Data Sheet, MSDS)가 위치하며 대상나노 물질의 물성에 대해 이용자 중심의 정보를담아야 한다. 기존의 MSDS 시스템이 전문적인 정보를 담고 있고 또 전문가들에 초점을 맞추고 있으므로, MSDS는 가치사슬을 따라 정보를 제조업자에게서 가공업자, 나아가 재생업자들에게 전달하는데 안성맞춤의 수단으로 생각되고 있다. 그러나 주지하는 바와 같이MSDS는 제조 나 노물질의 특이한 물성을 커버하기 위해서는 개선될 여지가 있다.
그림 2는 가치사슬의 서로 다른 단계들 간의 상호작용과, 각 단계에 적용되는 수단들, 그리고 개별 요소들 간의 정보교류에 관한 공론화된 문제들에 대한 개념을 나타낸다.
제 3단에는 재료와 제품의 물성에 대한 이용자 중심의 정보를 제공하고, 사용자의 잠재적질문에 답을 주는 제품설명서(ProductInserts)가 권장된다(물성, 이점, 위험성, 폐기물 처리, 재활용에 대한 권장사항 등). 그러한 제품설명서는 제조 나노물질을 함유하는 산업용 제품(플라스틱, 페인트, 표면코팅제 등) 뿐아니라 소비자 제품(직물, 스포츠 용품 등)에도확실히 유용하다. 제품설명서는 소비자 제품에사용되는 것이므로 일반대중에게 초점을 맞춰야 한다.
제 4단에는 나노 라벨(nano-label)의 부착이다. 그러한 라벨은 제품과 공정 모두의 특성을표시해야 한다. 제품 라벨링은 매우 함축적인방법으로 제조 나노물질을 함유하는 제품의 품질 특성이나 환경, 건강 및 안전성 물성을 표시하는데 특히 유용한 수단이 된다.안전성 라벨(Safety Labels)은 제조 나노물질을 함유하는 제품의 안전한 생산을 나타내고또 제품에 대한 책임있는 위험 관리를 보증하는것으로 가치사슬 상의 신뢰를 창출하는 중요한수단이다. CENARIOS 는 공인된 제 3자 인증단체(TU SU)에 의해 승인된 현재 나노 안전성에 대한 유일한 포괄적인 표준으로, 가치사슬상에서 교류될 수 있다.
CENARIOS 인증서가 해당 기업의 위험관리 시스템이 제조 나노물질의 위험에 대한 과학적, 기술적 지식에 기반하고 있다는 것을 보증하기 때문에, 관련 데이터 또한 다운스트림 이용자들에게 전달, 사용될수 있다.나노 규제에 대한 주요 이해관계자의 입장유럽연합 집행위원회(European Commission,EC)는 최근 EU 신규 화학물질 규제법인REACH(Registration, Evaluation, andAuthorization of Chemicals)가 원칙적으로나노물질도 커버하고 있다는 점을 지적했다.REACH는 제품의 안전성을 담보하기 위하여 분명히 그 책임을 당국에서 제조업자와 판매업자에게 전가하고 있다.
유럽의회는 2009년 여름 이러한 EC의 견해에 분명히 동의하지 않았다. 의회는 나노물질의규제적 측면에 관한 의회 보고서에서 나노물질에 대해서도 REACH의 “no data, nomarket”원칙이 적용되어야 한다고 명시했다.
유럽의회 회원들은 제조 나노물질이 신규 물질로 다루어져야 한다고 보고, 보다 폭 넓은 안전성 시험과 라벨링의 의무화를 요구했다.이러한 맥락에서 유럽의회는 EC에게 다음 2년 내에 모든 관련 법률을 검토할 것을 요구했다. 2009 나노규제회의에서 논의된 나노기술규제와 관련한 주요 이해당사자들의 견해는 다음과 같다.
●● 유럽연합 집행위원회: EC의 관점에서,REACH는 원칙적으로 제조 나노물질을 커버하고 있다. 따라서 이 기존 법률을 약간 수정하고 적절한 이행을 보장한다면 나노물질을 다루는데 적합하다고 생각한다. 그러나 초기에 논의되어야 할 핵심 이슈들이 있다(예, 나노물질에대한 적절성의 측면에서 평가되어야 할 질량 기준의 임계값 등). 또 다른 하나의 관점은 나노물질에 대한 개방적 정의와 기업과 당국의 데이터 공유에 관한 것이다.
