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[이슈분석 253호] 미・일 과학기술 협력 현황 및 시사점

  • 국가 미국 , 일본
  • 주제분류 과학기술국제화
  • 발간일 2023-12-22
  • 권호 253

□ 미국과 중국은 1979년 국교 정상화를 계기로 과학기술 협정을 체결하여 과학기술 협력을 추진하여 왔으나 20238월 미국연방의회가 협정의 파기를 요구하는 등 파행을 겪고 있음


ㅇ 미국은 그동안 우주, 에너지, 환경문제, 공학 등 폭넓은 분야에서 중국과의 과학기술 협력 관계를 구축하였고, 2010년 이후에는 중국이 영국, 일본을 제치고 미국의 제1의 협력 대상국*으로 부상

* 2020년 기준 미국의 국제공동연구 중 대상국 비중을 보면 중국 26%, 영국 13%, 일본 5%, 인도 3%


ㅇ 미국 내에서 중국과의 과학기술 협정 파기에 대한 요구가 거세지고 있는 것은 최근 인공지능(AI)이나 바이오테크놀로지, 양자기술 등 소위 이중용도(dual-use)기술이 중국의 군사 개발에 전용되고 있다는 우려가 확산되고 있기 때문임


□ 일본의 국가전략기술* 개발은 첨단 과학기술 분야에서 기존의 국가연구개발프로그램을 활용하고 있고, 경제안전보장 관련 첨단기술(특정중요기술)20225월 제정된 경제안전보장추진법의 의거하여 싱크탱크 신설과 K-Program 형태로 추진 중

* 한국은 국가전략기술, 미국은 핵심신흥기술(CETs: Critical & Emerging Technologies), 일본은 특정중요기술(特定重要技術)로 지칭


ㅇ 20236월 내각부는 통합이노베이션전략 2023에서 민관협력으로 추진해야 할 첨단 과학기술분야로서 AI기술 바이오테크놀로지 양자기술 소재 핵융합에너지 건강의료 우주 해양 식량농림수산업 등 9개 분야를 특정

다만, 본 고에서는 AI 기술(사회실장) 바이오테크놀로지(바이오제조) 양자기술 등 3개 분야에 한정하여 일본 정부의 첨단 과학기술 개발 현황을 소개함


ㅇ 202210월 내각부는 싱크탱크 신설을 통해 조사연구를 실시하는 분야로서 20개 기술 영역을 지정하였으나, 협의회 구성 단계에서 기술 보호 문제를 둘러싸고 민간기업의 참여가 원만하지 않는 등 싱크탱크 설립은 다소 시간이 소요될 전망


ㅇ 202112월 내각부는 JST(국립연구개발법인 과학기술진흥기구)NEDO(에너지산업기술종합개발기구) 경제안전보장 중요기술육성 기금’(5,000 엔 계획)을 조성한 다음, ‘경제안전보장 중요기술육성 프로그램’(K-Program)이라는 산관학 연구개발 프로그램을 가동 중


□ 미국의 對中 디커플링디리스킹 정책이 강화되자 일본 정부는 기존의 미국과의 과학기술협력을 경제안전보장 관점에서 국가전략기술의 공동연구개발을 강조하는 쪽으로 선회


ㅇ 19886월에 체결된 일 과학기술 협력 협정은 최근 미중 기술패권 경쟁이 심화되는 가운데, 미국과 일본 간 핵심신흥기술 협력의 토대를 이루고 있음

- 일 과학기술 협력 협정일 양국 간 전반적 과학기술 관계의 정책 프레임워크, 협력 활동을 위한 원칙과 규정, 지식소유권 보호에 관한 포괄적 규정과 예외 규정, 연구성과의 공개 원칙*, 3개 정기회합 설치**등으로 구성

* 국방상 비밀은 미취급, 평화 목적에 한정

** 합동고급위원회, 합동실무급위원회, 합동고급자문협의회


ㅇ 20235월 개최된 제15일 과학기술 협력 합동 고급 위원회(Joint High-Level Committee Meeting)*에서는 일 양국의 과학기술정책과 전략적인 과학기술이노베이션 협력 영역에 대해 논의

* 미국은 백악관 과학기술정책국, 국무부, 국립과학재단, 국립표준기술연구소, 해양대기청, 에너지부가 참여하였고 일본은 내각부, 총무성, 외무성, 문부과학성, 경제산업성이 참여


