필수정보

대한민국이 직면한 인구와 기후위기 그리고 기술패권시대를 맞은 글로벌 경쟁의 격랑 속에서 내일의 생존과 지속 가능한 번영을 걱정하는 많은 분들과 뜻을 모아 사단법인 인구와기후그리고내일(PACT)이 출범한 지 1년이 되었다. PACT는 ‘인구’, ‘기후’, ‘과학기술’ 세 가지 주제와 관련하여 최고의 전문가들이 함께 정책대안을 연구, 개발하고 입법과 정책에 반영하는 비영리 최고 권위의 민간 싱크탱크를 지향해 나갈 것임을 선언하였다. 창립 이후 인구와 기후 그리고 과학기술의 미래 대응과 전략에 대한 8차례의 라운드테이블과 3차례의 포럼을 통하여 전문가들의 열띤 토론이 진행되었다. 이러한 결과를 토대로 31인의 전문가들이 PACT 창립 1주년에 맞춰 세 가지 주제에 관한 책자를 발간하기로 하고 지난 반년간의 집필 과정을 거쳐 드디어 세 권의 책을 동시에 발간하게 되었다.

발간사_2
프롤로그_6

1 과학기술 강국 도약을 위한 글로벌 선도 전략17

1-1 기술패권시대 도래_신성철18
1-2 글로벌 공급망 대응_신성철23
1-3 초격차 기술개발 방안_신성철26
1-4 세계 선도연구 창출_신성철32
1-5 과학기술 싱크탱크 육성_신성철38

2 반도체 산업의 글로벌 경쟁력 제고45

2-1 인공지능과 AI 반도체_김정호46
2-2 AI 반도체의 정의_김정호52
2-3 엔비디아의 독주와 대응_김정호57
2-4 HBM_김정호62
2-5 AI 반도체 발전 전략_김정호67
2-6 AI 인재의 조건_김정호70
2-7 반도체 소부장 분야 신기술_이우영74
2-8 소부장 분야 기술자립_이우영79

3 안전한 원자력 에너지 확보 방안85

3-1 SMR 선도_황일순86
3-2 사용후핵연료의 재활용_김소영93
3-3 고준위방폐장 확보 방안_김소영98

4 초지능 인공지능 기술 선도와 규제 대응105

4-1 AI 기술 글로벌 선도 전략_류석영106
4-2 한국형 범용 통합 AI 시스템_류석영111
4-3 AI에 대한 포괄적 법적 규제_김병필114
4-4 인공지능과 인간의 공존 방안_김병필121

5 친환경 미래 모빌리티 혁신 129

5-1 모빌리티 친환경 기술_배충식130
5-2 자율주행 등 안전 기술_배충식138
5-3 미래 모빌리티 인프라_배충식145
5-4 미래 모빌리티 대응 정책_배충식150

6 대한민국의 양자과학기술 퀀텀점프157

6-1 양자과학기술·산업 발전_김재완158
6-2 양자 인재 확보_조용훈168
6-3 양자 과학기술 교육_조용훈175

7 한국형 녹색기술·정책 포트폴리오181

7-1 산업 발전을 위한 녹색 기술_배충식182
7-2 녹색기술 정책 포트폴리오_배충식187
7-3 전기차 대중화와 원자력 발전_배충식195
7-4 경제성장과 녹색기술_배충식200

8 초고령화 시대 건강 사회를 위한 첨단 바이오 전략207

8-1 100세 시대 의료·공학기술_박형순208
8-2 뇌연구 동향과 발전 방향_문제일215
8-3 뇌연구 선도전략_문제일219
8-4 첨단바이오 연구·산업_문제일227
8-5 백신개발 선도전략_문제일233

9 21세기 뉴스페이스 시대 국가 우주개발 전략243

9-1 우주개발 현황_백홍열244
9-2 우주기술 투자_백홍열252
9-3 우주개발 추진 전략_백홍열257
9-4 우주항공 정책 방향_백홍열263
9-5 우주기술 산학협력과 인력양성_윤군진269

10 안보와 수출을 담보하는 K-방산 고도화277

10-1 국방과학기술 경쟁력_백홍열278
10-2 방산기술 혁신_백홍열283
10-3 방산기술 고도화와 대북전략_백홍열292
10-4 K-방산 수출전략_백홍열297

