국문요약

제1장 서론
1. 연구 배경: 지식 중심 글로벌 혁신 경쟁 속 한국
2. 글로벌 혁신 네트워크란?
3. 선행 연구 및 보고서와의 차별성
4. 보고서의 구성

제2장 글로벌 혁신 네트워크: 이론과 데이터
1. 혁신 네트워크의 개념
2. 정책 고민: 국내 지식 자원 육성 대 해외 지식 자본 활용
3. 혁신 네트워크: 이론과 데이터의 연결
4. 데이터: 글로벌 특허의 출원, 인용 그리고 산업 연계

제3장 글로벌 혁신 네트워크의 정형화된 사실
1. 특허 기반의 글로벌 혁신 네트워크: 정형화된 사실
2. 소결

제4장 중국의 부상과 글로벌 혁신 네트워크의 구조적 변화
1. 중국의 산업 및 기술 정책 변화
2. 글로벌 혁신 네트워크의 구조적 변화: CPD 분석
3. 소결

제5장 혁신 네트워크 참여의 지식 창출 효과
1. 개요: 선행 연구와의 차별성
2. 글로벌 혁신 네트워크 참여의 지식 창출 효과 분석
3. 소결

제6장 혁신 네트워크 분절화의 경제적 영향 1. 개요 2. 분석: 방법론, 데이터 및 시나리오 3. 시나리오 분석 결과 4. 소결

제7장 결론 및 정책 방향: 통상 연계형 혁신 정책 1. 요약 및 시사점 2. 정책 방향: 혁신 네트워크를 활용한 통상 연계형 혁신 정책

참고문헌

Executive Summary

본 연구는 새로운 지식(혁신)의 창출 현황을 ‘국가-산업 간 네트워크’ 관점에서 살펴보고 ‘혁신 네트워크’ 참여의 경제적 함의에 대해 분석하였다. 지금까지 정책 입안자들은 기술을 발전시키고 혁신 역량을 강화하면서 의례히 자국의 R&D 투자 총액을 늘리는 데 집중해 왔다. 하지만 현대 사회에서 혁신은 한 국가, 산업 또는 기업의 자체적인 R&D만으로는 달성이 불가능하다. 한 국가 내에서뿐만 아니라 국경을 넘어 다른 나라에서의, 다른 산업에서의 혁신은 또 다른 국가로, 또 다른 산업으로 여러 경로를 통해 공유되고 전파되므로 이 점을 충분히 고려하여 정책을 만들어 나가야 한다. 특히 한국의 경우 네트워크의 중요성은 다시 한번 강조될 필요가 있다.

본 보고서 제2장의 이론적 모형은 폐쇄 경제하에서 모든 R&D 투자가 국내에서 이루어지므로 투자 결정에 대한 (비)효율성 차이가 상대적으로 작은 반면, 개방 경제하에서는 잘못된 의사 결정으로 이루어진 투자가 경제 전체의 비효율성에 장기적으로 더 크게 영향을 준다는 점에 주의해야 한다고 말한다. 글로벌 지식 상류(upstream)로 나아가야 한다고 주장하면서, 실제 정책 수행에서 당장의 성과를 끌어낼 수 있는 지식의 하류(downstream) 산업만을 지원하는 것이 근시안적인 정책이라고 지적한다.

이러한 배경에서, 정책 방향으로 두 가지를 고려해야 한다. 첫째는 상류 선도 산업 국내 R&D의 역량 강화이며, 둘째는 국제적인 지식 선도 국가 및 산업과의 협력 및 연계 강화이다. 그렇다면 자연스럽게 어떤 산업이 우리가 추구해야 할 미래 지향적 선도 산업이며, 우리는 어떤 국가와 연계성을 강화해야 하는 것일지에 대한 정책 방향 질문으로 이어진다.

