1. 개요

□ 세계 주요국은 글로벌 디지털 전환의 가속화 추세에 따라 첨단기술 확보를 미래 생존 문제로 여기고 기술주도권 확보 노력을 더욱 강화하고 있음

○ 최근 미중 기술패권 경쟁의 심화가 장기화 되면서, 주요국의 첨단기술 정책 동향과 첨단기술 수준 확인하고 새로운 성장 기회로 활용할 필요가 있음

- 최근 EU는 사회적으로 현저한 변화를 불러 일으킬 것으로 기대되는 미래기술을 16대 첨단기술*로 분류･정의하고 주요국의 과학기술 수준을 조사

- 여기에서도 급부상하고 있는 중국의 기술 역량은 확인되고 있으며, 이 조사보고서를 바탕으로 우리나라의 첨단기술 정책 시사점을 찾고자 함

2. 주요국 첨단기술 분야별 지원 정책 현황

가. 미국

○ 미국은 첨단기술 중 나노기술, AI, 클라우드 컴퓨팅, 로봇공학, 사물인터넷 등 핵심 분야의 계획을 추진해오고 있음

- (나노기술) 2000년 빌 클린턴 전 대통령은 나노기술 산업의 성장을 최우선으로 국가나노기술계획(NNI)를 선정 이후, 지속적인 업데이트 추진

* 나노기술분야 특허데이터는 상위 20개곳에 집중(삼성전자, 혼하이정밀산업, 칭화대학교, 오슬람 옵토 반도체, CEA, 도시바, 산업기술연구소 등)

- (AI) 트럼프 대통령 미국 인공지능 계획(’19) 발표 이후, 인공지능 기술과 혁신을 촉진하기 위한 산학관 협력을 강조

- (클라우드 컴퓨팅) 예산관리국(OMB)은 연방 클라우드 컴퓨팅 전략을 업데이트 하고, 클라우드 기반 솔루션 채택에 대한 기관 권한 부여

- (로봇공학) 브루킹스 연구소는 ‘국가 로봇공학 계획(NRI)’은 미국 협력 로봇의 개발 및 사용 강화

- (사물인터넷) ’16년 국가 사물인터넷 전략 협의체(NISD)를 구축하여 미국 정책 입안자를 위한 전략적 사항을 공동 개발 권고

나. 일본

○ 일본은 디지털 인프라 분야의 세계적 강국으로 블록체인, 5G, 로봇공학, AR･VR등 특정 첨단기술 육성에 주력

- (블록체인) ’16년 일본 블록체인협회(JBA)가 설립되어, 가상 화폐를 다루는 부서와 블록체인 기술 전반을 다루는 조직 구성

- (5G) ’17년 총무성은 ’20년을 향한 5G 개발 로드맵을 설정하고, NTT도코모, 중국 화웨이와 협력하여 도쿄 스카이시티타운 내 공동 실험 추진

- (로봇공학) ‘경제산업성은 신로봇 전략(’18)을 활성화하여, 제조 산업에서의 생산성을 높이는 것을 목표로 일본 로봇공학 분야의 선도적 위상 강화

- (AR･VR) 고급 콘텐츠 제작 기술을 활용하여, 시외 지역에 제품 및 서비스를 홍보하는 제작자에게 보조금 제공

- (정부주도 클라우드 컴퓨팅) ’26년까지 300억엔 이상의 계약을 통해 인적자원 시스템 및 문서 관리 도구를 클라우드로 이전할 계획

- (산업생명공학) 자격을 갖춘 생명공학 기업에 무료로 연구시설 제공

다. 중국

○ ​디지털 경제의 중요한 역할을 인지하고, 인공지능, 나노기술 등을 포함한 첨단기술 분야에 파격적인 정부 예산을 투입･확대

- (인공지능) ’17년 차세대 인공지능 개발계획을 발표하고, ’20년까지 50개 이상의 AI 교육연구기관을 설립할 예정

- (나노기술) 나노과학, 나노제조업 관령 사업에 €2,700만의 자금을 지원

- (클라우드 컴퓨팅) ’17년 산업정보기술부는 클라우드 컴퓨팅개발 3개년 계획 (’17~’19)를 발표하고 ’18년 국가발전개혁위원회는 중국개발은행과 ’23년까지 클라우드컴퓨팅, 빅데이터, 스마트시티 분야에 €130억 투자협약 체결

라. 한국

○ 한국은 혁신 주도 성장의 우선순위를 D.N.A(데이터, 네트워크, 인공지능)와 Big3(바이오헬스, 미래차, 시스템 반도체)로 선정하고, 5G기술, 나노기술, 첨단소재 등 첨단연구 지원에 집중

