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[기고]대한민국의 새로운 혁신을 이끄는 나노기술

발행일2017.07.12 14:59
Photo Image<이진규 미래창조과학부 차관>

지난해 세간의 관심을 끈 대결은 인공지능(AI)으로 대표되는 알파고와 이세돌 프로기사의 바둑 대국이었다. 이 대결로 사람들의 AI 관심도가 높아졌다. 이와 함께 4차 산업혁명 관심도도 확대됐다.

Photo Image<ⓒ게티이미지뱅크>

60년이 넘은 AI 기술은 최근 몇 년 사이 급격한 발전 양상을 보이고 있다. 이는 정보의 디지털화로 축적된 방대한 양의 데이터와 이를 처리할 수 있는 컴퓨팅 능력 향상에 기반을 둔다. AI 로봇 이야기를 그려 낸 영화 'AI'가 개봉된 2001년 당시만 해도 컴퓨터 핵심 부품인 반도체 칩의 최소 선폭은 성인 머리카락 굵기의 1000분의 1 정도인 100나노미터(㎚)보다 조금 컸다. 이렇게 만들어진 반도체 칩은 메모리의 경우 디지털 음원 10개 정도를 저장할 수 있는 수준이었다. 당시 과학 기술자들은 반도체 선폭이 100㎚보다 작아지게 되면 고전 물리학 법칙이 적용되지 못하기 때문에 기존의 소재나 방식으로 반도체 칩을 더 이상 만들 수 없게 될 것이라고 예견했다. 이것이 나노기술(NT) 관심을 불러일으킨 계기가 됐다. 우리나라도 이런 문제의식에서 출발해 2001년에 NT 종합 발전 계획을 수립하고 NT 육성 정책을 지속 펼쳐 나갔다. 그 결과 우리나라 NT 수준은 급격히 성장했으며, 세계 상위권 수준의 기술력을 보유하게 됐다.

메모리 반도체 분야의 기술력은 세계를 선도하는 수준이다. AI와 함께 빅데이터, 사물인터넷(IoT), 3D 프린팅과 같은 기술이 기존 생산 및 소비 방식에 일대 변혁을 일으켰다. 새로운 4차 산업혁명 시대가 도래할 것이라는 논의가 활발하게 이뤄졌다.

Photo Image<게티이미지>

이에 앞서 AI 예에서 보인 바와 같이 NT는 이러한 4차 산업혁명에서 핵심인 기술 혁신을 근간으로 한다. 알파고는 최근 중국 커제와의 대결에서 AI 전용 칩을 적용, 4개의 다차원처리장치(TPU)를 탑재한 싱글머신으로 발전했다. 그럼에도 에너지 소모량 측면에서는 이세돌이나 커제에 비해 알파고는 여전히 엄청나게 많은 에너지를 사용한다.

궁극으로 전문가들은 NT를 활용해 낮은 에너지로 구동하는 새로운 소자를 개발해야만 진정한 AI 시대를 열 수 있을 것으로 예측한다.

NT는 경제 측면에서도 중요하지만 동시에 우리가 직면한 여러 사회 문제를 해결, 국민들의 삶에 기여할 수 있을 것으로도 기대된다.

나노 입자를 사용한 조영 기술은 암 조기 진단에 기여한다. 수돗물을 정화하거나 실내 미세먼지를 제거하기 위한 나노 기공 필터를 장착한 정수기나 공기청정기는 가정에서 없어서는 안 되는 장치가 된 지 오래다. 화장품, 자전거, TV, 기능성 의류 등 일상생활 제품에도 NT가 적용돼 생활의 가치를 배가시킨다.

15년 전에는 기술상 단지 '보이지 않는 것'을 연구하는 과학 영역으로 여겨지던 나노가 이제는 국민에게 가까이 다가가 '보이는 이익'을 가져다주는 개념으로 변화했다.

올해로 15주년을 맞이하는 '나노코리아'는 세계 23개국에서 1만여명의 참여로 이뤄지는 세계 규모의 나노 행사다. 우리나라 NT 역사와 함께 시작하고 성장했다.

이번 나노코리아에서는 대한민국 NT의 과거, 현재, 미래를 살펴볼 수 있다. 나노융합 산업의 새로운 아이디어를 만날 수 있는 기회를 제공할 것이다.

정부는 4차 산업혁명 시대에 대비, 병목 기술을 해결하고 신기술 수요에 대응할 수 있는 NT 분야의 투자를 통해 고용 창출과 경제 성장을 동시에 견인하고 있다. 미세먼지, 환경오염 등 문제 해결을 통한 국민 삶의 질 향상을 위해 적극 노력할 것이다. 이와 더불어 나노 융합 산업의 확산 및 양질의 일자리 창출을 위해 산업계, 학계 모두의 노력이 필요하다.

이진규 미래창조과학부 차관 jglee1098@korea.kr


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