ㅇ 20235월 일본 문부과학성은 미국 국무부와 교육 분야에서의 협력 각서를 체결하고, 반도체 분야와 양자 분야에서 인재 육성에 합의*

* 반도체 분야에서는 일본 도호쿠대학 및 히로시마대학, 미국 퍼듀대학 및 버지니아공과대학 등 미11개 대학이 미국 마이크론(Micron), 일본 도쿄일렉트론과 일 반도체 협력 파트너십을 체결하였고. 향후 5년 간 합계 6,000만 달러 이상을 투입하여 첨단 교육커리큘럼 등을 책정하기로 합의함



* 양자 분야에서는 미국 IBM이 시카고대학과 도쿄대학에 향후 10년간 합계 1억 달러 투자 계획을 발표하였고, 이로써 도쿄대학은 IBM으로부터 10년 동안 5,000만 달러 규모의 투자를 유치하게 됨



1. 일본의 과학기술개발 현황


가. 첨단 과학기술 개발


1) AI 기술(사회실장)


□ 내각부 종합과학기술이노베이션회의(CSTI)20196AI 전략 2019를 처음 수립한 이래, 20216월과 20224월 두 차례에 걸쳐 각각 AI 전략 2021, AI 전략 2022을 수립(개정)


ㅇ 일본 AI 전략의 4대 전략 목표는 인재 육성(교육개혁, 연구개발 체제의 강화) 산업경쟁력 강화(AI의 사회실장) 기술체계 확립국제적 AI 연구교육사회 기반 네트워크 구축임


□ 일본 정부는 AI의 사회실장 관련 연구개발 목표를 AI의 신뢰성 향상 AI 활용 촉진 인재 확보 정부의 AI 활용 일본이 경쟁력을 보유하고 있는 분야와의 융합으로 설정


ㅇ 특히, 세계적으로 AI 기술이 사회실장 단계에 진입하였고 사업화 개발이 활발하나 일본기업의 AI 도입 비율이 전반적으로 낮은데 주목*

* 일본 총무성의 2019년 정보통신 백서에 따르면, 세계 주요국 기업의 AI 도입 비율이 일본 39%, 중국 85%, 미국 51%, 독일 49%, 프랑스 49%로 나타남



ㅇ 아래 표는 일본이 경쟁력을 보유하고 있는 분야의 AI 활용 시책을 정리한 것임



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2) 바이오테크놀로지: 바이오제조


□ 일본 정부는 바이오테크놀로지 중에서도 미중 간 기술패권 경쟁이 치열한 바이오제조(bio-manufacturing, 바이오모노즈쿠리) 분야에 주목


ㅇ 바이오제조는 유전자기술을 활용하여 미생물이 생성하는 목적물의 생산량을 증가시키거나 새로운 물질을 생산제조하는 기술로, 해양오염, 식량자원 부족 전 지구적 과제 해결과 경제 성장의 양립 관점에서 주목도가 높음


□ 또한 202012월 발표한 그린성장전략을 통해 바이오제조를 카본 리사이클(Carbon Recycle) 화학품의 한 분야로서 자리매김하고, 그린이노베이션 기금 활용 등을 통해 바이오제조 분야의 연구개발에 역점


ㅇ 당시 일본 정부는 게놈편집 등에 의해 고기능화된 미생물 등을 이용하여 바이오매스 자원 혹은 대기 중 CO2를 원료로 기능성 소재의 화학룸/바이오플라스틱 등을 생산하는데 관심을 표명


ㅇ 그린성장전략에 따르면 일본은 향후 10년 동안 민관투자 형태로 바이오매스 자원은 2035년까지, 대기 중 CO2를 원료로 하는 것은 2040년까지 상업베이스에서 생산 가능한 화학품의 종류기능을 확대하고 상용화한다는 계획임


ㅇ 20222월 경제산업성은 그린이노베이션 기금을 활용한 플라스틱 원료 제조에 관한 4개의 카본리사이클 기술* 개발에 착수

* 열원의 탈탄소화에 의한 나프타 분해 관련 기술 폐플라스틱폐고무로부터의 화학품제조기술 CO2로부터의 기능성화학품 제조기술 알콜류로부터의 화학품 제조기술


ㅇ 내각부는 20233바이오 입국을 천명하고 플랫폼 사업자와 소재화학 등 제조업체 간 공동개발, 일본의 강점을 살린 바이오제조 실증을 지원하기 위해 3,000억 엔 규모의 연구개발 지원 사업*에 착수