제3장에서는 앞서 제2장에서 제기된 질문에 대답하기 위해 국가별 중심성(centrality), 주요국 참여도, 상호 인용 관계의 변화, 선도 기술ㆍ산업의 식별, 한국 기업의 특허 활동 등 다섯 개의 축을 중심으로 글로벌 혁신 네트워크의 정형화된 사실들을 보여준다.

먼저, 기술 트렌드와 관련하여 ICT 분야 내에서 선도 분야가 변화하고 있다는 점, 그리고 바이오ㆍ헬스케어, 기후 대응 기술이 새로운 선도 분야로 부상하고 있다는 점을 주목할 만하다. 지난 20여 년간 디지털 데이터 처리(G06F)와 정보 전송(H04L)이 핵심 기반 기술로 자리매김한 반면, 전통적 제조기술(예: Y10T)과 기존 미디어 영상 처리 기술(예: H04N)의 위상은 상대적으로 약화되었다. 신규 선도 분야로 의료 바이오 및 헬스케어 분야(예: A61)의 부상과 ICT 분야 중 인공지능(AI)과 데이터 기반 응용 기술(예: G06N, G06V, G06Q), 기후변화 대응 기술(예: Y02E)의 약진은 눈여겨볼 만하다.

다음으로, 글로벌 혁신 네트워크상의 국가 간 위상 변화를 살펴본다. 2010년대 중반 이후 중국의 부상은 단연 눈에 띈다. 지난 20여 년간 미국의 기술 생태계 선도는 변함이 없는 가운데, 중국이 ‘의존 추격형’에서 ‘기술 자립형’으로 발전하며 글로벌 혁신 네트워크의 새로운 참여자로 자리매김하고 있다. 동시에 국가 간 상호 연계 관계가 점진적으로 심화되고 있다는 점도 변화의 특징이다. 과거 미국과 일본이 주도하던 혁신 네트워크는 2010년대 중반 이후 중국의 부상, 한국과 유럽 국가들의 꾸준한 성장으로 재편되는 양상을 보인다.

추가적으로, 제3장은 혁신 네트워크상에서 한국의 선도 기술과 네트워크 내에서의 위상변화도 보여준다. 한국은 글로벌 혁신 네트워크 내에서 미국 또는 일본과 기여 수준에 차이가 여전히 크지만, 2000년대 중후반 이후 독일과 영국을 추월하며 기술 선도형 국가를 향해 점진하고 있다. 다만 한국 역시 중국과 상호 간의 인용을 늘리며 기술적 연계 관계가 심화되는 경향을 보이고 있다. 한편 기업 수준의 데이터를 활용하여 도출한 정형화된 사실은 한국의 다소 독특한 특허 네트워크 참여 현황을 보여준다. 한국 기업의 경우 일본 기업의 특허에 대한 의존도가 1990년대에 압도적으로 높았으나 이후로 점진적으로 줄어든다는 점이 가장 눈에 띈다. 일본 기업의 특허에 대한 인용이 줄어드는 대신 2000년대 초반에는 미국 기업에 대한 인용이, 2010년대 초중반 이후에는 중국 기업에 대한 인용이 빠르게 늘어나고 있다. 우리 기업이 속한 글로벌 혁신 네트워크상에서 지식의 흐름이 변화하고 있다는 점을 유추할 수 있었다. 분야별 기술과 관련하여서는 한국 기업의 특허 출원이 주로 반도체 및 영상통신 분야에 집중된 모습이다. 한국의 주력 수출 산업과 혁신 산출과의 관계를 추측해 볼 수 있다. 다만 세계적인 혁신 선도 분야의 변화가 한국의 특허 출원 추세에 반영되는 데는 다소 시간이 걸리는 것으로 보인다. 한편 분석의 전 기간에 걸쳐 H01L(반도체 소자 관련 기술)과 H04N(영상 정보 처리 기술)의 높은 인용 비중이 눈에 띈다. 2010년대 후에 한국 기업의 특허 출원이 빠르게 증가하는 분야는 G06F(디지털 데이터 처리 기술)이다. 세계적인 디지털 데이터 처리 기술의 발전에 부흥하는 모습이라고 하겠다. 하지만 세계적으로 빠르게 성장하고 있는 의료 바이오 분야나 AI 데이터 기반 기술, 기후변화 대응 기술 측면에서는 혁신 네트워크상 한국 그리고 한국 기업의 위상이 높다고 보기는 어렵다. R&D 활동과 관련하여, R&D 활동이 활발한 기업의 R&D 지출과 특허 출원 건수 간에는 양의 상관관계가 확인된다. 또한 대기업 중심이었던 R&D 투자와 특허 출원이 점차 중소 규모 기업으로 확대되는 추세도 살펴볼 수 있다.

