n 배경 개요 l 우주경제시대가오고있다. - 우주경제가글로벌신성장동력창출의핵심요소로자리매김하고있음 - 우주시장규모가약 380조원 ( 16년) 에서약 3천조원 ( 45년) 으로확대예상 l 한국의우주경제시대대비, 미흡하다. - 인력으로는 8위, 미국의 1/19 수준 (20

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병기 팽
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1 ISSN 동향과이슈 제 45 호 세계주요우주기관연구현황과시사점 - 논문분석을중심으로 - 강희종

2 n 배경 개요 l 우주경제시대가오고있다. - 우주경제가글로벌신성장동력창출의핵심요소로자리매김하고있음 - 우주시장규모가약 380조원 ( 16년) 에서약 3천조원 ( 45년) 으로확대예상 l 한국의우주경제시대대비, 미흡하다. - 인력으로는 8위, 미국의 1/19 수준 (2015 년 ) - 예산으로는 11위, 미국의 1/35 수준 (2015 년 ) - 우주분야기술수준하락과함께기술격차확대중 (2016 년 ) l 역사는반복된다. - 대항해시대에최고항해기술을가진나라가세계를주도했던것처럼다가오는우주경제시대에는최고우주기술보유국이세계경제를주도할것 n 세계주요우주기관연구현황 l 주요연구주제 - CNES( 프랑스 ) 는혜성, 토양수분, 홍수등 - CSIRO( 호주 ) 는강우, 별형성, 바이러스등 - DLR( 독일 ) 은 SAR, 영구산란체, 혜성등 - ESA( 유럽 ) 은재진입, 우주, 산업, 복사계등 - JAXA( 일본 ) 은우주망원경, 공기역학, 궤도제어등 - KARI( 한국 ) 은궤도, 각속도, 방사측정등 - NASA Glenn( 미국 ) 은형상기억효과, 제트기, 방사성동위원소등 l 주요연구성과 - 지난 20여년간미국의 NASA가가장많은논문을출판함 - 독일 (DLR) 및인도 (ISRO) 의연구활동이증가추세를보이고있음 - 피인용으로본논문의질은이탈리아 (ISA) 가가장뛰어난것으로평가됨 - 논문수총량으로비교하면한국은미국의 1/58 수준에불과함 2

3 n 한국의현황및시사점 개요 1. ( 정책일관성확보 ) 안정적 지속적예산확보및최고기술확보촉진 l 한국의우주개발예산은미국의 1/35 수준으로국내총생산규모나총연구개발투자와비교할때상대적으로매우낮은상황임 (2015) - 한국의국내총생산 (GDP) 은미국의 1/10(2015) - 한국의국내총연구개발투자 (GERD) 는미국의 1/6.8(2015) ( 예산, 조직 ) 최고우주기술개발을위한보다과감한투자와총괄기구필요 l 국내전문가가평가한기술수준이부족한가운데하락추세임 - 국가전략기술 10대분야중항공 우주분야는기술수준은낮고기술격차는큰가운데기술수준하락과함께기술격차가확대되고있음 ( 기술수준 ) 기술수준제고를위한전략적인대책시급 2. ( 저변확대 ) 우주기술인력활용활로확보 l 한국의우주개발인력은미국의 1/19로인구수나연구원수와비교해볼때매우적은수준임 (2015) - 한국의인구는미국의 1/6.3 (2015년) - 한국의연구원수는미국의 1/3.9 (2015년) ( 인력 ) 우주기술연구자들이다수배출되고활용될수있는여건마련필요 3. ( 우주기관역량강화 ) 핵심연구역량강화, 국제협력을통한도약추진 l 선진국우주기관대비양적, 질적으로매우부족한상황임 - 한국우주기관의논문은연간 200편미만으로상대적으로적은수준으로평가 - 전체평균보다약 40% 적게인용되는등논문의수준도낮은것으로평가 ( 연구역량 ) 연구역량강화를위해사업중심에서연구중심으로전환필요 l 타우주기관에비해산학협력, 국제협력비중이낮으며, 공동연구도국내에편중 - 논문작성시산학협력비중은 2.5%, 국제협력비중은 9.1% 로매우낮은수준 - 전세계 157개기관과협력하며연구하고있으나아시아태평양과북미에편중 ( 협력 ) 최고우주기술개발및확보를위한협력강화및다변화필요 3

