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2016년 1월 11일 제101호

미래기술

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뉴스레터 관련 문의처 | 창의미래연구소 뉴스레터 발간위원회 김기영 실장(미래기술연구부 T. 042-860-4882)

창의미래

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1 기초·원천 연구의 개념

2 기초·원천 연구 수행을 위한 R&D 발굴 프로세스 동향

국가 예산으로 이루어지는 R&D 사업의 성공률은 100%에 이르지만, 실제
사업화로 이어진 비율은 미국의 3분에 1에도 미치지 못하고 있다. 따라서,
국가 R&D의 질적 수준을 높이기 위한 해결 방안의 일환으로 정부에서는
정부출연연구소가 기초·원천 연구에 집중 투자하도록 임무를 재정립하고
있다. 이를 위해서는 먼저 기초·원천연구의 개념을 정립하는 것이 필요하다.
기초·원천연구는 두 가지 분류 체계가 혼재되어 있는 명칭으로 기초연구는
연구개발 단계에 따른 분류 체계, 원천 연구는 기술유형에 따른 분류 체계
에서 비롯되었다. 연구개발 단계에 따른 분류 체계는 비교적 개념이 잘
정의되어 있으며, 가장 많이 사용되는 OECD의 연구개발 단계는 다음과 같다.

● 기초연구: 특정한 응용 또는 용도를 고려하지 않고 현상이나 관찰되는 사실에

대한 새로운 지식을 획득하기 위해 주로 수행되는 실험적이거나 이론적인 활동

● 응용연구: 새로운 지식을 획득하기 위해 착수되는 독창적 탐구 활동, 주로

특정의 실제적인 목표와 목적을 지향

● 개발: 새로운 물질, 제품이나 기구를 생산하고 새로운 공정, 체계 및 서비스를

구축하거나, 이미 생산되거나 구축한 것을 상당히 개선하기 위해 연구나
실제적인 경험으로부터 얻은 현존 지식을 기술하는 체계적인 작업.

원천연구는 기술 유형에 따라 분류되는 원천기술을 개발하기 위한 연구
활동을 의미하며, 우리나라에서만 사용하는 개념이다. ‘09년 국가과학기술
위원회에서는 원천 기술의 개념을 다음과 같이 정의하고 있다.

● 원천기술: 제품이나 서비스를 개발하는 데 필수 불가결한 독창적인 기술로서

지속적으로 부가가치를 창출하고 다양한 기술 분야에 응용이 가능한 기술

원천기술은 제품이나 서비스를 구성하는 필수적인 요소로 연구개발 전 과정
에서 개발될 수 있기 때문에 원천연구는 연구개발 단계와 아래 그림과 같은
관계를 가진다.

ETRI는 ’15년 기초 연구와 원천 연구에 대한 정의를 기반으로 기초·원천
연구에 대한 개념을 정리하고 연구개발 사업의 성격을 분류하기 위한 시도를
하고 있다.

EU Horizon 2020

EU는 세계 금융위기로 초래된 저성장 경제와 실업률 증가 등을 해결하기

위해 신성장동력 정책인 Horizon 2020을 통해 2014년부터 2020년까지 총 약

800억 유로를 투자하고, 혁신적인 연구 결과를 시장에 신속히 반영하여 세계

최초 상용화를 목표로 하고 있다. 이를 수행하기 위하여 3대 우선 과제로써

‘우수과학 경쟁력 강화’, ‘산업 리더쉽 강화’, ‘사회적 과제 해결’을 선정하였다.

‘우수과학 경쟁력 강화’ 과제는 세계 최고 수준의 기초 과학 기술 확보와

잠재력 높은 미래 유망 기술 개발 및 우수 과학 인재 양성을 위한 지원 확대

등을 세부 내용으로 하고 있으며 세부 전략 분야로 유럽 연구 이사회, 미래

유망 기술, 마리퀴리 사업, 연구 인프라가 있다. 이 세부 전략 분야 중에서

유럽 연구 이사회 활동에 가장 많은 약 132억 유로의 예산이 배정된 것으로

보아 세계적 수준의 프론티어 연구와 기초 과학기술 연구 수행을 관장하는

기관의 역할을 매우 중요하게 보고 있는 것을 알 수 있다.

