중국 과학기술, 2020년을 향한  전략적 선택

- 중국과학원(2013.6.)

Ⅰ. 개요	1

Ⅱ. 2020년 중국의 과학기술 발전전략	2

Ⅲ. 성과 창출가능 19대 분야	13

Ⅳ. 결론 및 시사점	15

	중국 과학기술, 2020년을 향한 전략적 선택

	과학기술 동향 심층 분석보고서 제4호

요  약

중국과학원에서는 향후 5～10년간 주요 영역에서의 과학기술 발전 전망을 예측한 ｢과학기술 발전 동향 및 2020년 전략적 선택｣ 보고서를 발표하였다. 2020년까지 세계에서 일어날 수 있는 중대한 과학기술관련 사건을 진단하고 중국 정부의 국가 중장기 과학기술발전계획, 863계획, 973계획, 중국 과학기술발전 제12차 5개년 계획 등과 연계하여 국가적 수요에 부응하는 동시에 획기적인 성과 창출이 가능하고 혁신이 가능하여 전략적 추진이 요구되는 과학기술분야를 분석한 후 성과창출이 가능한 19개 분야를 정리･분석하였다.

1949년 설립(베이징 본사 외에 12개 분소, 117개 부속기관, 100개 이상 국가핵심연구소 운영)

І. 개요

□ 중국과학원은 향후 5～10년간 주요 영역에서의 과학기술 발전 전망을 예측한 ｢과학기술 발전 동향 및 2020년 전략적 선택｣ 보고서를 발표

○ 앞으로 5～10년간 세계에서 22개의 중대한 과학기술 사건이 발생할 것을 진단하고 국가적 수요에 부응하는 동시에 획기적인 성과 창출이 가능하여 전략적 추진이 요구되는 과학기술분야에 대해 분석

○ 이를 바탕으로 향후 10년간 중국에서 획기적인 성과를 창출할 수 있는 19개 과학기술분야를 예측

□ 중국과학원에서 제시한 ‘획기적인 과학기술 성과’란 중국의 과학기술과 경제발전에 중요한 영향을 미치는 과학기술 혁신과 진보를 의미하며 다음과 같은 구체적인 내용을 포함

○ 첫째, 세계적으로 과학기술 발전에 중요한 공헌을 하거나 과학기술 발전사에 기록될 수 있는 중요한 성과, 또는 과학기술계에서 인정하는 과학기술 문제를 해결하거나 새로운 학문분야 방향을 개척하여 세계적인 핫 이슈가 되는 것을 의미

※ 예시 : 소의 인슐린 인공합성, 골드바흐 추측의 증명, 오일(油) 형성이론의 수립 및 대형 유전과 가스전 발견 등

○ 둘째,  높은 기술 장벽을 허무는 핵심기술개발이거나 중국 산업의 비약적인 발전을 견인하고 국가안보, 국민생활 개선, 지속가능한 경제사회의 발전 등에 공헌할 수 있는 성과

※ 예시 : ‘양탄일성(兩彈一星:원자탄·수소탄·위성)’, 슈퍼 교잡 벼, 합성고무인 폴리부타디엔 고무(polybutadiene rubber), 고성능 슈퍼컴퓨터 등

○ 셋째, 기술혁신을 통해 새로운 시장 개척과 수요를 창출하고 신산업을 형성할 수 있는 성과

※ 예시 : 알칼리 제조공법, 레이저 한자 편집조판시스템 등

□ 본 보고서에서는 2020년 중국의 과학기술 발전을 위해 혁신적인 성과를 창출할 수 있는 19대 과학기술분야를 정리･분석함

Ⅱ. 2020년 중국의 과학기술 발전전략

1. 중국의 과학기술 관련 계획

□ 중국은 자체적인 혁신능력을 향상시키고 과학기술 분야에서 혁신적 성과 창출을 유도하기 위해 R&D 투자 규모를 확대하고 과학기술 관련 계획을 수립･추진하면서 국가 차원의 중점기술 분야와 발전방향을 총괄적으로 제시

○ 중국의 2012년 R&D 투자비는 1조 298.4억 위안으로 ’06년 이후 안정적인 성장세를 기록하고 있으며 R&D 투자 규모는 세계 2위 수준(’11년 기준)

- ’12년 중국의 GDP 대비 R&D 투자 비중은 전년(1.84%) 대비 0.14%p 증가한 1.98% 수준

※  2011년 전체 연구개발비 순위(OECD MSTI 2013-1) : 미국(1), 중국(2), 일본(3), 독일(4), 한국(5)

<표1> 연도별 R&D 투자 규모 추이

연도	R&D 투자 규모(억 위안)	GDP 대비 R&D 투자 비중(%)
2006	3,003	1.41
2007	3,710	1.49
2008	4,616	1.54
2009	5,802	1.70
2010	7,063	1.76
2011	8,687	1.84
2012	10,298.4	1.98

｢863계획(국가 첨단 기술 연구발전계획)｣

○ 국가 첨단 기술 연구발전계획인 ｢863계획｣은 전세계 첨단기술 혁명 및 경쟁에 발맞추어 중국의 첨단기술산업 발전을 촉진하기 위해 수립

- 1986년 3월 왕다헝 등 4명의 원로 과학자들이 당과 정부에 ‘세계를 따라 잡기 위한 전략적 첨단 과학기술 발전 건의’란 편지를 보낸 것에서 유래, 이를 바탕으로 국무원에서 863계획을 수립