그렇다면 제3장의 정형화된 사실에서 이어지는 질문은 두 가지로, 첫째는 혁신 네트워크 참여와 인용-피인용 관계의 확대가 실제로 새로운 지식 창출(신규 특허 출원)에 도움이 되었는가, 둘째는 혁신 네트워크에서 중국의 부상은 한국과 같은 다른 나라의 지식 창출에도 도움이 되었는가 하는 것이다.

본격적인 제5장 분석에 앞서 제4장에서는 중국의 부상이 실제로 글로벌 혁신 네트워크의 구조(국가 간 인용 비중)에 영향을 주었는지, 영향을 준 시점은 언제인지, 어떤 정책적 배경이 있는 것인지를 분석한다. 중국의 혁신 정책의 변화점은 ｢중국제조 2025｣가 추진되기 시작된 2016년 전후로 파악된다. 다만 중국은 이미 2008년에 발표한 ｢국가 지식재산권 전략 강요｣에서 2020년까지의 중국 내 지식재산권의 창출ㆍ활용ㆍ보호ㆍ관리에 대한 장기 전략을 발표하였고, 2016년부터 2020년까지 추진된 ｢“제13차 5개년 규획” 지식재산권 보호 및 운용 규획｣을 통해 지식재산권의 보호와 활용 수준을 전반적으로 제고하는 정책을 발표하는 등 지속적인 혁신 관련 정책을 추진해 왔다. 이러한 정책적 변화에 대한 이해에 기반하여 중국의 정책 변화가 글로벌 혁신 네트워크에 실제로 어느 시점에서 통계적으로 근거 있는 변화를 초래한 것인지 분석하였다. 글로벌 특허 인용 데이터에서 국가별 피인용 비중을 디리클레 분포로 모형화하고, 통계적 특성이 급격히 변하는 시점, 즉 ‘변화점’을 포착하였다. 포착 결과를 분석한 결과, 흥미롭게도 글로벌 혁신 네트워크 구조가 발생한 변화점은 ｢중국제조 2025｣와 ｢제13차 5개년 규획｣이 본격화된 시점과 일치한다. 이 시기에 이루어진 중국의 부상을 단순한 특허 출원량 증가가 아니라 적극적인 혁신 정책 추진을 통한 ‘영향력 재편’이라는 구조적 변화의 근거로 볼 수 있다.

