유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 서론 NMP 경향및시그널 NMP 경제적영향 정량적결과및시나리오시뮬레이션 결론및권고사항 작성백성진책임연구원, EU 기술협력거점

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계남 이
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1 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 서론 NMP 경향및시그널 NMP 경제적영향 정량적결과및시나리오시뮬레이션 결론및권고사항 작성백성진책임연구원, EU 기술협력거점 bryan100@kiat.or.kr

2 목 차 I. 서론 3 II. NMP 경향및시그널 5 1. 경제적경쟁력의요소 5 2. 전반적 NMP 경향 부문별 NMP 경향 16 III. NMP 경제적영향 시장규모와성장 영향메커니즘 23 IV. 정량적결과및시나리오시뮬레이션 모형특징 경제모형회귀결과 NMP 미래시나리오 시나리오의정량적경제영향 민감도분석 모형결과및정책영향에대한논의 41 Ⅴ. 결론및권고사항 43

3 그림목차 < 그림-01> 분석단계 4 < 그림-02> 경쟁력요인 5 < 그림-03> 2020 및 2007년민간소비 9 < 그림-04> 분문별절대 NMP 특허출원건수 < 그림-05> 부문별 NMP 특허동향 < 그림-06> 기술혁신의경제적영향 22 < 그림-07> NMP 특허시장점유율 25 < 그림-08> NMP 부문별특허시장점유율 26 < 그림-09> 모형구조 31 < 그림-10> 유럽 9개국의과거제조부문의부가가치발달시나리오 36 < 그림-11> 유럽 9개국의낙관적시나리오대중립적시나리오의순부가가치효과 (%) 36 < 그림-12> 유럽 9개국의낙천적시나리오대중립적시나리오의순고용효과 ( 단위 : 천명 ) 37 < 그림-13> 유럽 10개국의낙천적시나리오대중립적시나리오의수출점유율의순변화 38 < 그림-14> 국가집단의낙천적시나리오대중립적시나리오의 2025년순고용효과 39 < 그림-15> 핵심모형매개변수의민감도분석 ( 낙천적시나리오대중립적시나리오의단일변수의편차 ) 40 < 그림-16> 2025년핵심모형매개변수의민감도분석 ( 단일변수대중립적시나리오의한계편차 ) 41 < 그림-17> 권고사항의핵심결과 43 < 그림-18> 권고사항개요 44

4 표목차 < 표-01> 과거및미래경제적동향개요 9 < 표-02> 화학부문의주요동인및장벽 17 < 표-03> 제약부문의주요동인및장벽 17 < 표-04> 전자부문의주요동인및장벽 18 < 표-05> 포토닉스부문의주요동인및장벽 18 < 표-06> 자동차부문의주요동인및장벽 19 < 표-07> 첨단제조 / 기계부문의주요동인및장벽 19 < 표-08> NMP의시장잠재력 23 < 표-09> 화학부문의나노기술사용에대한에너지절감영향 24 < 표-10> 주요기술의특허점유율및생산점유율 27 < 표-11> 핵심산업부문에서의 NMP 경제적영향 28 < 표-12> 각시나리오의주요특징 34 < 표-13> 사용된방법론에대한한계점및잠재적인방법 35

5 주요내용요약 * Nanotechnology and nanosciences, knowledge-based multi-functional materials and new production processes and devices - 1 -

6 1) 글로벌파급효과 (spillover) 는글로벌지식기반의개발은국내경제발전을위해중요하다는것을나타냄 - 2 -

7 Ⅰ 서론 1. 배경 2. 연구목적 - 3 -

8 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 3. 연구방법 4. 보고서구성 < 그림 01> 분석단계 자료원 : Fraunhofer ISI - 4 -

9 Ⅱ NMP 경향및시그널 1. 경제적경쟁력의요소 < 그림 -02> 경쟁력요인 자료원 :Fraunhofer ISI (modifications based on EC 2009a) - 5 -

10 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) - 6 -

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12 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) - 8 -