- 생물, 정보, 자동화, 에너지, 신소재, 해양 등 6개 기술 분야, 총 15개 연구주제를 선정

<표2> ｢863 계획｣ 중점 추진 분야

6개 분야	생물기술	단백질 기술, 차세대 유전자/백신/유전자 치료, 고생산량/품질/저항력 동식물 품종 개발
	정보기술	지능형 컴퓨터 기술, 광전자 부품 및 광전자/초소형 전자 시스템 통합기술, 정보 획득 및 처리기술, 통신기술
	자동화기술	컴퓨터 통합 제조 시스템 기술, 지능 로봇 기술
	에너지기술	원자로 첨단기술, 자기유체역학발전(Magnetohydrodynamic Power Generation) 기술
	신소재	첨단기술 신소재 및 현대 재료과학 기술
	해양기술	해양모니터링 기술, 해양생물 기술, 해양탐측/자원개발
	기타	벼의 유전체 해독, 항공 원격탐사 실시간 전송시스템, 정보보안, 초전도체 기술 및 HJD-04형 대형 디지털 축적 프로그램제어 교환기 기술 등 5개 특정사업 포함

｢973계획(국가 기초연구발전 계획)｣

○ 중국 과기부는 ｢국가 중장기 과학기술발전 계획(’06~’20)｣ 이행과 국가의 중대한 기초연구발전을 규범화하기 위해 국가 기초연구발전 계획인 ｢973계획｣을 수립(1997년)

- 국가의 수요를 기반으로 향후 중국의 발전과 전략적이고 미래지향적인 과학기술을 연구, 발전시키기 위한 목적으로 수립

- 농업, 에너지, 정보통신, 자원 환경, 국민보건, 신소재 등 6대 분야에서 국가발전에 중요한 영향을 미치는 기초과학 분야를 대상으로 여러 학문의 종합적 연구를 추진하여 문제해결의 이론적 근거와 과학적 기초를 제공

｢국가 중장기 과학기술발전 계획(’06~’20)｣

○ 중국 정부는 전면적 소강사회(小康社會*) 건립 및 사회주의 현대화 건설 추진을 위해 2020년까지의 과학기술 발전목표를 확정하여 ｢국가 중장기 과학기술발전 계획(’06~’20)｣을 수립(2006년 2월)

* 공자가 말했던 이상사회로서 “온 백성이 편안하고 배부르게 잘 사는 사회”를 말함

- 자체 혁신 능력 강화, 과학기술 촉진을 통한 사회발전 및 국가안전능력 향상, 기초과학과 미래 선도형 기술연구 실력 향상을 목표로 설정

- 11개 중점 연구 분야, 16개 중요 전문 연구개발 프로젝트, 8개 최첨단 선도 기술영역 개발, 국가 전략 미래기술 4대 분야 등을 선정

<표3> ｢국가 중장기 과학기술발전 계획｣ 중점 추진 분야

11개 중점 연구 분야	①에너지, ②수자원 및 광물 자원, ③환경, ④농업, ⑤제조업, ⑥교통운수업, ⑦정보산업 및 서비스 산업, ⑧인구 및 건강, ⑨도시화 및 도시발전, ⑩공공안전, ⑪국방
16개 중요 전문 연구개발 프로젝트	①핵심전자 부품, ②통용 칩, ③기초 소프트웨어, ④초대형 집적회로 제조･관련기술, ⑤차세대 광대역 무선이동 통신, ⑥고급 디지털 선반 제조기술, ⑦대형 유전/가스 개발, ⑧대형 원자력 발전, ⑨수질오염 제어, ⑩유전자변이 신품종 육성, ⑪신약개발, ⑫주요 전염병 예방(에이즈, 간염 등), ⑬대형 비행기, ⑭고해상도 대기관측 시스템, ⑮유인 우주선, ⑯달 탐사 공정
8개 최첨단 선도 기술영역 개발	①생물기술, ②정보기술, ③신재료 기술, ④선진 제조기술, ⑤선진 에너지원 기술, ⑥해양기술, ⑦레이저 기술, ⑧항공우주기술
국가 전략 미래기술 4대 분야	①단백질 연구, ②양자조절 연구, ③나노 연구, ④발육･생식 연구

｢중국 과학기술발전 제12차 5개년 계획｣

○ 중국 과기부는 제11차 계획의 대상기간이 종료됨에 따라 ｢중국 과학기술발전 제12차 5개년 계획(’11～’15)(이하 12･5 계획)｣을 수립(2011년)

- 과교흥국(科敎興國*)전략, 인재강국전략, ｢국가 중장기 과학기술발전 계획(’06~’20)｣ 등의 연장선에서 수립되었으며 9대 전략계획 항목을 설정

* 과학기술 및 교육에 기초하여 경제 및 사회의 발전을 추진하는 전략

- 9대 전략계획* 중 중대 과학기술 전문 프로젝트 추진을 통해 독자적인 지식재산권과 시장경쟁력을 갖춘 전략적 상품을 연구･개발하고 과학기술과 경제의 긴밀한 결합을 촉진

* ①중대 과학기술 전문프로젝트 실시 가속화, ②전략적 신흥산업 육성 및 발전, ③중점분야 핵심기술 발전을 통한 산업고도화, ④기초연구와 선도 기술연구 우선 추진, ⑤과학기술 혁신기지 및 플랫폼 구축, ⑥혁신형 과학기술인재 양성, ⑦개방 및 국제협력 수준 제고, ⑧시스템 개혁 및 전면적 국가혁신시스템 구축, ⑨과학기술정책 실천 강화를 위한 혁신환경 최적화 등

