KIST 미래재단 김용직 이사장 한국과학기술연구원(KIST) 설립 과정에 얽힌 스토리를 듣다 보면 크게 감동하게 된다. 박정희 대통령 시절이던 1966년 당시 정부는 KIST 설립을 앞두고 해외 한국인 우수 연구자들에게 간절한 메시지를 담은 초청장을 발송했다. 당시 국내 교수 봉급의 2~3배를 제시했다. 심지어 당시 박 대통령보다 많은 보수를 제시했지만, 그들이 해외에서 받고 있던 보수의 절반에도 못 미치는 수준이었다고 한다. 그만큼 나라도 백성도 가난하던 시절이었다. 제시된 조건이 별 볼 일 없었지만, 해외에서 활약하던 한국인 연구자 500여 명이 고국의 부름에 응답했다. 그 가운데 선정된 18명의 ‘유치 과학자’들의 고귀한 뜻이 오늘날 대한민국을 세계 10위권 경제 강국으로 이끄는 밀알이 됐다. KIST 직원, 10년간 연봉 1% 기부 재단 만들어 치매·자폐 연구 지원 KIST에 가면 흰 꽃이 쌀밥처럼 보인다는 이팝나무가 곳곳에 심어 있다. 과학기술을 육성해 가난한 국민의 배를 채워주려 했던 과학기술자들의 염원을 담은 것이라 한다. 선배들의 순수한 결의와 헌신의 정신은 KIST의 전통으로 자리매김해 지금도 후배 과학자들의 가슴에 이어져 오고 있으리라 생각한다. 대한민국이 선진국 대열에 이름을 올리기 시작한 2012년부터 KIST 직원들은 연봉의 1%를 기부하는 캠페인에 자발적으로 참여했다. 그렇게 모인 15억원가량의 기금을 바탕으로 마침내 ‘KIST 미래재단’이 지난 3월 창립총회를 열고 닻을 올렸다. 설립 이래 과학기술을 통해 경제 발전을 이끌어 온 KIST가 이제는 과학기술을 통한 나눔에 동참하며 그 첫발을 내디딘 셈이다. 정부 출연 연구기관이 주도한 KIST미래재단은 6월 말 공익재단 공식 등록을 계기로 공적 본분을 다할 것이고, 진정한 과학기술 나눔의 의미를 실천하는 사회적 책임을 이행하는 등 체계적인 사회공헌 활동을 할 계획이다. 평생을 판사 출신 법조인으로 살아온 필자는 과학기술에는 문외한이나 마찬가지인데 KIST미래재단 초대 이사장을 맡아 어깨가 무겁다. 문득 법조인과 과학자의 길을 생각해본다. 한자로 법(法)은 ‘삼수 변(氵)’에 ‘갈 거(去)’ 자로 이뤄져 있다. 글자 그대로 물처럼 자연스럽게 흘러가는 것, 즉 세상의 상식에 부합하는 것을 의미한다. 과(科)는 ‘벼 화(禾)’에 ‘말 두(斗)’가 합해졌다. 아마도 모두의 생명줄인 곡식을 풍족하게 얻기를 기원했던 소망을 담고 있는 것 같다. 이질적인 분야를 다루는 법조인과 과학자는 교류할 기회가 많지 않지만, 삶과 자연의 이치를 다루는 직업이란 점에서 궁극적인 지향점은 크게 다르지 않다는 생각이 든다. 필자는 2006년 ‘한국자폐인사랑협회’를 설립해 지금까지 회장직을 수행해오고 있고, 여러 공익단체와 장학재단의 설립과 운영에 관여해 온 경험이 있다. 그런 필자가 뜻밖에 우리나라 최초이자 최고의 과학기술 연구소인 KIST의 특별한 나눔 및 사회공헌 비전에 힘을 보탤 수 있게 된 것은 법과 과학의 궁극적인 지향점이 얼핏 모양은 다르지만 결이 비슷하기 때문인지도 모르겠다. 사회 발전을 위한 법조인의 임무가 법과 원칙의 수호라면 과학자의 사명은 더 나은 세상을 만드는 과학기술을 연구개발 하는 데 있다. 이를 위해 KIST미래재단은 인류 공동의 난제인 치매와 자폐 등 어려운 분야에 희망을 주는 도전적 연구 수행에 인적·물적 기반을 제공할 것이다. 글로벌 연구자 육성 사업, 다문화가정 등 소외계층을 위한 장학 및 멘토링 사업은 물론이고 한국의 발전 경험을 개발도상국에 전수하고 도움을 주는 공적개발원조(ODA) 사업에도 관심을 집중할 작정이다. 국경을 넘어 지구촌 모든 인류가 누릴 수 있는 행복한 세상, 과학기술을 통해 KIST가 꿈꾸는 또 한 번의 원대한 목표와 결의에 더 많은 분이 동참하길 기대해 본다. ※ 외부 필진 기고는 본지의 편집 방향과 다를 수 있습니다. 김용직 법무법인 케이씨엘 변호사·KIST 미래재단 이사장 출처: 중앙일보(링크)

차세대반도체연구소 김형준 소장 반도체 초강대국 구상이 새 정부의 정책 1순위로 부상 중이다. 지난해 선정된 10대 국가전략기술 역시 대부분 반도체 초격차 기술 확보라는 국가적 목표로 수렴된다 해도 과언이 아니다. 한층 격화되고 있는 글로벌 기술패권 경쟁의 최대 승부처가 반도체라면, 양자기술은 반도체 대전의 우위를 위해 반드시 선점해야 할 전략적 교두보라 할 수 있다. 양자기술은 특히 0.1나노미터(nm)의 원자 단위 수준까지 근접한 반도체 초미세 공정 이후의 미래를 누가 먼저 차지하게 될지를 결정지을 중대한 분수령이기도 하다. 원자 세계를 지배하는 양자역학을 이해하고 활용하지 못한다면 한국의 반도체 산업은 더 이상의 전진을 기대하기 어렵게 된다. [투데이 窓]반도체 대전의 교두보 '양자기술' 양자역학은 자연 상태의 물질이 모두 도체나 부도체 중 하나여야만 했던 고전역학의 틀을 깨고 전자의 성질을 제어할 수 있는 반도체의 시대를 열며 인류의 삶 전반에 혁명적인 변화를 몰고 왔다. 스마트폰과 노트북, 텔레비전과 조명, 나노기술이 적용된 화학소재, MRI와 유전자검사, 레이저와 원격통신에 이르는 21세기 첨단문명의 대부분이 원자라는 미시 세계에 대한 이해 없이는 탄생하지 못했을 기술들이다. 하지만 양자기술은 완성형이 아니다. 이제 막 커튼이 올라가는 서막에 불과하다. 양자역학이 탐구하는 원자의 세계가 여전히 고전역학 시대의 상식과 언어로는 도저히 표현하기 힘든 난해한 현상들로 가득하기 때문이다. 슈퍼컴퓨터가 1만년에 걸쳐 수행해야 할 연산을 불과 200초 안에 해결할 수 있다는 양자컴퓨터의 상용화는 아직 먼 미래의 일이다. 양자컴퓨터 시대가 도래하면 인공지능(AI), 신약개발, 에너지와 우주 등의 다양한 난제가 한꺼번에 해결될 수 있으리라는 기대도 마찬가지다. 양자기술은 엄청난 잠재력에도 불구하고 여전히 무엇 하나 장담이 어려운 가능성의 영역일 뿐이다. 그럼에도 불구하고 세계 주요국들이 막대한 투자로 양자기술 확보에 사활을 걸고 있는 것은 미래의 산업은 물론 특히 국가안보에 심각한 영향을 미치게 될 사안이기 때문이다. 양자컴퓨터가 완성된다면 현존하는 소인수분해 기반 암호체계의 붕괴는 시간문제다. 중첩과 얽힘, 관측의 영향에 따라 정보가 바뀌는 양자 현상의 기술적 실현은 곧 해킹으로부터 영원히 자유로워질 수 있음을 의미한다. 우리 반도체 산업의 최대 경쟁상대 중 하나인 중국이 서방세계의 집중 견제로 잠시 주춤하고 있지만 마냥 마음을 놓을 수만은 없는 것도 양자기술 때문이다. 