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韓·美·日 ’08년 나노기술(NT) 산업화 동향
 
‘올해 개최된韓·美·日3개 국의 전시회를 돌아보며…’
 
월간 기계기술기자 | 2008.10.01 | 2008년 10월호
 
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나노기술(NT) 분야는 1990년대 말부터 일부 선진 국들에 의해 집중 연구되기 시작하였으며, 2000년 초반 미국의 빌 클린턴 대통령이 연두교서를 통해“ 국 가 나 노 기 술 개 발 전 략 ( N a t i o n a lNanotechnology Initiative)을 발표하면서 전 세계 적으로 본격화되는 계기를 마련하게 되었다.
  나노기술(NT)의 경우 연구개발 단계에서 성과 도출까지 고위험, 고비용 등의 특성으로 인해 민간 자체적인 투자에 있어서는 큰 어려움이 존재하여 나노 기술을 선도하고 있는 미국, 일본, 독일 및 우리나라 역시 2000년 초기부터 정부 주도의 연구개발과 산업화 촉진을 추진하고 있는 상황이다.
韓·美·日 ’08년 나노기술(NT) 산업화 동향
나노기술(NT) 분야는 1990년대 말부터 일부 선진 국들에 의해 집중 연구되기 시작하였으며, 2000년 초반 미국의 빌 클린턴 대통령이 연두교서를 통해“ 국 가 나 노 기 술 개 발 전 략 ( N a t i o n a lNanotechnology Initiative)을 발표하면서 전 세계 적으로 본격화되는 계기를 마련하게 되었다.
  나노기술(NT)의 경우 연구개발 단계에서 성과 도출까지 고위험, 고비용 등의 특성으로 인해 민간 자체적인 투자에 있어서는 큰 어려움이 존재하여 나노 기술을 선도하고 있는 미국, 일본, 독일 및 우리나라 역시 2000년 초기부터 정부 주도의 연구개발과 산업화 촉진을 추진하고 있는 상황이다.
  우리나라는 2001년 나노기술종합발전계획을 통해 국가의 중장기적인 나노기술개발 방향을 수립하였 고, 이어 2005년 제 2기 나노기술종합발전계획 수립하여 “2015년 나노기술 3대 강국 진입”이라는 목표를 설정하여 범정부 차원의 중장기 투자를 추진하고 있다.
  2001년부터 2007년까지 나노분야의 정부 투자는 1조6천억원에 달하고 있으며, 2008년 예산을 더하면 약 2조원에 육박한다. 나노분야는 아직도 초기단 계로 유사 첨단 분야(IT, BT, ST 등)와 비교해서도 앞으로도 많은 투자가 이루어져야 할 것으로 판단되 며, 특히, 민간 부문의 적극적 참여와 투자가 중요한 시점이다.
  이러한 노력의 결과 현재 국내 나노기술은 다양한 분야에서 연구개발이 활발히 이루어지고 있으며, 산업화로의 연계도 가속화 되고 있다. 2005년에는 미국, 일본, 독일에 이어 세계 4위 수준의 나노기술 보유국에 진입하기도 하였다.
  또한 2001년 당시 국내 나노기술 기업은 78개 업체에 불가하였으나 2005년에 이르러 214개 업체로 증가하였고 2008년 현재 약 400여개 업체(나노산업 기술연구조합 자료)로 추정되고 있으며 빠르게 증가하고 있는 상황이다.
  하지만 업계의 현실을 고려할 때 제품의 첨단화와 고부가가치화, 또는 신사업 발굴을 위해서는 나노기 술과의 접목이 더욱 중요해지고 있는 상황이나 아직 나노분야는 초기단계로 수익창출을 위한 시장역시 그리 빨리 창출되고 있지 않는데 나노분야를 다루고 싶은 업체들의 고민이 있다고 판단된다.
