KEIT(산업기술평가관리원)에서는 2016년 연구개발 주요성과 및 2017년 추진계획을 발표했다. 총 17대 분야로서 본지에서는 나노융합/ 디자인/ 미래형 자동차 / 차세대 디스플레이/ 산업융합&웨어러블/ 화학공정/ 기능성섬유/ 세라믹 분야의 내용을 순차적으로 게재할 계획이다.

17대 분야의 내용은 다음과 같다.

1. 지식서비스&플랜트엔지니어링(Knowledge Service & Plant Engineering) 

2. 바이오의약(BioMedicine)   
3. 나노융합(Nano Convergence)  

4. 디자인(Design)     
5. 메디칼 디바이스(Medical Device)   
6. 미래형 자동차(Future Cars)      
7. 지능형 로봇(Intelligent Robot)   
8. 첨단장비(Advanced Manufacturing Equipment) 
9. 조선해양(Shipbuilding & Marine Engineering)  
10. 지능형 반도체(Intelligent Semiconductor)  
11. 차세대 디스플레이(Next-generation Display)  
12. 산업융합&웨어러블(Industry Convergence & Wearable) 
13. 임베디드SW(Embedded S)   
14. 뿌리기술(Ppuri(Root) technology)  
15. 화학공정(Chemical Process)      
16. 기능성섬유(Technical Textile)  
17. 세라믹(Ceramic) 

나노융합(Nano Convergence)

나노융합 분야의 2016년 연구개발 분야 및 주요성과는 산업화 및 미래사회 이슈 해결에 기여할 수 있는 핵심(원천) 나노기술이 있는데 크게 ▲ 제품화 촉진 ▲ 나노 플랫폼 기술 ▲ 미래 이슈 대응으로 나뉘어 볼 수 있다.

(제품화 촉진) 우수 나노기술 연구 성과의 제품화 촉진기술 지원함으로서 제품화에 따른 신시장 창출이 가능한 자동차, 반도체, 첨단공구 등 주력 산업 제품의 고부가가치화 기술을 지원했다.

▲ ''16년 나노융합 제품화 촉진 지원 현황     © TIN 뉴스

(나노 플랫폼) 다수 기업이 활용 가능한 나노융합 플랫폼으로서 나노안전성, 예측설계, 나노 메뉴팩처링 등 솔루션 제공 기술을 지원했다. 

▲ ''16년 나노융합 나노 플랫폼 지원 현황     © TIN 뉴스

(미래 이슈 대응) 다수 기업이 활용 가능한 나노융합 플랫폼으로서 나노안전성, 예측·설계, 나노메뉴팩처링 등 솔루션 제공 기술을 지원했다.

▲ ''16년 나노융합 미래 이슈 대응 지원 현황  © TIN 뉴스

 
주요성과

◆ 나노 형상을 가지는 디스플레이 광학필름 대량 생산 장비 원천기술 개발로서 다양한 모양(line, dot array, motheye 등)의 나노패턴을 광학필름에 연속적으로 구현하는 원통형 나노패턴 장비* 및 나노패턴 필름 생산이 가능하게 됐다. * 폭 1m급 나노패턴 공정장비(나노패턴 선폭 150nm)

 
또한 나노패턴 장비(R2R coster, reverse offset 등), 홀로그램 필름 등이  사업화되어 2012년부터 장비 29억원 매출 발생, 2016년 홀로그램 필름 1억원 매출이 시작됐다.

▲ 나노 형상을 가지는 디스플레이 광학필름 대량 생산 장비 원천기술 개발  © TIN 뉴스

◆ Li 이차전지용 나노소재 설계 시뮬레이션 플랫폼 개발은 이차전지의 신물질 전국소재, 전극/전해질 계면현상, 이차전지 신뢰성 평가 등 계산과학을 통한 효율적 설계 툴 제공하여 미래창조과학부 장관상 수상, 벤처기업 창업(Virtual Lab.)으로 상용화 추진 중이다. 

* 실험대비 90% 정확성을 확보하여, anode/electrolyte/a-SEI/cathod/full cell 등 5개 플랫폼 구축에 적용된다.

▲  Li 이차전지용 나노소재 설계 시뮬레이션 플랫폼 개발   © TIN 뉴스

◆ 반도체 형상 측정을 위한 인라인 3D-AFM(Atomic Force Microscope) 개발하여 3차원 나노 구조물의 물리적 특성, 반도체 특성 그리고 3차원 형상 정밀 측정이 가능하게 됐다. 
* 40nm 이하 나노 구조물 측정, 250회 반복측정의 20% 이상 에러 미발생

* NX Wafer 300nm system 27억원 매출 발생

2017년 연구개발 추진 계획

산업현안 및 주요동향으로는 2000년 시작된 기술개발 중심의 나노정책은 2010년을 전후하여 산업화 기술개발 중심으로 급격히 전환됐다. 각국의 전략은 아래와 같다.

