‘지난 40년간 한국을 바꿔놓은 최고의 과학기술 업적’, ‘올해 최고 과학기술 뉴스’….

2006년 9월 삼성전자가 세계 최초로 개발한 40나노 32기가 낸드플래시 메모리의 CTF(Charge Trap Flash) 기술에 대한 당시 언론 기사들의 제목이다. CTF 기술은 미래 반도체 개발의 당면 과제인 ‘고용량화’, ‘고성능화’, ‘초미세화’를 동시에 해결하는 차세대 반도체 기술이다. 이 기술을 이용해 만든 40나노 32기가 낸드플래시는 머리카락 두께의 3천분의 1에 해당하는 초미세 기술과 세계 인구 65억명의 5배에 해당하는 3백28억 개의 트랜지스터가 엄지손톱만한 칩 안에 집적된 것을 의미한다.

대한민국 반도체 기술 역사를 다시 쓴 40나노 32기가 낸드플래시 메모리의 CTF 기술을 개발하게 된 배경에는 정부가 추진하는 21세기 프론티어 사업의 하나인 테라급나노소자기일러스트·남동윤술개발사업단의 노력이 있다. 사업단은 낸드플래시 메모리의 고집적화 난제를 해결하기 위해 새로운 구조를 개발했고 이러한 구조를 적용해 CTF 기술을 개발할 수 있었다.

이후 이 기술과 관련된 58건의 특허 등을 약 1백3억원의 기술료를 징수하고 삼성전자에 이관했다. 과학기술정책연구원은 올해 이후 낸드플래시 메모리가 세계시장의 20퍼센트를 점유하면 앞으로 10년간 약 16조9천억원을, 2014년엔 세계시장의 60퍼센트를 차지하면서 약 18조원의 경제효과를 거둘 것으로 예상했다.

이처럼 과학 원천기술 확보는 대한민국 미래와 직결된다. 기술을 바탕으로 끊임없는 경제성장을 도모할 수 있기 때문이다. 정부는 과학기술 개발에 대한 중요성을 인식하고 1991년 당시 과학기술부 선도기술 개발사업, 일명 G7 프로젝트를 실행했다. 10년간 3조8천억원을 투자한 대형 사업으로 21세기 과학 선진 7개국 진입을 목표로 진행됐다. 이렇듯 G7 프로젝트를 통해 확보한 연구력을 최대한 활용하기 위해 21세기 프론티어 사업이 탄생했다.

이 사업의 특징은 생명기술(BT), 나노기술(NT), 환경기술(ET)로 나눠 전략 기술을 선택적, 집중적으로 개발했다는 점이다. 1999년부터 10년 동안 전략 기술을 개발해 선진권에 진입하는 것을 목표로, 기술혁신의 성과를 사회 전 분야로 확산하기 위해 마련됐다. 이에 교육과학기술부는 전략 기술에 맞춰 세부적으로 나뉜 16개 사업단을 선정해 사업별로 연간 80억~1백억원을 투입했다.
 

16개 사업단 중 4개 사업단의 사업이 올해 종료됐다. 인간유전체기능연구사업단, 테라급나노소자개발사업단, 자생식물이용기술개발사업단, 자원재활용기술개발사업단의 사업으로, 10년간의 연구 성과를 바탕으로 엄청난 경제효과를 거둬들였다. 4개 사업단의 올해 누적 연구개발 투자는 4천9백43억원에 그쳤지만 이전기술의 경제효과는 향후 10년간 23조4천5백37억원, 이전예상기술의 경제효과는 향후 10년간 총 3조8천4백75억원으로 55배의 직접경제효과를 창출해냈다.

21세기 프론티어 사업 중 가장 먼저 시작된 인간유전체기능연구사업단은 인간 유전체의 기능 분석 및 활용을 통해 암 의 진단과 치료 원천기술을 개발했다. 국내에서 암은 제1의 사망 원인으로 꼽히고 사망자 수가 매년 2만명을 넘는다.

인간유전체기능연구사업은 3단계 과정의 연구개발을 통해 최근 간암 진단용 바이오마커 기술 이전을 진행했고, 인간유전자 3만3천 종을 발굴해 인간유전자은행도 개설했다. 이로써 환자의 유전 체형에 따라 질병을 진단하고 치료하는 맞춤치료 시대의 초석을 마련했다.

종료된 4개 사업단 중 가장 뛰어난 성과를 낸 곳은 테라급나노소자기술개발사업단이다. 정보기기가 소형화, 휴대화되면서 나노기술의 경쟁력은 더 중요해졌다. 사업단은 기존 소자의 제조 과정의 기술적 한계를 극복하고 테라급 나노소자 기초·원천기술 개발을 목표로 연구한 결과 ‘세계 최초’의 기술들을 대거 개발했다. 40나노 32기가 낸드플래시 메모리 CTF, 중성빔 원자층 무손상 식각기술 등이 그것이다. 현재 총 15건의 기술 이전이 성사됐으며 앞으로 우리나라가 테라급 나노소자 분야의 기술 패권을 장악하는 데 큰 도움이 될 것으로 전망된다.

자생식물이용기술개발사업단은 자생식물 자원에 첨단 생명공학 기술을 접목해 고부가가치 천연물 의약 및 기능성 식품을 개발했다. 4천여 종에 달하는 우리나라 자생식물의 특성을 살려 재배품종이나 천연물 신약, 식품의약, 신기능성 식품으로 재탄생시킨 것이다. 현재 7개 제품이 시판돼 2천11억원의 매출액을 올리는 성과를 거뒀다.

산업폐기물이나 생활폐기물을 이용한 자원재활용기술개발사업단도 경제성 있는 원료 물질과 에너지의 자원화, 재활용 기술을 개발했다. 환경 문제 해결, 자원 순환적 이용 등 성공적인 기술 개발을 바탕으로 국내외 특허 6백67건을 획득해 국내 재활용 활성화를 위한 원천기술을 확립했다.

교육과학기술부 윤헌주 기초연구정책관은 “올해부터 순차적으로 마무리되는 21세기 프론티어 사업은 대한민국의 신성장동력을 이끄는 국가 주요 사업”이라며 “미래 경쟁력을 높이기 위해선 이처럼 장기적이고 거시적인 관점의 연구개발이 지속돼야 한다”고 밝혔다.
 

글·김민지 기자