중국중화권 첨단기술 모니터링 및 DB 구축사업 신소재 분야를 중심으로

기초과학인 재료과학만 놓고 보면 중국은 세계 강국에 속한다. 2000~2009년 전 세계에 재료과학분야 과학기술논문이 총 369,087편이 발표 되었고, 그 중에서 중국 논문은 76,538편으로 전체 발표 논문수의 20.7%를 차지한다. 해당 분야 세계 전체 논문 피인용 횟수는 2,591,280번, 그 중에서 중국논문의 피인용 횟수는 335,461번으로 전체 피인용 횟수의 12.9%를 차지한다. 중국 재료과학 분야의 발표 논문수와 논문의 피인용 횟수가 각각 세계 1위, 2위를 기록하고 있다. 그래핀은 탄소 원자가 6각형으로 배열된 얇은 판으로 기존의 어떤 물질보다도 전기와 열전도도 및 인장력이 좋으면서 투명성도 높은 소재로, 그 우수성과 특수성 때문에 전 세계적으로 차세대 반도체 소자, 배터리, 양자 컴퓨터, 항공기 등에 상용화를 위한 선두경쟁이 가장 치열한 물질이다. 중국과학기술부 과학기술정보연구소가 발표하는 「재료영역과기요람」에서 수록된 나노과학 학술논문 현황(아래 그림) 통계자료에 의하면 나노과학분야 특허출원수가 가장 많은 순으로 일본, 미국, 중국, 일본과 한국이다. 중국의 나노분야 특허수는 1999년 기점으로부터 크게 증가하였고, 2005년에 나노분야 특허출원수 1,000건을 돌파했다. 그러나 미국과 일본에 비해 특허의 양과 질, 또한 기술 산업화와 미래 기술 경쟁력의 면에서 모두 큰 격차를 보이고 있다. 중국의 재료 생산량이 이미 상당히 크지만 자주지식재산권 보유 특허성과 부족, 고부가가치 제품 부족, 신소재 응용개발 부족, 기술성과 산업화와 규모화 생산 수준 낮음, 재료 합성과 가공 장비 낙후, 자원 이용률 낮음 등 문제점이 있다. 현재 중국 생물 재료 산업은 전체적으로 국제수준보다 뒤떨여 있지만 연구 개발 능력이 지속적으로 강화됨에 따라 심혈관 스텐트, 폐색기(Occluder), 생물형 경막(硬膜) 패치, 골 손상 복구 기기 등 생물 의료용 재료는 이미 국산이 수입을 대체할 수 있다. 지난 2012년 2월 22일 공업 및 정보화부는 “신 재료 산업 ‘12차 5개년(2011-2015년)’ 발전계획”을 발표했으며 신 재료 산업의 미래 발전 중점 및 ‘12차 5개년 계획’ 기간의 핵심 공정을 확정했다. 동 ‘계획’에서는 중점적으로 특종 금속 기능재료, 고급 금속 구조 재료, 선진 고분자 재료, 신형 무기 비금속 재료, 고성능 복합 재료 및 선행 신 재료 등 6대 분야를 발전시키며 생물 재료는 중점 계획 분야로써 미래 밝은 전망을 보유하고 있다. 지난 2008년 중국 생물재료 산업의 총 생산 가치는 06년 동기 대비 15% 증가했고 생산 가치가 억 위안(약 1,639만 달러)을 초월한 기업이 40개 이상에 달하고 있다. 현재 이미 확인된 중국 생물 재료가 의료 기기 산업의 약 40%~50% 비중을 차지하며 중간 값을 취하여 생물 재료 산업이 약 의료기기시장의 45% 비례를 점유한 것으로 추산하면 2012년 중국 생물 재료 산업의 생산 가치는 약 697.01억 위안(약 114만 달러)이다. 