13 < 그림 -03> 2020 및 2007 년민간소비 (10 억 US$) 자료원 :McKinsey(2010) < 표 -01> 과거및미래경제적동향개요 범주 요인 과거동향 미래동향및요인 l 에너지및일부소재공급 l 에너지가격증가부족및가격이상승은계 l 소재가격은지난 10 년동속될것이며자원생산성의안증가천연자원중요성이증가 l EU의물적자원의생산성 l 개발도상국수요증가, 공증가는노동생산성증가율자원급및에너지조세보호무역보다훨씬느림주의는동향을촉진한요인 숙련된노동력 l 일반적원인은 ( 인구통계학 l EU의지속적인숙련노동적, 세계화, 새로운일자리 ) 력보유, 임금격차증가, 등은계속될것으로예상되비숙련노동자의실업지만, 결과는다를수있음 l 유럽은 R&D를높이기위해 노력하겠지만 신흥국가를 R&D 및혁신역량 따라잡기까지여러도전에 l EU R&D 투자집중도의정직면하게될것이며, 난해체한거시경제학적상황이 기술진보및혁신 발생할것이고사회적과제해결을주요목표로둘것 주요혁신 / 기술패러다임 l ICT 혁명, 바이오, 나노등점진적으로진화 l 다양한유망기술및성숙기술. 하지만각각의발전은불확실하며경제적영향은기술리더십에따라크게달라질것 - 9 -

14 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 상업화 수요와소비 현대자본형성 글로벌네트워크 산업구조 혁신적시장채택 가처분소득및소비구조 혁신의원천으로서의고객 l l l 1990 년대말부터투자비율둔화 R&D 및제조의국제화, 목표는부분적으로변화 중소기업과기업가정신의재개 l 혁신간매우다른채택률, 확산을방해하는여러장벽 ( 규제등 ) l l l EU 소비는덜중요한상품과서비스부문에서가장빠르게성장 사용자중심의혁신은새로운가능성을통해더중요하게거듭리드시장개념의중요성 l l l l l l 치열한국제경쟁및관련산업정책으로인해민간투자를유치하는데 EU의부담이있을것이며재정적제약으로인해인프라에대한공공투자또한불확실경향은지속될것이고세계화로인한침체시나리오가능앞으로의개발은크게제도적설정 ( 예 : 기업가정신인식, 정책지원, 규제 ) 에의해영향을받음특히수요측면의혁신정책이혁신의확산에크게영향세계및유럽의소비구조는세계적중산층의증가, 불균형증가, 인구변화, 미래의선호소비에크게의존할것 이러한동향이지속되면신흥시장이나개인맞춤형소비와혁신의결합이중요할것 프레임워크상태및규제 재정상태 l 금융위기가닥칠때까지 자유의증가 l 중기 (mid-term) 에 불균형 증가 l 단기적으로정부의개입증 가 규제설정 l 제품시장에서상당한개혁 l 미래자금조달을위한국제규정설정이매우중요 l 다자주의 / 국유화에관한다양한시나리오가능 l 미래자금조달을위한국제규정설정이매우중요 l 다자주의 / 국유화에관한다양한시나리오가능 2. 전반적 NMP 경향 2.1 NMP 의정의및설명

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16 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10)

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18 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10)

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20 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 3. 부문별 NMP 경향 3.1 부문별정의및설명

21 3.2 핵심동인및장벽 < 표 -02> 화학부문의주요동인및장벽 요인동인 / 기회장벽 / 과제 l 화석자원의대체및효율적 l 정치적인이유로다른나라의자원인사용희소자원공급제한 l 희소자원의대체필요성 l 실질적인 R&D 투자필요 l 나노물질 ; 기술진보및혁신 l 규모확장 (up scaling) 에도나 l 바이오화학소재 ; 역량노물질에대한생산비용이 l 복잡하고스마트한소재 수요 프레임워크상태및규제 l 메가트렌드 : 스마트도시, 환경에대한인식, 재생가능에너지, e-모빌리티 상업화 l 비용 l 대체소재에대한니즈 (need) l 가개발을촉진할수있음 (REACH 등 ) 자료원 :Fraunhofer ISI l l < 표 -03> 제약부문의주요동인및장벽 높을수있음비용에민감한수요커뮤니케이션에성공해야나노기술에대한대중의수용 나노물질에대한규제문제는해결되어야함 요인 동인 / 기회 장벽 / 과제 자원 l 강력한 R&D 위치 l 암조직, 약물수송및세포로기술진보및혁신의영상제재 (imaging agent) 역량등의고유기술가능성 l 불확실한비용효율성 l 개인맞춤의학 수요 l 충족되지않은의료요구 l 나노의료시장의작은환자 l 새로운치료법에대한희망집단과작은시장 l 인구의고령화 l 창업기업은제품을상용화할 파트너를찾는것이어려움 l 긴개발단계동안창업을위 상업화 한자본접근의어려움 ( 임상 시험등 ) l 미국에비해상업화에대한 노력의부족 l 복잡한 IP-모습프레임워크상태및 l 유럽제약시장의가격규제규제 l 미래의규제에대한불확실성 자료원 :Fraunhofer ISI