* 바이오모노즈쿠리 혁명추진사업은 선진적인 미생물 개발과 요소기술 개발, 증산 실증, 목적물질의 분리정제 기술, 최종제품의 제조가공 기술 등 제조기술의 고도화, 폐기의류음식물 찌꺼기도시쓰레기 등 폐기물을 바이오제조의 원료로 사용하기 위한 전()처리기술의 개발 및 상업 규모의 플랜트에 의한 실증 등을 지원


□ 현재 일본에서 바이오기술을 이용한 제품화 사례는 고기능 소재, 바이오의약품유전자치료, 스마트농수산(기능성작물), 해양오염방지탈석유(바이오플라스틱), 탄소중립(바이오연료), 인공육 등이 대표적임


ㅇ 고기능소재: Spiber()가 개발한 인공구조단백질 ‘Brewed Protein’을 가공하면 섬유, 수지, 스폰지, 필름 등을 제조 가능


ㅇ 바이오의약품유전자치료: 유전자변형생물이 약이 되는 물질을 산출하거나 환자 자신의 임파구를 유전자 변형하여 투여


ㅇ 기능성작물: 식물의 게놈을 편집하여 작물의 유용성 제고, 사나테크시드() 게놈편집기술을 이용하여 토마토를 생산, 교토대학과 긴키대학은 게놈 편집 참돔을 개발 중


ㅇ 바이오플라스틱: ()카네카가 팜유를 원료로 한 유전자변형 미생물로 생분해성 바이오플라스틱을 제조


ㅇ 바이오연료: 치토세연구소가 석유 자원을 사용하지 않고 식물, 미생물 기원의 바이오연료를 제조


ㅇ 인공육: 식물 기원의 단백질에 유전자 변형 미생물이 제조한 콩 기원의 헤모글로빈을 섞어 고기의 풍미에 거의 완벽하게 근접시킨 인공 합성고기


3) 양자기술


□ 일본 정부는 20201월에 수립한 양자기술 이노베이션 전략을 통해 기초연구에서 기술 실증, 지식재산권 관리, 인재 육성에 이르기까지 산관학 협력 거점으로서 양자기술 이노베이션 거점을 정비하기 시작함




ㅇ 현재 일본의 양자기술이노베이션 거점은 RIKEN(이화학연구소)을 본부(Head Quarter)8개의 대학연구기관으로 구성



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ㅇ 이 가운데 AIST(산업기술종합연구소)는 양자AI 융합기술 비즈니스 개발 거점, RIKEN(이화학연구소)은 양자컴퓨팅 개발 거점, 도쿄대학-기업연합은 양자컴퓨터 활용 거점, QST(양자과학기술연구개발기구)는 양자기술기반양자생명 분야 개발 거점, NICT(정보통신연구기구)는 양자보안 개발 거점, NIMS(물질재료연구기구)는 양자소재 개발 거점 기능을 수행


□ 일본은 20224월 내각부 CSTI가 책정한 양자 미래 사회 비전에 의거하여, 문부과학성 주도로 양자 관련 기술 연구개발을 추진


ㅇ 연구개발 범주는 아래 표와 같이 양자기술-공통, 양자컴퓨터, 양자계측센싱 등과 기반-양자거점, 인재육성, 국제협력, 경제안전보장으로 구분


ㅇ 이 중 양자컴퓨터(오류내성형, 네트워크형 등)의 연구개발은 주로 문샷형 연구개발제도(목표 6. 경제산업안전보장을 비약적으로 발전시키는 오류내성형 범용 양자컴퓨터 실현)를 통해 수행


ㅇ 혁신적 양자센서에 관한 연구개발은 문부과학성 Q-LEAP(2018년도2029년도) 프로그램을 통해 수행 중임




ㅇ 다만, 양자암호통신에 관한 연구개발은 SIP(양자를 활용한 소사이어티 5.0 실현화 기술)와 총무성의 글로벌 양자암호 통신망 구축을 위한 연구개발(2021년도2025년도) 사업을 통해 진행 중



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□ 20234월 내각부 CSTI양자 미래산업 창출 전략을 수립함


ㅇ 2030년 양자 기술개발 목표를 양자 기술의 이용자 1,000만 명, 생산액 50조 엔, 양자 유니콘 벤처 창출로 책정


ㅇ 양자기술의 실용화산업화 방침과 실행계획을 제시함과 동시에, 양자기술 이노베니션 거점 중 AIST, RIKEN, QST에 대해 기업의 참여와 시장진입에 대한 지원을 강화하고, 도카이국립대학기구에 양자프론티어산업 창출 거점을 신설

