- i -

- ii -

- iii -

전략 1 혁신주도나노산업화확산 전략 2 미래선도나노기술확보 - iv -

전략 3 나노혁신기반확충 - v -

- vi -

제 4 기나노기술종합발전계획 대한민국나노혁신 2025( 안 ) (2016~2025, 5+5 계획 ) 관계부처합동

목 차 I. 수립배경및경과 1 II. 미래사회변화와나노기술 3 III. 나노기술투자와성과 7 IV. 국내외현황과정책방향 10 V. 비전및목표 15 VI. 추진과제 17 1. 혁신주도나노산업화확산 17 2. 미래선도나노기술확보 27 3. 나노기술혁신기반확충 36 VII. 기대효과 40 VIII. 세부과제별추진일정 41

I. 수립배경및경과 1 수립배경 - 1 -

2 수립경과 - 2 -

II. 미래사회변화 1) 와나노기술 2) 1 지능형정보처리와나노소자기술 - 3 -

2 웰빙 고령화사회와나노바이오기술 - 4 -

3 기후변화와나노에너지 환경기술 - 5 -

* 1cm 3 큐브표면적은 6cm 2 이지만, 동일부피를 1nm 3 큐브 10 21 개로만들면표면적은 60,000,000cm 2 임 - 6 -

III. 나노기술투자와성과 1 나노정책 15 년의흐름 - 7 -

2 나노기술투자성과 - 8 -

3 나노기술산업적용 - 9 -

IV. 국내외현황과정책방향 1 나노투자국동향 - 10 -

2 국내기술경쟁력 구분 나노소자 나노바이오 나노에너지 환경 나노소재 나노공정 기초연구 78.3 82.7 81.1 81.7 77.5 응용연구 82.9 83.6 84.7 84.8 79.8 개발연구 83.2 82.8 86.9 85.1 78.7 전체 81.3 83.0 84.0 83.7 78.6-11 -

3 국내나노기술산업화현황 - 12 -

4 정책방향 나노기술산업화확산 나노기술혁신선도 나노혁신기반확충 - 13 -

- 14 -

V. 비전및목표 - 15 -

- 16 -

VI. 추진과제 1 혁신주도나노산업화확산 1-1 산업화촉진핵심기술확보 미래유망新산업을실현시킬수있는나노기술전략분야의핵심기술 확보를통해글로벌신시장창출및나노기술융합성장모델확산 미래유망산업 7 대전략분야비고 1 지능형로봇 2 착용형스마트기기 3D 나노전자소자나노소자 12 재난안전시스템 IoT 적용환경나노센서미래 17 사물인터넷 식품안전나노센서성장동력 기능성나노섬유 15 융복합소재 脫귀금속촉매용나노소재 나노소재 脫희유원소산업용나노소재 친환경에너지신산업 저에너지수처리시스템 에너지 환경 - 17 -

3D 나노전자소자 3(3D) IoT 적용환경나노센서,,,, 식품안전나노센서,, 기능성나노섬유,, 脫귀금속촉매용나노소재 (Pt) 脫희유원소산업용나노소재 (In), (Cd) 저에너지수처리시스템 - 18 -

기술력과수요기반에서우위를지닌나노소재인그래핀 * 의원소재공급체계구축및응용제품의전략적상용화로세계시장선점 전략분야복합소재에너지디스플레이 응용제품 전자파차폐필름 고내식다기능코팅강판, 고기능성배리어복합필름 슈퍼커패시터전극 그래핀기반터치패널 그래핀응용 OLED 패널 - 19 -

1-2 기업의기술사업화지원 연구성과로개발된나노기술의사업화및기업의제품개발현안해결지원을통해우수나노기술의사업화를촉진 - 20 -

투자유치전문조직구성 운영을통해투자유치의기반을마련하고, Two-Track(1IR 개최,2 투자연계기술개발 ) 으로중소기업투자를활성화 - 21 -

1-3 나노융합확산인프라강화 기업의 R&D 인프라부족을보완할수있는신공정플랫폼인프라확충및팹공정의효율화추진 ㆍ 구분원천응용기반 5 개분야공정플랫폼기술 차세대초절전집적공정플랫폼기술 초소형 NEMS 공정플랫폼기술 초미세 CMOS 공정플랫폼기술 고감도 고성능 극한환경센서용공정플랫폼기술 고집적 다차원센서공정플랫폼기술 - 22 -