- (5G) ’26년까지 세계 5G시장 점유율을 15%로 높이고, 180조원 생산량 실현

- (나노기술) ’20~’30년까지 10년간 6,000억원을 투자해 10개 관계부처와 같이 제3기 국가나노기술지도(‘18~’27)를 기수립하였으며, 5대 신산업을 위한 나노
소재 및 공정기술 개발 중

- (첨단소재) ’25년까지 100개의 신소재 및 부품기술을 개발하고 ’17~’21년 제4차 기본계획을 통해 시행할 예정

- (로봇) ’19년 의료, 재활, 재난 대응 분야의 로봇 개발에 약 3,200억원 규모의 투자를 발표

3. 기술분야별 국가 수준 비교

□ 특허는 기술 트렌드를 추적하기 위해 널리 사용되고 있는 데이터로, WIPO PCT 특허, 유럽 특허청 특허를 기반으로 전체 기술 특허 점유율 등을 분석

1) 특허 동향

○ 빅데이터, 나노기술, 산업생명공학, 보안 분야에는 미국의 강세가 뚜렷하였고, 첨단소재, 포토닉스, 마이크로나노전자는 일본이, 첨단제조는 유럽이, 로봇공학
분야는 중국의 경쟁력이 경쟁자보다 월등하게 나타남

∙ (미국) 빅데이터(40%), 나노기술, 산업 생명공학, 보안 분야에서 전체 특허 중 가장 높은 특허 점유율을 보유

- 반면, 포토닉스, 첨단소재, 마이크로나노전자 분야에서는 성과가 낮게 나타남

∙ (EU) 첨단제조 기술과 IoT, 모빌리티 분야에서 가장 높은 점유율을 차지

- 보안, 나노기술, 포토닉스에서 점유율이 높은 편이나, 일본에 뒤쳐져 있음

- 로봇공학, 인공지능, 빅데이터 분야에서 EU는 미국과 중국보다 성과가 나쁘고, 마이크로 나노 전자 분에서 뒤쳐져 미국, 중국, 일본보다 점유율이 낮음

∙ (중국) 로봇공학, AI분야에서 가장 많은 특허를 보유하고 있으며, 빅데이터, 마이크로나노전자분야에서 미국 다음으로 비중이 높은 편임

- 산업생명공학, 첨단소재, 나노기술, 모빌리티 분야에서 성과가 낮은 편임

∙ (일본) 미국이 상대적으로 취약한 첨단소재, 마이크로 나노 전자, 포토닉스 분야에서 세계 1위를 차지

- IoT, 빅데이터, 보안, 인공지능 분야에서는 특허가 상대적으로 저조함

∙ (한국) 절대적 특허 점유율은 선진국과 대비하여 매우 저조하나, GDP나 인구를 고려하였을 때는 상대적으로 높은 편에 속함

- ’17년 기준 빅데이터(약 10%), 마이크로나노전자, 인공지능, 포토닉스, IoT, 첨단소재, 보안, 산업 생명공학, 로봇공학 순으로 나타남

2) 특허우위지수(RPA *)

* 특허 출원에서 전체 점유율과 비교하여 특정기술에 대한 국가의 특허 출원 점유율을 측정 (상대적 특화 정도를 –100부터 +100까지 산출)

• 주요국의 경쟁우위와 경쟁열위 분야를 비교해 보면, 다음과 같음

3) 연간 복합성장률(’15~’17)

∙ 중국은 세계 최대 산업용 로봇시장을 주도하고 있으며, AI, 첨단소재, 마이크로 나노전자, 빅데이터, 모빌리티 분야에서 뚜렷한 두각을 나타냄

∙ 우리나라는 빅데이터, AI, 산업생명공학분야에서 빠르게 성장해 옴

□ 벤처 캐피탈 투자는 기술 스타트업을 성장하는데 가장 중요한 요소로, 유럽과 미국의 기업활동을 중심으로 기업활동을 비교하고, 주요국들의 펀딩추세를 분석

* Crunchbase data를 기반으로 산출하였으며, 기존 12개 기술에 블록체인, 클라우드 컴퓨팅, 디지털연결, AVR 등이 추가됨

1) 투자 수혜기업 수

○ EU와 미국 모두 인공지능 분야에서 스타트업의 규모가 가장 집중되어 있으며, 보안, 빅데이터, 클라우드 기술, 마이크로나노전자, 디지털 연결분야 스타트업은 EU가 미국에 비해 훨씬 적은 편임