이어 제5장에서는 본격적으로 제3장에서 제기된 질문에 답하기 위해 글로벌 혁신 네트워크 참여가 전 세계 기업의 혁신 성과(신규 특허 출원)에 미치는 영향을 분석하였다. 특히 인용 기업 수준에서 피인용 국가별(미국, 중국, 일본을 중심으로) 특허의 영향을 세분화하여 분석하였다. 또한 제4장의 분석을 바탕으로 삼아 2015년 이후 중국의 지식재산권 관련 제도상에 일어난 변화에 주목하여, 2016년 전후 중국 기업의 출원 특허 인용 여부가 한국 기업의 혁신 성과에 어떠한 영향을 주었는지 비교 분석하였다. 분석한 결과, 글로벌 혁신 네트워크를 통한 지식의 활용이 기업의 혁신 산출 총량(신규 특허 출원 건수)을 증대하는 데 기여한다는 점이 검증된다. 한편 한국 기업의 혁신 성과에 미친 상이한 영향을 주요국별로 분해하여 수행한 분석에서 한국 기업의 혁신 성과를 개선하는 데 가장 큰 영향을 미친 국가는 일본으로 나타났으며, 다음으로 미국과 중국의 순이었다. 다만 제3장의 정형화된 사실에서 보듯, 일본 특허에 대한 인용이 점진적으로 줄어들고 있다는 점에서 향후 정책적인 방향 설정에는 주의가 필요하다. 글로벌 특허 네트워크상에서 중국의 부상과 중국의 실질적인 기여도 증대와 관련하여, 중국 기업의 특허를 인용한 한국 기업은 그렇지 않은 기업에 비해 2016년 이후 2년 차부터 통계적으로 유의하게 혁신 산출 총량이 확대되는 모습을 보였다. 중국의 혁신 관련 ‘정책적 변화’가 혁신 네트워크상에서 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있다.

글로벌 혁신 네트워크상 상호 연계에 대한 제5장의 분석 결과는 혁신 네트워크상의 미중 분절화의 영향에 대한 질문으로 이어진다. 이에 제6장에서는 미중 간 혁신 네트워크가 정책적인 의도로 외생적으로 일부 단절되는 경우 해당 국가뿐만 아니라 긴밀한 네트워크 관계를 맺고 있는 주요국[한국, 일본, RoW(주로 유럽 국가)]의 신규 지식 창출에 어떠한 영향을 미치는지 정량적으로 분석하였다. 분석한 결과 혁신 네트워크상의 미중 분절화는 네트워크에 참여하는 모든 국가의 신규 지식 창출에 부정적인 영향을 준다. 중요한 것은 시기별, 국가별, 기술별로 분절화의 영향이 다르다는 점이다. 먼저 미중 간 분절화가 미국의 혁신 성과에 미치는 부정적인 영향은 분석된 시나리오에서 항상 가장 작게 나타난다. 다만 미국 이외의 경우 2010년을 기점으로 미중 간 분절화의 영향이 지역별로 차이를 보인다. 중국에 미치는 부정적 영향은 2010년도 환경 대비 2020년도 환경에서 감소하는데, 중국의 자체 혁신 역량이 강화되면서 외생적 충격에 상대적으로 영향을 적게 받는 것으로 보인다. 반면 일본은 글로벌 혁신 네트워크에서 위상이 약화되면서 부정적 영향은 시간이 지남에 따라 상대적으로 커지는 특징이 드러났다.

미중 간 분절화로 가장 영향을 크게 받는 기술은 네트워크 전반에 영향력을 크게 미치는 전기통신기술(H04) 관련이었다. 흥미롭게도, 시간의 경과에 따라 기술 트렌드의 변화로 영향을 받는 기술 분야 역시 달라졌다. 일례로 2010년에 수행된 분절화 분석과 달리 2020년에 실시된 분절화 분석에서는 H04 분야에 이어 A61B(진단, 수술, 개인식별)가 미중 간 분절화로 부정적 영향이 커지는 분야로 새롭게 식별되었다. 한국의 경우 미중 분절화의 영향이 자체적인 혁신 역량 강화로 시간이 지남에 따라 상대적으로 작아지는 방향으로 발전한 것으로 보인다. 다만 한국은 기술의 특정 기술에 대한 집중도가 높기 때문에 분절화가 특정 분야로 특화되는 경우 선정된 분야에 따라 신규 특허 생산에 대한 영향 관계가 달라진다는 점은 주의가 필요하다. 한국에 대한 영향은 혁신 네트워크상에서 선도성이 높은 분야 중 반도체 관련 기술이나 이미지 처리 관련 분야 기술에서 분절화가 이루어지는 경우 커진다는 점에 주의할 필요가 있다.