□ 국가 차원의 과학기술계획을 수립하여 추진하고 있으나 세계 과학기술수준에 비해 중국이 취약한 기술 분야가 존재

○ 경제･사회적 발전의 수요에 따라 전략적으로 추진 및 강화해야 할 과학기술 분야가 존재하며 기존의 연구개발 기반을 토대로 중국의 취약한 부분에 초점을 맞추어 집중적인 지원체계가 필요

○ 따라서 국가의 경제･사회적 수요에 부합하며 세계 과학기술 발전에 기여하고 혁신적인 성과를 창출할 수 있는 과학기술분야에 대한 분석을 통해 19대 분야를 예측

<표4> ｢12･5 계획｣ 9대 전략계획 중 중대과학기술 전문프로젝트

핵심전자부품· 고성능범용반도체· 기초SW	국가 정보산업 발전을 위한 중요한 수요를 만족시킬 수 있는 전략적 기초 상품 개발 ※ 국산 CPU·운영체제, S/W플랫폼, 신형 스마트모바일단말기, 시스템 반도체 등
초대형 집적회로 제조 및 관련 기술	선진 기술과의 격차를 좁히고, 장비·소재의 국내외 시장점유율 확대 ※ 45-22nm 중요 제조장비, 32-22nm 상보형 금속산화반도체(CMOS), 90-65nm 특화기술, 65-45nm 장비, 소재, 기술 등
차세대 광대역 무선이동통신망	TD-SCDMA 후속기술에서 위상제고, 산업화 및 지재권 창출 촉진 ※ TD-LTE기술, LTE-advanced 기술, 모바일 인터넷 등
고급 CNC 공작기계 및 제조장비	국산 고급 CNC 시스템의 국내시장점유율을 8～10%로 높이고 우주, 선박, 자동차, 발전설비제작 등 4가지 분야의 수요에 대응
대형 유전 및 석탄층 가스 개발	대규모 유전 탐사․채굴효율성 제고 기술 등의 확보를 통해 국제적 경쟁력을 갖춘 전략산업 육성에 주력
대형 가압수형원자로 및 고온가스냉각원자로 원자력발전	가압수형원자로와 고온가스냉각원자로의 기술수준을 높이고 표준 시스템 설계 완비, 시범 원자력 발전소 건설, 원자로 안전기술 지원 및 모든 연료에 대한 후처리 연구 강화
수질 오염 통제 및 처리	중점 유역지역에 대한 시범사업 전개 등을 통해 수질을 개선하고 기본적인 수질오염 처리 및 수질환경관리 시스템 구축 ※ 폐수처리기술, 오염 하천 및 부영양화 호수에 대한 종합처리기술, 수자원 환경 리스크 평가 및 원격감시경보 기술 등
유전자 변형 생물 신품종 개발	식품안전 보장과 바이오산업 발전을 위한 전략적 수요에 대응하기 위한 주요 기술개발
신약개발	약품 수요를 충족하고 의약산업 육성·발전, 독자 연구개발능력 강화를 위해 주요 생산기술 개발
심각한 전염병 예방	국민 건강수준 제고와 사회 안정을 위해 심각한 전염병 관련 검사․진단․예방, 백신, 임상치료 기술 개발
대형 항공기 등 기타 중대 프로젝트	대형 항공기, 고해상도 대기관측 시스템, 유인 우주선, 달 탐사 등 기타 중대형 프로젝트 추진

*출처 : KISTEP(2011), 주요국 과학기술정책동향 심층분석

2. 향후 10년간 세계에서 일어날 수 있는 22대 중대한 과학기술 사건

□ 2020년 성과 창출 19대 분야를 도출하기 위해 세계에서 발생할 가능성이 있는 22개 중대한 과학기술 사건을 선정

○ 선정기준은 세계적 수준에서 큰 영향력을 미치는 과학기술 활동과 성과로서 다음의 4가지 특징을 지님

(1) 기본적으로 인식하고 있는 과학문제에 있어서 획기적인 변화로 인해 체계적인 과학기술 혁신과 다양한 분야에서 기술혁신을 유발

※ 예시 : 전자기 유도 현상의 발견, 전자기 이론 창조

(2) 기존 이론체계로 해석하기 어렵거나 해석할 수 없는 새로운 현상을 발견

※ 예시 : 흑체복사 현상 발견으로 양자역학을 탄생시킴

(3) 중대한 기술 개발로 산업혁신을 창출하고 중요한 도구의 등장으로 인해 에너지, 자원, 환경적 제약요인을 효과적으로 완화시키며 삶의 질 개선으로 인류의 생활 방식을 변화시킴