 

. 특정 중요기술 개발


□ 20225월에 제정된 일본의 경제안전보장추진법은 특정 중요기술을 첨단기술 중에서도 외부 해당 기술 또는 해당 기술의 연구개발에 활용되는 정보를 부당하게 이용하거나, 외부의 방해 행위에 의해 이것들을 안정적으로 이용할 수 없게 됨으로써 국가 및 국민의 안전을 해치는 사태가 발생할 우려가 있는 것”(법률 제61)으로 규정


ㅇ 특정중요기술 개발 지원은 싱크탱크 신설*K-Program**으로 이원화 형태로 추진 중

* 조사연구를 실시하는 기술 영역, ** 기금을 활용하여 연구개발을 실시하는 기술 영역

 

1) 싱크탱크 신설


□ 정부자금으로 수행되는 과학기술 연구개발 프로그램 중 특정중요기술에 관한 것에 대해 그 자금을 교부하는 장관(‘연구개발 장관’)이 개별 연구개발 프로젝트별로 협의회* 설치를 의무화하고, ‘특정 중요기술 조사 연구기관이라는 싱크탱크를 신설하도록 한 점이 특징

* 협의회 구성원은 연구개발 장관, 관계 행정기관 장, 연구대표자/종사자(대기업, 중소기업, 스타트업 등 민간기업 포함), 특정 중요기술 조사 연구기관 등임


ㅇ 내각부는 조사연구를 실시하는 분야로서 20개 기술 영역을 지정

- 바이오기술, 의료공중위생기술(게놈학 포함), 인공지능기계학습기술, 첨단 컴퓨팅기술, 마이크로 프로세서반도체기술, 데이터과학분석축적운용기술, 첨단 엔지니어링제조기술, 로봇공학, 양자정보과학, 첨단감시측위센서기술, 뇌컴퓨터인터페이스기술, 첨단에너지에너지저장기술, 고도정보통신네트워크기술, 사이버보안 기술 우주 관련 기술, 해양 관련 기술, 운송기술, 극초음속, 화학생물방사성물질 및 핵(CBRN), 첨단재료과학


ㅇ 다만, 협의회 구성 단계에서 기술유출(보호) 문제를 둘러싸고 민간기업의 참여를 원만히 유도하지 못하는가 하면 싱크탱크 설립도 큰 진전이 없는 것으로 보임


ㅇ 20233월 내각부 과학기술이노베이션추진사무국은 안전안심에 관한 싱크탱크 설립 준비 킥오프 회합을 개최하였고 발족에는 23년 소요 예정

 

2) K-Program


□ 내각부는 202112JSTNEDO경제안전보장 중요기술 육성 기금’(5,000억 엔)을 조성한 다음, ‘경제안전보장 중요기술 육성 프로그램’(K-Program)이라는 산관학 연구개발 프로그램을 가동 중


ㅇ K-Program10년 정도의 중장기 시각에서 특정 중요기술의 사회실장(실용화상업화)을 목표로 대략 5년 단위의 연구개발 프로젝트로 구성


ㅇ 다만, K-Program을 통해 정부가 지원하게 될 국가전략기술은 내각부가 경제안전보장 중요기술 육성 프로그램 연구개발 비전이라는 일종의 개발계획을 통해 지정*

* 20229월 내각부는 경제안전보장 중요기술 육성 프로그램 연구개발 비전(1)에서 지정기금을 통해 개발해야 할 27개의 기술을 지정한 데 이어, 20238월에는 2차 연구개발 비전**을 발표 23개의 기술을 추가

** 2차 연구개발 비전은 그간 일본의 국가전략기술에서 등한시되었던 차세대 반도체 재료제조기술과 배터리 기술, 제조혁신기술을 지원 대상으로 함




ㅇ 현재 내각부는 해양, 우주항공, 사이버공간, 바이오, 공통영역(경제안전보장관련 기술) 5개 분야의 50개 기술을 정부의 지원 대상으로 지정한 상태이고, 각 분야별 특정중요기술 유형은 AI 기술, 양자 기술, 로봇공학(무인기), 첨단 센서 기술, 첨단에너지 기술 등 5개 분야로 세분화함


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ㅇ 아래 두 개의 표는 각각 JSTNEDOK-Program 추진 현황을 정리한 것임