4 Ⅰ 배경 1. 우주경제시대가오고있다. n 우주경제시대 l 우주경제가글로벌신성장동력창출의핵심요소로자리매김하고있음을선언 (2012년 10월, OECD 부사무총장 Leterme, 홍성범외 (2013)) l 우주산업시장규모가 2016년 3390억달러 ( 약 380조원 ) 에서 2045년 2조7000 억달러 ( 약 3,000조원 ) 로커질것으로전망 (BoA Merrill Lynch, 2017, CNBC 재인용 ) 그림 1 우주산업시장전망 자료 : 웹사이트 1 n 유럽코페르니쿠스 * 의경제효과 l 2030 년까지유럽에 300억유로 ( 약 40조원 ) 의재정적혜택과 5만개의고급일자리창출예상 ( 웹사이트 2) * 유럽연합의위성을이용한지구관측및모니터링프로그램으로위성등을통해유럽의육상, 기상, 해상을관찰. 6개서비스주제는대기모니터링, 해양환경모니터링, 육상모니터링, 기후변화, 에너지관리, 보안등임 4

5 2. 한국의우주경제시대대비, 미흡하다. n 우주개발투자가상대적으로부족 l 우주개발을위한인력및예산이세계주요우주기관에비해미흡 - 인력으로는 8위, 미국의 1/19 수준 (2015 년 ) - 예산으로는 11위, 미국의 1/35 수준 (2015년 ) - 1인당연구비는미국의 1/2 수준 (2015 년 ) 표 1 세계주요우주기관의인력및예산 구분 국가 우주기관명 인력 ( 명 ) 예산 ( 만달러 ) 예산연도 1 미국 NASA 17,406 1,801, 중국 CNSA , 유럽 ESA 2, , 독일 DLR 8, , 프랑스 CNES 2, , 러시아 ROSCOSMOS , 일본 JAXA 1, , 인도 ISRO 16, , 호주 CSIRO 5,000 89, 이탈리아 ISA , 한국 KARI , 영국 UKSA 70 48, 캐나다 CSA , 자료 : KARI(2017) n 논문수준으로본우주개발성과도경쟁력이부족 표 2 주요국항공우주분야국가전략기술관련논문점유율 (%) 자료 : 미래창조과학부 (2017) 5

l 논문점유율, 논문영향력지수에서상당한차이를나타냄 - 점유율은 2013~2015 년까지상승하는추세이나영향력지수는크게감소 표 3 주요국항공우주분야국가전략기술관련논문영향력지수 자료 : 미래창조과학부 (2017) n 국내전문가가평가한기술수준은부족한가운데하락추세 l 국가전략기술 10 대분야중항공 우주분야는기술수준및기술격차가가장낮은가운데 2014

6 l 논문점유율, 논문영향력지수에서상당한차이를나타냄 - 점유율은 2013~2015 년까지상승하는추세이나영향력지수는크게감소 표 3 주요국항공우주분야국가전략기술관련논문영향력지수 자료 : 미래창조과학부 (2017) n 국내전문가가평가한기술수준은부족한가운데하락추세 l 국가전략기술 10 대분야중항공 우주분야는기술수준및기술격차가가장낮은가운데 2014 년대비 2016 년에기술수준하락과함께기술격차가확대되는상황이발생 그림 2 분야별기술수준및기술격차 주 : 1. 전자 정보 통신, 2. 의료, 3. 바이오, 4. 기계 제조 공정, 5. 에너지 자원 극한기술 6. 항공 우주, 7. 환경 지구 해양, 8. 나노 소재, 9. 건설 교통, 10. 재난 재해 안전자료 : 미래창조과학부 (2017) 6

7 3. 역사는반복된다. n 우주기술강자가세계경제를주도할것 l 대항해시대에최고항해기술을가진나라가세계를주도했던것처럼다가오는우주경제 시대에는최고우주기술보유국이세계경제를주도할것 그림 3 대항해시대스페인및포르투갈의대외영향력 자료 : 웹사이트 3 l 따라서현재세계주요우주기관의연구동향및수준을개괄적으로파악하고시사점을찾는 것은의미있는작업이라할것임 n 이에세계주요우주기관의최근 (2012~2016) 연구동향을논문서지정보를이용, 조사, 제시 하고, 한국의연구환경 ( 예산, 기술수준, 인력등 ) 과함께비교, 분석함으로써한국우주기술의 현위치를파악하고다가오는우주경제시대를준비할시사점을찾고자함 1) l 연구동향 2) 은세계주요우주기관의연구분야, 키워드및주요주제를대상으로함 - 연구키워드는해당연구기관의최근 5 년간전체논문에서제목및요약에가장많이 출현한상위 50 개단어로해당연구기관이어떤연구에집중하고있는지를보여줌 - 연구주제는해당연구기관이국제경쟁력을가진주제로해당기관의강점을보여줌 1) 본고는연구동향제시와논문의양적, 질적수준및협력연구수준을비교, 분석하여한국의우주기술역량을제고하기위한시사점발굴을목표로함 2) 연구분야, 연구키워드, 연구주제등연구동향분석은 SciVal(Elsevier 사가제공하는 Scopus 논문 DB 분석툴 ) 이제공하는기능을활용하여작성함 7