중국의 양자기술은 현재 미국을 위협하는 수준에 도달한 것으로 알려진다. 2016년 대량의 정보를 순식간에 원격 이동시키는 양자 얽힘의 공간적 거리가 1200km에 달할 수 있다는 사실을 세계 최초로 증명한 양자실험위성 묵자(墨子)의 경우처럼 양자현상을 이용한 통신 분야에서는 이미 미국을 추월했다는 평가도 있다. 알려진 대로 우리나라의 양자기술 연구는 미국, 중국, EU, 일본에 비해 뒤늦게 시작됐다. 구글과 IBM 등이 초전도 양자컴퓨터 기술로 저만치 앞서나가고 있는 상황에서 경쟁력을 확보하는 길은 차별화가 가장 효과적이다. KIST 차세대반도체연구소의 양자 연구팀은 극저온 초고진공 상태가 필수적인 초전도 기반의 양자기술 대신 상온에서 작동하는 플랫폼 기술이란 전혀 새로운 길을 모색하고 있다. 양자기술에 대한 지식과 경험은 컴퓨팅, 통신, 센싱, 반도체까지 여러 분야에 걸쳐 두루 통용될 수 있기 때문에 양자기술 전반에 걸쳐 동반성장이 필요하다. 양자기술이 본격적으로 산업에 응용되기에 한 발 앞서 양자소재 기술을 확보하는 것도 중요한 경쟁력의 원천이 될 것이다. 한층 격화되고 있는 글로벌 기술패권 경쟁에서 후발주자의 추격과 역전은 이제 더욱 힘든 일이 되고 있다. 미래의 중요한 교두보 확보를 위해서 국가적 관심과 정책 역량의 집중 뿐만 아니라 도전적인 1등 전략이 필요한 때다. 출처: 머니투데이 (링크)

융합연구정책센터 김현우 소장 희망을 품으면 기쁘다. 우리는 지난 2년 넘게 코로나에 짓눌렸다. 올해 초 위중증률이 낮은 오미크론 변이가 우세종이 됐고 세계에서 가장 높은 백신접종률을 달성했다. 정부는 이를 근거로 야외에서 마스크를 벗는 것을 포함해 방역체계를 변경했다. 아직 많은 이가 야외에서도 마스크를 쓰지만 일상으로 복귀를 시작했다. 우리 의료체계로 코로나를 통제할 수 있을 것이라는 희망으로 내디딘 팬데믹에서 엔데믹으로 전환의 첫걸음이었다. 최근 축구 국가대표 평가전에 가득 찬 관중은 희망을 체감하는 바로미터다. 한국대표팀은 카타르 월드컵에 대비해 브라질, 칠레, 파라과이, 이집트를 불러들여 전략을 점검했다. 축구 열성팬인 회사 동료는 한국 축구에 대한 희망을 전했다. 벤투 감독이 고집한 빌드업 축구가 자리를 잡았다며 본선에서 좋은 성적을 기대했다. 하지만 본선에서 맞붙을 스페인, 우루과이, 가나와 같은 강팀에는 적합하지 않은 전략이라는 의견을 가진 축구 전문가도 있음을 전했다. 회사 동료는 다시 말했다. "그럴수록 빌드업 축구를 시도해야 합니다. 그래야 실패할지라도 의미가 있습니다." 패배의 확률을 낮추기 위한 전략에서 벗어나 승리의 확률을 높이는 담대한 도전을 하지 않는다면 앞으로도 변방일 수밖에 없다는 열정 가득한 이야기였다. 10회 연속 본선 진출이라는 금자탑을 달성한 한국대표팀의 목표가 더이상 선전일 수만은 없기에 동의하지 않을 수 없었다. 국가경제도 담대한 도전이 필수다. 2000년부터 2020년까지 20년간 일본의 1인당 명목GDP 성장률은 2.9%에 불과했다. 같은 시기 갖은 경제위기를 겪으면서도 285% 성장한 한국과 비교된다. 일본의 한 경제석학은 실패의 원인을 '아베노믹스'로 불리는 엔화약세 정책에서 찾았다. 그는 일본이 환율을 낮춰 가격경쟁력을 확보하는 오래된 전략에 매달려 있는 동안 한국은 담대하게 환율을 유지하면서 제품의 품질을 높여 경쟁력을 강화했다고 분석했다. 스포츠와 경제를 포함한 모든 분야에서 희망을 넘어 확신을 동경한다. 확신은 희망에서 불확실성을 제거한 무결한 기쁨이기 때문이다. 희망에서 확신으로의 변모에 두려운 일을 용기 있게 실행하는 담대함은 필수요소다. 희망이 망상이 아니듯 담대함은 무모함을 의미하지 않는다. 진정한 담대함은 희망을 품을 수 있게 한 강점을 극대화하고 불확실성과 위험에 빈틈없이 대비하며 실패에서 배움을 전제한다. 과학기술 선도국가라는 목표를 희망에서 확신으로 바꾸는 핵심 원동력의 하나가 담대한 도전적 융합연구다. 정부는 기본계획을 수립하고 STEAM 융합연구사업 등 융합연구에 힘써왔다. 한국과학기술연구원(KIST)에 융합연구정책센터를 설립한 목적이기도 하다. 융합연구정책센터는 설립 이듬해인 2013년 미국 융합연구를 대표하는 미하일 로코 박사의 초대를 받았다. 국립과학재단(NSF)을 방문한 자리에서 한국의 융합연구정책이 가장 앞서 있다고 평가했다. 실제로도 그는 여러 기회에서 한국 융합연구를 언급한다. STEAM 융합연구사업을 지원하는 지원단이 모였다. 과학난제도전지원단 성창모 단장이 해외 융합연구 동향을 발표했다. 미국이 2019년 시작한 융합연구 가속화 프로그램이 STEAM 융합연구사업과 닮았다고 분석했다. STEAM 융합연구사업은 미개척 영역을 대상으로 과제당 10명 넘는 전문가가 기획의 모든 단계에 직접 참여하도록 설계했다. 닿을 수 없을 것만 같았던 미국의 융합연구사업과 우리가 독자적으로 기획한 융합연구사업이 다르지 않았다. 과학기술 선도국가란 확신으로 향한 여정은 연구현장에서 이미 시작됐다. '눈 덮인 들판을 걸어갈 때 이리저리 함부로 걷지 마라. 오늘 내가 걸어간 발자국은 뒷사람의 이정표가 되리니(踏雪野中去, 不須胡亂行, 今日我行跡, 遂作後人程).' 과학기술 선도국가 연구자로서 자긍심과 함께 가슴에 새겨야 할 문구다. 출처: 머니투데이 (링크)

융합연구정책센터 김현우 소장 코로나 롱테일이 시작됐다. 오미크론 변이바이러스가 우세종이 되면서 급속히 확산해 지난 3월 하루 60만명 넘는 확진자가 발생하며 정점을 찍었다. 그 이후 세계에서 가장 높은 수준의 백신접종률과 코로나 완치자 비율이 상승함에 따라 확진자는 2만~4만명대로 줄었다. 그렇다고 예전처럼 수십 명으로 줄지는 않고 일정수준의 확진자가 계속 나오는 롱테일이 지속될 것이라고 예상한다. 대유행 기간에 여러 차례 확진자와 밀접접촉자로 분류됐지만 음성으로 판명받았다. 경계심이 흐릿해질 무렵 목이 불편하더니 체온이 38도를 넘었다. 붉은색 두 줄이 선명했다. 코로나 롱테일에 직접 올라탔다. 롱테일 개념은 IT전문지 '와이어드'(Wired) 편집장을 지낸 크리스 앤더슨이 처음 사용했다. 주목받지 못하는 다수 제품의 매출이 모이고 모여 핵심적인 소수 제품보다 더 많은 매출을 창출하는 현상이다. 롱테일은 과거 경영에서 금과옥조처럼 여긴 '파레토법칙'과 배치한다. 제한된 공간에 제품을 보관해야 했던 판매자는 재고비용과 기회비용간 최적점을 찾아야만 했다. 상위 20% 상품이 전체 매출의 80%를 발생시킨다는 파레토법칙은 유용했다. 하지만 전자상거래에서는 비주력 상품을 무한히 늘릴 수 있으니 매출규모도 주력상품을 능가하는 것이다. 가장 대표적인 사례가 인터넷서점 아마존닷컴이다. 