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2. 미일 양자 간 과학기술외교


가. 일본의 과학기술외교


 일본의 과학기술외교는 다자 간 외교와 양자 간 외교, ODA를 활용한 개도국과의 공동연구 등 3가지 형태로 대별됨


ㅇ 일본 외무성은 과학기술은 일국의 안전보장과 혁신을 통한 성장, 나아가 민생과 복지를 지탱하는 중요한 요소라는 점을 강조하고 국제협력과 외교에서 과학기술을 활용하는 과학기술외교정책을 주관


ㅇ 角南篤(2017)는 일반론으로서 과학기술외교의 유형을 외교 중의 과학(science in diplomacy)*, 과학을 위한 외교(diplomacy for science)**, 외교를 위한 과학(science for diplomacy)***으로 분류

* 외교정책의 의사결정과정에서 과학기술에 관한 지식을 활용

** 외교를 통해 과학기술 분야에서의 국제협력을 활성화

*** 과학기술 분야에서의 협력이나 연구 네트워크를 활용하여 국가 간 관계를 강화


ㅇ 다자 간 과학기술외교는 UN이나 G7 내에서의 협력을 말하고, 양자 간 외교는 과학기술 협력 협정 체결국과의 협력, ODA를 활용한 개도국과의 공동연구는 2008년 출범한 전 지구적 과제 대응 국제 과학기술 협력 프로그램(SATREPS)*이 대표적

* 일본과 개도국의 연구자가 수행하는 환경에너지, 생물자원, 방재, 감염증 등 전 지구적 과제 해결을 위한 공동연구를 35년간 지원하는 사업으로서 국제협력기구(JICA), 과학기술진흥기구(JST), 일본의료연구개발기구(AMED)가 공동 주관하며, 20235월 현재 34개도국에서 62개 과학기술 프로젝트를 지원 중


ㅇ 일본은 현재 48개국지역과 33개의 과학기술 협정 체결한 상태이고 연평균 10개국과 합동위원회를 개최


□ 일본의 과학기술외교는 외무성이 주관하고 있고, 산하에 외무대신과학기술고문과 과학기술외교추진회의를 두고 있음


ㅇ 외무대신과학기술고문*은 외무장관의 각종 외교정책 기획입안 과정에서 과학기술의 활용 방안 등에 대한 자문 기능을 수행

* 외무성은 20159월 처음으로 기시테루오(岸輝雄) 도쿄대학 명예교수를 외무대신과학기술고문으로 임명하였고, 20213월에는 그 후임으로 마쓰모토요이치로(松本洋一郎) 도쿄이과대학학장이 취임


ㅇ 과학기술외교추진회의는 201512월 당시 기시다 후미오(岸田文雄) 외무장관이 과학기술외교 네트워크 구축의 일환으로서 조직화 됨. 20213월 마쓰모토 외무대신과학기술고문의 취임에 맞춰 새롭게 20명의 전문가로 구성된 회의체를 가동


ㅇ 한편, 20226월 일본 외무성은 해외 주재 일본연구자를 과학기술펠로우로 채용활용. 20238월 현재, 인도대사관, 이스라엘대사관, 스웨덴대사관, 영국대사관, EU대표부, 샌프란시스코총영사관 등 6개 공관이 이 제도를 활용 중

 

. 일 과학기술외교


□ 일본의 미국과의 과학기술외교는 19886월 당시 미국 레이건 대통령과 일본 다케시타 총리가 서명한 일 과학기술 협력 협정이 출발점


ㅇ 본 협정은 1988년 체결 이후 19935년간 자동 연장, 1999년 지식재산권 취급 등 일부 규정 개정과 함께 5년간 연장, 200410년간 자동 연장, 2014410년간 자동 연장을 거쳐 현재에 이름

- 일 양국 간 전반적 과학기술정책 협력, 협력 원칙과 규정, 지식재산권 보호에 관한 포괄적 규정과 예외규정, 연구성과의 공개원칙(국방상 비밀은 미취급, 평화목적에 한정) 3개 정기회합(플랫폼) 설치 등을 핵심 내용으로 함


□ (추진체계) 일 과학기술 협력 협정에 의거한 양국 간 정기 회합(플랫폼)합동고위급위원회, 합동실무급위원회, 합동고급자문협의회 등 3개임


ㅇ 합동고위급위원회(JHLC: Joint High Level Committee)의 의장은 각료급 인사로서 일본 측은 외무성 장관, 미국 측은 국무부 장관임

2019년 제14회 합동고위급위원회 개최 이후 지난 2023523일 제15회 합동고위급위원회 개최


ㅇ 합동실무급위원회(JWLC:Joint Working Level Committee)는 일본 외무성 과학기술협력담당대사, 미국 국무부 차관보 대리가 공동 의장 수행