8 Ⅱ 세계주요우주기관연구현황 1. 주요연구주제 n CNES( 프랑스 ) - Centre National d'etudes Spatiales l 지구및행성과학 (31.2%) 분야연구를주로하며다음은공학 (16.4%) 분야 l 주요연구주제는 1 혜성 ; 태양중심의거리, 2 토양수분 ; 복사계 ; 수분회수, 3 홍수 ; 범람범위등 그림 4 CNES 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 4,643 편 ) 연구키워드 연구주제 ( 총1,296 개중상위 10개 ) 논문수 comet; comets; heliocentric distances 68 Soil moisture; Radiometers; moisture retrievals 48 flood; Floods; flood extent 44 GOSAT; emission; mole fractions 43 aerosol; dust; desert dust 42 cloud; cloud radiative forcing; total cloud 40 circulation; basin; water formation 39 ice core; firn; core records 36 Rock mechanics; Satellite imagery; block adjustment stable isotope; Isotopes; water line

논문수총 269 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 138 개중상위 10 개 ) 논문수 Mars; crater; aqueous alteration 13 James Webb Space Telescope; Space telescopes; Optical telescopes 8 Reentry; Manned space flight; space exploration 7

9 n CSA( 캐나다 ) - Canadian Space Agency l 캐나다우주기관인 CSA는공학분야 (26.8%) 를가장활발하게연구하고있으며, 다음은지구및행성과학 (19.3%) 분야, 물리학및천문학 (17.4%) 분야순임 l 국제우주정거장, 우주탐사, 국제협력등의키워드는증가하는반면우주정거장, 우주망원경, 유인우주선등의키워드는감소하고있는것으로나타남 l 주요연구주제는 1 화성 ; 분화구 ; 수성변질, 2 James Webb 우주망원경 ; 우주망원경 ; 광학망원경, 3 재진입 ; 유인우주비행 ; 우주탐사등 그림 5 CSA 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 269 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 138 개중상위 10 개 ) 논문수 Mars; crater; aqueous alteration 13 James Webb Space Telescope; Space telescopes; Optical telescopes 8 Reentry; Manned space flight; space exploration 7 Balloons; Flight control systems; secondary PM2.5 7 Bolometers; Infrared detectors; uncooled microbolometer 7 space; Industry; space sector 6 stars; asteroseismology; solar-like oscillations 5 Remote sensing; space; Spectroscopy 5 Space telescopes; X ray optics; CCD camera 5 Manned space flight; International Space Station; cosmic radiation 4 9

10 n CSIRO( 호주 ) l 호주의우주기관인 CSIRO 는농업및생물과학 (14.1%) 분야논문이가장많았으며, 다음은환경과학 (10.8%), 지구및행성과학 (10.2%) 순임 l radio, Models, survey 등의키워드가가장많으나감소하는추세이고, array, biodiversity, adaptation 등의키워드가증가하는추세임 l 주요연구주제는 1 강우 ; 기후 ; 기후지수, 2 별형성 ; 고질량스타형성, 3 지주 (Chiroptera); 니파바이러스 ; 바이러스 HeV 등 그림 6 CSIRO 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 17,302 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 5,773 개중상위 10 개 ) 논문수 rainfall; climate; climate indices 93 masers; star formation; high-mass star-forming 90 Chiroptera; Nipah Virus; virus HeV 90 Coal deposits; Coal; coal matrix 89 Graphene; Plasmas; hot filament 69 pulsars; radio; bursts FRBs 67 galaxies; dust; infrared galaxies 67 Liquid Crystals; Lipids; crystalline nanoparticles 60 Thysanoptera; Thripidae; thrips species 60 Radio astronomy; Radio telescopes; radio interferometry 59 10

11 n DLR( 독일 ) - German Aerospace Center l 독일의우주기관인 DLR은지구및행성과학이 31.2% 로비중이가장높은연구분야로나타났으며, 다음은공학 (16.4%), 물리학및천문학 (13.9%) 순으로나타남 l SAR가가장많이사용되면서증가추세인키워드였으며 Satellites, Models, Aircraft 등은증가, Remote sensing, Aerodynamics, Navigation 등은감소추세 l 주요연구주제는 1 합성개구레이더 ; TanDEM-X; 높이오차, 2 합성개구레이더 ; 침하 ; 영구산란체, 3 혜성 ; 태양중심의거리등임 그림 7 DLR 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 11,397 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 2,441 개중상위 10 개 ) 논문수 Synthetic aperture radar; TanDEM-X; height error 289 synthetic aperture radar; Subsidence; persistent scatterers 150 comet; comets; heliocentric distances 110 Synthetic aperture radar; Radar; high-resolution wide-swath 102 asteroid; asteroids; space weathering 99 contrail; aircraft emission; aviation emissions 89 Synthetic aperture radar; Polarimeters; target decomposition Solar energy; Solar collectors; trough collector 67 Aeroacoustics; Landing gear (aircraft); slat noise 63 Robots; Actuators; elastic actuator