●● 유럽의회: 유럽의회는 EC와 의견 일치를 보지 못했으며, 나노물질에 대해 명시적으로대처할 수 있는 규제 틀(framework)을 요구하고 있다. 의회는 EC에게 다음 2년 내에 모든관련 기존 법률들을 검토하도록 요구했다. 그래서 EC와 의회의 제 2차 정치적 논쟁이 시작될가능성도 있다.
●● OECD: OECD는 나노기술 분야에서 여러 가지 활동을 추진하고 있다. 가장 중요한 것은 몇 가지 나노물질에 대한 시험 가이드라인을개발하는 것이다. 진행 중인 활동을 요약하면,첫째, 기존 시험 가이드라인들이 대부분의 연구대상 나노물질에 대해 적합한 것으로 판단하고있으며, 둘째, 글로벌 차원에서의 협력과 조정을 위해 연구 프로젝트들에 대한 OECD 데이터베이스를 제작하는 일이다.
●● 정부당국: 독일연방 위험평가연구소(German Federal Institute for RiskAssessment, BfR)의 Rolf Hertel 박사는BfR은 몇 가지 연구와 조사를 수행했으며, 또나노기술의 대중 인식에 대한 소비자 컨퍼런스를 조직했다. 연구의 핵심결과의 하나는 대중의위험인식은 종종 위험관리나 위험평가에 비해과소평가된다는 것이다. 일반적으로 나노물질노출에 대한 정보가 부족하며, 또 신뢰할 만한시장 데이터에 관한 지식의 갭이 있다. 스위스에서는 스위스 연방환경부(Federal Office forthe Environment, FOEN)가‘나노폐기물의처리’에 관한 가이드라인을 2010년 초까지 작성할 계획이다. 스위스 경제사무국(StateSecretariat for Economic Affairs, SECO)또한 MSDS에 나노관련 정보를 통합하는 것에관한 가이드라인을 제시할 예정이다.
●● 소비자 단체: 최상의 투명한 정보를 제공하여 소비자들이 제품을 선택할 수 있도록 하기 위하여, 소비자 단체들은 제조 나노물질을함유하는 제품에 의무적으로 라벨을 부착할 것을 요구하고 있다. 그러한 라벨링은 시판전 안전성 시험을 거치지 않았다면 모든 제품에 대해의무화하여야 한다고 주장한다.
●● 산업계: 가치사슬 상에서 MSDS가 정보전달을 위한 적절한 수단인 것으로 판단하고 있다. 그러나 MSDS는 나노의 특성에 맞게 수정될 필요가 있다. 가치사슬의 중간에 있는 가공업자들은 양방향의 정보 흐름에 의존할 수 있어야 한다. 정보의 적절한 피드백 고리를 담보하기 위하여 가치사슬의 하류 뿐 아니라 상류에도정보가 전달되는 것이 중요하다고 주장한다.
참고문헌
●● 1. The “Nano Information Pyramid”: TheInnovation Society Ltd. (St. Gallen www.innovationsociety.ch January 2010
●● 2. Conference Report 5th Int. NanoRegulation Conference 2009:“No Data, noMarket?”:The Innovation Society Ltd. (St. Gallen www.innovationsociety.ch January 2010
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그린나노 3대강국 목표로 연구지원에 박차
- “1년간‘융합’에 몰두하느라 정신이 없었습니다. 이제 체계를 제대로 갖췄습니다. 올해부터본격화되는 나노융합 연구지원 사업을 기대해주십시오.”한국연구재단 국책연구본부의 이응숙 나노융합단장은 2009년 3월 한국기계연구원에서파견된 이후 줄곧‘나노’와‘융합’이란 용어를두고 씨름을 해야 했다.
그가 이끌고 있는‘나노융합단’의 정체성부터 문제였다. 이름만으로는 나노기술을 다른 분야에 융합하는 것인지,나노기술과 융합기술을 함께 다루는 것인지 불분명했다. 우선 한국연구재단이 소속돼 있는 행정부처인 교육과학기술부에 나노 분야를 담당하는 미래원천기술과, 그리고 융합 분야를 맡는 융합기술팀 등 두 가지 부서가 별도로 있다.