20167월 제15회 합동실무급위원회 개최 이후 20216월 제16회 합동실무급위원회 개최가 가장 최근임


□ (협력 형태) 공동 및 기타 프로젝트와 프로그램 추진, 과학기술에 관한 정보교환, 공동 R&D 프로젝트 선정 등 다양한 형태의 전문가 회의 개최, R&D 관련 규제정책 등에 관한 정보교환, 과학자, 기술자, 기타 전문가의 상호 방문교환


□ (협력 분야) 일본은 일 과학기술 협력 협정(1988) 체결 이후 1994개최된 합동실무급위원회에서의 합의사항을 바탕으로 아래 7개 분야에서 총 195건의 공동 연구프로젝트를 미국과 수행


ㅇ 생명과학(바이오기술 포함) 분야 총 71, 정보과학기술 분야 1, 자동화 및 프로세스 컨트롤 분야 5, 데이터베이스 공동 개발 1, 글로벌 지구과학 및 환경 분야 81, 첨단소재(초전도체 포함) 분야 26, 기타 10건임. , 협력분야는 향후 협의로 변경 가능

구체적인 프로젝트 주제와 미일 연구기관 리스트는 일본 외무성 웹사이트
(https://www.mofa.go.jp/region/n-america/us/q&a/science/table.html#1.접속일: 2023.12.8.) 참고


3. 최근 국가전략기술 분야에서의 미일 협력


 20211월 바이든 미국 행정부 출범 이후, 미국의 對中 디커플링 정책이 강화되자 일본 정부는 기존의 미국과의 과학기술 협력도 경제안전보장 관점에서 국가전략기술의 공동연구개발을 강조하는 쪽으로 선회


ㅇ 20235월 제15회 미일 과학기술 협력 합동고위급위원회(JHLC)*가 도쿄에서 개최됨

* Joint High-Level Committee. 미국은 백악관 과학기술정책국, 국무부, 국립과학재, 국립표준기술연구소, 해양대기청, 에너지부, 그리고 일본은 내각부, 총무성, 외무성, 문부과학성, 경제산업성이 참여


 상기 합동고위급위원회와 시기를 같이 하여, 일본 문부과학성은 미국 국무부와 교육 분야에서의 협력 각서를 체결하고, 반도체와 양자 기술 분야에서 인재 육성에 합의


ㅇ 일 산학협력에서는 일본 이화학연구소가 양자 기술 분야에서 미국 인텔과 협력 사업을 시작

 

. 일 과학기술외교 합동고급위원회


□ 20235월에 개최된 제15회 미일 과학기술협력 합동고위급위원회(JHLC)에서는 일 양국의 과학기술정책과 전략적인 과학기술이노베이션 협력 영역에 대해 논의


ㅇ 일본은 내각부가 일본의 과학기술정책의 우선사항, 10조엔 규모의 대학펀드 창설, 글로벌스타트업캠퍼스 구상을 소개하고, 문부과학성이 첨단국제공동연구추진사업을 비롯한 일본의 글로벌 연구협력 프로그램을 소개


ㅇ 미국은 백악관 과학기술정책국이 미국 과학기술정책의 우선사항을 소개한 다음 전략적인 과학기술이노베이션 협력 영역과 관련하여 데이터사이언스양자기술AI, 기후변화대응과 과학기술, 바이오테크놀로지첨단의료 및 바이오 모노즈쿠리 등 3대 의제에 대해 논의

- (데이터사이언스양자기술AI) 20234월 내각부 CSTI수립한 양자미래산업창출전략을 비롯한 일본의 전략과 미국의 데이터, 양자, AI시스템, 기계학습에 관한 전략에 대해 양자 간 협력 가능성을 염두에 두면서 의견을 교환

- (기후변화대응과 과학기술) 20234월 내각부 CSTI가 수립한 핵융합이노베이션(Fusion Innovation) 전략에 대해 의견을 교환하고 해양관측과 극지연구에 관한 양국 협력을 지속한다는데 합의

- (바이오테크놀로지첨단의료 및 바이오 모노즈쿠리) 의학생명과학 분야의 공동 연구개발, 생물학적 데이터 공유, 암 문샷(moonshot) 계획, 감염증 연구 협력 등 미일 협력 프로그램에 대해 논의

 