12 n ESA( 유럽 ) - European Space Agency l 유럽우주기관인 ESA의연구분야는지구및행성과학 (27.7%) 과공학 (27.4%) 이주를이루고있으며다음은물리학및천문학 (18.8%) 로나타남 l Space, Space flight, Spacecraft 등이연구분야의주요키워드로증가하는추세이며, Remote sensing, Soil moisture, Environment Testing 등은감소하는추세임 l 주요연구주제는 1 재진입 ; 유인우주비행 ; 우주탐사, 2 우주 ; 산업 ; 우주분야, 3 복사계 ; 합성개구 ; 간극복사계등임 그림 8 ESA 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 1,264 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 530 개중상위 10 개 ) 논문수 Reentry; Manned space flight; space exploration 31 space; Industry; space sector 30 Radiometers; Synthetic apertures; aperture radiometer comet; comets; heliocentric distances 20 Spacecraft; automation; mission operations 17 Aneroid altimeters; altimeter; marine gravity 15 land cover; Landsat; forest disturbance 14 Soil moisture; Radiometers; moisture retrievals 13 comets; comet; landing site 13 James Webb Space Telescope; Space telescopes; Optical telescopes

13 n ISA( 이탈리아 ) - Italian Space Agency l 이탈리아의우주기관인 ISA는물리학및천문학 (31.8%) 과지구및행성과학 (30.0%) 이주요연구분야이며, 다음은공학 (14.8%) 으로나타남 l Cosmology, Galaxies, SAR 등이주요키워드이고증가추세이며, telescopes, gamma rays 등은감소추세 l 주요연구주제는 1 합성개구레이더 ; 지구 ( 행성 ), 2 암흑물질 ; 우주광선 ; 양전자분율, 3 전자파 ; 분극 ; 각력등임 그림 9 ISA 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 770 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 256 개중상위 10 개 ) 논문수 Synthetic aperture radar; Earth (planet); Italian Ministry dark matter; cosmic rays; positron fraction 56 microwaves; polarization; angular power 50 blazars; radio; flat spectrum 35 clusters; galaxies; cluster mass 20 Relativity; satellites; laser ranging 19 Telescopes; Gamma rays; energy VHE 12 Satellite communication systems; Satellites; Q/V band synthetic aperture radar; Subsidence; persistent scatterers Bathymetry; Synthetic aperture radar; water depth

그림 10 ISRO 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 3,474 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 1,361 개중상위 10 개 ) 논문수 aerosol; Aerosols; BC mass 108 forest; forest cover; biodiversity 44 bay; monsoon; southwest monsoon 27

14 n ISRO( 인도 ) - Indian Space Research Organization l 인도의우주기관인 ISRO 는공학이 21.4% 로가장활발한연구분야로나타났고, 다음은지구및행성과학 (18.5%), 물리학및천문학 (12.7%), 재료과학 (10.3%) 순임 l Space applications, Atmospheric thermodynamics, Launch vehicles 등이주요연구키워드이고증가하는추세이며, NDVI( 식생지수 ), GIS 등은감소하는추세 l 주요연구주제는 1 에어로졸 ; BC(Black Carbon) 질량, 2 숲 ; 산림피복 ; 생물다양성, 3 만 ; 우기 ; 남서계절풍등임 그림 10 ISRO 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 3,474 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 1,361 개중상위 10 개 ) 논문수 aerosol; Aerosols; BC mass 108 forest; forest cover; biodiversity 44 bay; monsoon; southwest monsoon 27 Scintillation; Ionospheric measurement; amplitude scintillation TRMM; Rain gages; rainfall products 24 Moon; crater; lunar highlands 23 scatterometer; Meteorological instruments; geophysical model glacier; glacier mass balance; debris cover 22 thermosphere; ionosphere; diurnal tide 21 Dielectric resonators; Microwave antennas; antenna DRA