  나노기술 관련 산업 및 시장 규모에 대한 전망은 나노기술 산업의 범위를 어디까지 포괄할 것인가에 따라 연구기관마다 다소 편차가 존재하나, 향후 10년 이내에 나노기술이 적용된 제품과 산업의 규모가 급속히 신장하여 세계 시장 규모가 크게 확대될 것이라는 견해에는 모두 일치하고 있다.
  특히, LuxResearch에서는 2014년경의 전체 나노기술 시장규모가 2조 6천억달러에 달할 것으로 예측하고 있다.
  본고에서는 주요 나노기술 선진국인 일본과 미국, 그리고 우리나라의 최신 나노기술의 산업화 동향을 파악하기 위해 ’08년도에 개최된 나노관련 전시회의 트렌드를 차례대로 살펴보기로 하겠다.
□ Nanotech 2008 국제 전시회(日, 2008.2月)
나노기술관련 국제 전시회인 “Nanotech 2008”이 일본 동경 빅 사이트에서 2008.2.13~15일, 2박 3일간 개최되었다.
 이 행사는 2002년을 시작으로 현재까지 매년 2월에 개최되어 오고 있으며 최신 나노기술 및 산업화 트렌드를 한 눈에 볼 수 있는 세계 최대 규모의 행사로 금년에는 23개국, 523개 업체·기관, 885개 부스의 규모로 5만여명이 운집해 성황을 이루었다.
  2005년부터는 유사성격인 나노바이오전, 표면가공처리전, 신기능소재전, 소재가공장비전 등을 동시에 개최해 옴으로써 규모의 확대뿐만 아니라 다채로운 기술 및 제품 등의 볼거리를 제공해 오고 있다.
  금번 행사는 미국, 독일 등 전 세계 23개국이 참가하였으며 재료·소재, 정보통신·전자, 생명공학, 환경· 에너지, 측정·가공장비 등 6개 분야에 대해서 최신 기술 및 제품화 경향을 선보였다.
  국내에서도 삼성전자와 석경에이·티를 선두로 국내 18개 중소·벤처기업 및 기관들이 산업자원부(現 지식 경제부)의 지원과 나노산업기술연구조합의 주관으로 한국관을 구성하여 참가하였으며 주요 출품 품목으로는 IT·전자와 소재가 주류를 이루었다.
 ■ 주요 트렌드
 이번 Nanotech 2008 전시회는 ‘ 나노기술의 친환경·생활 소비재’를 주요 모토로 나노기술의 산업화를 위한 여러 분야의 최신 기술들 및 관련제품들을 선보임으로써 전시를 통한 비스니스 창출및 기술교류의 장으로 손색이 없었으며, 나노기술이 우리의 생활 속으로 한 걸음 다가서는 계기를 마련하였다.
 가. 분야별 출품 현황
 전시품목에 대한 분야별(6개 분야) 출품현황을 분석해 보면 위의 그림과 같다.
  그간 출품의 주류를 이루어 왔던 나노소재 분야는 전체 품목 중 28%( ’07년 23%)를 차지하였다. 기존CNT(탄소나노튜브) 등과 같이 주목받던 특정 소재 위주에서 금속/세라믹 나노분말, 나노의류, 환경 및 기능성 소재, 나노촉매 등과 같이 소재의 다양화 추세를 엿볼 수 있었다.
  측정·분석 분야 18%( ’07년 16%) 및 가공·공정 분야 28%( ’07년 23%)로 장비분야 역시 큰 부분을 차지하였 는데 두 분야를 합치면 거의 전체의 절반 규모(46%)에 육박할 정도로 나노분야에서 상업화가 가장 빨리 진행되고 있었다.
  나머지 분야는 IT·전자 분야가 10%( ’07년 13%), 바이오 분야가 9%( ’07년 9%), 환경·에너지 분야가 7%( ’ 07년 11%) 순으로 나타났다.
 나. 주요 국가 및 기업 동향
 일본의 경우 Toray, UBE, Fujikin 등의 소재업계에서 환경 및 에너지 분야를 타겟팅한 기능성 소재들을 출품하였고, Toshiba, Canon 등 반도체나 디스플레이 관련기업들에서 나노임프린팅 시스템과 관련 부분을, NEC 등 전자업계에서는 차세대 메모리 및 빅셀, Bio 플라스틱, 연료전지 등을 출품하였다.