이 단장으로서는 처음에 나노사업과 융합사업을 각각 진행할 수밖에 없었다.2009년 6월 한국과학재단, 한국학술진흥재단, 그리고 한국과학기술협력재단 등 3개 기관이 통합돼 한국연구재단이 출범한 것도 내부‘교통정리’를 위한 과제를 던져줬다. 교과부뿐아니라‘나노융합산업화’의 기치를 내걸고 있는 지식경제부와 업무를 조율하는 일도 만만치않았다. 녹색나노기술에서 녹색나노강국으로이 단장은 점차 나노기술을 중심으로 여러 기술 분야와의 융합을 시도해 고부가가치를 이끌어내는 방향으로 나노융합단 정체성의 가닥을잡았다. 그리고 나노융합단의 목표를 효율적으로 달성하기 위해 여러 업무와 조직 간 네트워크와 협력체제를 구축하면서‘화학적 결합’을유도하기 시작했다. 예를 들어 교과부가 지원하는 미래기반기술개발사업의 성과를 지경부의 나노기반 산업원천기술개발사업이나 나노융합 2.0 사업과 연계하는 방안을 모색했다. 연구개발 인프라에 해당하는 나노팹 시설 역시 교과부(2개)와 지경부(4개)의 협력체제가 필요했다. 또한 교과부 산하 연구자 모임인 나노기술연구협의회와 지경부 산하기업들의 네트워크인 나노융합산업연구조합의연결고리도 마련하기 시작했다.“국가 나노기술 연구개발 사업의 커다란 밑그림을 마련하고 향후 나아갈 방향을 제시하는일이 우리 재단의 역할입니다. 이를 바탕으로행정부처가 관련 예산과 사업을 확정하면 우리재단은 구체적 연구주제의 선정과 평가, 그리고사후관리를 맡습니다.
”한국연구재단과 행정부처의 공동작업을 보여주는 대표 사례가‘국가그린나노기술’사업이다. 나노기술 앞에 녹색을 뜻하는 그린(green)이라는 단어가 붙었다.이 용어는 한국 정부가 2015년까지 나노기술 선진 3대강국으로 도약한다는 목표로 설정한‘743 Initiative’에 명시돼 있다. 7대 연구개발과제와 4대 인프라 과제를 성공적으로 수행해나노 분야에서 현재 세계 4위인 위치를 3위로끌어올린다는 계획이다. 그린나노기술은 7대 연구개발 과제의 중점육성세부기술로 선정된 35개 분야에 모두 해당한다.2010년 2월 나노융합단이 교과부에 보고한‘나노기초·원천기술 중기전략’(2010~2014)에는‘2014년 3대 선진 그린나노강국 실현’이란표현도 등장했다. 단순히 녹색 나노기술을 넘어녹색 강국으로 도약하겠다는 정부의 강력한 의지를 보여주는 대목이다.하지만 그린나노기술의 개념은 무척 포괄적이다. 나노융합단에 따르면‘나노기술을 기반으로 녹색성장 및 신성장동력 창출을 위해 국가가중·장기에 전략적으로 집중 투자할 친환경·고부가가치 원천기술’을 뜻한다.나노융합단은 2009년 이 개념에 맞는 35개의 나노기술 분야를 선정했다. 선정기준은 5가지였다. 녹색기술 기여도, 기술적 파급효과, 기술개발 가능성, 신성장동력과의 연계성, 그리고정부지원의 타당성 등이었다. 나노융합단은 자문위원회와 전문가그룹의 의견을 통해 5가지 선정기준에서 높은 점수를 받은 후보기술군을 도출했고, 이후 공청회를 거쳐 35개 기술 분야를최종 선정한 것이다.이들 분야의 범위는 소재, 소자, 장비, 바이오, 에너지 등으로 매우 다양하다. 이와 관련해나노융합단에서 나노 분야의 실무총괄을 맡고있는 김현철 팀장은“가장 대표적으로 떠올릴수 있는 사례는 에너지 효율화 분야”라고 말했다. 그는“예를 들어 웹서버 회사들의 운영비에서 절반 정도가 메인서버를 식히기 위한 에어컨사용료에 투여된다”면서“그래핀 같은 나노 신소재를 사용하면 열이 나지 않는 내장칩을 개발할 수 있다”고 설명했다.사실 그린나노기 술의 개념은 선진국에서도같은 시기에 정착되고 있는 분위기이다.