15 n JAXA( 일본 ) - Japan Aerospace Exploration Agency l 일본의우주기관인 JAXA의주요연구분야는공학 (27.2%) 이며, 다음은물리학및천문학 (21.0%), 지구및행성과학 (18.9%) 순임 l 가장많이사용된키워드는 Space research 인데감소추세를보이고있으며, Rockets, Space telescopes, Aerospace engineering 등은증가추세 l 주요연구주제는 1 우주망원경 ; X 선광학 ; CCD 카메라, 2 날개 ; 공기역학 ; 하이브리드로켓, 3 ALOS; 위성 ; 궤도제어등임 그림 11 JAXA 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 4,329 편 ) 연구키워드 연구주제 ( 총 1,075 개중상위 10개 ) 논문수 Space telescopes; X ray optics; CCD camera 89 Wings; Aerodynamics; hybrid rocket 89 ALOS; Satellites; orbit control 52 GOSAT; emission; mole fractions 52 Bolometers; calorimeters; transition-edge sensor 42 Solar equipment; Solar radiation; spinning solar 40 TRMM; Rain gages; rainfall products 39 Optical radar; aboveground biomass; laser altimeter 35 Paint; Luminous paint; paint PSP 34 Venus; Venus (planet); cloud tops 32 15

16 n KARI( 한국 ) - Korea Aerospace Research Institute l 한국의우주기관인 KARI 의주요연구분야는공학 (39.9%) 이며다음은지구및행성과학 (14.9%), 물리학및천문학 (12.5%) 순임 l Satellites 가가장많이사용된키워드이고증가추세이며, UAV(Unmanned aerial vehicles), GPS(Global positioning system) 등은감소하는추세 l 주요연구주제는 1 궤도 ; 위성 ; 각속도, 2 반복 ; 궤도 ; 궤도전파, 3 방사측정 ; 복사계 ; 태양반사등임 그림 12 KARI 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 939 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 446 개중상위 10 개 ) 논문수 Orbits; satellite; angular velocity 17 iteration; orbits; orbit propagation 15 Radiometry; Radiometers; reflective solar 15 Atomization; Atomizers; pressure swirl 14 Rock mechanics; Satellite imagery; block adjustment Space debris; Collision avoidance; avoidance maneuver Superplasticity; Forming; blow forming 13 Unmanned aerial vehicles (UAV); Flight control systems; Rotors Synthetic aperture radar; TanDEM-X; height error 11 Geostationary satellites; Satellites; station keeping

17 n AMES( 미국 ) - NASA Ames Research Center l 미국의우주기관인 NASA Ames 연구센터의주요연구분야는공학 (23.7%), 지구및행성과학 (20.5%), 물리학및천문학 (19.3%) 으로나타남 l Aircraft, planets, Aviation 등이증가하는주요키워드이며, mars, stars, galaxies 등의키워드는감소하는추세를보임 l 주요연구주제는 1 행성 ; 행성후보들, 2 제거 ; 재진입 ; 열분해가스, 3 건강 ; 시스템공학 ; 잔존유효수명등임 그림 13 Ames 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 5,355 편 ) 연구키워드 연구주제 ( 총 1,356 개중상위 10개 ) 논문수 planet; planets; planet candidates 253 Ablation; Reentry; pyrolysis gas 140 Health; Systems engineering; life RUL 80 Aircraft; Trajectories; continuous descent 74 Airports; Aircraft; aircraft landing 69 Cambers; Wings; continuous trailing 69 coronagraphs; Adaptive optics; vortex coronagraph 68 Air traffic control; Airports; ground delay 61 Rotors; Helicopters; Helicopter rotors 58 disks; protoplanetary disks; outer disk 54 17

18 n Glenn( 미국 ) - NASA Glenn Research Center l 미국의우주기관인 NASA GLENN 연구센터의주요연구분야는공학 (40.8%) 이며다음은재료과학 (15.1%) 으로나타남 l 증가하는키워드는 Propulsion, Aeroacoustics, Space station, Combustion 등이며, 감소하는키워드는 Aerospace engineering, Microgravity processing 등임 l 주요연구주제는 1 형상기억효과 ; 마르텐사이트계의변형 ; 양방향형상, 2 제트기 ; 공력음향학 ; 혼합소음, 3 방사성동위원소 ; 방사성동위원소생성기등임 그림 14 Glenn 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 2,509 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 665 개중상위 10 개 ) 논문수 Shape memory effect; Martensitic transformations; two-way shape Jets; Aeroacoustics; mixing noise 68 Radioisotopes; NASA; radioisotope generator 53 Ice; NASA; ice particle 51 Hall thrusters; Electric propulsion; Propulsion 46 Fires; Microgravity; upward flame 45 Rockets; Propulsion; thermal rocket 44 Silicon carbide; High temperature applications; Integrated circuits Ice; Airfoils; ice shapes 35 Micromechanics; Finite volume method; Structural dynamics