11 인구절벽 시대 과학기술인재 확보·육성303

11-1 과학기술 고급인력 확보_이긍원304
11-2 과학문해력 제고_이긍원309
11-3 우수 과기 인재 확보_조용훈315
11-4 글로벌 우수인재 유치_조용훈320

12 지역균형과 통일을 대비한 과학기술327

12-1 지역 과기생태계 조성_이긍원328
12-2 디지털 기술 사회와 지역 균형 발전_정태옥334
12-3 북한의 과학기술_김소영340
12-4 통일 대비 과기협력_김소영345

에필로그_350

발간사 PREFACE

위기의 대한민국, 기회와 희망의 대한민국으로

대한민국이 직면한 인구와 기후위기 그리고 기술패권시대를 맞은 글로벌 경쟁의 격랑 속에서 내일의 생존과 지속 가능한 번영을 걱정하는 많은 분들과 뜻을 모아 사단법인 인구와기후그리고내일(PACT)이 출범한 지 1년이 되었습니다. PACT는 ‘인구’, ‘기후’, ‘과학기술’ 세 가지 주제와 관련하여 최고의 전문가들이 함께 정책대안을 연구, 개발하고 입법과 정책에 반영하는 비영리 최고 권위의 민간 싱크탱크를 지향해 나갈 것임을 선언하였습니다.

창립 이후 인구와 기후 그리고 과학기술의 미래 대응과 전략에 대한 8차례의 라운드테이블과 3차례의 포럼을 통하여 전문가들의 열띤 토론이 진행되었습니다. 이러한 결과를 토대로 31인의 전문가들이 PACT 창립 1주년에 맞춰 세 가지 주제에 관한 책자를 발간하기로 하고 지난 반년간의 집필 과정을 거쳐 드디어 세 권의 책을 동시에 발간하게 되었습니다.

책의 부제에서 알 수 있듯이 이사장인 제가 주제별 화두를 질문의 형태로 분야별 전문가에게 제시하였습니다. 인구 분야 9명, 기후 분야 7명, 과학기술 분야 16명의 전문가들이 다양한 주제들에 대하여 독자 누구나 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 답을 내주었습니다.

미국에서는 전문가들로 구성된 헤리티지 재단과 같은 싱크탱크가 활발하게 입법, 정부 정책 과정에 참여하여 입법과 정책의 전문성과 타당성을 높이고 있습니다. 반면에 우리나라는 몇몇 국책 연구기관들을 제외하고는 비영리 민간법인의 형태로 제대로 된 싱크탱크를 찾기 어려운 안타까운 현실입니다. PACT는 이번 출간을 시작으로 입법, 정책 지향의 연구 성과물을 주기적으로 출간하여 우리 사회에 닥치는 여러 위기와 과제에 대한 진단과 해법을 제시해 나가고자 합니다.

세 가지 주제는 그 내용을 달리하지만 하나같이 대한민국의 오늘과 미래, 우리나라 국민 한 사람 한 사람의 삶과 직결된 사활적 이슈들입니다. 아울러 각 주제의 원인, 결과, 해법은 서로 긴밀하게 연결되어 있습니다. PACT가 한 가지 주제도 어려운데 세 가지 주제를 동시에 사단법인의 핵심 연구 분야로 야심차게 정한 이유이기도 합니다. 한정된 주제에 관한 연구 개발 대신 세 가지 주제를 상호 연결하여 종합적으로 다룸으로써 보다 체계적인 접근이 가능함을 향후 연구와 입법, 정책 대안 개발 활동을 통해 보여드리고자 합니다.

많은 사람들이 100년 후 대한민국의 존속과 인류 생존 터전인 지구의 지속성에 대해 의문을 표시하고 대응책 마련에 부심하고 있습니다. 사실 우리는 오늘의 대전환 없이 내일을 말할 수 없는 절박한 상황에 놓여 있습니다. 우리가 놓치고 있는 문제의 원인은 무엇이며, 원인에 대한 진단이 잘못되었다면 그 오진의 이유는 무엇인지 규명해 나가겠습니다. 천문학적인 투자에도 불구하고 왜 정책의 효과가 제한적인지, 그렇다면 어떤 패러다임의 전환이 필요한지 깊이 성찰하고 따져봐야 합니다. 우리가 겪고 있는 위기는 실존적 위기인 만큼 개개인의 자발적 결단뿐 아니라 세대와 세대, 개인과 사회간의 사회적 협약 체결, 바람직한 행동의 유인 등 여러 접근의 조화로운 배합이 필요합니다. 실존적 위기 상황이 임계점에 이르러 속수무책으로 파국을 맞이하지 않도록 하는 총체적 노력이 필요함을 우리 사회에 일깨우고 그 해결 방향과 전략을 연구해 나가고자 합니다.