  또한, 기업의 규모 측면에서 Toshiba, NEC, Fujitsu 등과 같은 일본의 대기업들은 IT·전자 및 환경·에너지 분야에, Musashi, Elionix 등 중소·벤처기업들은 소재 및 측정·가공·제조 분야에 연구개발 및 사업화에 주력하고 있는 것으로 나타났다.
  독일은 해외 국가 중 가장 큰 규모로 참여 하였으며 독일관, 잘란트관, 프라운호퍼관의 3개관을 구성하여 총53개 기업 및 기관이 참여하였다. 주요 전시품으로는 표면처리 및 코팅기술, 태양전지, 친환경 소재, CNT 및응용제품, 퀀텀도트, 측정·분석 장비 등을 대거 출품하였다.
 그 외 핀란드, 스페인, 스위스, 벨기에 등 유럽의 국가들에서는 측정·분석 장비 및 CNT 소재, 코팅기술 등이 주류를 이루었고, 일부 은나노, GNF, MEMS 기술 등을 선보였으며 특히, 자국에서 추진하고 있는 연구 개발내용 및 지원현황, 기업소개 등나노관련 활동 등을 적극적으로 홍보 하였다.
  캐나다는 Mettech 社에서 세라믹 나노분말 생산기술과 열 스프레이 코팅기술을, Tekna 社에서 플라즈마를 이용한 나노분말 합성장비 등을 홍보하였고, 호주는 Advanced Nanotechnology 社에서 나노산화아연 및 산화알루미늄 분말을, MiniFAB 社에서 마이크로 플루이딕 장치 등을 선보였다.
  국내 기업들은 삼성전자가 IT·전자 부문에서 30nm와 50nm의 메모리를 출품하였고, 그 외는 소재부문으로 석경에이·티가 전도성 재료, 나노기술이 금속나노분말, 잉크테크가 은나노 관련 응용제품 등을 출품하였다.
 그 외 대진공업 및 엑티페스, 클라스타인스트루먼트 등, 대부분의 업체 및 기관에서는 CNT 페이스트, 안티박 테리아 직물, 고농도 마스터 배치, 전도성 플렉서블 필름, 금속 복합체 등 CNT 소재와 관련된 제품을 대거 출품하였다.
 다. 분야별 최고 기술 및 제품(Nanotech 시상식)
 매년 Nanotech 행사에서는 각 분야별 최고의 기술과 제품에 대해 재료·소재, IT·전자 등 6개 분야로 구분 하여 시상 해오고 있다.
  재료·소재 분야에서 Taiyo Kagaku 社는 수많은 1.5〜7nm 크기의 기공을 가진 초미세 벌집구조인 메조포 러스 실리카 제조기술을 개발하여 연간 20톤 규모의 양산 설비를 구축하였고, IT·전자 분야에서는 Toshiba가 3차원 메모리 셀 어레이 구현 기술로 차차세대 메모리의 개념을 새롭게 제시 했으며, 바이오 분야에서는 벨기 에의 루바인 카톨릭대학교 폴리머 연구소에서 Track-etched Membrane, 환경·에너지 분야에서는 UBE가 나노크기의 미세 기공을 가진 건축재로 자동 습도조절 및 유해물질 흡착 기능을 가진 기능성·친환경 소재로 수상하였다.
  또한, 미세가공기술 분야에서는 The Japan Steel Works 社가 FTP(Fine Transcription Process)로, 용융 상태의 열가소성수지를 압력전사 방식의 압인기를 통해 정밀한 전사를 가능케 하는 기술로 디스플레이, 광미디어 등에 응용할 수 있다.
  측정·분석 분야에서는 네덜란드 회사인 FEI Company 社가 0.05nm까지 분해능을 지닌 전자현미경으로, 특별상으로는 일본 산업기술종합연구소(AIST)에서 3색 구현이 가능한 CNT 잉크로 각각 수상하였다.