 
(미국) 2020년 이후를 겨냥하여 나노전자, 태양에너지 수집·변환 기술, 건강안전환경 센서 등 핵심부문에 집중 투자(NSI*, 2011~2015)했고, 나노기술개발계획(NNI, 2000~)과 별도로 2011년부터 주요 산업이 될 분야를 선택하여 상용화하는 계획(Nanotechnology Signature Initiative, NSI)을 추진하고 있다.

 
(EU) 차세대 제조업, 에너지 효율 향상, 저탄소에너지 운송 관련 연구개발 및 상용화 추진을 위해 24억유로를 투자(2007~2014)했고, 산업화 촉진을 위하여 나노전자, 나노섬유 등 산업계를 주축으로 하는 나노기술 플랫폼을 지정하여 육성 중이다.

 
(일본) 주력산업인 자동차, 전자 등과 융합한 신산업 창출과 산업경쟁력 강화를 위한 나노·소재분야의 투자를 확대하고 있다.(2014, 1,005억엔)

 
(중국) 제조대국에서 제조 강국으로 전환을 위한 ‘중국제조 2025’을 수립하고, 베이징상하이광저우 등에 나노산업 거점을 구축하고 있다. 

 
(한국) 2011년 착수한 제3기 나노기술종합발전계획(나종발)부터 나노기술 사업화를 주요 목표로 포함하기 시작하였으며, 나노기술 사업화를 전담하는 나노융합2020사업단이 출범(2012)되어 2016년까지 누적 매출 2,278억원을 달성했다.

세계 나노융합산업 시장은 빠르게 성장하여 2021년 5조839억달러 수준에 이를 전망이며, 나노기술은 제조업 혁신을 주도할 주요 수단으로 인식되고 있어 향후 나노기술 사업화에 더욱 강한 드라이브*가 걸릴 전망이다.

독일의 Industry 4.0, 미국의 산업인터넷(Industrial IoT), 중국제조 2025 등에는 나노센서 및 액츄에이터, 나노메뉴팩처링 등이 핵심 요소로 자리 잡고 있다.

주요성과

▲ 주요성과     © TIN 뉴스

나노융합 분야는 중점추진 연구개발 분야로서 기존 제품의 경쟁력을 높이고 새로운 시장 형성이 가능한 유망기술 지원한다는 계획이다.

 
디자인(Design)

디자인 분야의 2016년 연구개발 분야 및 주요성과로는 기술개발 유망 영역에서의 미래 시장·소비자 선행연구를 토대로 혁신제품 컨셉을 도출하고, 이를 토대로 기술개발 과제를 도출하고 디자인융합 접근을 통해 ‘왜, 어떠한 기술이 필요한지(know-why)’를 먼저 검토했다.

▲ 글로벌 트렌드 분석 vs 디자인융합 제품·서비스군     © TIN 뉴스

 
미래생활형 혁신제품 및 서비스 개발의 종류는 ▲ 무선 환경을 고려한 융합제품 디자인 개발 ▲ 사물인터넷(IoT) 기반의 사업기회 발굴 및 제품디자인 개발이 있고, 사회적 가치증진 제품 및 서비스 개발로는 ▲ 1인 생활자의 트렌드를 고려한 생활제품 디자인개발 ▲ 공동 주거지역 공동체 활성화를 위한 커뮤니티 생활제품 디자인개발로 나뉘어진다.

주요성과

글로벌디자인전문기업육성 과제기획은 디자인 혁신을 견인할 수 있는 핵심역량을 보유 한 글로벌 디자인전문기업 육성을 위해 품목지정 (일반형 및 BI 연계형) 후보품목 18개 기획하였고 2017년도 공고대상 품목으로 일반형 6개, BI 연계형 12개 품목을 선정하였으며 품목지정공모는 일반형과 BI연계형* 방식으로 병행 시행했다.

 
2016년 사업부터 BI(Business Idea)연계형 추진방식을 도입하여 디자인전문(활용)기업을 주관으로 하여, 차별화된 新서비스 및 Biz창출을 위한 R&D를 지원함에 있어 1단계는 디자인전문(활용)기업 고유의 사업 아이디어에 대한 비즈니스모델 개발하고 2단계는 비즈니스 모델의 사업화를 위한 R&D 수행으로 구분하여 지원하되 1차년도 1단계에는 과제별로 5000만원을 지원했다.