22 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 표 -04> 전자부문의주요동인및장벽 요인동인 / 기회장벽 / 과제 자원 기술진보및혁신역량 수요 상업화 프레임워크상태및규제 l l l l l 자료원 :Fraunhofer ISI 무어의법칙을넘는응용분야의도구상자디지털방식으로아날로그대체가능성인쇄전자 환경친화적이며안전한제품에대한수요 환경친화적인제품에대한규정 l 주요소재의가용성및가격에대한예측불가능 / 불안정 l " 무어 이상의 경로 (more moore path) 에 대한 높은 비용 l 마이크로 / 나노전자의새로운 경로에대한높은불확실성 l l 반도체부문의높은기업집중도와주요기업이비유럽권이라는점 제한적국고보조 < 표 -05> 포토닉스부문의주요동인및장벽 요인 동인 / 기회 장벽 / 과제 자원 l 주요동인으로화석연료를 l 전략적자원에대한액세스의대체및효율적사용잠재적한계 l 주요기술적인문제로환경에 미치는영향감소 l 포토닉스가 아닌 l 기술진보및혁신역량 수요 (nonphonotics) 연구와학제간접근법은매우유망 ( 나노물질, 나노바이오, 제조등 ) l 환경친화적인수요 l 재생에너지 ( 태양광등 ) 상업화 l 유럽혁신중소기업 프레임워크상태및규제 자료원 :Fraunhofer ISI l " 실험실에서공장까지 (from lab-to-fab" 의자금조달의가능성 ( 기계 / 첨단제조참조 ) 형성된기술에대해높은경쟁 l 중소기업의재정자본의낮은가용성은주요병목현상 l 유럽의포토닉스산업의약한가치사슬연계 l 잠재적으로감소한정부지출은포토닉스관련산업에영향을미칠수있음

23 < 표 -06> 전자부문의주요동인및장벽 요인동인 / 기회장벽 / 과제 l 유가는대안에대한니즈 / 수자원 l 핵심원료의잠재적부족요를증가시킴 l NMP는배터리의발전으로전 l 규모확장에도불구하고나노기술진보및혁신기이동성을가능하게함물질에대한비용은높을수역량 l 경량엔진의개선 / 개발을위있음한코팅 l 환경친화적이고안전하며편 l 비용에민감한수요수요안한제품에대한수요 l 나노기술에대한회의 l 메가트렌드전기차 l 높은가격의수용상업화 l ( 예 : 전기자동차 ) l 환경규제는보다효율적인가솔린소비를위한니즈를프레임워크상태및불러옴규제 l 국가제품응용분야의규범과의표준 l 중요한요소에대한공공조달 자료원 :Fraunhofer ISI < 표 -07> 첨단제조 / 기계부문의주요동인및장벽 요인동인 / 기회장벽 / 과제 자원 기술진보및혁신역량 l 첨단 ICT 등의기술개발및구현 l 태양전지, 배터리또는고분 자전자등과같은에너지시 수요 스템용첨단제조기술에대한수요 l " 집에서생산 "( 높은제품유 연성, 개성, 3D 프린팅 ) 상업화 l 기계부문에서유럽은선도적위치 l 도입할경우 ( 실험실에서공장프레임워크상태및으로 ) 프로토타입공장에대한규제재정가능성 자료원 :Fraunhofer ISI l 전략적자원접근에대한잠재적한계 l R&D 부문간의비협력 (=> 새로운소재의기계가늦게출시 ) l 아시아와비교하여유럽의높은인건비 l 혁신정책은가치사슬의다른단계에초점을둠