19 n Goddard( 미국 ) - NASA Goddard Space Flight Center l 미국의우주기관인 NASA Goddard 우주비행센터의주요연구분야는지구및행성과학 (35.4%) 이며, 다음은물리학및천문학 (24.7%) 으로나타남 l 가장많이사용된키워드는 X-ray 로증가추세이며, telescopes, galaxies, emission 등은증가하는추세인반면, radio, EOS, bursts 등은감소하는추세임 l 주요연구주제는 1 방사측정 ; 복사계 ; 태양방사, 2 코로나질량방출 ; 화산폭발 ; 필라멘트분출, 3 우주쓰레기 ; 디스크 ; 차동이미징등임 그림 15 Goddard 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 10,101 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 1,299 개중상위 10 개 ) 논문수 Radiometry; Radiometers; reflective solar 274 coronal mass ejection; volcanic eruptions; filament eruption 127 debris; disks; differential imaging 123 gamma ray bursts; afterglows; afterglow emission 118 Mars; ionospheres; ion escape 113 aerosol; dust; desert dust 108 Magnetohydrodynamics; current sheets; reconnection electric 106 X-ray; active galactic nuclei; soft excess 102 Bolometers; calorimeters; transition-edge sensor 95 Soil moisture; Radiometers; moisture retrievals 94 19

20 n JPL( 미국 ) - Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology l 미국의우주기관인 JPL의주요연구분야는지구및행성과학 (30.1%) 이고, 다음은물리학및천문학 (22.7%), 공학 (16.8%) 순임 l 가장활발한연구키워드는 Mars 로나타났으며, missions, surveys, planet 등은증가추세의키워드였고, galaxies, asteroid, clusters 등은감소추세키워드였음 l 주요연구주제는 1 GOSAT; 방사 ; 몰분율, 2 코로나그래프 ; 적응광학 ; 소용돌이코로나그래프, 3 소행성 ; 우주풍화등임 그림 16 JPL 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 10,496 편 ) 연구키워드 연구주제 ( 총 1,862 개중상위 10개 ) 논문수 GOSAT; emission; mole fractions 161 coronagraphs; Adaptive optics; vortex coronagraph 158 asteroid; asteroids; space weathering 141 Mars; crater; aqueous alteration 123 debris; disks; differential imaging 119 microwaves; polarization; angular power 111 planet; planets; planet candidates 99 galaxies; dust; infrared galaxies 98 clusters; galaxies; cluster mass 94 Jupiter; Saturn; upper troposphere 88 20

21 n Langley( 미국 ) - NASA Langley Research Center l 미국의우주기관인 NASA Langley 연구센터의주요연구분야는공학 (35.9%) 이고다음은지구및행성과학 (16.8%), 물리학및천문학 (12.2%), 재료과학 (9.5%) 순임 l Aerospace engineering, Aircraft, Wings 등의키워드는증가추세의키워드인반면, Aerodynamics, Wind tunnels, Optical radar 등은감소하는키워드로나타남 l 주요연구주제는 1 구름 ; 구름복사촉진 ; 총구름, 2 공력음향학 ; 랜딩기어 ( 항공기 ); 슬레이트소음, 3 충격파 ; 초음속항공기 ; 붐예측등임 그림 17 Langley 의연구분야, 키워드및주요주제 연구분야 ( 논문수총 3,835 편 ) 연구키워드연구주제 ( 총 817 개중상위 10 개 ) 논문수 cloud; cloud radiative forcing; total cloud 97 Aeroacoustics; Landing gear (aircraft); slat noise 86 Shock waves; Supersonic aircraft; boom prediction 79 Ablation; Reentry; pyrolysis gas 76 Wings; Aircraft; body aircraft 71 aerosol; dust; desert dust 61 Manned space flight; International Space Station; cosmic radiation Optical radar; differential absorption lidar; path differential entry; mars; supersonic retropropulsion 47 Aircraft; Air traffic control; trajectory prediction

22 2. 주요연구성과 n 지난 20여년간미국의 NASA가가장많은논문을출판 l 그다음은호주의 CSIRO 이며최근독일의 DLR 논문수가지속적으로증가하면서 CSIRO를추격하고있음 l 프랑스의 CNES 도 2000년대후반이후완만한증가세를보이고있음 l 일본의 JAXA는 2012년이후논문출판이감소세로돌아섬 l 인도의 ISRO는지속적인증가세를나타내고있음 l 유럽의 ESA는 2000 년대에비슷한수준의논문출판을유지하다가 2011 년이후증가하는경향이나타나고있음 l 이탈리아 ISA 1999년부터 2003년까지크게감소하였다가, 2003년이후지속적으로증가하는양상이나타남 l 한국 KARI 의논문수는 2011 년까지지속적인증가세를보이다가, 2011 년이후감소하는경향을보이고있음 - 논문수총량으로비교하면한국은미국의 1/58 수준 그림 18 세계주요우주기관의논문수추이 (1996~2017) ( 단위 : 편 ) 주 : y 축은로그값임 22