국민 개개인은 보호받거나 혜택을 받는 수동적인 자세에서 벗어나 적극적으로 문제를 해결하는 주체로 나서는 국민 이니셔티브가 필요합니다. PACT는 이러한 국민의 주도적 참여를 함양하는 데도 각별한 관심을 갖도록 하겠습니다.

우리는 지난 수천 년의 역사를 통하여 숱한 위기를 극복하고 오늘에 이르렀습니다. 우리 국민은 지금의 위기를 가장 대한민국다운 방식으로 헤쳐나가고, 오히려 기회로 바꾸어 나갈 수 있는 뛰어난 역량을 가지고 있습니다. 이를 위하여 국가 차원에서 인구와 기후 위기, 과학기술 경쟁의 격랑에서 지금 대전환 없이는 내일 살아남을 수 없다는 절박한 심정으로 철저한 패러다임 혁신이 필요함을 다시 한 번 강조합니다.

끝으로 각 분야에서 연구와 강의 등으로 촌음을 아껴 쓰고 계신 여러 분야의 전문가분들께서 이번 저술에 기꺼이 시간을 내어주신 데 깊이 감사드립니다. 좌장으로서 책임 집필자의 역할을 맡아주신 인구 분야의 최인 교수님, 기후 분야의 신각수 전 외교부 차관님, 과학기술 분야의 신성철 전 KAIST 총장님께 특별한 감사를 드립니다. 여러 전문가가 함께 하는 책의 집필은 다양하고 폭넓은 지식을 집약할 수 있다는 장점에도 불구하고, 집필 방향과 내용 그리고 일정에 대한 세심한 조율이 필요합니다. 이러한 어려움에도 세 분 좌장께서 열정적으로 나서주셔서 처음 목표한 일정에 맞춰 모든 작업을 마무리할 수 있었습니다.

앞으로 PACT는 구체적이고 실천적인 대안을 연구하고 개발하는 일에 더욱 힘을 쏟고자 합니다. 대한민국이 지속가능한 공동체가 되고 G7을 넘어 G5로 진입하기 위해 정책 입안, 사회적 여론 환기, 국민 공감 확대, 후진 양성 등에도 노력할 것입니다. PACT는 22대 국회에서 창립한 국회포럼 인구와기후그리고내일과의 협업을 통하여 그 사명과 역할을 보다 효과적으로 수행할 것으로 기대합니다.

이번 세 권의 책이 인구, 기후, 과학기술이라는 국가 과제에 대한 우리 사회의 이해를 높이고 절박함에 대한 인식을 새롭게 하며, 국가와 사회, 개인 차원에서 어떤 노력과 공조가 필요한지를 성찰하고 실행으로 이어지는데 도움이 되길 기대합니다.

사단법인 인구와기후그리고내일(PACT) 이사장
국회의원 나경원

프롤로그PROLOGUE

70여 년 전 전쟁으로 참혹하게 폐허가 된 한국의 모습을 보고 “이 나라가 재건되기 위해서는 최소 100년은 걸릴 것이다.”라는 것이 세계인들의 공통된 예측이었습니다. 그러나 대한민국은 1953년 국민소득 67 달러 세계 최빈국에서 2023년 국민소득 3만 2천 달러의 경이적 성장을 이룬 국가가 되었습니다. 유엔무역개발회의(UNCTAD)는 지난 2021년 한국을 개발도상국에서 선진국으로 만장일치로 격상하였습니다. 1964년 유엔무역개발회의 창설 이래 개발도상국에서 선진국으로 탈바꿈한 최초의 나라가 된 것입니다. 지구촌 많은 개도국들이 한국의 경이적 성장을 롤 모델로 삼으며 배우려 하고 있습니다. 우리나라가 단기간에 이룬 경이적 성장의 비결을 한마디로 요약하면 농업국가에서 산업국가로 비전을 가지고 과학기술 기반의 ‘빠른 추격자’ 전략을 성공적으로 구현했기 때문입니다.