24 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 3.3 가치사슬에따른부문별과제비교 < 그림 -04> 분문별절대 NMP 특허출원건수 자료원 : Pastat, 직접계산

25 < 그림 -05> 부문별 NMP 특허동향 자료원 : Pastat, 직접계산

26 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) Ⅲ NMP 경제적영향 < 그림 -06> 기술혁신의경제적영향 자료원 : Fraunhofer ISI 1. 시장규모와성장

27 < 표 -08> NMP 의시장잠재력 자료원 : HLEG (2011), BCC (2010) 2. 영향메커니즘

28 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 표 -09> 화학부문의나노기술사용에대한에너지절감영향 자료원 : Los Alamos National Laboratory

29 < 그림 -07> NMP 특허시장점유율 자료원 : EPO: Patstat, 직접계산

30 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 그림 -08> NMP 부문별특허시장점유율 자료원 : EPO: Patstat, 직접계산

31 < 표 -10> 주요기술의특허점유율및생산점유율 자료원 : Source: HLEG (2011), Crean (2011), ZVEI (2011), EPIA (2011), Thielmann et al

32 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 제약 포토닉스 / 기기 / 광학 < 표 -11> 핵심산업부문에서의 NMP 경제적영향 에너지효율 * 소재효율 * 0( 관련없음, 적은에너지사용 ) 보완 (additive) 시장 vs. 대체 (substitut ive) 시장 유럽의경쟁력상황 기술 (NMP 특허 )** 상업 ( 전체자본금 ) +/- 거의보완중중 화학 ++ + 부분적으로보완및대체 중 주 기계 + + 거의대체 고 중 전자 0( 생산에는적지만부분적으로 +/- 상품에서사용 ) 보완및대체 저 저 + + 부분적으로보완및대체 고 중 자동차 0( 생산에는적지만상품에서사용 ) + 거의대체고중 자료원 Fraunhofer ISI : *++=, += 0=, +/- ; ** > , =25 ~ , <

33 Ⅳ 정량적결과및시나리오시뮬레이션 1. 모형특징

34 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10)

35 < 그림 -09> 모형구조 자료원 : Fraunhofer ISI

36 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 2. 경제모형회귀결과

37 3. NMP 미래시나리오

38 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 표 -12> 각시나리오의주요특징 자원 기술적진보및혁신역량 상업화 수요 프레임워크상태및규제 자원가격및상대적인고가용성 자원생산성 유럽의기술적경쟁력 NMP 기술에서의 R&D 투자집중도 (GDP 의전반적 %) 투자 부정적시나리오중립적시나리오긍정적스나리오가격의높은가격침체 ( 유가가격상승 ( 유가상승 ( 유가 130US $/bbl) 150 US$/bbl) 170US$/bbl) 현재와같음 감소 ( 세계특허점유율 EU-27:30-32%) 침체 ( 전반적 1.8%) 부정적 (EU 27 투자가 -5%-포인트로감소 ) 증가 ( 총산출별 ~10% 이하에너지 + 소재투입 ) 유지 (( 세계특허점유율 EU-27:37%) 10 년전과같이지속적증가 ( 전반적 2.1%) 현재와같음 매우증가 ( 총산출별 ~15% 이하에너지 + 소재투입 ) 증가 (KET 세계특허 : 42-44%) 상당한증가 ( 전반적 3%) 긍정적 (EU 27 투자가 +5%- 포인트로증가 ) 시장의확산 저 중 고 환경친화적인제품의수요 저 중 고 나노기술에대한증가하는우려환경건강및및규제안전 (EHS) 우려 없음 성공적위험평가및커뮤니케이션 자료원 : Fraunhofer ISI