. 반도체양자 기술 분야


□ 20216월에 개최된 미일 과학기술 협력 합동 실무급위원회(JWLC)에서 일본 문부과학성과 미국 에너지부는 양자정보과학(QIS)에 관한 프로젝트 협약(PA)에 서명


ㅇ 본 협약은 20134월 개최된 미일 과학기술 협력 합동 고위급위원회(JHLC)가 서명한 에너지 등 연구개발 협력에 관한 실시협약에 의거하여 작성


ㅇ 20214월 미일 양국 정상은 경제안전보장 협력의 일환으로서 일 경쟁력회복력(CoRe) 파트너십을 체결함과 동시에 일본 문부과학성과 미국 에너지부 양자과학기술 분야에서의 공동연구 및 연구자 교류를 통한 연구기관 간 연계 및 파트너십을 강화하기로 합의한 바 있음


ㅇ 202111월 일본 경제산업성은 미국 상무부와 미일 상무산업 파트너십(JUCIP: Japan-U.S. Commercial and Industrial Partnership)이라는 각료급 회의기구를 설치하였고, 20235월 개최된 제2JUCIP 각료회의에서는 상호 협력분야를 반도체, 수출통제, 디지털경제, 무역투자 등 기존의 4개 분야에서 바이오양자 분야, 태평양도서국과의 협력으로 확대


ㅇ 본 협약이 규정하고 있는 양국 간 협력 분야는 양자통신, 컴퓨팅, 에뮬레이션(emulation), 디바이스, 센서, 파운드리 및 재료 등의 연구개발이고, 협력 내용은 과학자, 엔지니어 및 학생 등 인적교류, 실험기기재료의 제공교환, 장치의 이전, 기술정보의 교환 등임


□ 20235월 일본 문부과학성은 미국 국무부와 교육 분야에서의 협력 각서를 체결하고, 반도체와 양자 기술 분야에서 인재 육성에 합의


ㅇ (반도체 분야) 일본 도호쿠대학, 히로시마 대학, 미국 퍼듀대학, 버지니아공과대학 등 미11개 대학이 미국 마이크론(Micron), 일본 도쿄일렉트론과 미일 반도체 협력 파트너십을 체결*

* 미국 마이크론과 일본 도쿄일렉트론은 향후 5년간 합계 6,000만 달러 이상을 투입하여 첨단 교육커리큘럼 등을 책정할 예정이며 연간 5,000명의 학생이 혜택을 받을 것으로 예상됨. 일본 문부과학성과 미국 국무부는 교육커리큘럼을 평가하여 11개 대학을 선정하였고, 대학 간 교류프로그램도 추진 계획

마이크론히로시마 공장은 일본 내에서 반도체 교육 연구 거점으로서 가장 긴 역사를 지닌 히로시마 국립대학과 협력하여 반도체 인재의 고도화를 도모한다는 계획


ㅇ (양자 기술 분야) 미국 IBM은 시카고대학과 도쿄대학에 향후 10년간 1억 달러(도쿄대학 5,000만 달러) 투자하여 양자 기술을 개발하고 학생연구자 교류, 창업가 교육 등을 추진 계획

구글(Google)도 시카고대학과 도쿄대학에 향후 10년간에 걸쳐 총 최대 5,000만 달러를 투자하여 양자컴퓨터 연구지원과 학생에 대한 커리어 지원 및 창업가 교육을 추진한다는 계획이며, 도쿄대학은 구글, 시카고대학과 양자컴퓨터 공동연구에 관한 파트너십을 체결

 

. 차세대 컴퓨팅 분야


□ 일본 RIKEN20235월 인텔과 차세대컴퓨팅 분야*에서의 공동연구에 합의

* AI, HPC:High Performance Computing, 양자컴퓨터 등


ㅇ 협력 분야는 슈퍼컴퓨터, AI 관련 컴퓨팅 기술 개발, 실리콘 반도체를 이용한 양자컴퓨터 기술 및 양자 시뮬레이션 기술 개발, 인텔의 반도체제조 자회사 IFS(Intel Foundry Services)와 첨단반도체 공동 시범 제작임


ㅇ 특히 첨단반도체의 제조 기술을 보유하지 못하고 있는 RIKENIFS의 시범 제작 환경을 활용하여 최첨단 프로세스에서 칩을 제조한다는 계획


ㅇ 양자컴퓨터의 실용화를 서두르고 있는 RIKEN은 최초의 국산 시범제작기를 개발하고, 슈퍼컴퓨터 후가쿠(富岳)와 연계한다는 방침


ㅇ 20235월 도쿄공업대와 후지쓰는 하가쿠(富岳)를 활용한 생성형 AI2023년 중에 개발할 예정이라고 발표*

* 후가쿠는 생성형 AI의 학습에 적합한 GPU(화상처리반도체)를 탑재하지 않고 있지만 고성능 CPU(중앙연산처리장치)를 많이 탑재하고 있어 AI 개발에서도 성능이 높다는 점을 강조