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□ NSTI Nanotech 2008(美, 2008.6月)
나노기술관련 세계 최대의 컨퍼런스인 NSTI Nanotech이 미국 보스톤 하인즈 컨벤션센터에서 2008.6.1~5(4박5일간) 개최되었다. 국내에서는 지경부의 지원 하에 나노조합이 중심이 되어 석경에이·티를 비롯한 5개의 나노 전문기업이 전시회에 참여하였으며, 국내 다수의 산·학·연 전문가들도 최신 나노기술 동향 파악을 위해 컨퍼런스에 참석하였다.
 이 행사는 NSTI가 주관하고 제 11회째 개최되어 오는 행사로 전 세계 나노기술 관련 학술행사 중 가장 큰규모의 행사로 전시회도 겸하고 있고 특히, 이 행사는 통 주단위로 개최되는 행사들과는 달리 美 전역을 범위로 하여 개최되는 것이 특징이다.
  ’98년부터 개최된 NSTI Nanotech Conference & Trade Show는 나노기술 관련 다양하고 폭넓은 분야를 다루어 세계 나노기술의 학문적 교류를 주도해 왔다.
  특히, 컨퍼런스 부문은 나노기술의 전반적인 분야를 대상으로 주로 기초기술과 신기술 부문을 다루어 세계 각국의 관련 전문가들이 아이디어 탐색 및 정보교류를 위해 모일 수 있는 동기를 제공하고 있다.
  또한, 올해 행사에서는 나노(NT) 이외의 환경·에너지 분야를 주제로 “CleanTechnology”와 기술 사업화 연계를 위한 “TechConnect Summit”를 동시 개최하였고 부대행사로 개최된 전시회는 나노분야 중 당장 수익창출이 용이한 분야를 중심으로 하여 행사규모의 확대 및 다양화에 노력하였다.
  전시회 규모는 약 15여개 국이 참여하였고 217개 기업과 기관, 225부스 규모였으며 국내에서도 나노산업기 술연구조합을 중심으로 5개 업체(석경에이· 티, 바이오니아, 실빅스, 유니젯, 엠아이텍)가 참여하였다.
 ■ 주요 트랜드
 올해 행사에서는 전체적으로 측정·분석 분야가 주류를 이루었으며, 기존 장비시장을 선점하고 있는 미국, 일본, EU 등이 강세를 나타내었다. 주요 제품으로는 AFM, FT-IR, Raman, SEM/TEM, mixer, fluidizer 등, 정밀도와 편리성이 향상된 제품들이 대거 출시되었다.
  나노 소재분야에서는 기존 유사 행사(일본, 독일, 한국 등) 트렌드와는 달리 아주 작은 부분을 차지하였고 출품된 소재도 대부분은 나노파우더를 중심으로 한 2차 가공재료 및 관련 응용제품들이 주류를 이루었다.
  CNT 컴포지트, 은나노 등의 소재는 국내 기업들이, CNT 응용품 및 다양한 나노파우더 등은 해외 기업들이 강세를 보였으며, 적극적인 마케팅 활동을 전개하였다. 즉, CNT-금속나노 컴포지트(바이오니어), 은나노/관련 제품(실빅스), 전도성 나노물질/나노잉크(석경A·T)가 출품하였고 나노튜브(Natural Nano 社), 세라믹 나노파우더(IBU tec 社), 나노 폴리머 첨가물(MACRO-M 社), MW-CNT/관련 제품(Arkema 社), SW- CNT(Thomas Swan 社, SWeNT 社) 등이 출품하였다.
  특히, 올해 행사에서는 나노 소자와 나노 바이오 부문의 기업들이 거의 출품하지 않은 반면 MEMS/NEMS 관련 기업들은 상대적으로 눈에 띄었다. 이는 첨단 장비기술이 전통적으로 강한 미국을 비롯한 유럽, 일본 등이 강세를 보였다. 대표적 업체로는 Applied MicroStructures 社, SUSS MicroTec 社, Heidelber Instrument 社 등을 꼽을 수 있다.