※ 예시 : 증기기관차와 컴퓨터의 발명으로 산업혁명이 유발, 항생물질의 발견으로 의학혁명이 유발

(4) 유인 달 착륙과 같은 인간의 한계를 돌파한 중대한 과학기술적 활동

<표5> 앞으로 10년간 세계에서 일어날 수 있는 22개 중대 과학기술 사건

･힉스 입자의 존재 여부 확인	･녹색 지능형 제조기술이 산업의 변화 유발
･포스트 실리콘 시대의 그래핀 부상	･중성미자 진동실험 가속화로 ‘반물질 소실의 비밀’ 규명
･줄기세포 기반 새로운 생명 번식방법 등장	･암흑물질 입자 탐사와 연구로 획기적인 성과 창출
･심층 지열에너지의 부상	･양자정보기술이 차세대 IT기술 기반으로 부상
･중대질병의 조기진단과 치료 실현	･합성 생물체를 통한 바이오제조산업 혁신
･태양광, 화력, 수력발전의 가격 균등	･분자 모듈 설계 육종기술로 차세대 농업품종 창조
･‘인공생명’의 매력적인 전망	･인공엽록소가 획기적인 성과 창출 가능
･그리드의 교류에서 직류 변환	･인간-기계-물체 3원 융합으로 정보서비스의 대중화 촉진
･지구 이외 생명 또는 생명체 증거 발견	･개별화 진단과 치료 기술의 획기적인 성과 창출
･인간 뇌신경 연결 지도 제작 전망	･우주기술의 획기적인 성과 창출 가속화
･심해 탐사의 새시대 도래	･티벳고원 연구가 미래지구과학 연구의 돌파구로 부상

3. 국가 차원의 중점기술 분야 선정

□ 국가 차원의 중점기술 분야를 선정하기 위해 국가적 수요에 부응하고 획기적인 성과 창출이 가능하여 전략적 추진이 요구되는 과학기술분야를 분석

가. 국가적 수요에 부응하기 위해 전략적으로 추진해야 할 주요 과학기술분야

○ 제조업, 소재, 나노, 유전･가스전, 폐기물 처리, 희소금속, 해양자원, 해양 생태 및 환경, 지하 신에너지, 대기오염, 생물기술, 신형 백신, 생물자원, 해양관측 등 14개 분야를 제시

(1) 제조업 : 고효율·친환경적 자원이용기술 집중 개발

○ (추진내용) 물질전환 프로세스, 반응/분리/전달 보강 및 조절 등에 관한 방법론 연구, 고효율·친환경 자원이용을 지향하는 녹색프로세스 및 청정생산 원천기술 연구, 자원이용효율 극대화와 환경영향 최소화를 지향하는 멀티스케일 시뮬레이션 및 집적기술 연구, IT를 녹색설계·제조에 접목시켜 전통제조업의 녹색화 추진

(2) 소재 : 첨단 기반소재의 低원가 생산기술 개발

○ (추진내용) 소재성능 제고 원리와 방법, 低소모･低오염 소재생산기술, 고효율·고속·스마트제어 소재 가공기술, 소재성능 변화규칙과 정량화 특징 연구 등의 분야

(3) 나노 : 혁신적 나노생산기술 개발

○ (추진내용) 친환경 나노인쇄기술 및 나노기술에 기초한 리튬이온전지 등 혁신 기술 개발, 기술 성숙도가 높은 나노기술을 약물 개발･생산 등의 분야에 접목시켜 주력산업의 기술적 난제를 해결하고 전략적 신흥산업 육성, 자체적인 나노표준화체계를 정립

(4) 유전･가스전 : 타이트오일(Tight oil) 및 셰일가스(Shale Gas) 등 非일반 석유·가스자원 평가방법 및 개발

○ (추진내용) 중국의 복잡한 지질조건에 맞는 첨단 석유·가스 채굴기술 및 설비 개발, 非일반적 석유·가스자원의 상업화를 지원하기 위한 전담부서의 설립 및 관련기업‧연구소의 협동연구 진행

(5) 폐기물 처리 : 고효율･친환경적 유기폐기물 이용기술 개발

○ (추진내용) 도시폐기물의 배출 ‘제로(0)’를 위한 도시폐기물 파생에너지 종합이용기술체계 구축

※ 도시폐기물 폐쇄자동분리 기술, 산소부화연소를 이용한 가스화 기술, 촉매분해 기술 및 혐기성을 이용한 수소･메탄 공동생성 기술 등 핵심기술 개발

(6) 희소금속 : 자원 잠재력에 대한 평가･예측

○ (추진내용) 희소금속* 자원의 잠재력 예측･평가 방법 정립, 자원 잠재력과 분포를 평가･예측하여 희소금속의 안정적이고 효율적 이용을 위한 기술적 지원을 제공

* 희소 경금속, 희소 비용해성금속, 희토류 금속 등

(7) 해양자원 : 해양자원 탐사 및 개발 기술

○ (추진내용) 해양석유･가스를 개발하기 위해 심해 석유･가스 분지 생성과 심해 탄산염대지(carbonate platform)의 개발 추진, 남해 북부･서부･남부 주변부의 구조 및 침적분지에 대한 비교연구 진행

(8) 해양 생태 및 환경 : 지속가능한 근해 생태환경 관련 핵심기술 개발

○ (추진내용) 인간 활동에 따른 해양 생태계 및 환경 변화를 규명하여 해양개발전략 수립과 합리적인 해양자원 이용에 대한 과학적 근거 제공

(9) 지하 신에너지 : 지하 신에너지 개발·이용에 관한 기초연구와 핵심기술 개발

○ (추진내용) 온도-유체-역학-화학 간 멀티필드결합(Multi-Field Coupling) 작용 메카니즘과 프로세스 연구를 기반으로 지하 신에너지 개발･이용을 위한 종합실험 플랫폼과 성능테스트 플랫폼 구축, 국제적 경쟁우위 확보를 위해 과학기술계획이나 전문프로젝트를 통해 기초연구와 핵심기술의 개발 추진

※ 지하 신에너지에는 주로 지열과 가스수화물(gas hydrate)이 포함

(10) 대기오염 : 미세먼지의 발생원인과 제어방법 연구

○ (추진내용) 미세먼지를 형성하는 주요 오염물질과 작용메카니즘 제시, 미세먼지 오염원 제어기술을 개발을 통해 과학적이고 추진 가능한 기술･정책적 대책 제공