환경문제와 지속가능한 발전을 위한 기반 기술로서 나노기술의 중요성이 증대하고 있다. 특히 미국은현재 개정 중인‘나노기술개발촉진법’에서‘그린나노기술’을 명시했다. 개정안‘제6조 (b)항’에 따르면 그린나노기술 관련 연구센터는 첫째,환경보건안전(EHC) 프로그램구성영역(PCA) 및관련사업의 성과를 고려한 환경친화적 나노제품및 나노제조공정을 포함해야 하고, 둘째, 이러한 연구결과물의 산업계 이전을 촉진해야 하며,셋째, 환경친화적 나노제품 및 공정의 설계와개발을 위한 원리와 기법에 대해, 학제간 연구를 통하여 과학자 및 엔지니어에게 교육 제공해야 한다.
시장동향 파악하는 전문 핵심인력 양성올해 한국연구재단 나노융합단은 35개 그린나노기술 분야 가운데 5개 분야를 우선 지원한다는계획을 세웠다. 나노융합단이 추진하는 미래기반기술개발사업의 한 가지 사업과제 유형의 일환으로 추진된다. 바로 선도·전략형 과제이다.나노융합단은 나노분야와 관련한 과제를 크게세 가지 유형으로 구분했다.
창의적인 아이디어도출에 중점을 둔 창의·탐색형 과제(1억원/1년,3년 지원), 이 가운데 선택과 집중을 수행할 만하다고 판단되는 핵심·중점형 과제(3억원/1년,6년 지원), 그리고 실용화 단계로 진입할 수 있게 만드는 선도·전략형 과제(10억원/1년, 5년지원) 등이다. 선도·전략형 과제는 마지막 2년동안은 기업과 공동으로 개발해야 한다는 의무사항을 포함하고 있다.나노융합단은 선도·전략형 과제의 일환으로올해는 일단 5억원 규모로 5개 그린나노기술 분야만을 우선 추진한다는 계획이다. 또한 지난해에 이어 창의·탐색형과 선도·전략형 과제에대해서도 공모가 올해 상반기에 진행될 예정이므로, 나노 관련 연구자들은 그 추이를 눈여겨볼필요가 있다. 한편 나노융합단이 올해부터 야심차게 새로 추진하는 사업들도 있다. 먼저‘국가나노인프라를활용한 전문 인력양성 사업’이다. 연구와 산업의현장에서 필요한 기술과 정보를 실시간으로 취합하고 연결시킨다는 목적으로 향후 5년간2,000여명의 고급인력을 양성한다는 계획이다. 또한 타부처 IT 분야의 원천·핵심 기술개발을강화하기 위해 고급 소프트웨어 전문인력을 양성한다는 취지로 올해 20억원을 투여하는‘SW기초·원천 기술개발 사업’도 추진한다.
마지막으로 세계 최고 수준의 기초·원천 연구를 수행하는 연구거점 구축과 이를 바탕으로 한국을 대표할 원천기술을 확보한다는 목표를 세워 9년간 23,820억원을 투여하는‘글로벌 프론티어사업’이 시작된다. 올해는 2~3개 사업단에150억원이 투여될 예정이며, 현재 후보기술 도출과 세부 기획을 마련 중이다. 2011년부터2013년까지는 매년 5개 내외 사업단을 선별할계획이다.이응숙 단장은 현 단계까지 구축된 시스템이 좀더 완벽하게 가동할 수 있도록 만드는 일이 남은임기인 1년간 맡아야 할 핵심 업무라고 생각한다.그는“한국은 특히 그린나노기술 분야에서 연구인프라가 잘 갖춰져 있기 때문에 충분히 경쟁력이 있다”면서“다만 대학과 정부출연연구소가 제각기 역량에 맞는 주제와 스케일을 정하고 서로협력하는 방안을 모색하는 일이 중요한 과제로남아있다”고 말했다. 또“연구자들에게 연구도 중요하지만 국가의 큰 그림을 그리는 일에도 적극협조해 줄 것을 부탁드린다”고 했다.