나노기업육성및기존산업과의융합촉진을위해나노팹, 연구및 인력양성기관, 나노기술활용기업이집적된나노클러스터를활성화 인프라인력시장나노팹제공서비스 대전나노종합기술원 수원 ( 재 ) 한국나노기술원 포항나노융합기술원 KAIST, 충남대 서울대융합기술원아주대, 경기대 포항공대 대전창조경제혁신센터 (ICT, 첨단센서 ) 광교테크노밸리 (ICT, 바이오 ) 포항창조경제혁신센터 ( 에너지, 소재 ) 첨단센서설계, 제작공정, 신뢰성검증 IoT 및나노바이오생체센서시제품제작신소재 3차원종합분석및시제품제작 - 23 -

1-4 사업화장애요인돌파 원소재, 중간재생산나노기업과최종제품을생산하는수요기업과의협력및연계활성화를통해나노소재산업의성장환경조성 - 24 -

우수나노바이오기초원천기술을발굴하고특성에맞는유효성평가 및사업화연계지원을통해나노바이오산업육성토대마련, - 25 -

- 26 -

2 미래선도나노기술확보 기초연구를위한기술, 수단중심에서기초연구핵심분야로서나노기초를발전시키기위한나노기초연구생태계조성및전략적투자강화 ( 연구수월성 ) 입자 / 장물리 수리물리 나노과학기술 환경공학 세포조직공학 생물의료공학 고체물리 응용물리 전기전자공학 지구과학 지질공학 기생충학 해양학전염병 곤충학 합성물재료 임상신경학 약물화학 ( 특허연계성 ) - 27 -

기존산업의경쟁력을제고하거나새로운시장형성이기대되는 나노산업분야별유망기술에대해원천및응용연구추진 분류나노소자나노바이오나노에너지 환경나노소재나노공정 측정 장비 미래나노기술 초저전력메모리, 초고속 저전력논리소자, 나노환경센서, 신개념나노물질 구조나노소자, 유연소자, 나노광소자 농수산제품고도화, 웰빙제품, 나노진단, 생체분자나노분석, 지능형나노치료 나노태양전지, 나노구조이차전지, 나노구조연료전지, 나노 분리막, 열전소자, 극미소전원, 해수기반나노융합에너지 양자점소재, 나노탄소소재, 인쇄전자용소재, 생체모방소재, 환경촉매소재, 희유금속대체물질 유연소자공정, 나노구조패터닝, 고분해능측정, 나노적층공정, 하이브리드검사, 스마트공정 - 28 -