아마존닷컴은 전체 매출의 50% 이상을 랭킹 13만위 이하 책에서 올린다. 국내 최대 서점인 교보문고 광화문점은 50만종을 보유했지만 아마존닷컴은 3280만종을 판매한다. 세계적 OTT 넷플릭스도 롱테일을 전략적으로 활용한다. '오징어게임'처럼 대박 콘텐츠도 있다. 하지만 넷플릭스에서 송출하는 콘텐츠의 80% 이상을 시스템이 추천하는 개인화한 콘텐츠로 채운다. 여러 경로로 발을 들여놓은 고객을 붙잡는 힘은 다양한 개인화 콘텐츠다. 롱테일은 판매자의 매출뿐만 아니라 소비자만족도 또한 높인다. 과거 소비자는 원하는 제품이 주력상품이 아닐 경우 해당 제품류 상점이 집결한 지역을 직접 방문해 여러 점포를 직접 방문하는 수고를 해야 했다. 그러기 어려운 소비자는 꿩 대신 닭을 수용하는 포용력을 키워야만 했다. 롱테일은 소비자의 욕구와 정확히 일치하는 제품의 제공을 넘어 잠재된 구체적으로 표현조차 어려웠던 욕구를 찾아내 행복을 높이는 가치를 제공한다. 과학기술에서 롱테일은 필연적이다. 지식의 프런티어가 기하급수적으로 팽창하고 세렌디피티(우연한 발견) 등을 통해 파괴적 혁신의 기회를 제공하기 때문이다. 그래서 상향식 기초 연구·개발 투자를 확대해야 한다는 의견에 공감한다. 하지만 격화하는 미중 기술패권경쟁은 기술 자국중심주의를 강화한다. 세계 경제의 번영을 가져온 글로벌 공급망마저 훼손하고 국가 주권까지 위협한다. 미국, 중국, 일본 등 경쟁국이 연구·개발에 한국보다 2배에서 6배 이상 투자하는 상황에서 과학기술 롱테일에 눈을 돌릴 여유가 있을까. 롱테일은 큰 딜레마를 안긴다. 익숙한 선택과 집중전략만으로 이 딜레마를 해소하기는 어렵다. 과학기술 전략을 수립하기 위한 고차원적인 분석이 필요한 이유가 여기에 있다. 먼저 현재 당면한 문제와 필요한 기술에 도전하는 것인지, 아니면 미래인지 분석해야 한다. 다음은 개인, 기업이 관련된 경제적 영역과 사회, 국가, 인류로 확장되는 공공영역으로 분류해볼 수 있다. 마지막으로 해당 연구를 통해 기대하는 효과와 가치의 중요성과 확률을 검토해야 한다. 이런 분석을 토대로 기업, 대학, 공공연구기관이 주로 어떤 영역을 맡을지 논의해야 한다. 제한된 재원으로 먼저 수행할 연구를 결정해야 한다. 여러 인자가 있을 때 실험을 최소화할 수 있도록 돕는 직교배열표가 있다. 과학기술 롱테일과 선택과 집중전략이 공존할 수 있는 연구·개발 직교배열표를 찾아야 한다. 출처: 머니투데이 (링크)

차세대반도체연구소 김형준 소장 이제 인공지능(AI)은 모든 사회경제적 논의의 중심에 있다. 기업과 정부는 물론 일반인의 일상에도 깊숙이 들어와있는 AI는 그 어떤 기술보다도 급속도로 발전하고 있다. 하지만 진정한 AI 시대의 개막을 위해서는 여전히 해결해야 할 과제가 있다. 현재 우리가 사용하는 폰노이만 구조의 디지털 컴퓨터는 연산과 저장장치를 별도로 두기 때문에 정보전달 과정에서 병목 현상이 발생한다. 더 큰 문제는 과도한 전력소모다. 알파고가 바둑 한 판을 둘 때마다 소비한 전력비용은 7000만원에 육박했다. 이는 현재 인류가 생산할 수 있는 전력 수준으로는 AI의 실생활 적용이 요원하다는 것을 뜻한다. 이에 따라 막대한 전력소모와 고집적화의 물리적 한계에 부딪힌 디지털 컴퓨팅 이후의 새로운 반도체 기술에 대한 연구가 한창이다. 자연 상태의 초저전력 반도체인 인간 두뇌의 신경망(neuro)을 모사(mophic)하는 '뉴로모픽 반도체'가 대표적이다. 최근 많은 글로벌 반도체 기업들이 심층신경망(DNN, deep neural network) 기반의 주문형 AI 반도체를 상용화해 클라우드 컴퓨팅과 딥러닝 분야에 공급 중이다. DNN 기반 AI 반도체는 문자·음성·이미지 등의 비정형 패턴 인지 능력이 사람과 거의 같을 만큼 뛰어나고, 속도와 소비전력도 기존 CPU나 GPU보다 한층 효율적이어서 데이터센터 서버는 물론 개별 모바일 기기에도 이미 적용되고 있다. 하지만 아직 만족할만한 수준이 아니다. 중요도에 상관없이 모든 뉴런과 시냅스가 연산, 학습, 추론에 동원되는 비효율성과 과도한 에너지 소모가 문제점으로 지적되고 있다. 반면, 스파이킹 신경망(SNN, spiking neural network) 기반의 뉴로모픽 반도체는 두뇌 신경망의 동작 원리처럼 외부 정보를 이벤트 단위로 받아들여 그에 필요한 뉴런과 시냅스만 부분적으로 사용하기 때문에 에너지 효율성이 매우 높다. 또한 하나의 반도체에서 다양한 패턴의 데이터를 동시다발적으로 연산, 저장, 학습하기 때문에 방대한 데이터 주입과 사람의 지도 없이도 인간의 두뇌처럼 특성이 비슷한 데이터를 군집화하며 스스로 학습해내갈 수 있다. 인간의 오감과 두뇌활동처럼 초저전력으로도 복잡한 대량의 정보를 신속하게 처리할 수 있는 뉴로모픽 반도체 기술은 AI 시대의 진정한 승자가 될 가능성이 높다. 우리나라도 최근 몇 년 간 뉴로모픽 반도체 연구개발에 많은 투자가 이어지고 있다. 하지만 한국형 뉴로모픽 반도체 기술 개발과 글로벌 경쟁력 확보를 위해서는 기초적인 소자 연구 수준을 넘어 관련 하드웨어와 소프트웨어 전반의 동반 발전 전략이 필요하다. 회로 설계, 하드웨어 칩 개발과 동시에 SNN 기반 뉴로모픽 반도체가 AI로 제대로 동작하는지 성능을 검증할 최적의 알고리즘 개발 노력도 함께 이뤄져야 한다. 반도체 산업은 높은 기술력과 막대한 투자로 후발주자의 진입을 허용하지 않는 '승자독식 시장'이다. AI 시대, 대체 불가능한 기술이자 국가 생존기술이 될 뉴로모픽 반도체 연구개발에 대한 보다 장기적인 전략 수립이 절실하다. 출처: 머니투데이(링크)