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나노기업의 실태 및 특성
 최근 10년 동안 나노기술은 기존 기술개발의패러다임을 바꿀 신기술로 주목받아 왔다. SF소설에서나 가능하다고 믿었던 원자나 분자 단위의 물질 조작이 가능하다고 밝혀지자 과학자이외에도 많은 기업가나 정부의 관심이 집중되었다. 이에 따라 미국이 처음으로 국가차원의나노기술 전략인 NNI(National NanotechnologyInitiative)를 발표한 이후, 지금까지 60여개 국가가 나노기술을 국가전략기술로 선정하여 집중적인 지원을 하고 있다. 우리나라도 곧이어‘나노기술종합발전계획’수립과‘나노기술개발촉진법’제정을 통하여 정부 차원의 범부처적인지원 체계를 구축하였다. 나노기술은 다양한 가능성과 광범위한 파급성으로 인해 IT, BT, ET등 다른 신기술과의 융합을 촉진하는 매개자로서의 역할을 할 뿐만 아니라, 기존 산업의 고도화에도 많은 역할을 할 수 있다고 알려져 있다. 따라서 초기 단계에서는 나노기술의 연구개발기반 확보에 정책 초점이 맞춰져 왔으나, 2005년 새롭게 수정·보완된‘제2기 나노기술종합발전계획’에서는 본격적인 산업화를 위한 산업기반 구축으로 정책기조가 변화되었다. 이렇게 나노기술이 적용된 나노산업에 대한관심이 고조되고 있는 가운데, 여러 부처에서산업화 촉진을 위한 다양한 정책들이 제시되고있다. 하지만 정작 육성대상이 되는 나노기술을활용하는‘나노기업’의 정밀한 실태에 대해서는아직까지 구체적으로 밝혀진 적이 없었다. 현재국가혁신시스템(NIS; National InnovationSystem)에서 가장 중요한 혁신주체인 기업에대한 정확한 실태 파악과 이들의 기업 활동에대한 정보 없이는 실효성 높은 정책을 세우기어렵기 때문에, 국내에서 활동 중인 나노기업에대한 조사·분석은 필수적이라고 말할 수 있다.
본고에서 서술한 나노기업 실태 및 특성은STEPI의‘제조업 기술혁신조사’모델을 기반으로 나노기업에 대한 설문조사를 토대로 작성된‘나노기업의 정밀실태 및 연구개발 수요 조사’의 주요 내용을 발췌·정리한 것임을 밝힌다. 분석내용은, 접촉이 가능한 나노기술 관련연구개발 활동을 수행하고 있거나 제품 생산 활동을 수행 중인 350개 나노기업 중, 206개 기업이 응답한 결과로부터 얻어졌다.
1. 국내 나노기업의 외적 실태
본 조사와 관련하여 가장 많은 질문을 받은것은 과연 우리나라에 나노기업이 현재 몇 개나존재하는 가였다. 실태조사 전 다양한 DB와 매체에 대한 사전조사에서 파악한 기업 수는 약450여개 였다. 하지만 조사 과정 중에 약 50여개 업체는 폐업, 나노분야 활동 포기, 인수합병등의 이유로 현재 활동을 하고 있지 않은 것으로 파악되었다.
반면에 사전조사에 포함되지 않은 일부 대기업 및 중견기업 등도 나노기술 관련 신사업 진출을 위해 연구개발 활동을 시작하고 있는 것으로 조사되었다. 따라서 현재 국내에서 활동 중인 나노기업의 총 수는 약 400∼450개 사이에 있는 것으로 추정할 수 있다. 표 1에 나타낸 설문조사에 응답한 206개 기업의 현황은 여러 가지 측면에서 다양한 정보를제시하고 있다.
먼저 법정유형 측면에서 살펴보면, 나노기업의 약 60%는 종업원 수 50인 미만의 소기업으로 전체 기업 중 중소기업의 비중은 87.4%에이른다. 하지만, 이들 중 상당수는 벤처기업 및INNO-BIZ기업으로 활발한 연구개발을 바탕으로 창업된 기술집약적 기업임을 알 수 있다.전체 나노기업 중 벤처기업으로 지정된 기업 비중은 약 42.2%로 우리나라 전체 제조기업 중벤처기업 비중1)인 12.6%보다 월등히 높다.
주력제품의 기술분야는 나노소재 및 나노공정/장비 분야의 비중이 높은 반면, 나노소자의 비중이 가장 낮았다. 이는 대다수의 중소 나노기업들이 기업 규모에 맞는 사업영역을 소재와 공정/장비 분야에서 찾고 있으며, 사업화에 대규모설비와 자본이 필요한 소자 분야에는 일정 규모이상의 기업들이 참여하고 있기 때문인 것으로해석할 수 있다. 나노기업의 매출액 및 영업이익 관련 현황은 표 2에 나타낸 것과 같은데,뚜렷하게 대기업과 중소기업 사이에 양극화가진행되고 있음이 특징적이다. 즉, 최근 3년 간나노기업의 평균 매출액은 2년 사이에 35.1%급증하였지만, 이는 대기업의 평균 매출액이 크게 급증하였기 때문이다. 반면, 중소기업의 평균 매출액은 소폭 증가하거나 영업이익은 오히려 줄어들 때도 있어, 중소기업의 생존 및 성장이 매우 어려운 상황에 놓여 있음을 짐작할 수있다.
