KATS 기술보고서 제80호나노기술 표준화 동향

국제적으로 나노제품의 특성 및 안전성에 대한 공인된 시험, 평가 측정방법이 확립되지 않은 상태에서 선진국을 중심으로 나노물질 및 제품에 대한 안전성 관련 표준 시험·분석 방법의 선점 경쟁이 치열하게 전개 중이며, 이러한 측정·평가 방법은 무역장벽이나 기술규제의 도구로 활용될 것으로 예상되고 효율적 나노제품 안전성 표준화는 나노기술 및 관련 산업의 세계시장에서 경쟁력 확보를 위해 필수적이다. 미국, EU 등 주요 선진국은 나노 안전관리를 위한 제도를 마련하여 시행 중에 있으며 이들 규제가 우리나라 산업 발전의 걸림돌이 되지 않도록 국제 협력 체계를 강화할 필요가 있다. 이를 위해 나노 안전성의 국제 규제 대응 시스템을 구축하고 나노 분야의 국제 표준을 선도하여 이를 극복하도록 하는 것이 요구되고 있으며, 나노분야의 국가 경쟁력을 좌우하는데 중요한 요소로 작용할 것이라고 여기고 도출된 표준화 항목들 중 이러한 내용에 부합될 수 있는 표준화를 적극 추진할 계획이다. 나노를 측정한다는 것은 측정기기와 기술이 무엇이든지 간에 보이지 않는 처리과정이다. 나노기술 연구자와 독성학자 및 제조업자들에게 나노물질을 분석하기 위한 측정과 특성평가는 계측 세계의 도전이다. 마이크론 크기의 물질들을 검출하고 분석하고 측정하는 기존의 방법은 나노차원의 입자를 측정하고 분석하는데 적합하지 않으므로 새로운 기술이 요구된다. 나노기술의 바탕을 이루는 기반기술인 나노소재는 물리, 화학적, 기계적, 전기적 특성 등 여러 면에서 기존 소재들의 물성과는 현저히 구별되며 나노소재의 물성은 크기, 성분, 조직 상의 작은 변화에 의해서도 크게 달라지기 때문에 이들 소재에 대한 측정 및 특성평가가 어려워 물성 측정 표준 확보가 쉽지 않다. 현재 나노소재 개발의 근간이 되는 분석·평가를 위한 표준개발이 ISO/TC 229/WG2에서 진행되고 있다. 나노물질 사양에 대한 표준화 작업은 2008년에 중국이 이산화티탄과 탄산칼슘 나노입자에 대한 신규제안으로 신설은 되었지만 나노물질 사양에 대한 표준화의 어려움과 작업반의 적용범위 등 많은 어려움을 가지고 있다. 현재까지 영국이 프로젝트 리더를 수임하고 있는 나노물질 규격화를 위한 가이드가 발간되었다. 이 나노사양 그룹에서는 중국과 일본의 주도권 다툼으로 아직 활발한 표준개발이 이루어지지 않고 있으나 우리나라의 적극적인 참여로 이 작업반이 활성화되고 있다. 인도의 액상에서의 자성나노입자의 사양이 승인·진행되고 있으며, 중국에서 제안한 액상에서의 CNT사양이 PWI형태로 진행되고 있으며, 우리나라는 최근 항균 은나노의 사양에 대해 작업의 승인되어 WG4에서의 문건 작업이 진행되고 있으며, ‘Nano - object - Enhanced electrochemical electrodes’에 대한 NWIP를 제안하여 작업승인이 예상된다. 미 정부는 나노단위 수준에서의 혁신 기술 및 산업 창출을 위해 2001년부터 NNI를 추진하고 있으며 2016년 예산안에서는 11개 부처의 나노과학, 공학, 기술을 지원하고 있다. 2016년 NNI 예산안에서는 기초 연구의 심화와 기술 이전을 강조하고 있으며, 이를 통한 혁신 나노 신기술 개발을 목표로 하고 있다. 또한 체계적이고 통합적인 연구개발 지원으로 세계 수준의 나노기술을 개발하고, 기술이전 프로그램을 통한 신제품 개발을 강조하고 있는 추세이다. 나노기술 이전과 상용화 촉진을 위한 노력은 NNI 참여부처들의 중소기업혁신연구 (SBIR), 중소기업기술이전연구 (STTR)을 통해서도 추진되는 등 나노기술 전략의 중점 영역으로 다루어지고 있다. 2016년도 예산안의 주요 특징은 총예산 규모 1,495백만 달러였으며, 2014년과 2015년 예산은 각각 1,574백만 달러와 1,488백만 달러였다. 