유럽 연구 이사회는 오직 과학적 우수성에만 근거해서 연구를 선정하고

중요도가 높은 연구에 중장기적 재정을 지원하여 유럽이 해당 연구 분야에서

선두적인 지위를 유지할 수 있도록 한다. 그리고 우수 연구자 지원 외에도

신진 연구자들을 장려하기 위한 다양한 제도를 운영하여 이들이 초기부터

연구 자율성을 확보하고 잠재력이 최대한 발현될 수 있도록 도모하고 있다.

미국 DARPA

국방고등연구기획청(Defense Advanced Research Projects Agency,
DARPA)은 1958년에 설립된 미 국방부 산하 기관으로서 기초적인 발견과
이의 군사적 이용 사이의 GAP을 메울 수 있는, 획기적이고 효과적인 연구의
지원을 목적으로 한다.

Excellent Science

(24.4 B €)

European Research

Council

(13.1 B €)

Access to Risk Finance

(2.9 B €)

Health

(7.5 B €)

Food

(3.9 B €)

Energy

(6 B €)

Transport

(6.3 B €)

Climate

(3 B €)

Inclusive Societies

(1.3 B €)

Security

(1.3 B €)

Innovation in SMEs

(0.6 B €)

LEIT=Leadership in

enabling and industrial

technologies

•

ICT

•

Nano, new materials

•

Biotechnology

•

Space

(13.5 B €)

Future and Emerging

Technologies

(2.7 B €)

Marie Sklodowska-Curie

Actions

(6.1 B €)

Research Infrastructures

(2.5 B €)

Industrial Leadership

(17 B €)

Societal Challenges

(29.7 B €)

출처: 권욱현, “연구개발 개념 재정립”, 2010

<연구개발 단계와 원천연구 관계>

기초연구

개발

응용연구

원천연구

DARPA의 기초·원천 기술들은 대부분 군사용이라는 임무지향형 연구라는
특징을 가지며, DARPA-hard Niche 영역에 속하는 과제가 주요 연구대상이
된다. DARPA-hard Niche 영역은 국가전략 또는 산업경쟁력 차원에서 아주
중요하지만 개발 실패의 위험성도 커서, 대학, 기업 등 민간 연구조직에서
다루기 힘든 분야를 의미한다.

● High risk and high pay-off : 성공할 경우 획기적인 수혜를 기대할 수

있지만 기술적인 실패의 위험도 큰 연구

● Innovative Idea: 단순한 공정의 혁신이 아니라 근본적으로 개념의 변화를

불러올 수 있는 발상이 필요한 연구

● Bridging the Gap between fundamental research and short-term use:

장기적 연구가 필요한 기초 연구와 짧은 시일 내에 발생할 수 있는 수요 사이의

격차를 줄일 수 있는 기술

DARPA의 기초·원천 기술 개발 과정은 위의 그림과 같이 크게 사전단계와
3단계에 걸친 실행단계로 구성된다. 사전단계는 연구 주제 선정 및 발굴

단계로서 Top down 방식으로 진행되며, 프로그램 매니저가 군과 국방부의
요구사항을 조사하여 자체적으로 연구 주제를 발굴하고 선정한다. 1단계에
서는 선정된 연구 주제에 대하여 담당 프로그램 매니저가 과제 해결을 위한
구체적인 아이디어를 연구자, 전문가 커뮤니티에서 Bottom up 방식으로
발굴하고 기술적 가능성을 분석하여 최대 1년 동안 수행한다. 2단계는 프로토
타입 개발을 위한 시험 프로젝트를 수행한다. 이를 위하여 과제 제안 및
선정 과정을 거친 후, 2년 동안 프로토타입 개발을 수행하는 단기 프로젝트를
진행하며, 실제 이 과정에서 핵심 기술의 개발과 핵심 IPR 확보가 이루어진다.
3단계는 2단계 프로젝트 평가 결과에 따라 핵심 기술의 경우에는 미 국방부
개발 프로젝트로 추가적인 기술 개발이 진행되거나 상용화 단계로 진행한다.

