[e테크]지능물질(Smart Materials)-상용화 추이

지능물질(smart materials)의 상용화 추이는 일반제약, 수요요인, 상승효과 기술, 경쟁기술, 필요자원, 규제요소 등으로 나누어 검토해 볼 수 있다.

　

　◇일반제약=지능물질도 대부분의 새로운 물질과 마찬가지로 채용하는 데 여러 가지 걸림돌이 있다. 게다가 지능물질은 개념적으로 구조적 물질이나 기존 기계와 매우 다르기 때문에 채용하려면 더 복잡한 문제가 생긴다. 일부 전문가들은 새로운 물질의 채용 장애요소를 개발자와 사용자 사이의 불충분한 의사교환, 양산시설 설치의 어려움, 높은 초기 가격, 유연성 없는 기준과 표준 등 네 부류로 구분하고 있다.

　수많은 사용자들은 지능물질에 대해 잘 알지 못하고 있으며 도입과정을 통해 약간의 지식을 얻을 뿐이다. 사용자들은 지능물질과 그 응용제품의 이점을 평가, 사용하는 방법 등을 배우는 한편 그 물질과 관련업체에 대한 신뢰감을 가져야 한다. 또한 공급업체도 잠재고객의 수요와 관심을 파악하면서 아주 새로운 사업기회를 확인하게 하는데 필요한 기본 책임을 져야 한다. 기존의 시장수요를 확인하기는 쉬운 일이지만 시장수요에만 의존해 자동적으로 매출이 증가할 것으로 기대하기는 어려울 것으로 보인다. 시장성장을 꾀하려면 어떤 획기적인 기술을 새로 개발하기보다는 체계적인 판매 인프라를 구축하고 상용화 기술을 향상시키는 데 더 주력하는 것이 효과적일 것이다.

　대부분의 응용제품은 지능물질의 특성을 충분히 활용하지 못하고 있으며 그렇게 하려면 디자인을 바꿔야 한다. 그러나 압전물질을 제외하면 지능물질에 대해 잘 아는 디자이너나 엔지니어가 그리 많지 않은 실정이다. 이것도 지능물질의 채용을 지연시키는 하나의 요인이 되고 있다. 지능물질의 사용자들이 응용제품을 개발하는 데 상당한 역할을 하기 전까지는 지능물질 공급업체들이 제품 및 응용제품을 모두 개발하는 데 자원을 집중해야 할 것이다.

　보수적인 사용자들은 지능물질이 오랫동안 익숙해진 기술과 너무 다르기 때문에 이의 사용을 주저할 것이다. 지능물질은 기존 기계시스템과 비교할 때 주변환경이나 제어시스템과의 상호작용이 명확히 드러나지 않고 예측하기가 어렵다. 또 소프트웨어와 하드웨어의 구분을 흐리게 한다. 이러한 특성은 규제기준이나 표준제정의 필요성을 낳게 해 결국 새로운 물질의 도입을 지연시키거나 복잡하게 만드는 결과를 가져온다. 더구나 어떤 지능물질과 응용제품은 기준을 설정한 기술과 너무나 다르기 때문에 그 기준을 충족시킬 수 없는 경우도 있다.

　또한 지능물질은 판매량이 적고 비싼 원료를 사용하거나 제조과정이 복잡해 가격이 높다. 여기에 디자인 비용이 더 추가된다. 지능물질의 응용제품은 이 물질을 소량 사용하기 때문에 당분간 생산단가를 끌어내리기가 어려울 것이다. 일부 개발자들이 대체물질을 발굴하고 있으나 이것들은 원래의 물질보다 기능이 떨어지기 때문에 소비자들이 그런 제품은 사용하지 않을 것으로 보인다.

　◇수요요인=지능물질에 대한 수요는 주로 주요 산업 발전추세와 관련업계의 새로운 기술개발 노력에 의해 촉발된다. 이 물질의 성장에 영향을 미치는 추세는 전자제어시스템의 확산 및 기술향상, 부품에 새로운 기능을 부여해야 하는 필요성의 대두, 제품의 기능을 향상시키면서 부피를 계속 줄여나가려는 노력, 생산단가를 낮추는 한편 신뢰성은 높이기 위한 시스템 단순화 필요성 등이다. 실제로 일부 산업분야에서는 제품의 성능을 높이고 디자인과 생산과정을 단순화, 제품의 단가를 낮춰야 할 필요성을 절감하고 있다. 또 의료분야에서도 침습성을 최소화하는 치료방식이 확산됨에 따라 지능물질의 사용이 확대되고 있다. 이밖에 스포츠용구, 자동차 등 분야에서의 채용이 확대될 것으로 예상된다.