 ■ 국내·외 주요기업 동향
  나노 측정·분석·장비 분야는 나노기술을 구현하기 위한 필수적인 직·간접 요소로 현실적 수요와 당장의 수익창출 가능분야로 미국의 Vecco 社, 일본의 Horiba 社, 독일의 Raith 社, 네덜란드의 ASML 社 등의 유명한 해외 측정·분석·가공 장비 업체들은 나노기술 연구개발 시장 선점을 위해 전 세계 나노분야 연구자들을 대상으로 치열한 마케팅 경쟁을 벌였다.
  국내 기업의 경우 석경에이·티를 비롯한 5개의 참가 업체가 나노소재 및 장비를 출품하여 각광을 받았으 며, 특히, 참관객들로 부터는 실빅스 등 나노소재를 활용한 생활용품인 최종 제품에 많은 관심을 보였다.
  반면, 제품위주의 소재업체가 각광을 받았다면 상대적으로 유니젯(나노 잉크젯 프린터) 및 엠아이텍(CNT 나노바이오 플랫폼) 과 같은 장비와 소자 업체는 상대적으로 이목을 끌지 못한 것이 특징이다.
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□ NANO KOREA 2008(韓, 2008.8月)
’03년 제 1회 행사의 성공적 개최 이후 제 6회째를 맞는 나노코리아 2008(NANO KOREA 2008) 심포지엄 /전시회는 교육과학기술부와 지식경제부가 주최하고 나노산업기술연구조합, 나노기술연구협의회 및 한국과 학기술정보연구원 등, 나노분야 ‘ 3大 대표 중간조직’ 이 주관하여 추진되는 행사이다.
  초기 49개 社(및 기관), 78개 부스로 소재업체를 중심으로 소자, 바이오, 장비 등 제품보다는 연구개발 위주로 시작하였으나, 이후 나노코리아 전시부문은 매년 30% 이상의 지속 성장세를 보이고 있다.
  전시 출품 분야는 크게 5개 분야인 나노소자, 나노소재, 나노바이오, 나노장비, 환경·에너지로 구분된다.
  금번 행사는 그간 나노기술의 성과의 가시화와 함께 기술의 성숙도 역시 가속화됨에 따른 나노기술의 상업 화에 중점을 두었으며, 유사 분야인 MEMS 분야를 특화하여 병행 개최함으로써 규모도 더욱 확대되었다.
  전체적 규모는 8개국, 186개 社(기관), 314개 부스로 측정·공정 장비와 소재업체를 중심으로 나노기술 상업화의 시기적 추세를 반영하였으며, 병행 개최된 MEMS 분야는 3개국 27개 기관, 38개 부스로 ‘ 마이크로테 크월드’ 라는 이름으로 일본, 독일 및 국내 업체들의 참여로 주로 초미세시스템 중심으로 행사의 시너지를 극대화 하였다.
 ■ 주요 트렌드
 올해 행사에서 주로 보여졌던 것은 측정·공정 장비분야 및 소재분야가 두각을 나타내고 있다는 것과 기존에 산·학·연 연구주체들의 나노기술 수준이 연구개발이 중심이었다면 올해부터는 성과와 그 성과를 이용한 제품화 위주로 빠른 전환이 가속되고 있어 다양한 상업적 볼거리를 제공하였다는 것이 특징이다.
  나노 소재분야와 나노 측정·공정 장비분야의 대표적 품목과 업체로는 나노전자재료에 대주전자재료, CNT-금속나노 컴포지트에 바이오니아, CNT 촉매제조장비에 엠파워, CNT 면광원에 한화나노텍, 캡슐형 내시경에 아이쓰리시스템, 포터블 바이오 등 다양한 분야와 이전 행사에서 볼 수 없었던 아이템들이 많이 출품 되었다.
  나노 소재분야와 측정·공정 장비분야는 지난해(’07년도)에 매년 지속적으로 전체 규모의 확대와 함께 발전하고 있는 부문으로 이는 최근 나노기술 선진국인 미국, 일본의 경우와 같이 유사한 경향을 보이고 있다.