39 신흥국가를다루지 ( 예 : 동부유럽, 중국 ) < 표 -13> 사용된방법론에대한한계점및잠재적인방법 한계점 결과에미치는영향 잠재적인확장접근방식 모형방정식에거의영향을 받지않기때문에모형평가 에서크게다르지않을것 나머지국가의모형을고려할 세계적발전을최대한고려한 수있지만데이터부족 시나리오지만불확실성이남 아있음 제한적 NMP 의경제적영향채널 결과는 NMP 의잠재적인영향의하한을반영, 일부제한된정책결론은가능 ( 예 : 특허부문의공공및민간간의차별화를없음 ) 추가적변수고려가능 ( 예 : 업계및학계간의 NMP 특허차별화 ) 미래의트렌드를반영하기어려운과거의데이터에기반한모형 민감도분석 : 자원효율성에대한영향은결과변수에상당한효과를보임 전문가의견이나과거동향유추에기반한추가시나리오 수요측면의명시적모델링없음 시나리오가정에간접적으로통합되었기때문에결과에결정적영향없음 원칙적모형확장가능 ( 추가데이터문제가발생할수있음 ) 자료원 : Fraunhofer ISI 4. 시나리오의정량적경제영향

40 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 그림 -10> 유럽 9 개국의과거제조부문의부가가치발달시나리오 자료원 : Fraunhofer ISI < 그림 -11> 유럽 9 개국의낙관적시나리오대중립적시나리오의순부가가치효과 (%) 자료원 : Fraunhofer ISI

41 < 그림 -12> 유럽 9 개국의낙천적시나리오대중립적시나리오의순고용효과 ( 단위 : 천명 ) 자료원 : Fraunhofer ISI

42 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 그림 -13> 유럽 10 개국의낙천적시나리오대중립적시나리오의수출점유율의순변화 (%) 자료원 : Fraunhofer ISI

43 < 그림 -14> 국가집단의낙천적시나리오대중립적시나리오의 2025 년순고용효과 (%) 자료원 : Fraunhofer ISI : : (AUT, DNK, FIN, NLD, SWE), : (DEU, ITA, ESP, UK), : (AUS, JPN, KOR, USA) 5. 민감도분석

44 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 그림 -15> 핵심모형매개변수의민감도분석 ( 낙천적시나리오대중립적시나리오의단일변수의편 차 ) 자료원 : Fraunhofer ISI

45 < 그림 -16> 2025 년핵심모형매개변수의민감도분석 ( 단일변수대중립적시나리오의한계편차 ) 자료원 : Fraunhofer ISI 6. 모형결과및정책영향에대한논의

46 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10)

47 Ⅴ 결론및권고사항 < 그림 -17> 권고사항의핵심결과 자료원 : Fraunhofer ISI

48 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) < 그림 -18> 권고사항개요 자료원 : Fraunhofer ISI

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50 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10) 15) "valley of death' 개념은기초연구에서시제품으로발달되는사이의중간단계의자금차이 (gap) 설명

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52 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 ; NMP 분야중심 (EUIP Vol.03-No.10)

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KIAT 산업기술정책브리프 [2013-22호] 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 (EUIP Vol.03-No.

54 KIAT 산업기술정책브리프 [ 호] 유럽산업에서 R&D 에관한경제적전망 (EUIP Vol.03-No.10) 발행일 : 2013 년 5 월 발행처 : 한국산업기술진흥원 가 격 : 비매품 서울시강남구테헤란로 305 번지 KIAT 산업기술정책브리프는한국산업기술진흥원홈페이지 ( 를 통해서도보실수있습니다. 본브리프의내용은저자개인의의견으로우리원의공식입장과는무관합니다.

EU 권역기술정책동향보고 (Vol.02-No.05) EU ( 유럽연합 ) 독일 프랑스 네덜란드 작성백성진책임연구원, EU 기술협력거점 감수조영희팀장, 국제협력기획팀

2012-07 2012. 2. 22 EU 권역기술정책동향보고 (Vol.02-No.05) EU ( 유럽연합 ) 독일 프랑스 네덜란드 작성백성진책임연구원, EU 기술협력거점 bryan100@kiat.or.kr +49-692-7401-5221 감수조영희팀장, 국제협력기획팀 yhcho@kiat.or,kr 02-6009-3180 목 차 I. EU ( 유럽연합 ) 1