본 보고서의 분석 결과에 근거하여, 마지막 7장에서는 ‘통상 연계형 혁신 정책 방향’을 제언한다. 정책 방향으로 크게 세 가지를 꼽을 수 있다. 첫째는 글로벌 선도 기술 변화의 식별과 관련 기술의 국내 역량 강화이다. 글로벌 혁신 네트워크에서는 네트워크를 이끄는 선도 기술이 존재하고 장기에 걸쳐 점진적인 변화도 관찰된다. 한국은 시차를 두고 글로벌 선도 기술을 따라가고 있다. 향후 데이터에 근거한 정책을 통해 글로벌 선도 기술의 간극을 줄이고 앞으로 나아갈 방향을 설정할 필요가 있다. 둘째는 글로벌 혁신 네트워크의 전략적인 참여와 활용이다. 한국의 경우 자체 R&D와 더불어 해외의 축적된 지식을 혁신 네트워크를 통해 잘 활용한 것이 빠르게 혁신 역량을 강화할 수 있었던 주요 요인이라는 것이 식별되었다. 정책이라는 관점에서, 어떤 국가와 무슨 기술에 대한 협력이 우리의 혁신 역량 강화에 도움이 되는지 지속적으로 과학적인 방법론을 통해 식별하고 정책적으로 지원할 수 있는 방안이 무엇인지 고민할 필요가 있다. 셋째는 글로벌 협력 강화를 통한 혁신 네트워크의 안정화 도모이다. 한국의 혁신 역량과 글로벌 혁신 네트워크상에서의 위상이 강화되고 있지만, 한국과 같은 중견 선도국의 비전은 규범 중심의 국제 질서가 안정화되는 것일 수밖에 없다.

특히 현재와 같이 자국 중심 정책이 강화되는 국제 통상 환경 속에서 우리가 추구해야 하는 국제 질서는 무엇인지 자명해 보인다. 다만 이 과정에서 우리의 입장에서 이를 누구와 어떻게 만들어 가야 할지에 대한 지속적인 모니터링과 논의가 필요하다.

Executive Summary

1. Introduction

2. The Model

3. Theoretical Results

4. Empirical Analysis

5. Conclusion

References

이번 연구는 국가의 문화적 특징이 산아제한 정책의 성공 여부에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 분석한다. 1970년대 다수의 개발도상국들의 산아제한 정책은 일명 ‘자녀의 수와 질 간의 상충관계(quality-quantity trade-off)’에 기반하여 도입되었지만, 그 성과는 국가별로 대단히 상이했다. 예를 들어, 대만, 태국, 한국은 출산율의 급격한 감소를 경험한 반면, 파키스탄, 인도, 브라질 등은 상대적으로 미미한 변화를 보였다. 본 연구는 정부가 제시한 규범(이상적인 가족 규모)에 대한 시민들의 순응도, 즉 ‘사회적 순응성(societal conformity)’이 산아제한 정책의 실효성을 결정짓는 핵심 요인임을 규명한다.본 연구는 이론적 분석을 통해, 사회적 순응성이 높은 사회일수록 출산억제 정책의 효과가 크게 나타남을 보인다. 구체적으로, 높은 사회적 순응성은 출산율 감소뿐 아니라 자녀 교육에 대한 투자 증가를 통하여 산아제한 정책의 영향을 증폭시킨다. 사회적 순응도가 높은 사회에서의 이러한 정책 효과는 단기 경제성장을 촉진할 뿐만 아니라, 제조업 고용 비중의 증가를 통해 산업 구조 전환(structural transformation) 또한 가속시킨다. 이러한 이론적 예측을 실증적으로 뒷받침하기 위해, 이번 연구는 사회적 순응도가 다른 두 국가군을 대상으로 국가단위 패널 데이터 분석을 실시한다. 실제로 사회적 순응성이 높은 국가들에서는 출산율의 감소가 더 빠른 산업 구조 변화와 연관이 있었다. 즉, 사회적 순응도가 높은 국가들에서는 출산율이 낮아질수록 농업 부문에서 비농업 부문으로의 노동 재배치가 더 신속하게 이루어졌다. 하지만 이와 반대로, 사회적 순응성이 낮은 국가들에서는 출산율의 감소가 더 빠른 산업 구조 변화를 견인하지 못함이 확인된다.