윤석진 KIST 원장 산학연 혁신역량 연계 시너지 창출 출연硏 첨단기술 전국 벤처에 이전 인구절벽·지방소멸 근본 처방 찾고 의견경청·민간 주도·예타 개선 등 공약 지켜 '신뢰의 리더십' 펼쳐야 코로나19와 전쟁, 인플레이션, 글로벌 공급망 위기 등의 악재 속에 코스피지수가 올해만 10% 넘게 빠졌다. 미 연방준비제도(Fed·연준)의 빅스텝, 한국은행의 추가 금리 인상 예고도 불확실성을 높이고 있어 새 정부 출범에 대한 기대감으로 주식시장이 활황세를 보이곤 했던 전례도 이번에는 기대하기 힘들다. 한국의 대표 기업 삼성전자의 상황은 더 주의 깊게 살펴볼 부분이다. 전문가들은 어려워진 경영 환경보다 흔들리는 기술 초격차에 더 큰 우려를 나타낸다. 세계 1위 스마트폰이 뜻밖의 기술력 논란에 휩싸였고 초미세 반도체는 수율 개선에 난항을 겪으며 고객들이 경쟁사의 문을 두드리고 있다는 소식도 들려온다. 경제 여건의 악화뿐만이 아니다. 실타래처럼 꼬인 부동산·양극화·세대·젠더 등의 집단 갈등 역시 속히 풀어야 할 과제이고 저출산 위기는 두말할 것도 없다. 그런 가운데 대통령직인수위원회가 발표한 새 과학기술 정책 구상에 큰 기대를 걸게 된다. 반도체·디스플레이·2차전지 같은 주력 산업들의 초격차 기술을 확보하고 양자, 인공지능(AI), 6세대(6G) 등의 전략적인 미래 기술 개발로 신산업을 창출하겠다는 것이다. 기술 주권이 곧 국가 주권인 기술 패권 경쟁 시대를 앞두고 더없이 시의적절한 방향이 아닐 수 없다. 세계적인 과학기술인들이 인수위에서 한국 과학기술의 미래를 그리고 있다는 점도 연구개발(R&D) 현장의 기대감을 높이고 있다. 하지만 정책 드라이브를 걸 수 있는 최적기를 놓친다면 대한민국은 전 세계가 기술 선점을 위한 치열한 속도 경쟁을 벌이는 가운데 5년이라는 귀한 시간을 의미 없이 흘려보내게 될 수도 있다. 국가정책 실현의 최대 동력이 리더의 강력한 의지라는 사실은 조금도 변함이 없다. 이에 새 정부의 성공, 나아가 대한민국의 미래에 대한 책임에서 결코 자유로울 수 없는 과학기술인의 한 사람으로서 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 첫째, 전략 기술 개발을 선도하기 위해 국가 과학기술 혁신 체계를 효율적으로 연결해야 한다. 세계 최고 수준의 R&D 투자 비율이지만 규모 면에서 아직 미국·중국·일본의 6분의 1, 5분의 1, 2분의 1에 불과하다. 산학연 혁신 주체의 역량과 장점을 주도면밀하게 분석하고 연계해 강점을 더 강화하는 접근이 필요하다. 이른바 ‘허브앤드스포크’ 전략이다. 세계가 부러워하는 경제 발전을 이뤄온 한국의 연구 기관은 30~60년의 역사와 경험으로 세계적인 혁신 역량을 갖췄다. 공공성을 토대로 흔들림 없이 굳건하게 임무를 수행할 수 있는 출연연이 허브(hub)를 맡고 대학과 기업 등 혁신의 바큇살(spoke)을 촘촘히 이어야 한다. 둘째, 인구 절벽과 지방 소멸의 해법을 과학기술에서 찾아야 한다. 한국은 지구상에서 가장 빨리 사라지고 있는 국가다. 1960, 1970년대 100만 명이던 신생아가 2021년 26만 명으로 4분의 1로 격감했다. 일본에서는 지난 4년 동안 164개의 마을이 사라졌는데 이보다 더 빠른 고령화와 도시화를 겪고 있는 한국에도 곧 닥쳐올 암울한 미래다. 국가의 명운이 달린 두 문제의 핵심은 양질의 일자리이다. 성장 잠재력이 있는 혁신 기업이 있어야 양질의 일자리 창출이 가능하고 첨단 기술이 있어야 혁신 기업이 싹튼다. 60여 개의 출연연 지역 조직은 첨단 기술을 기업에 이전함으로써 지역의 양질의 일자리를 창출하는 사명을 수행해야 한다. 마지막으로 신뢰의 리더십을 원한다. 과학기술계의 의견 수렴, 민간 전문가 중용, R&D 예타 제도 개선 등의 공약은 반드시 실현돼야 한다. 태풍들이 충돌해 더 큰 파괴력의 퍼펙트 스톰으로 발전하고 있는 국가적 위기 앞에서 과학기술인은 자신을 내려놓고 헌신할 준비가 돼 있다. 새 정부의 실천이 그 심지에 불을 댕기는 발화점이 될 것이다. 출처 : 서울경제 (링크)

윤석진 KIST 원장 격화되고 있는 미·중 기술 패권전쟁의 대응책을 논의하는 회의에 얼마 전에 다녀왔다. 제시된 의견들은 새로울 게 없었다. 창의적이고 도전적인 연구 환경, 유니콘 기업을 육성할 혁신 생태계, 신기술을 따라잡지 못하는 법과 제도의 문제점이 열거됐다. 간섭 배제와 자율성 확대가 필요하다는 데는 모두가 의견을 모았다. 그러나 ‘그렇지만’이 발목을 잡았다. 자칫 배를 산으로 보낼 수도 있다는 우려였다. 결국 참지 못하고 기어이 한마디 하고 말았다. “이제 과학기술 배는 산으로도 가야 합니다.” 2년여 만에 코로나19 거리두기가 폐지됐다. 여전히 마스크를 써야 하는 불편은 있지만 코로나 시대가 이제 큰 전환점을 맞았다. 오랜만에 되찾은 여유를 역사물 드라마 ‘바이킹스’로 달랬다. 9세기 초·중반 덴마크와 스웨덴 일대를 다스렸다는 전설적인 바이킹 군주 라그나 로스브로크에 관한 이야기였다. 국내 첨단기술 선진국 60% 수준 ‘무모해도 탁월한 도전’ 늘어나야 바다의 무법자 바이킹의 활약 중에서도 파리 공략을 다룬 육로수송(Portage) 편이 가장 인상 깊었다. 센 강의 협로에서 요새와 쇠사슬에 가로막혀 후퇴하던 중 라그나 로스브로크는 뜻밖의 절벽으로 둘러싸인 곳에 배를 세운다. 다른 약탈할 정착지를 찾아야 한다는 참모들에게 그는 말한다. “그곳은 파리가 아니다. 배를 절벽 위로 올려 산을 넘는다. 파리로 간다” 육로 공략을 전혀 예상치 못했던 파리는 결국 포위되고 말았다. 1966년 당시 박정희 대통령은 과학입국의 기치 아래 KIST를 설립했다. 당시 세계 최빈국이던 우리나라의 그 선택은 국내외 경제학자들에게는 배가 산으로 가는 것처럼 보였을지도 모르겠다. 하지만 당장의 배고픔 해결 대신 미래를 선택한 지 반세기, 자원 부문에서 흙수저나 다름없던 악조건에도 우리는 이제 러시아·호주를 제치고 세계 10위의 경제 대국에 올라섰다. 그뿐만 아니라 21세기 문화강국 반열에 오르며 백범 김구 선생의 꿈마저 사실상 이뤄냈다. 영광스러운 오늘이다. 그럼 이제 충분한 걸까. 부모 세대보다 가난해질 것을 두려워해야 하는 미래 세대에겐 우리의 오늘이 디스토피아(Dystopia)일 수 있다. 지난해 말 과학기술정보통신부는 우리나라를 다시 반등시킬 ‘10대 국가 필수 전략기술’을 선정했다. 그 기술들은 좀 더 잘하면 되는 것이 아니라 앞서나가지 않으면 기술패권 경쟁에서 도태되는 원천기술들이다. 문제는 2차전지를 제외하면 인공지능(AI), 양자, 우주·항공 등 대부분의 기술 수준이 최고 기술 보유국의 60% 선에 불과하다는 사실이다. 변하지 않으면 내려갈 일만 남았다. 변화를 위한 첫걸음은 다시 한번 우리 연구자들에게 지금의 무모하지만, 미래의 탁월한 도전을 허락하는 일이다. 새로운 지평을 열 길은 제한 없는 아이디어와 이에 대한 지원이다. KIST는 지금 ‘98% 성공률’이 상징하는 위험회피형 연구개발의 관성에서 벗어나기 위해 혁신을 추진 중이다. 대단히 도전적인 목표에 도전하는 ‘그랜드 챌린지’(Grand Challenge)가 대표적이다. 선정된 과제는 과정의 우수성을 평가받게 된다. 실패를 두려워하지 않고 꼭 필요한 연구를 해내겠다는 소명에 찬 연구자를 응원하는 프로그램이다. 단 1~2점에 등급이 바뀌는 줄세우기식 평가는 과감히 폐지했다. 연구자가 대형 연구 주제에 도전하기 위해 개인평가의 유예를 신청할 수도 있게 했다. 게임 체인저 기술을 목표로 하는 연구자들에게 경쟁자는 옆 실험실의 동료가 아니라 오랜 시간 관련 연구에 평생을 바쳐 온 세계의 석학들이기 때문이다. “이미 충분히 잘하고 있다”며 혁신보다 편하고 익숙한 길을 권하는 지인들에게 이렇게 답하려 한다. “우리의 목표는 선진국 중의 하나가 아닙니다. 과학기술이란 배는 산으로도 가서 선도 국가로 가야 합니다.” 출처 : 중앙일보(https://www.joongang.co.kr/article/25067044#home)