한편, 국내 나노기업의 창업은‘1994년 이전’에 창업된 기업(37.9%)과 나노기술종합발전계획이 수립될 무렵인‘2000∼2004년’사이에 창업된 기업(31.6%)이 많은 반면, ‘2005년 이후’에창업된 기업(12.6%)의 수는 많지 않았다. 이는 몇가지 시사점을 주고 있다. 1994년 이전에 설립된기업은 기존 사업영역 이외에 사업 다변화의 차원에서 나노기술을 활용하는 것으로 해석될 수있다.
반면‘2000∼2004년’사이에는 정부 정책효과에 의해 많은 기업들이 벤처기업의 형태로창업되었지만, 그 이후에는 시장의 불확실성과제품개발의 높은 리스크 때문에 창업에 있어서조심스러운 접근을 보이고 있다. 즉, 정부의 나노기업에 대한 정책적 육성은 초기 단계에서 매우유효하지만, 이후 기업의 생존에는 냉엄한 시장논리가 적용되기 때문에 창업에 대한 직접적 지원보다는 우호적 기업환경을 조성하는 것이 더필요함을 시사한다.
2. 국내 나노기업의 내적 실태
국내 나노기업들의 내적 실태는 외적 실태와더불어 나노산업 전반에 대한 입체적 분석을 가능하게 한다. 즉, 나노기업들이 생산하는 나노제품의 비중·의미 및 가치사슬단계에서의 위치, 적용 산업 분야, 기술수준, 연구개발 활동등에 관한 실태파악은 향후 나노기업 육성을 위한 정책을 정교하게 수립하는데 필수적이다.먼저 국내 나노기업들이 생산하는 나노제품매출액이 전체 매출액에서 차지하는 평균 비중은 약 38.7%인 것으로 조사되었다. 특히 나노제품의 비중이 80% 이상인 전문화된 기업도30.6%로, 상당히 많은 기업들이 나노기술을 활용한 제품개발 및 사업화에 집중하고 있음을 알수 있다. 이러한 경향은 특히 규모가 작은 중소기업에서 더 두드러지게 나타나고 있는데, 기업규모가 작을수록 전문화 정도가 높은 것으로 분석되었다. 반면 대기업의 평균 나노제품 비중은10.7%에 불과하고 현재 연구개발 중에 있는 경우가 많아, 사업다각화나 중장기적 제품개발 차원에서 나노기술을 활용하고 있어 중소기업과는 차별화된 특성을 나타내고 있다.
이와 연관해서 기업 입장에서의 나노제품의 의미는 아직까지는 미래 성장동력원으로 여기는 비중이 가장 높았다. 기업 규모가 클수록 이러한 경향은더욱 뚜렷하게 나타났는데, 이는 중소기업의 경우 중장기적 연구개발에 의한 제품생산보다는시장에서의 생존을 위해 연구개발에서 제품생산까지 주기가 짧은 제품개발에 더 주력하기 때문인 것으로 해석된다.