판매 규모로부터 보면 2012년 중국 생물 재료 산업의 판매 규모는 약 704.03억 위안(약 115만 달러)으로서 증가 속도는 15.5%에 달하였다. ‘중국 전망 산업 연구원’이 발표한 ‘2015-2020년 중국 생물재료 산업 시장 전망 및 투자전략 계획 분석 보고’의 관련 통계 자료에 따르면, 2014년 중국 10대 생물재료회사 순위는 다음과 같다. 생물의료용 재료의 발전과 응용은 현대 의료기술의 혁신이며 의료비용을 절감하고 의료 위생 사업의 발전을 추진하는데 지도 작용이 있다. 질병뿐만 아니라 조기 발견하여 효과적인 치료를 진행할 수 있으며 심혈관 질병, 암, 상처 및 기타 질병의 사망률을 현저하게 감소시킬 수 있어 수명을 연장하고 건강을 추진하는 동시에 의료비용을 대폭 절감할 수 있으며 개인 부담하는 의료비용이 60%를 초과하는 중국에서는 더욱 중요한 의미가 있다. 중국의 생물 의료용 재료는 1960년대부터 임상에 응용하기 시작했고 지난 세기 말에 대량 사용했으며 신속히 발전하는 추세를 보였다. 선행 산업 연구원에서 발표한 “2015~2020년 중국 생물 재료 산업시장 선행 및 투자 전략계획 분석보고”의 데이터에 근거하면 2008년 중국 생물 재료산업의 총 생산액은 2006년 동기 대비 15% 향상되었으며 생산액이 억 위안을 초월한 기업이 45개 있다. 생물 재료 산업이 대략 의료기기 연구보고시장의 40%를 차지하는 것으로 계산하면 2013년 중국 생물재료 산업은 708.30억 위안(약 116억 달러) 이상의 총 생산액을 실현했다. 미국국가공정연구원 외국국적 원사에 당선된 스촨(四川)대학 교수이며 중국공정원 원사인 장싱둥(張興棟) 교수는 최근 인터뷰를 통해 “현재 중국 내 80% 이상의 생물 재료 첨단기술 제품은 수입에 의존하고 있으며 중국 생물 재료 산업을 발전시키려면 산․학․연 협력의 길을 걸어야 할 것”이라고 강조하였다. 지난 2월 6일, 미국국가공정연구원(NAE)은 홈페이지를 통해 2014년 원사로 당선된 명단을 공식 발표하였으며 그 중 67명이 미국 국적 원사이고 11명이 외국 국적 원사이다. 스촨(四川)대학 교수이며 중국공정원 원사인 장싱둥(張興棟) 교수는 골격 근육 시스템 관련 최신 요법 및 생물 재료 제품 연구 개발 분야에서 뛰어난 기여를 하여 이번에 미국국가공정연구원 원사로 당선되었으며 11명 외국 국적 원사 중 유일한 중국 과학자에 속한다. 조직공정 및 세포치료를 대표로 한 재생의학은 현대의학에서 제일 잠재력이 있는 분야에 속하며 약물 및 기기 치료를 이은 차세대 의료 건강산업의 기간산업으로 될 수 있는 전망을 보유하고 있다. 재생의학은 이미 임상에서 성공적으로 피부재생, 관절 연골 재구축, 근율, 골수 손상복구, 면역시스템 재구축 등에 성공적으로 응용되었으며 하지 빈혈, 동맥 경화증, 심근 경색을 포함한 빈혈성 질병 치료 및 각 종 기관조직(예를 들면 신경, 간장, 심장, 췌장 등)복구와 재생의 동물 모델 및 임상 실험에서 양호한 효과를 나타냈다. 하지만 전통적인 조직공정은 인공 조직의 공간 사이즈가 비교적 크기 때문에 상처가 있는 수술 이식으로 실현해야 하며 물질이행(Mass transfer) 문제로 인해 이식세포의 생존율도 중대한 도전에 직면하여 있는 상황이다. 이와 비교하면 주사 가능한 세포치료는 유리 세포(Free cells)를 미세한 상처만 내는 방식으로 직접 체내에 주입시켜 진행하기에 더욱 양호한 임상 응용 전망을 보유하고 있다.