북위 1도에 있는 상하(常夏)의 나라 싱가포르는 2019년, 2020년 연속 국제경영개발연구원(IMD) 국가경쟁력 평가에서 세계 1위를 차지했다. 사회불안과 정치분쟁으로 1965년 말레이시아로부터 강제로 독립당하고 식수도 자급할 수 없는 척박한 여건을 어떻게 극복했을까. 경쟁력의 근간이 정부효율성에 있었다. 사업을 시작하면 공무원이 찾아와 애로사항을 살펴 직접 해결해주거나 파트너를 연결해준다고 한다. 정부가 수요와 공급을 잇는 플랫폼 역할을 수행하는 것이다. 비즈니스에서 플랫폼은 대세다. 시가총액 규모에서 세계 10대 기업 중 6~7개는 플랫폼기업이다. 아마존, 메타(옛 페이스북), 알파벳(구글 모회사)은 플랫폼사업으로 시작했고 성장한 기업이다. 마이크로소프트와 텐센트는 협업툴과 게임에서 메타버스를 지향하며 플랫폼기업으로 변모하고 있다. 애플과 테슬라는 아이폰과 전기차라는 디바이스를 기반으로 빅데이터와 인공지능으로 플랫폼사업을 개척해나가고 있다. 기업과 투자자가 금융, 자동차, IT 등 전통사업보다 플랫폼사업에 주목하는 이유는 플랫폼이 갖는 네트워크 효과다. 플랫폼에 참여자가 늘어날수록 1인당 비용이 줄고 효용은 기하급수적으로 증대한다. 참신한 기능을 갖춘 새로운 메시지 서비스가 출시되더라도 많은 친구와 연결된 기존 메시지 서비스를 포기할 수 없는 까닭도 네트워크 효과에 있다. 플랫폼은 기존 사업의 경계를 허무는 융합으로 획기적인 혁신이 가능한 환경을 제공한다. 전통사업은 경쟁력 있는 제품을 만들어 소비자의 선택을 받는 단방향 사업이다. 이에 반해 플랫폼사업은 생산자와 소비자 모두가 고객인 양면시장을 갖는다. 여러 주체의 참여를 끌어내고 균형잡힌 가치를 창출해야 하니 투명하고 열린 생태계가 필수다. 융합과 혁신을 위한 최적의 환경이 아닐 수 없다. 2021년 한국의 IMD 국가경쟁력은 전년과 같은 23위였다. 17위의 인프라, 18위의 경제성과와 27위의 기업효율성은 전년 대비 상승했거나 유지했지만 34위로 6계단 하락한 정부효율성이 발목을 잡았다. 지난달 발족한 '디지털플랫폼정부 구현을 위한 TF'에 큰 기대를 거는 사연이 여기에 있다. 단순 행정효율화를 위한 디지털화가 아닌 민관이 함께 만들어가는 공공서비스 혁신이라는 플랫폼에 의미를 실었다. 지금까지 국민은 국가계획, 제도, 정책의 수요자였고 정부는 탁월한 공급자였다. 경제 대동맥으로 평가받는 경부고속도로의 시작점도 '아우토반'을 경험한 대통령의 지시였다. 정부는 현안이 생기면 선진국 정책을 벤치마킹하고 한국 실정에 맞게 수정해 공급했다. 대한민국은 온갖 위기를 극복하고 당당히 선진국 반열에 올랐다. 자부심의 높이만큼 이슈의 해결방안을 찾을 가능성은 줄고 지구촌에 해결방안을 제시하는 책임감은 높아졌다. 패러다임을 바꿔 국민이 정부정책의 프로슈머가 될 수 있는 플랫폼정부로 변화가 절실하다. 싱가포르는 정부효율성을 위해 최고의 인재로 국가를 경영한다는 전략을 택했다. 1993년 제정된 공무원보수에 관한 법으로 최고의 대우를 보장했다. 국가공무원대학(CSC)을 설립해 연간 100시간 이상 교육을 제공한다. 우리는 전자정부로 국가경쟁력을 끌어올렸다. 디지털플랫폼정부는 또한번의 도전이고 기회다. 하지만 국가공무원의 일류화와 플랫폼 문해력 강화 없이 정보시스템 도입만으로 가능한 일이 아니다. 전 부처의 국가공무원 교육을 담당하는 국가공무원인재개발원을 방문했다. 싱가포르의 공무원대학이 부럽지 않은 프로그램과 온·오프라인 시스템을 갖추고 있었다. 국가공무원 자질의 우수성에서 대한민국이 싱가포르에 뒤질 리도 없다. 플랫폼 정부에 걸맞은 공직자 인식함양과 역량향상에 속도를 내야 한다. 인재개발원 기념비 문구에서 플랫폼정부의 성공을 확신할 수 있었다. '내 一生 祖國과 民族을 爲하여.' 출처 : 머니투데이(https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2022041413053282067)

6.3 가스효과 (gas theories) 가스 효과는 다시 불연성 가스에 의한 희석효과(dilution with noncombustible gas)와 라디칼 연쇄반응 붕괴 효과(chainbreaking Inhibitor)로 나뉜다. 불연성 가스에 의한 희석 효과는 목재에 처리된 난연제가 열분해에 의해 CO2 , NH3 , H2O등의 불연성 가스를 발생시켜 목재의 열분해에서 생기는 가연성 가스를 희석시키기 때문에 목재의 연소가 중단된다. 따라서 탄산염, 암모늄염 및 결정수를 포함하는 화합물이 효과를 갖고 있으나 이들은 기타 약제의 분해 시에 수화열과 그 위에 생성된 암모니아, 물 등이 기화할 때의 기화잠열로 주위로부터 빼앗는 흡열효과도 수반한다. 어떤 경우라도 목재의 열분해 온도와 약제의 분해 온도가 병행하거나 약간 선행하는 것이 이상적이지만 상당량의 약제가 목재 내에 포함되어 있지 않으면 가스 희석 효과만으로는 생성된 혼합가스의 연소성을 억제하기 힘들다. 라디칼 연쇄반응 붕괴 효과는 주로 할로겐 화합물이 이 효과를 나타낸다. 할로겐 화합물은 열분해에 의해 생성된 할로겐 원자가 목재의 열분해 중간물인 알데히드기의 탈수소반응 촉매로서 작용하여 카르보닐기를 생성하는 한편 이들에 의해 생성된 할로겐화수소가 동시에 생성된 수산기와 반응하여 물분자를 생성한다. 이같이 할로겐 화합물은 목재의 열분해에서 생성되는 연소하기 쉬운 타르류 및 가연성 가스 중에 함유되어 있는 알데히드기, 수산기 등의 프리라디칼과 할로겐화합물이 반응을 하여 이들을 열분해하기 어려운 안정한 물질로 만드는 촉매 역할을 갖고 있다. 수증기와 같은 비반응성 희석제는 반응성 분자나 라디칼의 충돌에 의한 반응 횟수를 줄이기는 하지만 라디칼의 연쇄반응을 변형시키지는 못하나 할로겐 화합물은 이들 연쇄반응을 끊어서 중단시킨다. 연소온도 에서 할로겐 화합물은 할로겐 분자로 분해되어 이것이 연소진행 과정에서 필수인 라디칼과 결합하여 안정된 화합물로 만들거나 덜 반응성이 덜한 화합물로 되고, 다시 생성된 할로겐은 반복된다. HCO + Br → HBr + CO OH + HBr → Br + H2O 이 촉매작용은 일반의 화학반응성과 같이 F순으로 커진다고 알려져 있다. F는 탄소와 결합력이 너무 강하여 연소 온도에서 F이온이 빠져 나오기 힘들며, I는 난연 효과는 크지만 열안정성이나 자외선 등에 약하여 난연제로는 사용되지 않는다. 