국문요약

제1장 서론
1. 연구의 배경과 목적
2. 연구의 주요 내용
3. 기존 문헌 조사

제2장 주요 선진국 규제 혁신 정책 환경
1. 미국의 규제 혁신 정책 환경
2. 영국의 규제 혁신 정책 환경
3. EU의 규제 혁신 정책 환경
4. 소결

제3장 주요 선진국 과학기술 분야 규제 혁신 전략
1. 미국 과학기술 분야 규제 혁신 전략
2. 영국 과학기술 분야 규제 혁신 전략
3. EU 과학기술 분야 규제 혁신 전략
4. 소결

제4장 결론 및 정책 제언
1. 주요 연구 결과
2. 한국의 규제 환경 평가
3. 정책 제언

참고문헌

부록: 신산업 분야 선제적 규제개혁 로드맵 추진 현황
1. 개요
2. 선제적 규제 혁파 로드맵

Executive Summary

미·중 간 기술 패권 경쟁이 지속되면서 미국 등 주요국은 핵심 과학기술 분야에서 자국 기술과 산업을 보호·육성하기 위한 전략을 강화하고 있다. 각국 정부는 연구개발 투자를 확대하는 동시에 기술 보호 및 육성을 위한 법·제도적 기반을 정비하고 있으며, 기술 경쟁력 확보뿐만 아니라 국가 안보와 산업 생태계 강화를 목표로 하고 있다. 주요 선진국들은 핵심 기술 분야의 발전을 지원하면서 불필요한 규제를 완화하고, 기술 보호를 위한 새로운 규제를 도입하는 등 정교한 정책 설계를 시도하고 있다. 이러한 규제 혁신 전략을 분석함으로써 선진국의 과학기술 발전 전략과 혁신 생태계 조성 방식, 산업 발전을 위한 정책적 접근법을 비교·분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 다루지 않았던 과학기술 분야별 규제 혁신 전략들에 대한 다면적 분석을 통해 빠른 속도로 변하고 있는 과학기술 분야 미래 규제 환경에 대한 우리의 효과적 대응 전략을 제시한다.

반도체 분야에서 미국, 영국, EU는 자국 내 생산과 기술 혁신을 촉진하기 위해 보조금 등의 정책을 시행하고 있다. 미국과 EU는 반도체 공급망의 안정성을 확보하고자 대규모 투자와 연구개발 지원을 확대하고 있으며, 영국은 반도체 설계와 지식재산(IP), 화합물 반도체(compound semiconductors) 분야에서의 강점을 활용해 전략적 우위를 유지하려 한다. 첨단바이오 분야에서는 미국이 연방정부 차원의 조정 규제 프레임워크를 구축해 바이오 기술의 신속한 시장 진입을 지원하고 있으며, 영국은 규제 샌드박스를 활용해 규제 장벽을 낮추고 있다. EU는 바이오 기술과 바이오 제조 활성화를 위한 규제 간소화를 추진하면서 시장 출시 절차를 단축하는 다양한 조치를 시행하고 있다. 한국도 「생명공학육성법」 시행 및 바이오 대전환 국가 전략 등을 추진중이다. AI 분야에서 미국은 분야별 가이드라인과 행정명령을 통해 규제를 정비하고 있으며, 영국은 유연한 규제 접근 방식을 채택하고 있다. EU는 세계 최초로 AI Act를 제정해 위험 기반 규제 체계를 마련했고, 한국 역시 2026년 AI 기본법 시행을 앞두고 있으나 하위 법령 등이 부족해 지속적인 보완이 필요한 상황이다. 양자 과학기술 분야에서는 미국이 글로벌 리더십을 유지하기 위해 전략적 규제 프레임워크를 개발하고 있으며, 영국과 EU도 연구개발 지원과 규제 체계를 강화하고 있다. 한국은 「양자기술산업법」 시행 및 퀀텀 이니셔티브 전략 등을 발표하고 있지만, 규제 발굴 및 미래 규제 환경 변화에 대한 대응 전략이 미흡한 실정이다.