23 n ( 논문수 ) 전체적으로는유지하는추세이나 CSIRO 는감소, DLR 은증가추세 l KARI 는연간 200 편미만에서크게증가하지못하고유지하는수준 표 5 세계주요우주기관의논문출판추이 ( 단위 : 편 ) 구분 전체 CSIRO 17,302 3,330 3,405 3,219 2,792 2,543 1,999 DLR 11,397 1,835 1,768 1,994 1,994 2,361 1,433 JPL 10,496 1,779 1,683 1,849 1,764 2,126 1,291 GODDARD 10,101 1,732 1,700 1,653 1,657 2,100 1,253 AMES 5, CNES 4, JAXA 4, LANGLEY 3, ISRO 3, GLENN 2, ESA 1, KARI ISA CSA n ( 연구자수 ) 논문참여연구자수에서도 CSIRO 는감소, DLR 은증가추세 l KARI 는 200~250 명이논문작성에참여하여 CSIRO, DLR 의 1/10 수준 표 5 세계주요우주기관의연구자수추이 ( 단위 : 명 ) 구분 연평균 CSIRO 2,817 2,975 3,092 3,121 2,892 2,555 2,267 DLR 2,092 1,875 1,958 2,102 2,174 2,532 1,909 JPL 1,690 1,715 1,579 1,749 1,718 1,973 1,405 GODDARD 1,389 1,402 1,274 1,408 1,351 1,758 1,142 ISRO ,074 1, CNES , JAXA AMES LANGLEY GLENN ESA KARI ISA CSA

24 n ( 상대적피인용지수 ) 이탈리아 ISA 의논문수준이가장뛰어난것으로평가 l ISA 의상대적피인용지수는 3.10 으로전체평균보다 210% 많이인용된것으로평가 - KARI 는 0.60 으로전체평균보다약 40% 적게인용되고있는것으로나타남 표 6 세계주요우주기관의상대적피인용지수추이 구분 전체 ISA GODDARD LANGLEY AMES JPL CNES CSIRO DLR CSA GLENN ESA JAXA ISRO KARI n ( 피인용수상위 10% 저널비중 ) 프랑스 CNES 가 50.6% 로가장우수 l KARI 는 2012 에서 12.4% 에서 2017 년 30.9% 까지꾸준히상승하고있음 표 7 세계주요우주기관의피인용수상위 10% 저널게재비중 (%) 구분 전체 CNES CSIRO GODDARD LANGLEY JPL AMES CSA DLR GLENN JAXA ISA ESA ISRO KARI

25 n ( 산학협력 ) Goddard 우주비행센터가 7.2% 로산학협력이가장많았음 l KARI 는 2.5% 로산학협력이상대적으로낮은수준으로나타남 표 8 세계주요우주기관의산학협력추이 (%) 구분 전체 GODDARD ISA CNES CSA ESA JAXA LANGLEY AMES JPL GLENN KARI CSIRO DLR ISRO n ( 국제협력 ) ESA 가 81.4% 로국제협력이가장많았음 l KARI 는 9.1% 로비교기관중가장낮은국제협력을보임 표 9 세계주요우주기관의국제협력추이 (%) 구분 전체 ESA ISA CNES GODDARD CSIRO JPL CSA DLR AMES JAXA LANGLEY GLENN ISRO KARI

26 n ( 국제협력기관수 ) CSIRO 는전세계 2,842 개기관과연구협력 l KARI 는전세계 157 개기관과협력하여연구하고있으나아시아태평양북미에편중 표 10 세계주요우주기관의국제협력현황 ( 공동연구기관수, 단위 : 개 ) 구분 전세계 아프리카 아시아태평양 유럽 중동 북미 남미 CSIRO 2, , GODDARD 1, DLR 1, JPL 1, CNES 1, AMES 1, JAXA 1, LANGLEY ESA ISA ISRO GLENN CSA KARI n ( 공동연구논문수 ) CSIRO 는공동연구로 14,000 여건의논문발표 l KARI 는공동연구 670 편중아시아태평양지역이 648 편으로대다수차지 표 11 세계주요우주기관의공동연구현황 ( 공동연구논문수, 단위 : 편 ) 구분 전세계 아프리카 아시아태평양 유럽 중동 북미 남미 CSIRO 14, ,362 4, , JPL 9, ,663 3, , GODDARD 9, ,118 4, , DLR 6, , , AMES 4, , , CNES 4, , , JAXA 3, , LANGLEY 2, , ISRO 1, , GLENN 1, ,466 4 ESA KARI ISA CSA

27 n ( 국제협력 ) 한국의국제협력연구는아시아태평양에 97 건, 북미가 34 건, 유럽 22 건, 남미 2 건, 중동 1 건, 아프리카 1 건으로심하게편중 l 국제협력대상을보면유럽 3,254 개, 아시아태평양에 2,477 개, 북미 1,476 개가존재 그림 19 한국 (KARI) 의국제협력연구현황 (2012~2017 논문대상 ) 그림 20 한국 (KARI) 의국제협력연구가능기관 (2012~2017 논문대상 ) 27