　◇상승효과 기술=일반적으로 지능물질과 상승효과를 일으키는 기술은 별로 많지 않다. 전자제어기술, 신호처리기술, 고체형 센서, 광학기술, 마이크로 전자기계시스템(MEMS:Micro-Electro Mechanical System) 등은 상승효과를 가져오는 기술인 동시에 경쟁관계에 있기도 하다. 지능구조물 및 지능복합물도 지능물질과 상승효과 관계를 가지고 있다.

　몇 가지 지능물질 응용제품에 대해 영향을 미치는 기술은 많이 있다. 휴대형 전자제품, 의료기기, 첨단로봇, 가상현실 관련기술이 그러한 것이다. 특히 의료기기 분야에서는 진찰장비, 의약품, 일반 생의약기술이 발달하면 영상처리, 치료 등의 부문에서 지능물질에 대한 수요가 늘어날 것으로 보인다. 건전지, 평판디스플레이 및 기타 전자부품 기술의 발달도 지능물질이 사용된 휴대형 전자제품의 수요를 증가시키는 요인이 될 것이다. 또 일부 지능물질은 박막전극기술의 발달에 영향을 받는다.

　◇경쟁기술=광범위한 기계부품, 광기술, 센서 등이 지능물질의 경쟁기술이다. 이들 기존 기계부품이나 디바이스는 성숙된 기술, 검증된 성능, 풍부한 전문기술, 다수의 공급업체, 충분한 투자자금 등을 바탕으로 하고 있다는 점에서 지능물질과의 경쟁에서 매우 유리한 입지를 갖고 있다. 지능물질의 직접적인 경쟁기술은 두개의 금속선으로 이뤄진 제품과 같이 극히 단순한 것에서부터 마이크로 전자기계 제품이나 레이저, 광기술과 같은 첨단기술에 이르기까지 광범위하다. 또 하나의 중요한 경쟁상대인 센서도 다양한 제품이 이미 시장에 많이 나와 있다.

　◇필요자원=지능물질에 있어서는 일반적으로 기술적인 문제보다는 시장(자원공급)문제가 더 크게 작용한다. 관련제품 개발업체들은 자원이 제한된 상황에서 잠재소비자에게 잘 알려지지 않았고 검증되지도 않았으며 불가사의하고 값이 비싼 제품을 설명해야 하는 부담을 안고 있다. 더구나 관련업체들은 시장성이 있는 제품을 개발하기 위해서는 몇개의 업체와 거래해야 하는데 이런 일을 효과적으로 처리하려면 어느 정도의 대화기술, 기회를 포착하는 능력 등도 있어야 한다. 가장 성숙된 지능물질 부문인 압전물질은 필요한 자원과 사업 인프라가 충분히 있다. 자기액체와 형상기억합금의 경우도 일부 제품을 위한 사업 인프라 기반이 든든한 시장이 있으나 다른 지능물질은 시장이 매우 약하다. 지능물질 제품관련 업체들은 대부분 중소기업이기 때문에 마케팅 기능이 약해 장기적인 마케팅 전략을 세우거나 이를 지속적으로 추진할 여력이 없다.

　◇규제요소=정부의 예산 및 정책, 규정, 군대 및 우주항공 부문의 구매관행 등이 지능물질 시장에 영향을 미친다. 지난 몇년 동안 일어난 중요한 추세는 자유시장에 대한 규제완화와 통신, 전력, 교통 등 공공부문의 민영화다. 이처럼 국영기업이 민영화하면 경쟁력을 높이기 위해 비용절감 조치가 따르게 마련이다. 경쟁력을 높이기 위해 새로운 기술도 개발하지만 그 보다는 더 빠른 기간안에 투자를 회수하려는 경우가 많다. 또 의료기술 분야에서도 비용절감에 대한 관심이 높으나 의사들이 새로운 기술을 평가하고 배울 시간적 여유가 없다는 것이 문제다.

　세계 각국의 군사 및 우주항공분야 예산이 감소된 것은 지능물질 시장에 지대한 영향을 준다. 그러나 정부는 첨단기술 개발에 역점을 두고 있다. 정부의 연구개발(R&D)예산은 일부 지능물질 부문에 있어 중요하다. 또 정부 연구기관들은 중소기업의 연구활동을 지원할 수 있다. 규정과 기술기준이 새로운 기술의 채용을 필요로 하게 된다. 그리고 정부가 중소기업에 대해 새로운 사업을 추진하는 데 혜택을 주어야 할 것이다.