이런 선진국의 규제 혁신 정책에 대응하는 전략으로는 다음을 들 수 있다. 과학기술 분야 규제 환경에 발맞추어 규제 개혁의 우선순위에 대한 권고와 함께 경제 전반의 혁신을 지원할 거버넌스를 확립하고, 과학기술 분야 규제 환경 및 규제 요건을 스캐닝할 수 있는 체계·전략을 선제적으로 준비하며, R&D 단계에서부터 통합적으로 규제에 접근하는 전략을 강화하고, 선제적 규제 혁신 로드맵 재설계 시 주기 설정, 절차 및 관련 추진 근거를 준비하며, 주요 과학기술 분야 규제 프레임워크를 준비하고, 반도체 분야에서 기술 리더십 확보 및 생태계 조성을 위해 대규모 재정 지원 등을 통한 혁신 전략을 추진하는 한편, 주요 기술 국제 표준 및 규제 개발에 대한 강력한 참여를 바탕으로 국제 규제와의 정합성이나 조화를 위한 글로벌 협력 전략을 더욱 강화하고, 주요 과학기술 분야 규제 샌드박스를 강화하는 전략이 필요하다.

국문요약

제1장 서론
1. 글로벌 반도체 경쟁의 심화
2. 중국의 반도체 굴기
3. 연구의 목적과 구성

제2장 중국의 첨단 반도체 정책
1. 중앙정부 지원 정책
2. 지방정부 지원 정책
3. 중앙정부 투자 기금

제3장 고대역 메모리 반도체
1. 고대역 메모리 반도체(HBM)의 정의
2. 고대역 메모리 반도체 연구 지형
3. 고대역 메모리 반도체 R&D 지원
4. 고대역 메모리 반도체 상용화

제4장 3세대 반도체
1. 3세대 반도체의 정의와 분류
2. 3세대 반도체 관련 조직

제5장 결론 및 시사점
1. 중국 첨단 반도체 혁신의 시사점
2. 한국의 대응 방안

참고문헌

부록

Executive Summary

본 연구는 중국의 첨단 반도체 혁신 역량을 정책적 지원 체계, 고대역 메모리(HBM), 3세대 반도체를 중심으로 종합적으로 분석하고, 이에 대한 한국의 대응 전략을 제시하고자 하였다.

분석 결과, 중국의 첨단 반도체 혁신은 다음과 같은 특징을 보이고 있는 것으로 나타났다. 첫째, 중국의 고대역 메모리 분야 연구는 2015년을 기점으로 급격히 성장하고 있으며, 중국의 화중과기대와 칭화대를 중심으로 강력한 연구그룹이 형성되어 있음을 파악했다. 연구 주제도 초기의 GPU 컴퓨팅, 시스템 성능 최적화 등 응용기술 중심에서 하드웨어 가속, 아키텍처 설계 등 원천기술 영역으로 확대되고 있다.

둘째, 중국의 HBM 연구는 체계적인 연구 네트워크를 통해 발전하는 양상을 보이고 있다. 공저자 네트워크 분석 결과, 주요 대학을 중심으로 기업, 연구소와의 긴밀한 협력체계가 구축되어 있으며, 특히 미국 등 해외 기관 소속의 중국 출신 연구자들이 자국 연구진과 활발한 공동연구를 수행하며 글로벌 수준의 연구 역량을 이전하고 있는 것으로 나타났다.