 
디자인혁신기업개발 자유공모과제는 디자인활용도가 높은 성장 유망 기업을 선정하여 리서 치기반 상품기획, 우수디자인 개발연구, 우수디자인 반영 신규제품 개발 지원은 KIDP와 KEIT에서 후보기업 1차 선정 → KEIT에서 R&D 수행기업 10개 내외를 선정했다.

 
디자인전문기술개발 과제기획은 중소·중견기업의 유망기술·제품 및 비즈니스 아이디어의 사업화를 위해 품목지정(일반형 11개, 디자인바우처형 4개) 후보 품목 기획하는데 2017년도 공고대상 품목으로 일반형 7개, 디자인 바우처 4개 품목 선정하고 품목지정공모는 일반형과 디자인 바우처* 방식으로 병행한다. 품목지정 디자인 바우처 방식은 사업화 단계에서 기업 들이 겪는 디자인 애로를 적기에 해결할 수 있도록 ‘디자인 바우처’를 지급하고 상품화를 즉시 지원했다.

 
권역별로 주관기관(권역소재 비영리기관)을 선정하고 지역산업과 연계한 과제를 중점 지원한다. ▲ 경기·대전·충청·강원권 : 경기·대전·충남·세종·충북·강원 ▲ 전라·제주권 : 광주·전남·전북·제주 ▲ 대구·경북권 : 대구·경북 ▲ 부산·경남권 : 부산·울산·경남

 
※ 권역 내 디자인 전문회사 및 특화산업분야별 기업 참여 필수

차세대디자인핵심기술개발 과제기획은 미래시장 선점을 위한 디자인핵심기술 및 디자인 기초기술 연구개발을 위해 후보품목 5개 기획, 공고대상 3개 품목을 선정하였다.

 
서비스디자인기반제조업신생태계구축 과제기획은 제품을 기반으로 서비스디자인을 융합하여 새로운 비즈니스 영역 발굴·사업화를 위해 후보품목 14개 기획, 공고대상 8개 품목을 선정했다.

 
글로벌전문기술개발사업(소비재산업고도화기술개발) 과제기획은 생활소비재 분야의 제품 고도화, 수출 비즈니스 모델 등 관련 기술 개발을 통해 생활소비재산업의 고도화 및 수출산업화 도모하는데 프리미엄 생활용품분야는 생활산업 주요 품목을 대상으로 제품 가치 및 시장성 제고를 위한 융합형 제품, 수출 비즈니스모델 창출을 위해 후보품목 15개 기획, 공고대상 7개 품목 선정하고 융합얼라이언스분야는 생활산업 융합얼라이언스 분과 운영을 통해 발굴한 융합형 기술개발을 위해 후보품목 10개 기획, 공고대상 4개 품목을 선정했다.

 
이 외에도 PD이슈리포트 기고에서 기술, 시장, 산업, R＆D 지원정책 등에 대한 최신 정보를 핵심보고서 형태로 작성해 제공했다.

 
또 R&D 과제 기획 시 시행되는 특허표준화 관련 동향조사와 동일하게 디자인동향조사를 실시하여 기획의 질을 고도화하였으며 산업핵심기술개발사업의 10개 PD분야별 36개의 디자인 동향조사를 제공했다.

2017년 연구개발 추진계획

산업현안 및 주요동향으로 도시 소비자, 뉴시니어(New Senior), 어번 서바이벌리스트(Urban Survivalist) 등 다양한 형태의 과거와는 다른 가치와 소비행태 소비행태를 보유한 유형의 출현으로 전 산업에서의 스마트화와 디지털화가 가속화, 제품별 디자인 플랫폼에 기반 한 주문변형(Configure to Order) 디자인 수요가 증가됐다. 또 자연과 조화되는 도시인의 삶을 추구하는 도시소비자의 출현은 새로운 건축물, 공간, 신개념 이동수단과 같은 제품·서비스를 요구하게 됐다.

 
자연스럽게 젊은 감성으로 패션화된 일상용품, 문화적 향수를 반영한 제품과 서비스, 하이테크놀로지와 결합된 헬스케어 제품·서비스 등 새로운 가치를 요구한다.