따라서 Cl과 Br이 할로겐계 난연제로 많이 사용되며, Cl보다는 Br이 훨씬 난연 효과가 크게 나타난다. 플라스틱과 같은 다른 고분자 재료에서는 할로겐계 난연제가 많이 사용되지만 이들 중에서 어떤 종류의 난연제는 자외선에 의한 목질의 급격한 성능 저하나 재료의 내구성 저하 등 발생하며, 이들 화합물은 기상(gas phase)에서 작요하기 때문에 연소 시에 발연량의 증가, 유독한 할로겐 가스의 발생을 초래하여 목재의 난연제로는 많이 사용되지 않는다. 6.4 화학효과 (chemical theories) <그림 38> 난연제의 개척자 Joseph Louis Gay-Lussac 목재에 난연제를 가하여 그 열분해 방식을 변화시키는 것으로부터 연소하기 어렵게 하는 것이 이 효과의 목적이다. 황산염, 인산염, 설파민산염 이외에 다른 할로겐화 암모늄류가 이 성질을 나타낸다. 효과적인 난연제는 목재의 급속한 열분해가 일어나는 온도를 낮추며, 챠를 형성시킨다. 이때 챠의 양이 증가된다. 증가된 챠는 타르나 가연성 가스의 생성량을 저하시키는 효과를 나타낸다. 즉 소재를 가열하면 100℃ 부근에서 서서히 수분을 잃어 250℃ 부근부터 섬유소 및 리그닌이 활발하게 열분해하여 가연성 타르, 가연성 가스를 방출하여 260~290℃에서 인화, 350~400℃에서 착화되어 연소한다. 한편 전기한 염류를 포함하는 목재의 경우 열분해를 빨리 200℃ 부근부터 활발하게 분해가 시작된다. 초기의 열분해는 촉진되지만 250℃를 지나면서 열분해가 극히 완만해진다. 이 같은 것은 염류가 가열 중에 분해해서 산으로 되어 섬유소 및 리그닌의 탈수탄화 작용을 촉진하기 때문에 일시에 열분해는 촉진되지만 소재의 열분해와는 달리 분해 중간물인 가연성 타르, 가스 생성이 적어 불꽃을 올리며 타는 연소의 확산이 없는 탄화물과 물을 다량 발생시키는 모습이 된다. 7. 목재용 난연제 7.1. 인계 난연제 <그림 39> 인계 난연제의 다양한 구조 난연제로서의 인 화합물의 역사는 1821년 Gay-Lussac’s이 극장 무대 막을 인산암 모늄으로 처리한 것으로부터 시작한다. 인의 몇 가지 산화상태가 0, +3과 +5로 있어 다양한데 이에 따라 고분자에 사용되는 인계 난연제는 그림 39에서 보는 바와 같이 다양한 구조를 갖고 있다. 스티븐슨(Stevens)등은 phosphate, phosphonate, phosphinate의 세 가지 형태의 인화합물 중에서 가장 효과적인 화합물은 열적안정성 및 산성도로 인해 phosphate > phosphonate > phosphinate 이라 보고하였다. 인계 난연제는 셀룰로스, 목재, 폴리우레탄, 폴리에스터 등과 같이 수산기를 갖는 재료의 탄(탄소잔사)의 생성 촉진에는 강산의 존재가 유효하다. 이와 같은 작용을 나타내는 산으로 서는 황산, 설파민산, 붕산 등이 있으며, 이들 화합물은 난연제로서 널리 사용되고 있으나 난연성은 인산에 비하면 상당히 낮다. <그림 40> 수용성 암모늄염으로 처리된 히노끼 단판의 난연성능에 비치는 염의 침적율 효과 (B.E: Burned Entire Length 인화합물은 그림 40에서 보는 바와 같이 다른 화합물에 비하여 월등히 좋은 난연효과를 나타낸다. 이것은 폴리인산이 휘발성이 낮고, 864℃까지 액상을 유지하며, 강한 산으로서의 성능(pK1=0.5)과 높은 반응성을 유지하기 때문으로 생각된다. 그림 40에서 보면 사용된 무기 암모늄염 (NH4)2SO4, (NH4)2O·5B2O3·8H2O, NH4SO3NH2, (NH4)2HPO4, NH4I, NH4Cl, NH4Br 중에서 (NH4)2HPO4가 가장 효율적임을 알 수 있다. 이는 인화합물이응축상(condensed-phase)에서 커다란 작용효과를 갖고 있기 때문이다. <그림 41> 응축상에서 인산의 축합반응 응축상에서 인계 화합물은 특히 산소를 갖고 있는 고분자(셀룰로스, 폴리아마이드, 폴리에스터 등)에 특히 효과적인데, 인계 난연제는 그림에서 보는 바와 같이 열분해를 받아 쉽게 인산을 형성하고, 형성된 인산은 그림 41과 같이 반응하여 파이로포스 페이트(pyrophosphate)와 물을 방출한다. <그림 42> 알코올 말단기의 탈수축합반응 형성 모식도 이 과정에서 형성된 물은 가연성 가스의 희석효과를 나타내고 ,인산과 pyrophosphoric acid는 고분자의 말단기에 존재하는 알코올기와 반응하여 그림 42에서 보는 바와 같이 카보니움 이온(carbocations)과 C=C 이중 결합을 형성하는 촉매로서의 역할을 한다. 출처 : 한국목재신문(http://www.woodkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=57921)

지난해 한국을 대표하는 삼성전자와 LG전자가 반도체와 가전부문에서 각각 세계 1위에 올랐다. 삼성전자는 11분기 만에 인텔을 누르고 1위를 탈환했다. LG전자는 매출에서 월풀을 제치고 창사 처음으로 가전부문 1위에 올랐다. LG전자는 몇 해 전부터 가전부문 브랜드순위에서 1위를 차지하며 영광을 예고했다. 이렇게 세계를 주름잡는 한국 전자제품 경쟁력의 시작은 30년 전으로 거슬러 올라간다. "마누라와 자식 빼고 다 바꿔라." 1993년 당시 삼성그룹 이건희 회장의 일성이다. 프랑크푸르트 선언은 큰 파장을 일으키며 국내 많은 기업에 영향을 줬다. 소비자로서 직접 체험했고 기억하는 변화의 시작은 전자제품의 애프터서비스였다. 이전까지 동네 전파상에 수리를 맡기거나 몇 군데 없는 서비스센터를 직접 찾아야만 했다. 애프터서비스를 품질향상을 위한 방법으로 인식하기 시작한 기업들은 신청 다음날 방문하는 서비스를 시작했다. 10여년 전 일이다. 구매한 전자제품이 금세 고장 났다. 아직 국산을 구매하려면 뽑기 실력이 중요하다는 이야기가 남아 있던 시절이다. 수리를 신청했고 다음날 약속한 시각에 기사가 방문했다. 문제점이 해소됐다는 확신은 들지 않았지만 정말 친절했다. 서비스센터에서 걸려온 애프터서비스 품질 설문전화에 10점 만점을 줬다. 제품의 품질이 한순간에 좋아질 수 없으니 채택한 전략이었을 터다. 모두에게 중요한 품질이지만 소비자와 생산자는 관점에 따라 달리 정의한다. 낮은 생산원가를 추구하는 생산자 관점에서는 설계명세에 부합해 목표품질을 충족함을 의미한다. 