28 Ⅲ 한국의현황및시사점 1. 한국의우주기술연구현황 n ( 예산 ) 한국의우주개발예산은미국의 1/35 수준으로국내총생산규모나총연구개발투자와비교할때상대적으로매우낮은상황임 (2015) l 한국의국내총생산 (GDP) 은미국의 1/10(2015) l 한국의국내총연구개발투자 (GERD) 는미국의 1/6.8(2015) n ( 기술수준 ) 국내전문가가평가한기술수준이부족한가운데하락추세임 l 국가전략기술 10 대분야중항공 우주분야는기술수준은가장낮고기술격차는가장큰 가운데 2014 년대비 2016 년에기술수준은하락하고기술격차는더욱확대되는상황임 n ( 인력 ) 한국의우주개발인력은미국의 1/19로인구수나연구원수와비교해볼때매우적은수준임 (2015) l 한국의인구는미국의 1/6.3 (2015 년 ) l 한국의연구원수는미국의 1/3.9 (2015 년 ) n ( 논문 ) 선진국우주기관대비양적, 질적으로매우부족한상황임 l KARI 의논문수는연간 200 편미만에서크게증가하지못하고있음 l 전체평균보다약 40% 적게인용되고있어논문의수준이낮게평가되고있음 n ( 협력 ) 타우주기관에비해산학협력, 국제협력비중이매우낮으며, 공동연구도국내에편중되어있음 l 논문작성시산학협력비중은 2.5%, 국제협력비중은 9.1% 로매우낮은수준 l 전세계 157개기관과협력하며연구하고있으나아시아태평양과북미에편중 l KARI 의공동연구 670편중아시아태평양지역이 648편으로대부분을차지 28

29 2. 시사점 n ( 정책일관성확보 ) 안정적 지속적예산확보및최고기술확보촉진 l ( 예산, 조직 ) 최고수준의우주기술개발을위한보다과감한투자필요 - 우주기술개발예산의지속적, 안정적확보필요 - 우주기술개발총괄, 선택과집중등전략적우주개발을위해우주청필요 l ( 기술수준 ) 기술수준제고를위한전략적인대책필요 - 우주개발진흥기본계획, 우주개발중장기계획등국가차원에서수립된우주계획을도전적으로추진하는등목표달성에매진해야함 - 장기적정책수립및지속적인추진, 연구기관의핵심역량확보, 적극적인산학연협력및국제협력등최고우주기술확보를위해전략적인대책이필요함 n ( 저변확대 ) 우주기술인력활용활로확보 l ( 인력 ) 우주기술연구자들이다수배출되고활용될수있는여건마련필요 - 국가우주기관의연구분야및연구인력확대 - 글로벌민간우주기업육성을통한우주기술인력진출경로마련 - 우주기술선진대학과의공동연구등을통한인재양성기회제공 - 우주기술에대한국민의관심을지속적으로유발 n ( 우주기관역량강화 ) 핵심연구역량강화, 국제협력을통한도약추진 l ( 연구역량 ) 연구역량강화를위해사업중심에서연구중심으로전환필요 - 정형화된사업은민간에과감하게이양하는등사업구조전환 - 미래우주핵심기술을확보할수있도록연구중심으로전환 - 핵심연구역량을이용한선진기술확보협상력제고 l ( 협력 ) 최고우주기술개발및확보를위한협력강화및다변화필요 - 한국은짧은기간내에선진우주국가로발돋음하고있으나, 세계최고기술수준에크게뒤져있음. 이를추격및추월하기위해국제협력을대폭강화하고다변화할필요가있음 29

30 필자 강희종 동향정보실동향 지표팀팀장 T I E. kanghj@stepi.re.kr 30

31 참고문헌 미래창조과학부 (2017), 2016년도기술수준평가, 홍성범외 (2013), 청색경제의부상과과학기술외교의효율적대응전략, 과학기술정책연구원 KARI(2017), 주요국의항공우주기관데이터베이스, SciVal DB(2017), SciVal, 웹사이트 1: -nearly-3-trillion-in-30-years-bank-of-america-predicts.html 웹사이트 2: cmscd=cm0048&ntno=16698&src=&srctemp=&currtpg=238 웹사이트 3: -and-united-kingdom-of-portugal-brazil-algarve-more / 31

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³¯Æ²18È£-³»Áö ¾ç½ÂÁØ 2 ÃÖÁ¾ Deep Impact CHAPTER 1. Before the launch 34 NALTL 35 NALTL 36 NALTL 37 NALTL MRI HRI Flyby Spacecraft HGA with 2-axls glmbal 7.5m 2 solar array Smart, instrumented Impactor Instrument Platform MRI Instrument