일본 NEDO

신(新)에너지 및 산업기술개발기구(New Energy and Industrial
Technology Development Organization, NEDO)는 산업기술과 에너지
분야 R&D 촉진 및 평가기관으로 민간 기업이 수행하기 곤란한 중장기적이고
위험부담이 큰 연구개발 프로젝트를 주관한다.
NEDO에서는 원천기술을 발굴하기 위하여 2014년 일본에서 처음으로 기술
전략을 연구하는 TSC(Technology Strategy Center)를 설립하였다. TSC에서는
국내외 에너지, 환경, 산업 기술 분야의 동향 분석을 통하여 원천 기술을
발굴하는 체계를 정의하고 있다. 1단계에서는 사회적인 이슈나 수요로부터
사회 문제를 정의하고, 2단계에서는 핵심 도전 문제를 선정하게 된다. 이후
3단계에서는 도전 문제의 기술 분야를 선정하고, 기존 로드맵의 기술들과
비교 분석하는 4단계를 거친다. 5단계에서는 도전 기술, 수행 기간, 목표 등을
설정하고, 경쟁을 통하여 기술 개발을 수행하는 주체를 선정하게 된다.
6단계에서는 해당 연구 분야와 관련된 산업계의 기술 수준을 다시 분석하여
기술의 포지션에 대한 검증을 수행하게 된다.

2016년 1월 11일 제101호

미래기술

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▶▶ https://www.etri.re.kr/kor/bbs/list.etri?b_board_id=ETRI18

기초연구는 새로운 과학적 지식을 획득하기 위한 연구개발 단계 중 첫 번째
과정이며, 원천연구는 연구목적을 가지고 Impact있는 R&D 성과를 제공할
수 있는 유형으로 분류되어야 한다. 이와 같은 개념의 연장선상에서 정부출
연연구소는 R&D 방향을 재정립할 필요가 있다.
현재 연구개발 프로세스에서는 기초·원천 연구 분야를 연구자의 주관에
의존하여 구분하고 있으며 객관적인 검증 절차가 존재하지 않는다. 향후에는
기초·원천 연구 분야를 객관적으로 분류할 수 있는 기준을 수립하고 분류
단계를 연구개발 프로세스에 통합하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 기초·

원천 연구의 기술적 특성에 부합하는 정량적 측정이 가능한 기준지표의
개발이 필요하며, 개발된 정량적인 기준지표는 연구 분야에 대하여 해당
특성의 정량적 측정 및 비교 분석이 가능하여야 한다.
ETRI에서는 2015년부터 기초·원천 연구 임무 수행을 위하여 기초·원천
연구 분야를 구분하기 위한 정량적인 기준지표를 개발하고 연구개발 프로세스에
통합하기 위한 시도를 하고 있다. 이와 더불어 국가 차원에서도 기초·원천
연구에 대한 명확한 개념정립과 이를 발굴하기 위한 연구개발 프로세스
수립을 위한 노력이 필요하다.

3 시사점

<DARPA-hard Niche>

Innovative

Idea

DARPA-hard

Niche

High Risk

High Pay-off

Bridging the Gap

between

Fundamental Research

and

Short-term Use

STEP 1: Identification of social issues

STEP 2: Identification of important social issues

STEP 3: Identification of technology

areas

STEP 5: Position analysis to refine

areas

STEP 4: Comparison analysis

Prioritization of technology areas

Cross-check technologies from

existing roadmaps

Discovery of technology gaps

STEP 5: Project target

Improvement of industrial technology

Technologies

Achievement due

Numerical goals

Societal problems and desires

Social and

Gov’t Needs

Federal

Investment

Tax Revenue

Government

Investment

Feasibility
Research

R&D

Invest-

ment

Research

towards

Prototype

Development

for Commercial

Market

PHASE Ⅰ

PHASE Ⅱ

PHASE Ⅲ

Private Sector

investment