(11) 생물기술 : 생물기술 혁신 및 통합

○ (추진내용) 합성생물학 발전을 위해 생물학, 화학, 물리, 컴퓨터 및 공학 등 학제 간 통･융합 연구 강화

※ 유기체의 화학합성 및 시스템 최적화 실현을 위해 생물학적 계산・설계의 중점 추진, 합성생물학 기술을 공업생산에 접목시켜 혁신제품 개발

(12) 해양관측 : 종합적 해양 입체관측시스템 구축

○ (추진내용) 외국기술에 대한 의존도를 낮추기 위해 향후 해양관측기술의 시스템 통합과 핵심기술 개발을 강화

(13) 신형 백신 : 신형 백신 개발

○ (추진내용) 병원체 질병유발 메카니즘, 숙주 면역반응·내성 메카니즘, 백신생산 핵심기술 등을 중점 연구하여 기존백신의 유효성 및 안전성을 높이고 신형 전염병 백신을 개발, 중요 전염병 통제기술 및 약물비축체계를 구축

(14) 생물자원 : 전략적 생물자원 발굴 및 이용 강화

○ (추진내용) 미래 신흥 생물제조업을 지향하는 생물자원 및 응용기술, 국민건강을 확보하기 위한 식단 및 신형 약물 활성물질 개발, 전략적 생물자원 수집, 고효율적인 생물자원선별 플랫폼 및 평가체계 구축, 시장 경쟁력을 갖춘 신흥 생물산업 육성 등의 사업에 주력

나. 획기적인 성과 창출을 위해 전략적으로 추진해야 할 과학기술분야

(1) 양자정보기술 연구 및 응용

○ 양자정보기술은 국가 정보안전 확보에 전략적 의미를 갖고 있으며 중국은 양자정보 연구 분야에서 세계적 수준을 보유하고 있어 앞으로도 최고 수준의 양자정보기술을 유지하기 위한 노력이 필요

○ (추진내용) 실제 응용이 가능한 광대역양자통신기술 기반 마련, solid-state 양자컴퓨터, 양자부품 및 관련 소프트웨어 개발 강화, 물리학 기반의 양자 시뮬레이션 구현, 향후 5～10년 내 양자계산에 적합한 물리체계 마련을 위해 장기발전전략 수립

(2) 줄기세포 및 재생의학 연구

○ 줄기세포와 재생의학은 중국의 ‘우생우육(優生優育)’ 정책 실행을 지원할 뿐만 아니라 노령화, 유전, 상처 및 질환으로 인한 조직기관 손상 등을 위한 해결책을 제공할 전망

가장 좋은 과학적인 방법으로 우량하게 낳아 건강하게 기름

○ (추진내용) 줄기세포학에 관한 기초이론과 세포주기 조정 메카니즘 연구, 유도만능줄기세포* 대체기술을 집중 개발, 줄기세포 및 기관의 안전재생에 관한 이론연구와 기술개발 강화, 원천적 성과 창출과 윤리 연구를 동시에 강화

* induced pluripotent stem cells(iPS cells)

(3) 재료설계 및 프로세스 시뮬레이션

○ 재료 구조와 성능 간의 관계를 정확히 이해하는 것은 재료 가공 프로세스를 정교하게 설계, 제어하는 중요한 기반으로 작용하며 현재 세계 재료 연구 분야에서 재료 계산 및 시뮬레이션은 가장 인기 있는 연구 주제로 꼽힘

○ (추진내용) 응용환경과 실험에 구현하기 어려운 극단조건에서 계산･설계 방법 구축 및 검증, 신소재의 공정화 추진, 설계부터 응용까지 전 과정의 연구개발을 강화하여 소재 연구주기 단축

(4) 동･식물 분자모형과 게놈을 이용한 육종체계 구축

○ 육종분야에서 중국이 해결해야 할 것은 다국적기업의 독점적인 핵심기술을 타개하여 동･식물 분자모형을 이용한 혁신적 육종체계를 정립이 과제

○ (추진내용) 게놈과 생물학에 기초한 고효율의 분자모형 육종체계 구축, 주요 농작물·가축·수산물의 유전자 이전과 우량종 관련 혁신기술 개발, 차세대 다수확·高내성 농작물 신품종 육성

(5) 유비쿼터스 정보기술을 중심으로 한 차세대 지능제조기술 개발

○ 유비쿼터스 정보기술은 정보 및 제조 기술을 융합시켜 미래 제조업의 디지털화와 지능화 추세에 부응하고 차세대 지능제조의 핵심 및 기반으로 작용

○ (추진내용) 유비쿼터스 감지 및 네트워크 기술, 지능제조 기술 및 지능로봇기술 등 중점 개발, 새로운 인간-컴퓨터 상호작용 모델을 구축하여 인간-컴퓨터 기능의 균형과 지능화로의 전환 추진

(6) 직류전력망기술

○ 신재생에너지 개발에 있어 직류전력은 중요한 구성부분으로 중국 현황에 맞는 직류전력망 이론, 기술 및 표준 체계를 정립하여 중국 직류전력망의 발전 기반을 마련하는 것이 필요

○ (추진내용) 직류전력망에 관한 이론, 핵심 소재 및 부품, 핵심 기술 및 설비 등 집중 연구, 2020년 이후 독자적 직류전력망 기술 및 표준 체계 정립