 
디자인기술은 산업전반에 걸쳐 R&D 방향과 내용은 물론 사업화 성과를 결정하는, R&BD의 핵심기술요소로 부각되어 제품외관을 넘어, 시장·소비자 이해를 토대로 기술의 전략적 개발·활용을 통한 기능·성능·품질 극대화 방향을 제시하며 시장·소비자 이해를 토대로 신제품·서비스 아키텍쳐 제안, 요소기술의 개발방향을 제시하는 선행기술로 부각되기 시작했다. 
* 디자인투자효과(디자인 투자 100파운드의 매출확대(225파운드), 이익증대(83파운드))는 생산제조과정 기술투자의 30배 이상 (영국 디자인카운슬, 2007) 
* iphone(Apple)은 ‘스마트폰과 앱스토어’라는 전혀 새로운 제품·서비스 아키텍쳐의 구상과이를 구현하기 위한 새로운 요소기술의 개발 및 기존 요소기술의 개선의 산물

* 필립스는 디자인센터를 통해 미래생활 시나리오를 작성, 향후 삶을 풍족하게 할 제품, 서비스를 제안하고 이를 구현할 수 있는 기술개발을 추진

▲ 디자인산업 글로벌 메가트렌드 vs 디자인기술  © TIN 뉴스

추진전략

주요 연구개발(R&D) 대상 기술과 디자인의 융합을 통한 시장 창조주도적 제품개발 및 사업화를 추구할 수 있도록 전략 수립으로는 사회문화 및 산업기술 트렌드를 종합적으로 반영하여 시장 창조주도적 제품서비스 개발이 가능한 영역에 우선 투자한다.

 
디자인융합 연구개발을 통해 새로운 문제해결(기술적 솔루션)을 통한 시장 창조혁신 가능성이 높은 제품·서비스 영역에 집중하게 되는데 시장, 사용자 관점에서 시장창출 가능성이 높은 새로운 제품·서비스 컨셉트의 개발 및 이를 구현하기 위한 필요 요소기술의 개발 및 통합의 새로운 방식의 집중이다.

 
혁신 제품·서비스 단위의 패키지형 기술개발을 통해 디자인분야와 관련 산업기술을 포괄하는 산업전반의 파급 효과 제고를 추진하게 되며, 개별 요소기술별 기술영역, 기술단계(TRL), 기술수준 등의 평가를 지양, 혁신제품 컨셉트 구현 관점에서 과제의 타당성을 평가한다.

▲ 추진 전략     © TIN 뉴스

추진전략

중점추진연구개발 분야

개별 요소기술 수준 연구개발에서 디자인융합을 통한 NPD(New Pro-duct Development) 관점의 R&D 추진을 위한 과제 발굴이 필요하다.

 
- 중·단기 제품 컨셉 주도의 기술개발 전략 수립(용도에 최적화된 필요 기술, 목표 기술 수준) 및 제품구현

- 중·장기 유망 제품 컨셉트에 기초한 필요 기술의 도출 및 이를 구현하기 위한 원천기술 개발전략의 수립 및 실행

- 사용자·용도 관점에서의 기술의 결합 등과 같은 기보유 기술의 활용 전략의 수립

▲ 개별 요소기술 수준 연구개발에서 디자인융합을 통한 NPD 관점의 R&D 추진을 위한 과제 발굴이 필요 © TIN 뉴스

개별 요소기술 단위의 과제기획에서 탈피, 혁신제품 단위의 과제기획에 기초한 패키지형 기술개발을 추진방법은 개별 기술별 기술영역, 기술단계(TRL), 기술수준 등의 평가를 지양, 혁신제품 컨셉 구현 관점에서 타당성을 평가하고, 기술개발단계(TRL)에 따른 과제구분, 개발 기간·예산 계획 등을 지양, 혁신 컨셉트 제품구현에 필요한 기술과제 패키지 특성에 맞는 지원을 추진한다.

 
디자인융합 연구개발 과제는 실용적 사업화 가능성을 고려하되, 근본적 문제 해결을 통한 혁신가능성을 고려하여 도출하는데, 기존 제품서비스의 단순한 개선이 아닌, 혁신 내지 실질적 변환(transformation)을 목적으로 하는 디자인융합 연구개발 과제를 추진하고, 수요산업의 본질적 변화, 주요 산업기술간 융합 추세 및 소비 트렌드 변화의 대응은 물론 이를 선도주도할 수 있는 연구개발이 필요하다.

 
2017년 디자인-R&D 융합 추진계획은 디자인 연계가 요구되는 18개 사업(내역사업 기준)의 신규 사업을 대상으로 추진되는데 추진목표는  8개 대상사업의  중 약 신규과제 36개 과제, 디자인 분야 활용사업비(과제별 디자인 분야 연계사업비)는 약 36억원 이상으로 추진하고, 최종 연계과제는 당해연도 사업비의 10%이상을 디자인 분야 사업비로 활용토록 권고예정이다.

▲  그림. 패키지형 디자인융합 연구개발사업 © TIN 뉴스

* 산업핵심기술개발사업의 4개 사업은 10개 과제를 대상으로 디자인연계를 기 실시하여 공고 중 
* 소비재산업고도화기술개발사업은 11개 과제를 대상으로 디자인연계를 기 실시하여 공고 중

* 자료출처 : tinnews 바로가기