이에 반해 소비자는 제품을 현재와 미래 소비자 욕구의 만족으로 평가한다. 이런 다름이 원인이었는지 10년 전 제품 고장은 서비스 신청, 방문, 품질 설문전화로 이어지는 과정을 두 번이나 더 반복하고야 해소할 수 있었다. 품질평가는 9점에서 5점으로 떨어졌다. 20세기 세계 제조산업의 품질을 한 단계 끌어올린 주역으로 평가받는 다구치 겐이치는 품질을 사회적 관점에서 봤다. 제품이 출하된 시점에 성능 특성치의 변동과 부작용 등으로 인해 사회에 끼친 손실을 품질로 정의했다. 생산자와 소비자 품질 개념을 융합하고 6시그마경영 등 품질경영의 이론적 기반을 제공했다. 우리 IT기업도 혁신을 거듭하며 제품의 근원적 품질개선을 이뤄냈기에 선도기업으로 자리할 수 있었다. 국가 과학기술 정책도 품질 관점에서 살펴볼 수 있다. 여태껏 과학기술 정책에서 품질은 공급자인 정부와 1차 수요자로서 연구자 관점간의 끊임없는 줄다리기였다. 정부는 당면한 문제해결의 효과성과 효율성에 방점을 둔다. 목적성이 뚜렷한 만큼 연구·개발 로드맵에 따라 차질없이 연구가 진행되는지를 확인하려 한다. 또 공공재원으로 운영하는 만큼 공정성과 규범의 준수를 품질기준으로 봤다. 많은 연구자는 지적 호기심과 자기개발 가능성을 연구몰입을 가능하게 하는 원천으로 삼는다. 창의성을 극대화하는 자율에 높은 가치를 부여한다. 수월성 있는 연구성과를 창출하기 위해서는 경제적 보상을 넘어서는 연구자의 헌신이 필수다. 따라서 자율에 기반한 연구자 중심 환경을 기준으로 삼는다. 동일한 정책에 다른 의견이 상존하고 일부는 정책 개선안을 타협안으로 보는 이유가 여기에 있다. 20대 대통령선거가 있었다. 과학기술계는 과학기술 선도국가 구현과 함께 과학기술 중심 국정운영이라는 시대적 사명을 받았다. 60년 전 헌법에 명시한 경제발전 수단에 추가해 중요한 국가적 의사결정에서 과학기술적 준거를 제시하는 책무를 줬음을 의미한다. 국가 과학기술 전열을 재정비해야 한다. 제품과 서비스부문에서 생산자와 소비자의 관점을 융합한 다구치 품질 개념을 도입해 퀀텀점프를 이뤄냈다. 시대적 사명에 부합하는 융합적 과학기술 정책의 품질 개념을 마련해야 할 때다. <div id="textBody" itemprop="articleBody" style="width: 680px; font-size: 16px; line-height: 1.5; letter-spacing: -0.025em; overflow-wrap: break-word; color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" text-align:="" justify;"=""> <div class="clear cboth" style="clear: both; overflow: hidden; padding: 0px; margin: 0px; font-size: 0px; line-height: 0px; font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" text-align:="" justify;"=""> 출처 : 머니투데이(https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2022031417481737066)

5.2.4 초임계유체 처리법(694호 이어서) 초임계 이산화탄소 처리법의 장점 1. 안전하고, 갑싼 이산화탄소를 캐리어 가스로 이용이 가능하다. 2. 주문에 응해서 필요한 때에 필요한 양을 처리할 수 있다. 3. 건식 처리이기 때문에 처리 후 건조과정이 필요 없다. 4. 처리 후 이산화탄소와 약제를 분별회수하여 재이용이 가능하다. 초임계 이산화탄소 처리법의 단점 1. 초임계 상태에 이르기 위해서는 고압이 필요하기 때문에 용기가 고가이고, 2. 흡수량을 결정하기 위해서는 처리된 재료를 화학분석 할 필요가 있으며, 3. 약제의 주입과 동시에 처리에 제공된 목재로부터 어떤 물질이든 추출되기 때문에 추출물의 회수·처리 공정이 필요하게 된다는 점이다. 참고로 <그림 35>에 종래의 목재처리 용기와 초임계 이산화탄소 처리 용기를 비교하였다. <그림 35>에서 보는 바와 같이 종래의 처리장치는 탱크의 벽이 얇은데 비하여 초임계 함침 처리장치의 탱크 벽은 상당히 두꺼운 형태임을 볼 수 있다. 실리콘은 붓 등으로 재료 표면에 도장, 스프레이 또는 에어건으로 적용하는 형태가 일반적이나 한 연구에서는 CO2 초임계유체를 사용하여 여러 가지 아스펜 시료에 실리콘을 처리하는 것을 기술하고 있다. 이 방법은 효과를 보이나 CO2 초임계유체의 사용은 비용이 많이 든다. 5.2.5 플라즈마 처리법 <그림 36> plasma처리법의 모식도. 10-2-10㎜Hg의 저기압 하에서 기체에 수십W의 전기를 방전시켜서 생성되는 플라즈마(plasma) 상태 내에 목재를 방치하면 목재의 표면이 개질된다. 기체의 종류에 따라서 여러 가지 성질의 표면을 만들 수가 있다. 목재가 갖고 있는 흡방습성, 촉감성 등의 성질을 그대로 둔 채로 표면만을 개질시킬 수가 있다. 구체적인 예로서 아이딘(Aydin)은 목재 표면을 플라즈마 처리로서 표면의 친수성을 증가시키고, 파벨리나(Pabelina)는 H3PO4이온이 플라즈마 처리로 H+ 가 해리 되어 H2PO4- , HPO42-- , PO43-등의 화학종으로 변하면서 친환경적인 난연처리가 가능하다는 것을 보여 주었다. 5.2.6 초음파 처리법 <그림 37> 경과시간에 따른 처리별 주입량의 변화(ACQ). 목재에 약제를 주입하는데 처리시간의 단축과 처리성, 약제의 균일한 침투 등을 개선하기 위해 초음파 진동을 이용하면 주입처리의 개선효과가 나타난다. <그림 37>은 초음파 처리에 의한 침투성 개선 효과를 나타낸 것이다. <그림 37>에서 보면 침적처리만 한 것보다 초음파 처리를 더한 시료가 침투성이 증대되는 것을 볼 수 있다. 그러나 초음파 처리에 의해 침투 촉진 개선효과가 나타났으나 이것이 초음파의 직접적인 효과인가 아니면 목재와 액체가 초음파의 진동을 받아서 발생하는 열에너지에 의한 것인가 의문을 표시하는 보고도 있다. 6. 난연기구 목재의 난연기구에 대해서는 목재의 연소 그 자체가 복잡한데다가 난연 약제의 작용이 더해지기 때문에 이의 전모를 명확하게 하는 것은 매우 어려운 문제이다. 