  특히, 최근에는 기술의 융·복합을 통해 기술의 경계를 허물고 있으며, 이를 통해 더욱 성능을 향상시키고 고부가가치 창출을 가능케 하고 있다. 이러한 대표적 업체로 Smart Aluminum에 대유신소재와 Mask Pack에 케이피엠테크, 전자잉크에 알파켐, Inkjet Head에 삼성전기, 나노씰에 엔피씨 등을 꼽을 수 있다.
  또한, 올해 처음으로 병행 개최되는 “마이크로테크월드”는 국내 공정장비의 기술 수준과 발전을 확인할 수있는 척도를 제공해주었는데 이 분야는 전통적으로 해외 업체가 높은 기술 장벽을 형성하고 있어 주로 해외 기업이 주류를 이루어 왔던 분야였으나, 이번 계기로 삼성전기, 캔티스, 주원, 파이오닉스, 디지털바이오테크 날러지 등이 참여함으로써 취약했던 국내의 입지를 끌어올릴 수 있는 계기를 제공하였다.
  이미 나노기술은 전 세계적으로 미래핵심 전략기술로 고려되어, 미국, 일본, 독일 등 선진국들을 중심으로 2000년 초반부터 국가차원에서 전략적으로 추진해오고 있으며 우리나라도 2001년도부터 본격적으로 추진하 였다. 최근 1〜2년 전부터는 그간의 노력이 조금씩 성과로 도출되기 시작하였다.
  이러한 관점에서 올해 미국, 일본, 한국의 Nanotech 행사의 특징을 정리해 보면 다음과 같다.
  첫째, 세계적 나노기술 선진국들은 나노분야에서도 전통산업과 연계하여 주력산업의 첨단화와 신기술개발을 통한 차세대 신성장동력 창출 등, 향후 나노분야의 시장 지배권 확보를 위해 개발에 열을 올리고 있다. 이미 중소·벤처기업 및 중견기업을 중심으로 개발된 아이템들의 산업화 촉진과 비즈니스 연계를 활발히 하고 있으며, 전략적 선행 투자가 가능한 대기업들에서는 미래 블루오션 창출을 위해 IT·전자, 환경·에너지 분야 등의 분야에 적극적 투자와 기술개발을 주도하고 있다.
  둘째는 나노기술의 상업화 진척도이다. 출품 품목의 과반수가 장비분야 소재분야로 이 분야의 산업화 속도가 IT·전자, 바이오 등 타 분야에 비해 상당히 진척되고 있고 이 분야가 선행되어야 타 분야가 발전할 수 있는 기반을 제공한 다는 것을 알 수 있다.
  셋째는 소재들의 다양성과 기초소재 단계에서 산업화 응용단계로의 진입이다. 기존에는 원료소재의 연구개발 단계, 또는 일부 주목받던 일부 소재(예 : CNT, 은나노, 광촉매 등)나 그러한 소재의 응용에 국한되어 있다. 하지만 투자가 확대되고 기술발전 및 고부가가치의 수요가 급증하면서 원료소재 단계를 벗어나 2차 가공 소재 또는 더 나아가 다양한 기능성 응용소재, 예를 들어 금속에서부터 세라믹, 폴리머, 이종 원료로 된 복합 재에 이르기까지 소재분야는 빠른 속도로 다양화 되고 있다.
  우리나라는 2005년 기준 미국, 일본, 독일에 이어 세계 4위의 나노기술 강국으로 자리매김 하였고 2015년 까지 세계 3위 진입을 목표로 하고 있다. 이를 위해서는 중장기적인 관점에서 다양한 분야의 연구개발 및 투자가 이루어져야 하여, 또한 이를 통해 산업화와 연계하여 향후 경쟁력 확보 및 국가 경제에 이바지할 수 있도록 산·학·연·관 각 주체별 가능한 노력을 경주해야 할 것으로 사료된다.
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