4. 시사점


 19886월 체결된 일 과학기술 협력 협정은 최근 미중 기술패권 경쟁이 심화되는 가운데, 미국과 일본 간 핵심신흥기술 협력의 토대를 이루고 있음에 주목할 필요가 있음


ㅇ 일 과학기술 협력 협정일 양국 간 전반적 과학기술관계의 정책 프레임워크, 협력활동을 위한 원칙과 규정, 지식소유권 보호에 관한 포괄적 규정과 예외규정, 연구성과의 공개원칙(국방상 비밀은 미취급, 평화목적에 한정), 3개 정기회합 설치(합동고급위원회, 합동실무급위원회, 합동고급자문협의회) 등으로 구성


ㅇ 20235월 개최된 제15일 과학기술 협력 합동고급위원회(JLCM)에서는 일 양국*과학기술정책과 전략적인 과학기술이노베이션 협력 영역에 대해 논의

* 미국 : 백악관 과학기술정책국, 국무부, 국립과학재단, 국립표준기술연구소, 해양대기청, 에너지부. 일본 : 내각부, 총무성, 외무성, 문부과학성, 경제산업성


ㅇ 20235월 일본 문부과학성은 미국 국무부와 교육 분야에서의 협력 각서를 체결하고, 반도체 분야와 양자 분야에서 인재 육성에 합의


□ 일처럼 한일 간에도 핵심신흥기술의 개발 및 보호 협력이 실질적인 성과를 거두기 위해서는 198512월 체결되었다가 중단된 일 과학기술 협력 협정을 개정재개하는 방안 검토 필요


ㅇ 일 과학기술 협력 협정은 당시 2년 한시 협정으로 출발, 2년씩 자동 연장되다가 2009년 한일 과학기술협력위원회 이후 교류가 사실상 단절되었고, 2015년 재개 노력이 있었으나 무산된 바 있음


ㅇ 20233월 한일 정상회담 이후 지금까지 세 차례에 걸쳐 한일 경제안보대화가 개최됨

- 2(’23.6.15.) 대화에서는 협력 의제로서 핵심신흥기술(반도체배터리바이오양자차세대통신 분야의 기술 협력과 인력교류), 공급망 협력 강화 방안(회복력 있는 핵심 광물과 반도체배터리 공급망 구축), 경제적 강압에 대한 공동 대응을 논의함

- 3(’23.11.1.) 대화에서는 반도체배터리핵심광물 등을 포함한 핵심 원자재 공급망 안정, 핵심신흥기술 협력, 기술보호 공조 방안 등에 대해 논의


ㅇ 20236월 과학기술정보통신부는 12년 만에 한일 과학기술 분야 협력 재개에 합의함


□ 일간 핵심신흥기술의 개발 및 보호를 둘러싼 협력을 강화하기 위해서는 일 과학기술 협력 협정과 같은 국가 간 협정(조약)이 가장 효과적이고 지속가능한 정책수단이라 판단됨


ㅇ 핵심신흥기술 협력 관련 한일 협정(가칭) 체결을 통해 (협력 분야) 일 양국이 협력할 수 있는 핵심신흥기술 분야와 기술공조 방안, (협력 형태) 정보 및 자료교환, 공동연구 및 기관 간 연구협력, 과학자기술자 등 전문인력 교류, 각종 회합 등, (협력 기반) 범정부차원의 과학기술외교 플랫폼 구축 등을 갖출 필요가 있음


□ 현재 우리 정부와 일본 정부가 특정하고 있는 핵심신흥기술을 보면, 양국이 협력할 수 있는 기술분야는 반도체, 이차전지, 첨단바이오, 수소, 인공지능(AI), 양자기술 등 폭넓다고 판단됨


ㅇ 우리 정부는 20221012대 국가전략기술을 지정발표하였고, 일본 내각부는 20개 기술 영역을 지정한 상태임


ㅇ 다만, 구체적인 협력 분야는 범정부 차원의 과학기술외교 플랫폼 구축 이후 협력위원회 등에서 전략적으로 선정할 필요가 있음




대외경제정책연구원 김규판 선임연구위원








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