지능정보화 고령화사회, 환경 에너지등미래이슈대응, 제조업기술 혁신, 신성장동력확보를위한핵심부품 시스템을선제적으로개발 - 29 -

- 30 -

나노챌린지 #1 1 초저전력미래반도체 - 31 -

나노챌린지 #2 2 생체삽입 부착형나노바이오소자 - 32 -

나노챌린지 #3 3 초고용량차세대이차전지 - 33 -

나노챌린지 #4 4 신개념혁신나노소재 ICT 新 - 34 -

국가나노기술지도의전략성강화및민 관 R&D 협의체제마련을 통해선도기술의체계적 효율적확보및산업확산의효과성제고 - 35 -

3 나노혁신기반확충 - 36 -

선진국주도의국제협력체제에 참여하는국가 에서주요아젠다를 선점하고 주도하는국가 로새로운위상정립 - 37 -

나노물질의위해가능성연구와측정표준화로국민건강과생태계를 보호하고동시에산업성장을촉진할수있도록관리체계마련 - 38 -

일원화된정보제공시스템과계산나노과학의보편적활용이가능한 환경구축을통해기술개발기간 비용절감과기업사업화를촉진 - 39 -

VII. 기대효과 - 40 -

VIII. 세부과제별추진일정 전략중점과제추진일정담당부처 1-1. 산업화촉진핵심기술확보 7 대전략분야산업화촉진 15~ 20 그래핀사업화추진 14~ 20 미래부, 산업부 1-2. 기업의기술사업화지원 기업상용화 R&D 지원 12~ 미래부, 산업부 중소 벤처기업민간투자활성화 17~ 산업부 전략 1. 혁신주도나노산업화확산 1-3. 나노융합확산인프라강화 나노팹공정확충및효율화 나노팹선도 특화공정제공 15~ 20 팹공정의스마트화추진 17~ 나노혁신클러스터활성화 미래부, 산업부 기술창업기반미니클러스터육성 16~ 미래부, 산업부, 중기청 나노융합산업단지조성 16~ 20 산업부 1-4. 사업화장애요인돌파 나노소재 - 수요기업연계를통한공급사슬구축 15~ 산업부 나노바이오기술사업화연계지원 ( 나노바이오커넥트사업 ) 16~ 미래부, 복지부 전략적나노기초연구추진 전략 2. 정부나노기초투자의전략성강화 16~ 나노분야연구자들의네트워크형성과연구교류의장마련 16~ 미래나노기술 30 개발 미래부 미래선도 미래수요대응차세대나노소자기술 나노기술 확보 건강한삶을구현하는나노바이오기술 지속가능한사회를위한나노에너지 환경기술 계속 범부처 미래산업의기반이되는나노소재기술 제조업을선도하는나노공정 측정 장비기술 - 41 -

4 대 나노챌린지프로젝트 추진 초저전력미래반도체 16~ 25 전략 2. 미래선도나노기술확보 생체삽입 부착형나노바이오소자 17~ 25 초고용량차세대이차전지 17~ 25 신개념혁신나노소재 15~ 24 국가나노기술투자의체계화 미래부, 산업부 R&D 의전략성강화를위한국가나노기술지도수립 18 미래부 범정부협력 추진체계구축 16~ 범부처 현장형 나노인 양성 차세대나노융합전문인력양성 미래부, 교육부 현장맞춤형전문인력양성 나노기술체험문화확산 新글로벌협력체계구축 계속 산업부, 고용부 미래부, 교육부, 산업부 글로벌협력참여국에서주도국으로전환 16~ 미래부 전략 3. 나노혁신 기반확충 나노산업화협력추진 16~ 나노기업해외진출지원계속 나노안전관리체계확보 미래부, 산업부 나노안전평가기술표준화및국제협력확대 계속 나노안전규제대응을위한기업지원체계구축 15~ 범부처 나노안전관리제도화기반구축 계속 혁신지원정보체계구축 나노정보체계일원화및고도화 16~ 개방형계산나노과학플랫폼 (vfab) 구축 16~ 미래부, 산업부 - 42 -

붙임 Part 1. 과제관련참고자료 - 43 -

붙임 1 우수기술사업화추진 : 나노융합 2020 사업현황 * 사업화명 ( 기업명 ) 가짜석유판별키트 ( 에코메트론 ) 핵심성과내용 세계최초 유일의나노기술기반의키트형가짜석유식별센서제품의사업화 별도로채취하여온시료를전문가들이고가의분석장비를이용하여분석하는방식과달리다공성나노섬유식별센서가가짜석유속의법정식별제와반응하여언제어디서든현장에서쉽고빠르게판별가능 2015 나노코리아전시회산업부장관상수상 ( 15.7) 지원금액 ( 지원기간 ) 850 백만원 ( 13.07~ 15.06) 사진 고전도성메탈잉크를이용한유연투명전극및프린팅 / 코팅설비 ( 엔젯 ) 세계선도형고전도성메탈잉크를이용한중대형투명전극 1,000 mm폭컨베이어 (conveyor) 식정전기젯프린팅장비사업화 IR52 장영실상수상 ( 14.2) ========================================= 세계최초로중대형투명전극제조용 500 mm폭컨베이어식정전기젯코팅장비사업화 기존건식증착방식을습식방식으로전환한신패러다임에해당하는독보적인나노코팅기술로공정의생산성을 30% 증대하고단가를 50% 인하하여경쟁력확보 대한민국우수특허대상수상 ( 14.6) 2,300 백만원 ( 12.12~ 15.09) - 44 -