(7) 시스템생물학(Systems Biology)에 기초한 건강 연구

○ 만성질환에 대한 초기 모니터링을 강화하여 효율적인 질환 초기예방·치료 모델을 구축하고 만성질환 초기경보에 적용할 수 있는 분자표적물 조합기술과 관련 기술 개발이 필요

○ (추진내용) 만성질환 변화 과정 중의 동적 분자네트워크 및 역학 그리고 조절방식을 연구, 시스템생물학에 기초한 혈액검사 기술과 다중분자표적물조합기술 개발

(8) 생존환경 시뮬레이션 연구

○ 중국의 기후, 생태 및 수문(水文) 등 환경은 국민의 생존과 경제사회 발전을 크게 제약하고 있는 상황

물의 흐름을 막거나 유량을 조절하기 위하여 설치한 문

○ 중국의 생존환경에 맞추어 첨단적인 시뮬레이션 시스템을 구축하여 생존환경 요소별 시뮬레이션을 실현하고 예측능력을 구비하는 것이 필요

○ (추진내용) 수치 시뮬레이션과 예측시스템을 정립하여 재해 예방 및 공공안전 관련 서비스 제공

다. 세계 과학기술 발전에 근본적 혁신을 가져올 수 있는 분야 중 중국이 강화해야 할 과학기술분야

(1) 장먼(江門) 중성미자 실험 실시

○ 다야만(大亞灣) 원자로 중성미자 실험 성공에 따라 중국이 중성미자 분야에서 선두주자로 부상하였으며 국가 중대 과학기술인프라 프로젝트를 통해 집중적인 지원이 필요

※ 중성미자(neutrino , 中性微子) : 기본 입자의 일종으로 전자기, 약한 중력 상호작용에 영향을 받는 질량이 가벼운 경입자(lepton)에 속하며 전기적으로 중성의 성질을 지님. 중성미자 실험을 통해 지구 중심에 대한 화학적 특성을 분석할 수 있음

(2) 빅데이터 플랫폼 구축

○ 기존의 데이터처리 이론 및 기술은 현재 기하급수적으로 증가하고 있는 빅데이터에 적용이 어려워 빅데이터 연구플랫폼과 도구를 개발하는 것이 시급한 과제로 대두

○ 빅데이터 실험플랫폼을 구축하여 데이터 간의 상호관계를 분석함으로써 과학 패러다임에서 찾을 수 없는 새로운 지식을 발견하고 세계를 이해하는  방법을 찾아 과학발견 및 기술혁신 가속화에 기여

○ 특히 빅데이터는 자연재해 예측·통제, 질병 예방, 정책결정 등 영역에 근본적인 변화를 가져올 것으로 기대

○ (추진내용) 빅데이터 측정 및 감지 이론, 초대용량 데이터 처리 플랫폼 아키텍처, 업종별 데이터 발굴·분석 도구 및 개발 환경 연구, 데이터의 내적 공통점에 기반한 데이터 연구

(3) 뇌 인지과학 관련 연구 강화

○ 인간의 지능과 정신을 심층적으로 탐구하는 뇌 메카니즘 연구는 뇌질환 및 심리질환 치료 그리고 국민의 정신건강 수준 향상에 큰 의미를 지님

○ (추진내용) 뇌 네트워크의 구조적 특징 및 기능 분석, 뇌 네트워크의 자기조직화 메카니즘 및 인지기능 변화 분석, 뇌 네트워크 정보처리의 최적화 방법 구현

※ 연구 추진 시 신경생물학, 인지과학, 분자유전학, 컴퓨터과학, 정보학, 사회학 등 학제 간 통·융합연구와 협력연구 강화가 필요

(4) 인조생명 및 합성생물학

○ 인조생명 및 합성생물학은 노화 방지, 질병 범위(disease spectrum) 변화, 자원 부족, 환경 파괴 및 식량안전 등의 문제해결에 새로운 기술수단을 제공하여 근본적으로 경제발전 모델을 바꿀 전망

○ (추진내용) 합성생명체 체계를 토대로 한 고부가가치의 화학제품 생산, 생물 활성물질 개발 및 생산 효율 향상, 합성생물학 기술을 이용한 인간의 생리･질병 특성에 맞는 세포모델 구축 및 유전자･생물치료 수단 설계

※ 합성생물학 연구 추진 시 지적재산권 보호 및 이용 강화, 생물윤리와 리스크 평가 등이 병행되어야 함

(5) 광합성작용 메카니즘 및 인공엽록체 연구

○ 자연광 합성과정에 대한 인식과 생체 공학기술의 발달로 인하여 인공광합성 기술은 갈수록 많은 관심을 끌고 있으며 인공광합성 기술은 세계 에너지자원 구도에 큰 영향을 미칠 것으로 예상

※ 태양에너지를 광촉매로 이용해 물을 분해시키고 이산화탄소를 환원시켜 태양 연료로 만들 수 있기 때문

○ (추진내용) 광합성작용을 이용한 에너지 고효율전환의 분자메카니즘과 조절 원리, 태양에너지 생물전지, 조류 및 광합성 미생물을 이용한 수소 및 원유 생산기술 등을 중점 연구

(6) 청장고원 지구시스템의 지속가능 연구

○ 청장고원은 지구의 제3극으로 불리고 있으며 청장고원의 지구시스템을 정확히 파악하는 것은 미래 지구의 지속가능성 연구에 큰 도움이 될 것으로 전망