셋째, 미래 원천기술 연구 측면에서는 국가자연과학기금을 통한 체계적인 지원이 이루어지고 있다. 2019~22년 사이 474개의 반도체 관련 프로젝트가 지원되었으며, 특히 일반 프로젝트와 청년 과학 펀드 프로젝트가 약 45%를 차지하여 차세대 연구 인력 양성에 주력하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 국무원 국유자산감독관리위원회의 국유기업 성과 분석 결과, 49개의 첨단 반도체 관련 제품 중 핵심 전자 부품이 18개로 가장 많았으며, 14개 제품이 국제선도 수준에 도달한 것으로 평가되었다.

넷째, 3세대 반도체 분야에서는 국가 반도체 기술혁신센터와 산업 기술혁신전략연맹(CASA)을 통해 체계적인 기술 자립화를 추진하고 있는 것으로 나타났다. ‘1+N+X’ 개방 공동 건설 및 협동 혁신 운영 모델을 통해 기초연구, 응용연구, 산업화의 유기적 연계를 추진하고, SiC, GaN 등 핵심 소재의 국산화와 전기차, 신재생에너지 등 수요산업과의 연계를 집중 지원 중이다.

이러한 중국의 혁신 동향에 대응하여 한국은 다음과 같은 전략이 필요하다. 첫째, HBM 분야에서 현재의 경쟁우위를 유지하기 위해 제조 중심에서 설계-제조 통합 혁신으로 전환해야 할 필요가 있다. 연구 네트워크 분석에서 나타났듯이 한국은 하드웨어 제조 기술에 편중된 반면 중국은 시스템 수준의 포괄적 접근을 보이고 있어, 설계 역량 강화를 통한 종합적 기술력 확보가 시급하다.

둘째, 글로벌 연구 네트워크의 다변화가 필요하다. 공저자 네트워크 분석 결과, 한국은 미국, 일본 등 전통적인 협력국과의 연구는 활발하나 인도, 싱가포르 등 신흥 연구 주체들과의 협력은 제한적인 것으로 나타났다. 연구 협력 대상의 다변화를 통해 새로운 혁신 기회를 창출할 필요가 있다.

셋째, 3세대 반도체 분야에서는 원천기술 개발, 응용기술 확보, 시장 확대를 포괄하는 종합적인 전략이 필요하다. 특히 중국은 기술 지원 외에도 국산 기술 기반 제품의 확산에도 많은 인센티브를 제공하고 있어, 한국 역시 기술 고도화와 함께 시장 수요 창출 및 기술 확산 지원형 정책을 도입할 필요가 있다.

마지막으로 이러한 전략의 실효성을 높이기 위해서는 산업 발전 단계별 맞춤형 지원 정책, 기술 특성 및 시의성을 고려한 전략적 R&D 투자, 인재 양성 등 정부 차원의 체계적인 지원이 뒷받침되어야 한다. 특히 기초연구부터 상용화까지 이어지는 혁신생태계 구축과 글로벌 협력 네트워크 강화에 정책의 초점을 맞출 필요가 있다.

본 논문에서는 로봇화(robotization)가 외국인직접투자(FDI)에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 이론적 모델을 구축하여 로봇화가 외국인직접투자에 미치는 영향을 예측하고 이론 모형의 결과를 실증적으로 검증하였다. 구축한 이론 모형에 따르면, 산업 로봇의 외생적(exogenous) 증가는 로봇 대여가격(rental rate)과 직무 수행에 드는 국내 비용을 모두 감소시키는 것으로 나타났다. 따라서 국내에서 더 많은 작업을 수행하는 것이 수익성을 더욱 높여 결국 FDA가 감소하게 된다. 실증분석 결과는 이러한 이론적 결과를 뒷받침하고 있다. 실증분석 결과, 한 국가의 로봇화는 해당국가의 해외직접투자를 줄이지만, 이러한 부정적인 영향의 크기는 지역별로 다르게 나타났다.