난연 제의 연소억제 또는 저지의 난연기구에 대해서는 1821년 가이-루작(Gay-Lussac) 이래 여러가지 설이 나왔으나 브라운(F.L .Browne)은 당시까지 발표된 자료를 통해 다음의 4가지로 정리하고 있다. 6.1 피복효과 (coating theories) Gay-Lussac에 의해 제안된 이론 중에서 하나로 목재의 연소 온도에 달하기 이전에, 처리된 난연제가 목재의 섬유상에서 용융 하여 액체나 유리와 같은 층을 형성하여 기화성 가스의 생성을 억제하고, 산소의 차단 작용을 증진시킨다. 그 좋은 예가 붕사와 붕산의 혼합물이다. 이를 섬유에 처리하면 섬유의 열분해 온도 에서 녹으면서 거품을 만들어 차단층을 만드는데, 이때 형성된 층은 연소의 온도 영역 에서 안정하며 유리보다 효과적이다. 이때 형성된 거품은 공기 및 열을 차단하는 작용을 갖고, 기화성 타르의 생성을 억제한다. 잔류된 타르는 챠로 변형되면서 결국 기화성 가스의 양을 줄이는 작용을 한다. 또 물유리는 가열시에 용융하여 목재를 유리상 물질로 피복해 열분해 가스와 공기의 접촉을 차단하여 연소 지속에 필요한 산소의 공급을 저지하는 것으로 난연효과를 발생시킨다. 따라서 효과적인 난연제는 목재의 본격적인 열분해 온도에 달하기 전의 온도인 약 200°C에서 용융하고, 물, 이산화탄소, 암모니아나 질소가스등과 같은 비가 연성 가스를 방출하고, 500°C까지는 안정한 형태를 유지하는 것이 바람직하다. 피복이론은 모든 난연제의 작용원리를 설명하지 못한다. 예를 들어 ammonium phosphates, ammonium sulfamate, ammonium halides와 같은 화합물은 난연성은 뛰어 나지만 위와 같은 거품을 만들지 못한다. 6.2 단열효과 (thermal theories) 단열효과는 열차단효과, 열분산효과 및열흡수효과 등으로 3가지 종류로 나눌 수 있다. 열 차단 효과는 코팅, 저융점 유리, 거품 등으로 효과가 나타나는데 이는 피복 효과에서 나온 것이다. 무처리 목재는 열의 유입을 막기에는 챠가 너무 적게 형성되나, 여기에 난연성 발포 도료를 적용하면 연소 온도에서 단열효과가 큰 탄화층을 형성한다. 발포 층내에 형성된 공기가 단열효과를 나타내는 것으로서 치밀하고 균일한 발포 층을 만들면 피복효과와 함께 우수한 난연효과를 나타낼 수 있다. 발포도료는 전기의 화염이나 공기가 재료면과 접촉하는 것을 억제하는 피복효과도 있지만 하층 목재로 열이 전달되지 않은 단열 효과도 갖는다. 열분산효과는 열전도성이 낮은 목재의 열전도를 충분히 높여서 열원에서 공급되는 열을 분산시켜서 연소를 막는다는 이론이다. 이 효과로 난연성을 얻는 방법으로 석면지, 유리섬유, 금속판 등의 표면에 접착하는 경우가 많다. 열흡수효과의 가장 좋은 예가 젖은 목재이다. 젖은 목재는 연소되기 어려운데 이는 목재 내에 함유된 수분이 증발되면서 열을 흡수하여 연소온도를 낮추는 것이다. 목재용 난연제 중에서는 처리하였을 경우 무처리 목재보다 훨씬 더 많은 흡습성을 지니는 것이 있는데 이는 난연 효과에서는 도움이 되지만 실사용에서는 문제가 된다. 붕사는 결정수를 10개 갖고 있는데 이는 전체 무게의 47.2%에 해당한다. 가열되면 75°C에서 녹고, 100℃에서 결정수가 5개, 150℃에서 9개가 방출되기 시작하여 320℃에서 무수물로 되는데 이 과정에서 열흡수효과가 나타난다. 출처 : 한국목재신문(http://www.woodkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=57765)

5.2.2 천공 가공법 천공가공은 그림 25과 같이 목재의 이면에서 표면 방향으로 직경 1mm정도의 드릴로 구멍을 뚫는 방법이다. 전술한 인사이징 가공과 비교하여 목재 목구면 전체를 보다 균질하게 처리가 가능하다는 장점을 갖고 있어 난연처리에 적합하다. 그림 26에서 보면 천공 가공에 의해 주입량이 증가되는 것을 볼 수 있다. 5.2.3 벽공(壁孔, pit) 파괴법 건강한 수목에는 수분의 통로가 되는 것은 주로 도관(활엽수)와 가도관(침엽수)이 있다. 이 도관과 가도관의 방사벽에 존재하는 것이 벽공(壁孔, pit)인데 이 벽공에는 그림 27에서 보는 바와 같이 토러스라고 하는 특수한 구조가 있어 이것이 중심에 있으면 수분이 인접된 도관과 가도관에 용이하게 이동한다. 그림 28은 낙엽송의 생재(미건조재)의 변재 중 조재부의 횡단면 광학 사진이다. ○으로 표시한 조재부의 벽공 중앙에 막이 떠있는 것과 같이 구멍이 열려있는 것이 보인다. 이와 같이 구멍이 열려 있으면 액체의 통로로 된다. 그러나 심재가 형성되는 과정 또는 목재의 건조과정에서 토러스가 한쪽으로 이동하여 벽공의 구멍을 막게 된다. 그림 29에서 보면 105℃에서 건조된 조재부의 벽공은 막이 한쪽으로 부착(▲)해서 벽공이 닫히기 때문에 액체의 통과가 어렵게 되나 화살표(↑)와 같이 만재부 가도관에서는 비율은 작지만 벽공이 열려 있는 것도 보인다. 이러한 이유로 건조된 목재는 액체를 균일하게 침투시키는 것이 어려우며, 특히 침엽수의 건조재인 경우 조재부(봄에 성장하여 세포벽이 얇고, 구멍이 큰 부분) 가도관은 만재부(여름에 성장하여 색이 진하고, 세포벽이 두꺼우며, 구멍의 크기가 작은 부분) 가도관보다 주입이 어렵다고 한다. 벽공 파괴법은 이런 목재에 온도와 습도를 걸어 이 벽공을 파괴하면 그림 30의 좌측 위에 보이는 것과 같이 부분적으로 파괴되거나 분해해서 침투성을 향상시키는 방법이다. 그림 31에서 보는 바와 같이 심재에는 120℃의 가압처리로, 변재는 100℃ 이상의 열처리로 벽공이 파괴된다고 한다. 5.2.4 초임계유체 처리법 초임계유체(supercritical fluid)란 그림 32에서 보는 바와 같이 임계점 이상의 온도·압력 하에 놓인 물질의 상태를 말하는 것으로 기체와 액체의 구별이 되지 않는 상태로 되어 기체의 확산성과 액체의 용해성을 지니게 된다. 이산화탄소의 경우 31.1℃, 75.2kgf/cm2 이상이 되면 초임계 상태가 된다. 초임계이 산화탄소를 캐리어 가스로 목재 보존약제를 주입한 목재나 목질재료는 내후성이 개선된다는 것이 실증되었다. 일본 삼림총합 연구소에서 행한 초임계 이산화탄소 처리에 의한 침투성 개선 실험 결과를 그림 33과 그림 34에 나타내었다. 이 그림을 보면 초임계 이산화탄소 처리에 의해 액체의 침투성 증가는 물론 고른 침투 효과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 초임계 이산화탄소 처리의 이러한 장점으로 덴마크에서는 2002년 상업적 규모의 초임계 이산화탄소를 이용하는 처리공장이 건설되어 가동 개시하였다. 출처 : 한국목재신문(http://www.woodkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=57765)