기술분야별로도 상당한차이를 보이고 있는데, 나노소재는 주력매출원과 미래성장동력원을 동시에 중요하게 여겨 현재 매출에 기여하고 있을 뿐만 아니라 향후에도높은 성장 기대감을 가지고 있는 것으로 파악된다. 반면에 나노소자나 나노에너지/환경의 경우, 현재 매출에 기여하는 정도는 적지만 향후성장성이 높을 것으로 기대하고 있었다.나노기업이 생산하는 나노제품의 가치사슬단계별 매출비중은 최종재(소비재)와 중간재2(1차납품재)의 비중이 높다는 점에서 전체적으로제조업체와 비슷한 양상을 가지고 있다. 하지만나노기업에서는 원료와 최종재(투자재)2)의 매출비중이 각각 12.0%와 15.4%로 제조기업의3.9%와 7.0%보다 상대적으로 높게 나타나고있다. 이는 나노기술을 활용한 제품생산에 있어서 소재·부품·장비의 비중(약 70%)이 높은것으로, 나노산업은 소위 부품소재산업과 직접적인 연관성이 높음을 시사하고 있다. 나노제품이 적용되는 산업은 반도체·디스플레이에서생활용품과 관련한 소비재까지 매우 다양한 것으로 조사되었다. 그림 3은 나노제품이 적용되는 산업 분야에 대해 중복을 허용하여 얻은결과를 나타내고 있다. 가장 높은 적용 분야는다양한 형태로 구현되는 소재산업이며, 그 뒤를디스플레이·반도체산업이 잇고 있다. 이는 앞서 나타낸 나노기업의 기술분야에서 나노소재와 나노공정·장비 분야에 가장 많은 기업들이분포하고 있는 것과 연관성이 높다. 즉, 비교적진입이 쉬운 생활용품 관련 나노제품과 다양한화학제품 생산과 관련한 소재산업에 가장 많은기업들이 참여하고 있고, 우리나라 주력산업인디스플레이·반도체산업과 관련해서 많은 중소기업들이 공정 및 장비 개발에 참여하고 있기때문이다.국내 나노기업의 기술수준을 살펴보면, ‘세계선도그룹을 추격하는 수준’이 53.9%로 가장높으며, ‘세계 선도그룹 수준’이 21.8%, ‘관련분야 초기진입’이 18.9%로 뒤를 잇고 있다.즉, 세계 선도그룹과 일정정도 기술격차가 있지만 이에 근접하는 수준에 많은 기업들이 높여있음을 의미한다.
세계 최고수준 대비 기술격차가 평균 2.4년이라는 조사결과는 이러한 상황을 잘 설명하고 있다. 흥미로운 사실은 대기업과 소기업에 비해 중기업에서‘세계 선도그룹수준’의 비중이 가장 낮게 나온 점이다. 이는 많은 소규모 벤처기업들이 기술적 전문성을 바탕으로 대기업이나 공공섹터(대학 및 출연연)로부터 창업되기 때문에 기술적 수준이 상대적으로 중기업보다 높을 수 있기 때문인 것으로 해석할 수 있다.
한편 기술분야 별로는 나노바이오에서‘세계선도 그룹 수준’비율이 38.9%로상대적으로 높게 나타난 반면, 나노에너지/환경 분야는‘관련 분야 초기 진입’비율이26.7%로 다른 분야에 비해 기술수준이 상대적으로 매우 낮은 것으로 분석되었다.
나노소자분야에서‘세계선도 그룹을 추격하는 수준’비율이 72.7%로 다른 분야에 비해 높게 나타난것도 특징적이다.나노기술에 대한 연구개발 착수 시점과 제품을 시장에 출시하는 시점을 나타낸 그림 4의추세 그래프를 보면, 제품출시는 장기적으로 꾸준히 증가세를 보이고 있는 것으로 파악되며,특히 2,000년 이후 정부의 제도적 지원 하에뚜렷한 제품출시 증가가 이루어지고 있다. 나노기업들의 연구개발 착수 시점과 제품출시 시점과의 격차는 평균 2.26년으로, 이 기간 동안 연구개발 성과를 사업화로 연계시켜 제품을 출시하는 것으로 분석되었다. 반면, 대기업들은 이보다 긴 연구개발 기간을 소요하는 것으로 분석되어, 단기간에 매출을 올릴 수 있는 제품 개발보다는 시장에 파급효과가 크고 지배력이 높은제품을 준비하고 또 이를 미래성장 동력원으로인식하고 있음을 알 수 있다.나노기업의 연구개발 활동은 여러 측면에서일반 제조기업과는 큰 차별성을 나타내고 있다.먼저 연구개발 수행 주체 측면에서 살펴보면,일반 제조업 분야에서는 절반 이상의 기업이 연구개발 활동을 수행하고 있지 않고 연구소를 운영하는 비율은 15.1%에 불과하다.