○ (추진내용) 지구 심부 변화과정과 심부 암석권 구조변화의 지표층에 대한 영향, 지표시스템 내 권역별(spherical layers) 간 상호작용 규칙, 광물자원, 수자원 및 환경자원의 지속가능이용과 생태계 서비스 등을 중점 연구

Ⅲ. 성과 창출가능 19대 분야

○ 앞에서 살펴 본 바와 같이 2020년까지 세계에서 일어날 수 있는 중대한 과학기술관련 사건 진단과 국가 차원의 중점기술 분야 분석을 통해 성과 창출이 가능한 19개 분야를 도출

성과 창출이 가능한 과학기술분야	주요 특징
① 양자통신기술	▪위성-지상 양자통신과 위성-지상 양자역학의 완비성 실험점검 등 우주공간 양자실험분야에서 중국은 세계 최초로 획기적인 성과를 창출하고 양자통신 기술시스템 구축을 통해 정보보안, 특히 통신보안을 강화
② 자체 제어가능한 기초소프트/ 하드웨어 플랫폼	▪우주와 차세대 무기장비의 핵심부품, 첨단 범용칩, 운행시스템 소프트웨어의 핵심기술의 개발 등을 자체적으로 개발할 가능성 존재 ▪국가전략과 산업발전수요를 충족시키고 중국 기초정보제품의 안정성 있는 자체 생산이 가능
③ 컴퓨팅 기술	▪인터넷보급률 증가와 컴퓨팅기술의 사용 가치가 대폭 상승함에 따라 저렴하고 고부가가치를 창출하는 컴퓨팅 기술 구현이 가능 ▪물리적인 공간을 종합적으로 활용하여 ‘인간-기계-사물의 융합’을 통한 컴퓨팅 임무의 수행이 가능
④ 모듈 육종/전체 게놈분석 기술	▪분자 모듈 육종과 전체 게놈 관련 분석 육종 핵심기술 분야에서 획기적인 성과 창출을 통해 국가 식량안전 보장, 농업의 종합생산성과 농산물의 국제경쟁력 향상에 기여
⑤ 줄기세포 기술	▪기초연구기반의 줄기세포 전환사업이 활성화되어 안정적이고 신빙성 있는 세포치료기술을 정립하고 임상실험 및 응용 설계를 추진 ▪대형동물모델 구축과 세포치료의 전환 및 응용분야에서 경제적인 수익 창출이 가능
⑥ 생물의약 기술	▪향후 10년간 항체・백신・폴리펩티드・핵산약물・줄기세포를 기반으로 하는 신형 바이오기술 약물 및 질병 예방치료 분야에서 기술적 진보를 통해 성과 창출이 가능
⑦ 산업 바이오 제조기술	▪합성생물체를 활용하여 신재생에너지 물질자원과 산업폐기물(CO, CO2등)의 고효율 전환이용을 실현 ▪경제적으로 타당성이 있고 석유제품과 경쟁이 가능한 에너지・화학공업제품을 제조하고 산업바이오제조기술 시스템을 구축
⑧ 유비쿼터스 제조정보 감지 및 네트워크기술	▪유비쿼터스 제조정보감지와 네트워크기술이 생산프로세스, 혁신적 제품설계, 장비 지능화 등에서 광범위하게 응용될 것으로 전망
⑨ 고성능 첨단소재 기술	▪고성능 철강 등 기초원자재의 품질이 선진국 수준에 이를 것으로 전망 ▪고성능 철강・원자력발전・대형항공기 등 국가중대공정의 핵심소재 분야에서 자체적인 표준을 형성
⑩ 석탄자원 청정 종합이용 기술	▪석탄의 열분해를 통한 오일・가스 제조관련 기술, 대규모 첨단 가스화 산업기술이 획기적인 성과를 거둘 것으로 전망 ▪석탄 열병합발전, 액체연료, 화학제품, 합성가스 등이 산업을 형성하여 석탄・물의 소비 및 CO2 배출을 급감시키고 국가 에너지 안전 확보에 기여
⑪ 지구 심층부 탐사 핵심기술	▪중국의 심층부탐사 핵심기술과 자기센서, 해저탐사시스템, 지자기 위성 페이로드 등 3개 분야에서 획기적인 성과 창출 가능
⑫ 신재생에너지/분산형 전력망	▪풍력에너지・태양에너지의 대규모 발전을 통한 분산형 신재생에너지 이용 및 분산형 전력망 분야에서 기술혁신과 시스템 통합을 구축할 전망
⑬ 폐기물 재활용기술	▪폐기물의 고효율・청정 활용기술을 이용하여 물질・에너지・경제의 순환 모델을 수립할 전망
⑭ 지역 직류 고압 전력망	▪신재생에너지 자원이 풍부한 서북부지역에 지역 직류 전력망을 구축하여 지역 신재생에너지의 효율성을 향상시킬 전망
⑮ 유인 우주선, 창어공정 및 기타 중대 우주공정	▪우주정거장의 독자적인 건설 및 장기간 체류가능한 대규모 우주실험실을 구축하여 국제우주정거장에 이어 우주과학연구 및 응용에서 중요한 플랫폼으로 성장 예상
⑯ 우주과학위성	▪하드 X-선 망원경, 양자과학실험위성, 암흑물질 입자탐사위성, 스젠(實踐) 10호와 콰푸(夸父)계획 등을 통해 전지구적 이슈에 대한 연구 분야에서 선진국 반열에 진입이 예상
⑰ 항공엔진 핵심기술	▪국방안보 및 항공강국을 위해 항공엔진 핵심기술을 확보하고 고속 순항미사일, 고기동성 전투기, 근우주(near space) 비행선 등의 개발을 위한 기반을 마련할 전망
⑱ 유인 잠수선을 대표로 하는 심해탐사기술	▪유인 잠수선 쟈오룽(蛟龍)호가 7,062m의 잠수기록을 창조함으로써 1만 1,000m의 유인 잠수에 도전하는 기술능력을 확보함으로써 심해 해양과학 연구, 심해자원 채굴을 위한 기반을 마련
⑲ 해양자원 탐사기술	▪해양 바이오기술, 해양자원 탐사개발기술, 해양환경 검사측정 및 복원 기술 분야에서 향후 5～10년 내 중국의 차세대 경제 성장동력을 형성하고 생태계 기반의 근해관리시스템과 발전모델을 형성할 전망