붙임 2 T2B * 활용나노융합 R&BD 촉진사업 - 45 -

붙임 3 나노융합국가산업단지조성계획 - 46 -

붙임 4 미래나노기술 30 1 나노기술 5 개분야분석 1 미래수요대응차세대나노소자기술 2 건강한삶을구현하는나노바이오기술 - 47 -

3 지속가능한사회를위한나노에너지 환경기술 4 미래산업의기반이되는나노소재기술 5 제조업을선도하는나노공정 측정 장비기술 - 48 -

2 미래나노기술 30 국내역량및기술유형 선도적유망기술분야 (30 개 ) 미래수요대응차세대나노소자기술 국내역량 기술수준 인력규모 성숙도 고속대용량초저전력나노메모리소자 신개념초고속 저전력나노논리소자 고감도초소형복합기능나노환경센서 신개념나노물질 구조활용나노전자소자 모바일전자기기대응나노기반유연소자 광대역신호처리용능동형나노광소자 건강한삶을구현하는나노바이오기술 나노기반농수산제품고도화기술 나노웰빙제품생산및서비스기술 나노진단및현장검출기술 지능형나노예방 치료기술 생체분자나노측정 분석 제어기술 지속가능한사회를위한나노에너지 환경기술 저비용고효율고내구성차세대태양전지 고에너지미래형이차전지 고성능나노구조연료전지 고효율고내구성수처리나노분리막 폐열활용열전발전용나노구조열전소자 에너지자립형극미소전원 해수기반에너지생산및저장시스템 미래산업의기반이되는나노소재기술 첨단산업용양자점소재대량합성기술 탄소나노튜브및그래핀기반나노탄소소재 2D 3D 인쇄전자용나노소재 자연친화형생체모방나노소재 그린나노화학및수처리용다공성나노촉매 희유금속대체고성능나노소재 제조업을선도하는나노공정 측정 장비기술 유연나노소자를위한대면적 3D 나노패터닝기술 기능성나노구조물직접패터닝기술 초고분해능고속나노측정 분석기술 고품위나노박막적층공정기술 대면적 3D 나노소자의하이브리드검사기술 스마트공정 ( 나노코팅, 자기조립, 바이오접합 ) 기술 - 49 -

3 제 3 기미래기술과제 4 기미래나노기술비교 구분제3기미래기술비고제4기미래나노기술집적도를높여저장용량을획기적으로고속대용량초저전력나노메모리증가시킨나노기억소자 소자 나노 소자 나노 바이오 나노 에너지 환경 나노 소재 나노 공정 측정 장비 세계최고수준의초고속, 저전력나노CMOS 로직소자 신개념초고속 저전력나노논리소자 환경및생체응용을위한고감도초소형나노센서 고감도초소형복합기능나노환경센서 신개념나노물질또는나노구조를이용한나노전자소자 신개념나노물질 구조활용나노전자소자 모바일전자기기대응나노기반유연소자 모바일전자기기대응나노기반유연소자 광대역의광신호를능동적으로처리할수있는나노광전소자 광대역신호처리용능동형나노광소자 고품질농 수 축산제품을생산하는나노기반농수산고도화기술 (Nano Agriculture) 나노기반농수산제품고도화기술 건강기능성이획기적으로개선된나노웰빙제품생산기술 나노웰빙제품생산및서비스기술 개인맞춤형나노진단 나노진단및현장검출기술 신개념지능형나노치료제 (Smart Nanodrug) 지능형나노예방 치료기술 생체분자나노분석및제어 생체분자나노측정 분석 제어기술 저비용, 고효율나노태양전지 저비용고효율고내구성차세대태양전지 고성능, 고출력, 급속충전이가능한나노구조이차전지 고에너지미래형이차전지 청정에너지확보를위한고성능나노구조연료전지 고성능나노구조연료전지 물산업경쟁력확보를위한물정화용고효율고내구성나노구조분리막 고효율고내구성수처리나노분리막 고폐열발생시스템을갖는장치의효율개선을위한나노구조열전소자 폐열활용열전발전용나노구조열전소자 충전, 교체, 연료보급이필요없는극미소전원 에너지자립형극미소전원 - 해수기반에너지생산및저장시스템 향후수요가폭발적으로증가할나노소재의대량생산 - 50 - 첨단산업용양자점소재대량합성기술 탄소나노튜브및그래핀등기능성탄소소재 탄소나노튜브및그래핀기반나노탄소소재 저비용인쇄전자용나노소재 2D 3D 인쇄전자용나노소재 열, 진동, 전자기파등을전기에너지로변화시키는기술인에너지하베스팅을위한나노소재 - 생체현상들을이해하고이를모사한나노생체모방기술 자연친화형생체모방나노소재 그린나노화학, 환경소재적용을위한그린나노화학및수처리용다공성나노촉매및다공성물질 나노촉매희토류등희귀자원확보를위한자원회수기술및대체물질 희유금속대체고성능나노소재유연나노소자제작을위한대면적제조유연나노소자를위한대면적 3D 기술 나노패터닝기술 기능성나노구조물직접패터닝기술 기능성나노구조물직접패터닝기술 나노구조체의성능, 신뢰성, 안전성을확보하기위한나노공정용측정기술 초고분해능고속나노측정 분석기술 전자제품의다기능화및스마트화를위한고품위나노박막공정기술 고품위나노박막적층공정기술 나노소자및나노공정의설계를위한멀티스케일전산모사기술 신기능, 고기능소재개발을위한스마트공정 ( 코팅, 자기조립, 바이오접합 ) 기술 대면적 3D 나노소자의하이브리드검사기술스마트공정 ( 나노코팅, 자기조립, 바이오접합 ) 기술