반면, 나노기업 중 연구개발 활동을 수행하고 있지 않은기업은 하나도 없었으며, 자체 연구소를 운영하는 비율은 79.1%에 이른다. 특히 높은 기술수준을 요구하는 나노소자 분야의 기업들은100% 연구소를 운영하고 있었다. 인력구성 측면에서 살펴보면 나노기업에 종사하고 있는 연구개발 전담인력 및 석사 이상 학력소지자의 비율은 일반 제조기업보다 월등히 높았다. 이는기업 규모별로 비교해도 대기업, 중기업, 소기업 모두에서 공통적으로 나타났으며, 특히 기업규모가 작을수록 비율 격차는 더 크게 나타났다. 일반 제조기업에서는 기업 규모가 작을수록연구개발 전담인력 비율이 낮아지는 반면, 나노기업은 오히려 급증해서 소기업의 경우 31.3%에 이른다는 점은 매우 특징적이다. 이는 많은나노기업들이 기술집약적 벤처기업으로 구성원중 상당수가 석사학력 이상의 고급 연구개발인력이기 때문인 것으로 해석할 수 있다. 매출액대비 연구개발투자 비중을 나타내는 연구개발집약도 면에서도 나노기업은 제조기업에 비해매우 적극적인 R&D 투자를 수행하고 있음을알 수 있다. 나노기업 전체 평균 연구개발집약도는 16.0%로 전체 제조업 평균으로 알려진3%에 비해 매우 높다. 연구개발집약도에서도마찬가지로 기업 규모가 작아질수록 크게 증가하는 경향을 보이고 있는데, 이 또한 기술집약적 벤처기업 및 INNO-BIZ의 비중이 높기 때문이다. 하지만 최근 3년 동안의 연구개발집약도는 정체 상태에 있어 추가적인 성장을 위해서는 기업의 연구개발 투자를 더욱 적극적으로 유도하는 것이 필요하다.
3. 정책적 시사점
앞에서 나노기업에 대한 최초의 정밀 실태조사를 통해 나노기업의 특성 및 일반 제조기업과의 비교 현황에 대해 살펴보았다. 이를 통해 몇가지 정책적 시사점을 발견할 수 있었다.
첫째, 국내 나노기업은 중소기업을 중심으로빠르게 늘어나고 있으며, 많은 중소기업은 벤처기업이나 INNO-BIZ로 지정되어 활발한 연구개발 활동을 수행하고 있다. 나노기업의 활발한창업은 2001년 이후 정부의 꾸준한 전략적 지원에 힘입은 바 크지만, 최근 신규 창업이 주춤한 것은 초창기 막연한 기대감이나 정부지원에의존하는 경향에서 탈피하여 본격적인 시장참여 및 경쟁이 진행되고 있음을 시사한다. 즉,정부의 역할이 창업 지원보다는 우호적 시장환경 조성으로 변화할 필요성이 있음을 의미한다.
둘째, 국내 나노기업의 외형적 성장세는 지속되고 있지만, 기업 규모에 따른 양극화도 동시에 진행 중에 있다. 최근 3년 간 나노기업의 평균 매출액, 영업이익 등은 큰 폭으로 증가하였지만, 이는 주로 대기업의 성장에 기인한 것으로 많은 중소기업들은 생존 및 성장이 어려운상황에 놓여 있음을 알 수 있다. 따라서 정부는나노산업의 균형적 성장을 위해 혁신성은 높지만 재정구조가 취약한 나노기반 중소기업에 대한 제반 지원 정책을 마련할 필요가 있다.
셋째, 국내 나노기업들은 세계 선도그룹과는일정한 기술격차를 가지고 있지만 분야별로는편차를 보이고 있다. 기술격차는 평균 2.4년이지만, 나노바이오분야는 상대적으로 높은 수준을 보유하고 있는 반면, 나노에너지/환경분야는 상대적으로 낮은 수준을 나타내었다. 따라서 향후 기술분야별 지원정책을 수립할 때 이러한기업의 혁신역량을 고려하여 차별화된 정책을마련하는 것이 바람직하다.
넷째, 나노산업은 전형적인 부품소재산업의특성을 나타내고 있으며, 매출액 대비 나노제품의 평균 비중은 상당히 높아 점차 전문화되고있음을 나타내고 있다. 전체 매출 구성 중 약70%가 소재·부품·장비로 구성되어 있고, 특히 전체 제조업과 비교할 때 장비기업의 구성비가 높은 것이 특징적이다. 이는 각 기술분야별로 장비기업이 타 기업과의 연계성이 높은 것을의미하므로 이들을 중심으로 한 기업 간 혹은산·학·연 간 연계 프로그램이 효율적일 수 있음을 시사한다.우리나라 나노기업 및 나노산업은 아직 태동기에 있으나 성장성과 혁신성이 매우 높다. 따라서 이들을 육성하기 위한 지원정책을 기업 및산업 특성에 맞게 잘 설계한다면, 향후 나노산업이 새로운 신성장동력으로 자리매김하여 국가경제에 큰 역할을 할 것으로 기대한다.
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나노물질·나노제품의 안전성 담보를 위한「나노정보 피라밋」