- 특히, 나노기술, 산업 생명공학과 포토닉스 분야에서는 EU가 미국보다 스타트업 규모가 높게 나타남

2) 첨단기술 최종 라운드 금액

○ ’10~’19년 총 자본 투자 누적액수를 보면 EU는 첨단제조, 클라우드 기술,인공지능, 빅 데이터 분야에 집중

- 투자 유형 측면에서는 EU가 미국에 비해 시리즈 B, 시리즈 C 투자 유형이 상대적으로 적지만, 시드 및 시리즈 A 펀딩은 공통적으로 나타남

- EU는 보조금 혜택을 지원해 오고 있는데, 인공지능, 로봇공학, 첨단제조 분야에서 보조금을 통한 공공투자 비율이 높음

* 모든 첨단기술의 경우 평균 민간 투자 금액은 미국이 EU보다 높으므로, 해석에 주의가 필요

3) 펀딩 라운드 점유율

○ 첨단기술별 펀딩 라운드 점유율을 보면 대부분 인공지능, 첨단제조기술, 마이크로나노전자 분야의 투자가 높음

- 미국은 보안, 인공지능, 마이크로나노전자, 첨단제조 분야의 투자가 높으며, EU는 인공지능, 마이크로나노전자, 사물인터넷, 로봇공학 순서로 투자가 집중됨

- 한국, 일본은 인공지능 분야, 첨단제조 기술 분야가 가장 많았으며, 중국은 인공지능, 마이크로나노전자, 첨단제조 순으로 나타남

4) 평균 펀딩 유치 금액

○ 한･중･일 3국의 10년동안(’09~’19년) 16개 첨단기술에 대한 펀딩 유치 금액을 보면 기술 분야별 집중하는 차이가 뚜렷하게 나타남

- 한국은 사물인터넷, 블록체인, 디지털연결 등 모든 분야에 고르게 분포된 반면, 일본은 디지털 연결 분야에만 집중되어 있고 중국은 디지털 연결, 마이크로나노전자, AI 등 순으로 투자를 하고 있으며, 해당 분야는 절반에 미치지 않지만 그 규모가 매우 높은 편임

1) 수출 점유율

○ 전반적으로 중국의 첨단기술 수출 실적이 두각을 나타내고 있으며, 첨단제조, 로봇공학, 마이크로나노전자, 보안 기술을 제외한 부문에서 세계 1위에 랭크

- 일본은 첨단제조, 나노기술, 첨단소재 관련된 모든 제품의 많은 부분을 수출하는 반면, 한국은 사이버보안, 포토닉스, 마이크로나노전자 및 나노기술 관련 제품의 수출에 큰 성과를 창출

- 미국은 대부분의 첨단기술 분야에서 EU보다 수출 점유율이 낮았으며, 그중에서 첨단제조 수출의 성과가 높게 나타남

2) 총 무역 규모 대비 무역수지

○ 중국은 산업 생명공학(76%), 첨단소재(33%) 및 IoT(28%)에서 상대적으로 큰 무역 흑자를 본 반면, 마이크로 나노전자(60%이상), 첨단제조, 보안 및 모빌리티 분야에서는 현저히 저조한 수준에 그침

- 미국은 첨단 제조분야의 수출 흑자외에 첨단기술 관련 제품 관련 상당한 무역적자를 보이며, EU 또한 첨단제조, 로봇 공학 2개 분야를 제외한 모든 첨단기술 분야에서 상대적 무역적자가 큰 것으로 나타남

- 한국은 나노기술 분야에서의 뚜렷한 수출 흑자를 제외하면, 포토닉스(80% 이상)과 산업생명공학 및 모빌리티(50%이상) 분야에서 상당 수준의 무역 적자를 기록

4 시사점

□ (총론) 세계적으로 첨단기술 패권주의 시대에 본격적인 경쟁 속에서, 선진국의 기술 경쟁에서 대응하고, 우리나라의 부족한 역량을 보완할 수 있는 전략 마련

○ 글로벌 기술패권 경쟁에 뒤쳐지지 않기 위해 첨단기술 분야의 수준을 직시하고, 첨단기술에 대한 지속적인 R&D투자와 우수 핵심인력 확보 노력이 필요

- 특히, 선진국에 비해 특허 성과가 미흡한 첨단제조, 나노기술, 모빌리티, 산업 생명공학 분야의 지속적인 R&D역량 강화

- 또한, 상대적으로 첨단기술 벤처투자가 부족한 로봇공학, AR/VR, 모빌리티분야의 VC 투자 확대 등 혁신 생태계 점검이 필요

- 핵심 기술 분야의 우수 핵심 인력 양성 및 외부 인재 유입 전략 추진

○ 첨단기술 분야별 선도 국가와 국제공동 연구 등 국가간 협력방안 마련 및 기술 기반 창업 생태계 강화 필요

- 탈탄소 경제로의 전환과 사회적 가치 전환 등 첨단기술을 기반으로 글로벌 문제 해결을 위한 기술 공동 협력 과제 발굴

- 국내 혁신기술 발굴 및 선진국 진출을 위한 R&D 협력체계 구축

- 미래 디지털 첨단기술 분야를 상시적으로 모니터링하고 D.N.A(Data, Network, AI) 창업 생태계 기반 강화