응용연구 및 국가전략 프로젝트 (NSI) 지원에 673백만 달러 (약 43%) 배정하였으며, NSI 지원은 251.5백만 달러 (17%)로 배정하였다. 동시에 나노분야에서의 글로벌 리더십 유지·강화를 위해 기초연구 강조하고 연구시설 및 인프라 투자 증대 시켰다. 중국은 세계적으로 나노기술 연구를 제일 먼저 시작한 나라 중 하나이며, 1980년대 중반부터 국가자연과학기금위원회 (NSFC)와 국가과학기술부(MOST)의 지원으로 나노기술 연구를 수행해오고 있다. 1990년에는 중국 국가과학기술부는 ‘반등계획’ 프로젝트를 통해 중국 최초의 ‘나노재료 연구 프로젝트’를 제정·실행하였다. 2001년에는 ‘국가나노과학기술 발전 강요’를 통해 나노 과학기술 발전의 기본 목표와 임무를 제시하였고, 특히 나노재료 및 소재 기본 특성, 기본 방법 연구를 강화하는 동시에 재료 및 제조, 컴퓨터 및 정보 시스템, 환경과 에너지, 의료 및 보건, 바이오 및 농업, 우주 및 항공, 국가 안보 등의 연구개발이 포함되어있다. 2006년 2월에 국무원에서 발표한 향후 15년간 중국 과학기술정책의 근간이 되는 ‘국가 중장기 과학기술발전 계획 (2006~2020년)’을 수립하여 전면적 소강 사회건립 및 사회주의 현대화 건설 추진을 위해 2020년까지의 과학기술 발전목표를 확정하여 추진하고 있다. 11개 중점 연구분야, 16개 중요 전문 연구개발 프로젝트, 8개 최첨단 선도 기술영역 개발, 국가전략 미래기술 4대 분야 등을 선정하였다. 일본의 나노기술정책은 제4기 과학기술종합발전계획 내에서 추진되고 있다. 제4기 과학기술기본계획은 제3기 과학기술기본계획 중 4개의 중점과학기술영역 (라이프, 정보통신, 환경, 나노 기술·재료)을 축으로 하는 중점화 전략에서, 사회적 기대와 이를 구체화하여 대응하는 과제해결 형 (과제달성 형) 전략으로 전환하였다. 구체적인 과제로는 에너지의 안정적 공급과 저탄소사회 실현의 양립을 도모하는 그린 이노베이션의 추진, 고령화 사회를 위한 의료·보건·건강을 대상으로 하는 라이프 이노베이션의 추진 그리고 재해로부터의 복구·재생을 실현하였다. 이것이 3개의 전략 축이며, 나노기술·재료 및 정보통신기술은 이들 3개의 축을 횡적으로 잇는 공통기반기술로 구성되었다. 제4기 과학기술종합발전계획은 과학기술프로그램의 연구성과를 혁신을 통해 새로운 산업창출로 유도하고, 프로세스에 필요한 시간을 단축하여 격화되고 있는 글로벌 경쟁에서 일본이 패권을 잡기 위함이다. 일본이 강점을 지닌 나노기술·재료분야는 기간산업(자동차, 전자 등)뿐만 아니라 전 산업의 기술혁신을 지원하는 성장 동력 및 국제경쟁력의 원천이다. EU에서는 나노물질에 대한 독성자료 요구 등 간접규제와 안전성 규명을 위한 연구활동에 집중하고 있고 탄소나노튜브 등 탄소계 나노물질에 신화학물질정책 (REACH)을 적용하여 나노물질 안전성 자료 첨부를 요구하고 있다 (2008년 6월 16일). 또한 2010년 7월 나노식품 표지법이 EU의회를 통과하였고, 은나노와 탄소나노튜브를 RoHS 대상으로 하는 법안의 의회상정과 은나노의 Biocide 법안을 검토 중이다. 경제협력개발기구 (Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)는 사무국 산하에 화학물질 위원회 (Chemical Committee)와 환경정책위원회 (Environment Policy Committee)를 두고 있으며 2005년 6월에 화학물질위원회와 EPC 산하의 화학물질, 농약 및 생명공학 작업반과의 합동회의를 개최하여 관련분야의 연구가 필요하다는 공감대를 형성한 후 2006년 9월에 화학물질위원회 산하에 나노소재 작업반 (Working Party on Manufactured Nanomaterials, WPMN)을 설립하게 되었다.