올해 중소기업 연구개발(R&D) 예산이 대폭 확대됐다. 중소기업청에 따르면 관련 예산은 전년(5,607억원)보다 12.1% 늘어난 6,288억원으로 확정됐다.

이에 따라 올해는 중소기업들이 기술 경쟁력 강화를 핵심 화두로 삼아 치열한 경쟁이 예견되고 있다. 차세대 성장동력 확보에 목마른 중소기업이라면 눈여겨봐야 할 유망 과학기술을 소개한다.

그동안 국내 중소기업들은 빠르게 변화하는 환경에 대응할 수 있는 자금과 기술력, 마케팅 능력의 미비로 많은 어려움을 겪어왔다. 전문가들은 중소기업의 경우 기술이 곧 경쟁력이라는 기본기에 충실하며 한 가지라도 경쟁사와 차별화된 핵심 기술을 갖는 것이 중요하다고 강조한다.

이 같은 상황에서 최근 한국과학기술정보연구원 (KISTI)이 국내 중소기업 경쟁력 제고를 목표로 중소기업이 도전해볼 만한 유망기술을 선정, 발표해 관심을 모으고 있다.

KISTI는 이번 선정을 위해 각계 전문가들로 선정위원단을 구성하고 기술·산업·정치·경제·사회·문화·환경을 총망라한 국내외 정보를 수집, 분석함으로써 226개의 후보 군을 도출했다. 그리고 이중 70개를 선별해 상세분석을 진행, 최종 10개를 확정했다.

선정 작업을 총괄한 권영일 KISTI 기술정보실장은 "미래 가치, 산업적 파급력 등의 유망성과 기술 실현 시기, 실현 가능성 등 중소기업 적합성이라는 두 가지 관점에 중점을 두고 심도 깊은 논의를 거쳤다"며 "세계시장에서 차별화 우위를 점할 수 있는 기술들로서 중소기업에 큰 도움이 될 것" 이라고 설명했다.

무병장수의 건강한 삶

건강과 무병장수는 시대를 불문한 인간의 로망이다. 이와 관련 KISTI는 암세포 표적치료제와 다항목 진단용 랩온어칩을 중소기업형 미래 유망기술로 꼽았다. 먼저 암세포 표적치료제는 기존 화학요법과 달리 정상세포에는 영향을 주지 않고 오직 암세포만 사멸시키는 항암치료 기술을 말한다.

그만큼 부작용은 최소화하며 치료효과를 높일 수 있어 암환자의 생명연장과 행복추구권 확보가 가능하다. 현재 암세포만 선별 공격하는 타깃치료제나 암세포의 영양 공급을 차단, 아사(餓死)시키는 방법들이 연구되고 있는데 하나의 항암제가 여러 경로로 암세포를 공격하는 다중표적 기법이 주목을 받고 있는 상태다.

다항목 랩온어칩의 경우 손톱 크기의 칩 하나로 다수의 실험을 수행할 수 있는 바이오칩이다. KISTI는 고성능 광학 기술과 미세 유체역학 기술의 발전으로 효용성과 활용도가 대폭 증진될 것으로 내다봤다. 특히 R&D 초기단계에 있는 나노 기반 랩온어칩은 바이오 혁명을 일으킬 잠재력이 있다고 평가했다.

한국생명공학연구원 유전체의학연구센터 염영일 박사는 "나노 기반 랩온어칩 분야는 아직까지 초기 단계지만 향후 신약 개발과 진단검사 분야에서 광범위한 활용이 기대된다"고 밝혔다.

편리하고 안전한 생활

사회가 지능화·스마트화되면서 편하고 안전한 생활을 지향하는 요구도 커질 것으로 전망된다. 이 점에서 KISTI는 액체 유기발광다이오드(OLED)와 레이저 라벨 기술의 미래 가치를 높게 평가했다.

지능화된 라이프스타일, 스마트 교통시스템, 고령화 가속, 식음료에 대한 불안과 관심 증대 등 미래 사회의 니즈에 필수적 역할을 할 것이라는 분석에서다. 실제로 차세대 OLED로 불리는 액체 OLED는 고체 유기박막 대신 액체 유기 반도체 층을 채용해 디바이스의 안정성 제고, 성능 퇴화 감소, 유연성 증진 등의 효과를 제공 할 수 있어 스마트 시대를 주도할 핵심소재로의 부상이 예견된다.