붙임 5 나노챌린지프로젝트선정 1 미래이슈대응전략기술도출 - 51 -

2 미래이슈보고서의미래이슈와나노챌린지간의연계성 - 52 -

3 제 3 차국가과학기술기본계획국가전략기술과나노챌린지간의연계성 - 53 -

붙임 6 나노제품평가기업지원센터 - 54 -

붙임 7 나노지식정보시스템운영 - 55 -

붙임 8 개방형계산나노과학플랫폼 (vfab) - 56 -

붙임 Part 2. 분석관련참고자료 - 57 -

붙임 9 제 3 기나노기술종합발전계획성과분석 총괄나노기술수준의선도그룹진입및성장속도둔화 나노기술선도그룹진입에따라나노과학기술수준과핵심연구인력의최종목표설정이필요하여국가규모, 전체 R&D 투자액및과학기술인력의규모를고려하여최종목표설정 나노과학기술수준 : 2 위그룹 / 기술수준 92%( 일본, 독일 ) 진입및유지 나노핵심연구인력 : 전체과학기술핵심연구인력 (128,459 명 ) 의 10% 수준 (12,000 명 ) 과제 1 미래사회수요해결형 30개미래기술중점육성 - 58 -

과제 2 나노기술전문인력양성 핵심연구인력 - 정부출연 - 대학연구실 2011 2014 증감 8,521명 8,541명 1,443명 1,873명 0.23% 7,048명 6,675명 대학나노관련학과 73개 234개 220.5% 나노학과재학생수 - 학부 - 석박사 9,195명 7,354명 1,642명 34,146명 29,533명 4,613명 271.4% 산업체종사수 122,187 명 ( 10) 150,147 명 ( 13) - 59 -

과제 3 나노인프라운영활성화 과제 4 나노기술연구개발의사회적 윤리적책무성강화 과제 5 효과적지원체제강화 - 60 -

붙임 10 국내추진실적및현황 ('01~'14) 1 ( 투입 ) 정부 R&D 투자현황 - 61 -

- 62 -

2 (R&D 성과 ) 나노기술역량향상 4) 한국과학기술정보연구원, 나노기술수준비교분석연구 (2015) 5) 미국 Thomson 사 SCIE Data Base (2015.2) - 63 -

6) Wips 社 USPTO Data Base (2015.2) - 64 -

3 ( 인력 ) 나노기술인력증가 7) 나노관련학과 : 학과명에 나노 가포함된학과및나노기술관련교과목을개설 운영하는유관학과를포함. ( 반도체, 신소재, 물리, 화학등 ) - 65 -

4 ( 나노팹 ) 활용도향상 - 66 -

5 ( 나노안전 ) 나노안전성기술지원센터 &,, DB, - 67 -

붙임 11 국외나노기술동향 1 미국 2 E U 3 일본 - 68 -

4 중국 5 러시아 6 인도 - 69 -

붙임 12 나노기술수준비교분석 8) - 70 -

- 71 -

붙임 13 국내나노융합산업현황 1 2014 년나노융합산업조사 * 요약 - 72 -

- 73 -

2 나노융합산업조사개요 - 74 -

1 ( ),,,,,,,,, 2,,,.,, 3 4 R&D R&D 0%, + = 100%. 5 2013-75 -

3 나노기술사업화장애요인조사 ( ) (), (, ) () / ( ) / - - 76 -

붙임 14 나노기술종합발전계획추진위원 R&D (10 ) (12 ) PD (6 ) (9 ) - 77 -

/ (10 ) (8 ) (9 ) (12 ) (4 ) (8 ) LG - 78 -

(5 ) (7 ) EHS/ELSI (6 ) (9 ) / (4 ) (5 ) (6 ) TP TP - 79 -