Ⅳ. 결론 및 시사점

□ 중국과학원에서는 2020년 중국의 과학기술 발전전략으로 혁신적인 성과 창출이 가능한 19개 과학기술분야를 예측

○ 향후 5～10년간 세계에서 22개의 중대한 과학기술 사건이 발생할 것을 진단하고 국가적 수요에 부응하는 동시에 획기적인 성과 창출이 가능하여 전략적 추진이 요구되는 과학기술분야를 분석

□ 본 보고서에서 제시한 과학기술 발전전략을 성공적으로 추진하기 위해서는 범부처 차원의 컨트롤타워 설치 및 전담기구 신설, 핵심적 기반기술 확보 등의 정책적 지원 필요

○ 과학기술 전략을 총괄·조정하는 범부처적 의사결정 메카니즘과 전문가 자문제도 정립, 미래 선도기술 예비연구 전담기관의 설립이 필요

- 과학기술분야의 전문가·기업가·관계부처 관계자로 공동 구성된 국가과학기술전략 자문위원회를 설립하여 중국 과학기술 발전의 주요 현안을 중심으로 장기적이고 전반적인 과학기술정책을 설계 및 기획

- 국가안보와 미래경쟁력 확보를 위해 선도적 기술과 리스크가 높지만 부가가치 및 수익이 높은 예비연구 프로젝트를 중점 선정하고 지원할 수 있는 전담기관 설립 필요

○ 핵심기반기술을 확보하여 새로운 산업성장 모델을 형성하고 신형 연구개발 패러다임에 부합하는 국가공공혁신플랫폼 구축이 필요

- 정부 및 산·학·연이 공동으로 참여하는 협동혁신협의체를 형성하여 산업발전을 저해하는 핵심적 기술난제를 공동해결하고 지역혁신클러스터 등을 구축

- 국가 차원의 기초 데이터베이스와 과학연구 플랫폼을 통합한 국가공공혁신플랫폼을 구축하여 생물 DB, 임상샘플 DB 및 국민건강정보 DB 등을 체계화

○ 국제적 수준의 우수혁신연구센터를 육성함과 동시에 국가 과학기술전략 연구 및 평가 메카니즘을 구축

- 선도적·전략적 연구분야를 중심으로 우수혁신연구센터 설립을 통해 핵심기술 분야에서 도약적인 발전을 이룩하도록 추진

- 국가 과학기술전략 모니터링 및 평가시스템을 구축하여 과학기술전략 추진에 대한 점검체계를 마련

□ 우리 정부는 ｢제3차 과학기술기본계획｣ 수립을 통해 경제부흥과 삶의 질, 궁극적으로 국민행복 증진을 뒷받침하기 위해 국가 차원의 개입 및 중점투자가 필요한 30개* 중점 국가전략기술을 선정

* 산학연 및 관계부처 의견수렴을 통해 120개 기술을 도출한 후 국정과제 부합성, 국가연구개발 투자 현황, 연구자 설문조사 등을 종합, 기술별 우선순위를 부여하여 선정

- 과학기술 경쟁우위의 유지･강화를 위해 전반적인 과학기술 시스템의 질적 수준을 높이는 차별화 전략* 수립뿐만 아니라 양국간 기술수준을 고려한 협력 분야 발굴 또한 필요

* R&D 성과의 질적 수준 제고, R&D 효율성･효과성 강화, 기초분야 투자 강화 등

※ 우리나라의 120개 국가전략기술 전체는 미국에 4.7년, EU에 3.3년, 일본에 3.1년 뒤져있고 중국에는 1.9년 앞섬(2012년도 기술수준평가 결과(안), 2013.7.)

※ 참고문헌

미래창조과학부(2013), 제3차 과학기술기본계획(2013～2017)

KISTEP(2006), 주요국의 중장기 과학기술계획 분석 및 시사점-미국, 일본, EU 및 중국을 중심으로-

KISTEP(2011), 주요국의 과학기술정책동향 심층분석

KISTEP(2012), 글로벌 연구개발 투자 동향 및 시사점-미국, 일본, 유럽, 중국, 러시아를 중심으로-

한중해양과학공동연구센터 www.ckjorc.org

과학기술 동향 심층 분석보고서

※ 본 내용은 집필진의 견해로서 기관의 공식입장과는 무관합니다.

※ 동 보고서의 내용에 문의사항이 있는 경우 아래로 연락하시기 바랍니다.

․미래창조과학부 과기혁신기반과 Tel : (02) 2110-2534 E-mail : ksa78@msip.go.kr	․한국과학기술기획평가원 정책기획실 Tel : (02) 589-2982 E-mail : ymko@kistep.re.kr