선진국에 진입한 대한민국이 21세기 품어야 할 새로운 국가 비전은 ‘초일류 선도국’ 구현이라고 생각합니다. 21세기 세계는, 국가의 생존과 안보와 번영이 과학기술 경쟁력에 좌우되는 기술패권시대를 맞이하고 있습니다. 기술패권시대의 특징은 ‘승자독식’입니다. 최고의 과학기술을 보유한 국가와 기업이 세계 시장을 독식하는 것입니다. 그러므로 우리나라가 지금까지 이룬 경이적 성장을 발판으로 초일류 선도국으로 도약하기 위해서는 과학기술 강국 구현이 필요불가결합니다. 우리나라가 과학기술 강국이 되기 위해서는 지금까지 ‘빠른 추격자’ 전략에서 ‘글로벌 선도자’ 전략으로 탈바꿈하여야 합니다. 이를 성공적으로 구현하기 위해서는 범국가적인 정책이 시급히 마련되어야 합니다.

본 저서는 과학기술 강국 도약을 위한 글로벌 선도 전략을 위해 우리나라 대표적 과학기술인 16분의 미래 통찰과 정책 혜안을 문답 형식으로 담았습니다. 1장은 총론으로 기술패권시대 우리나라 현황을 진단하고, 초격차 기술 개발을 위한 과학기술 정책과 21세기 글로벌 선도국이 되기 위한 전략을 논하였습니다. 2장에서는 4차 산업혁명시대 국가의 핵심 산업인 반도체 산업의 글로벌 경쟁력 방안을 심도 있게 다루었습니다. 특히, 인공지능 반도체, 인공지능의 심장인 고대역폭 메모리(HBM), 반도체 관련 소재·부품·장비 연구개발의 글로벌 선도 전략과 더불어 우수 인력 양성 방안을 제시하였습니다. 3장에서는 발전 단가가 가장 저렴하며 탄소 중립을 실현할 수 있고 원자력 에너지의 안정성을 담보할 수 있는 한국형 소형모듈원자로(SMR)를 제안하였고, 아울러 사용후핵연료 관리 국가 정책을 논의하였습니다. 한편, 4장에서는 인공지능 기술 선도를 위한 국가 전략과 함께 인공지능 규제 주도권을 확보하기 위한 방안과 인공지능과 인간의 상호 공존 방안을 논의하였습니다.

5장에서는 정보통신 기술과 탄소중립 동력기술 발달로 기존의 자동차, 항공, 선박 등 수송수단이 친환경 기술융합으로 부상하고 있기에 미래 모빌리티 혁신을 준비하기 위한 전략을 다양하게 제시하였습니다. 6장에서는 디지털 기술을 대체할 게임 체인저로 각광을 받고 있는 양자과학기술의 연구개발 현황을 살펴보고, 우리나라가 퀀텀 점프할 수 있는 가능성과 이를 위한 핵심인재 육성 방안을 다루었습니다. 7장에서는 인류 최대 난제인 기후변화와 에너지 위기를 타개하기 위한 과학기술 방안과 국가 정책을 제시하였습니다. 8장에서는 초고령화 시대 개인과 사회의 건강을 담보할 수 있는 첨단 바이오 연구 및 산업을 살펴보고, 특히 뇌연구 분야 및 바이오헬스 로봇분야의 국가전략을 중점적으로 논의하였습니다.

9장에서는 21세기 뉴스페이스 시대, 우주개발 연구의 당위성을 설명하고 천문학적 연구개발비가 요구되는 동 분야의 효과적 연구개발을 위한 국방-공공-민간 협업 전략과 전문 인력 양성 방안을 제시하였습니다. 10장에서는 국방과학기술 고도화를 통한 방산 수출국으로서 국가 경제와 위상을 제고하고, 나아가 북한의 군사 위협으로부터 국가 안보를 견고히 하는 방안을 논의하였습니다. 11장에서는 인구절벽 시대 과학기술인재 확보 및 육성을 위한 교육 방안 및 글로벌 우수인재 유치 방안을 제시하였습니다. 마지막으로, 12장에서는 지역 균형 발전을 위한 과학기술 정책을 제시하고, 한편 남북 통일시대를 대비한 통합적 과학기술 방안을 논의하였습니다.

아무쪼록 본 저서가 21세기 대한민국이 ‘과학기술 글로벌 선도자’ 전략을 통해 초일류 선도국 비전이 이루어지길 염원하는 독자들에게 미래에 대한 통찰과 정책적 혜안을 주는 참고서가 되길 바랍니다.

2024년 8월
신성철