한국화학연구원 소자재료센터 이재민 박사는 "액체 OLED 기술이 진화하면 기존 OLED 생산 가격 하락과 공정효율화를 가능하게 할 것"이라고 예상했다.

레이저 라벨 역시 기존의 종이 라벨과 달리 생산자가 과일 등의 표피에 정보를 식각(蝕刻)하기 때문에 보관 및 배송 중 식품에서 떨어지거나 들러붙지 않으며 식품안전을 해치는 원산지 조작, 식품 등급 조작, 과대포장 등을 원천 봉쇄할 수 있다.

쾌적한 주거 환경

온도감응 지붕 코팅재와 자기세정 능력을 갖춘 펩티드 숲(forest of peptides)도 유망기술의 한 자리를 꿰찼다. 이중 온도감응 지붕 코팅재는 외부 기후에 따라 스스로 햇빛을 차단 또는 투과시키는 소재다. 원료는 폐식용유며 이를 지붕에 코팅하면 여름에는 냉방비, 겨울에는 난방비를 절감할 수 있다.

특히 수질오염 유발자인 폐식용유를 재활용하는 만큼 향후 더욱 거세질 것으로 보이는 녹색성장 기조와도 완벽히 부합하는 기술이다. 펩티드 숲은 원자나 펩티드 분자들이 100㎚ 이하에서 작동하도록 하는 기술로 이렇게 자라난 원자·분자들은 숲의 모양을 띠며 스스로 먼지와 수분을 제거하는 능력을 가지게 된다.

창문, 태양전지 패널 등에 이를 코팅하면 청소가 필요 없는 제품을 만들 수 있는 것. 특히 태양전지는 먼지· 빗물에 의한 햇빛 차단을 막아 광전변환효율을 대폭 증진시 킬 수 있다.

클라우드 커뮤니케이션

KISTI는 또 미래에는 시공간에 구애 받지 않는 클라우드 커뮤니케이션에 대한 요구도 더욱 거세질 것으로 예견했다. 그리고 이를 실현할 기술로 대용량 초고속 충전기술을 지목했다. 미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스 프라바카르 반다루 박사팀이 연구 중인 탄소나 노튜브 축전지가 바로 그런 기술이다.

리튬이온 전지의 상용화가 미친 사회경제적 파급력을 감안하면 이보다 더 빠르게 충전되고 오래가는 축전지의 부가가치는 결코 작지 않을 것이 틀림없다. 덧붙여 빛에 의해 상전이(相轉移)가 가능한 금속산화물도 광저장 장치의 핵심 소재로 중요성이 강조될 것으로 전망된다.

이와 관련, 일본 도쿄대 연구팀은 계면활성제를 이용한 화학적 나노 미립자 합성법을 통해 차세대 초고속 광기록 재료로 떠오른 신종 금속산화물 '람다형 오산화삼티탄'의 합성에 성공한 바 있다.

지속가능 국가성장

이외에 차세대 나트륨 이온전지와 초저전력 무선 수신칩이 국가의 지속 가능성을 제시하는 미래의 캐시카우로써 중소기업들이 주목해야 할 기술로 꼽혔다.

고가의 희귀원소인 리튬을 저렴하고 풍부한 나트륨으로 대체한 나트륨 이온전지는 기존 2차전지와 비교해 전력보존 시간이 길고 가격경쟁력이 뛰어나다는 게 특징이다. 이에 전문가들은 태양광·풍력 등 신재생에너지에 의해 생산된 전기의 저장매체로서 향후 상당한 비중을 차지할 것으로 보고 있다.

현재 가장 최적화된 전극재료와 전해액 재료를 찾고 있는 상태며 미국 카네기멜론대에서 프로토타입 제품이 개발돼 있다. 초저전력 무선 수신칩은 전지 대신 진동을 통해 에너지를 얻는 장치다. 자체 발전으로 에너지를 얻기 때문에 궁극적으로 배터리가 필요 없는 무선센서 구현이 가능하다.

이에 힘입어 장거리 전자태그(RFID), 스마트 빌딩, 스마트 조명, 헬스케어 등 다양한 분야에서 폭넓은 시장을 형성할 것으로 분석되고 있다.

대덕=구본혁기자 nbgkoo@sed.co.kr