대한민국 과학기술 혁신경제 위한 11대 제언

[새 정부에 바란다①] 3대 미래방향 5대 미래비전 11대 혁신전략... 과기부총리가 이끌어야

이주연 한국시스템엔지니어링학회장(아주대 교수)

우리 국민은 위대하다. 공정과 상식의 정부, 국민통합의 정부, 소통과 협치의 정부, 과학기술과 혁신경제의 정부, 글로벌 선도국가로 다시 도약하는 야심찬 정부의 시대다.

현실은 녹록치 않다. 지금 세계는 4차 산업혁명이란 디지털 대전환, 코로나 팬데믹과 기후변화 대응이란 인류문명사적 대전환, 미·중 기술패권 경쟁이라는 글로벌 도전과 위기를 동시에 맞이하고 있다.

대내적으로도 국가부채 1천조시대, 성장 엔진이 꺼지는 국가적 위기를 맞고 있는 게 세계 10위권 대한민국 경제의 현주소다.

위기의 대한민국 경제를 어떻게 극복할 것인가. 해답은 과학기술 혁신으로 새로운 미래먹거리를 발굴하고 혁신생태계를 일으켜 좋은 일자리를 창출하는 것이다. 꺼져버린 대한민국의 성장엔진을 재점화하고 재도약의 길을 닦자는 것이다.

무엇보다 과학기술 혁신을 통해 기술경쟁력을 확보해야 한다. 치열한 기술패권 경쟁에서 살아남기 위해서다. 디지털 대전환, 인공지능, 바이오헬스 등 차세대 성장동력 기술을 확보해 미래 먹거리와 좋은 일자리를 창출하는 것이 우리의 생존전략이 돼야 한다. 이것이 우리가 직면한 시대정신이고 나아갈 방향이다.

■ 새 정부 미래 먹거리 3-5-11 전략으로 돌파해야

대한민국이 나아갈 방향은 글로벌(Global) 선도국가 3대 미래방향(3G)과 5대 미래비전, 11대 혁신 추진전략을 통해 세계 5대 경제강국으로 가는 초석을 닦아야 한다.

첫째, 기초과학 중심의 ‘G-사이언스(과학)’, 산업기술의 ‘G-테크(기술)’, 과학기술혁신을 포함한 경제 전과정의 혁신인 ‘G-이노베이션(혁신)’의 3G가 대한민국이 나아갈 3대 미래방향이다.

과학기술과 혁신경제를 국정 최우선과제로 삼으라는 것이다. 과학기술국가, 혁신국가로 ‘그레이트 코리아(Great Korea)’를 일으켜 세워야 한다.

과학기술혁신이 국가발전의 핵심수단이 되는 국정 최우선과제를 마련하라는 것이다. ‘과학기술 중심의 국정운영’을 통해 미래인재 양성과 함께 과학과 기술에 대한 국가차원의 장기적이고 집중적인 지원과 투자를 아끼지 않아야 한다. 과학기술 초격차를 위해 모든 자원과 에너지를 집중해야 한다.

과학기술과 혁신경제로 신산업을 일으키고 자동차, 철강, 조선, 석유화학 등 멈춰선 주력산업의 성장엔진을 다시 뛰게 만들어 새 미래먹거리와 일자리를 창출하라는 것이다.

둘째, 대한민국 5대 미래비전,‘10대 미래 첨단과학 기술로 200만개의 일자리를 창출하고 세계 5대 경제강국의 반열에 올라야 한다.

글로벌 기술패권 경쟁에서 살아남기 위해선 세계 최고의 첨단과학기술 경쟁력을 선점해야 한다. 대한민국 5대 미래비전, 10대 첨단과학기술이란 확고한 비전과 목표 아래 우수한 연구진에 믿고 맡기는 장기 집중투자로 세계를 선도할 미래첨단과학 기술력을 확보해야 한다는 말이다.

먼저 글로벌 선도국가 대한민국의 미래모습을 첫째 디지털 패권국가, 둘째 글로벌 바이오헬스 강국, 셋째 미래에너지 선도국가, 네째 우주항공강국, 다섯째 미래모빌리티 선도국가라는 5대 미래비전으로 담으면 어떨까.

다시 말하면 5대 미래비전은 인공지능, 바이오헬스, 미래에너지, 미래모빌리티, 우주항공, 반도체, 통신, 지능형로봇 등 세계를 선도할 10대 미래첨단과학기술 프로젝트로 실현할 수 있다. 총 200만개의 일자리를 창출해 세계 5대 경제강국으로 가는 초석을 닦을 수 있다는 말이다.

※ 세계를 선도할 10대 미래과학기술 개발프로젝트 추진

① 인공지능∙빅데이터 ⓶ 바이오헬스∙제약 ⓷ 에너지∙원전 ④ 우주항공 ⓹ 양자컴퓨팅 ⓺ 반도체 ⑦ 6G 통신 ⓼ 미래모빌리티 ⓽ 2차 전지 ⓾ 지능형 로봇

우선, 디지털 패권국의 가능성은 열려있다. 이제 디지털 인재 100만명을 양성해 인공지능, 메타버스, 데이터처리 등 차세대 SW 원천기술을 확보하고, 차세대 양자컴퓨팅과 지능형 반도체기술, 6G 통신 등 기술초격차를 구현해 국가 기반을 다지면 된다.

다음은 글로벌 바이오헬스·제약 강국이다. 글로벌 톱 50위에 드는 글로벌 바이오·제약 기업 5개를 육성해 보자. 스타트업과 중소기업, 대기업이 함께 발전하는 바이오헬스 생태계를 일으키면 글로벌 바이오·헬스산업 강국으로 도약할 수 있다. 우리 국민 모두가 언제 어디서나 스마트 헬스케어 서비스를 받을 수 있는 의료선진 국가를 만들라는 것이다.

코로나 팬데믹으로 글로벌 제약사의 위력은 가히 비교불가다. 취약한 바이오헬스∙제약분야를 일으켜 백신주권을 확보해야만 한다. 이제 제2의 코로나, 그 이상의 팬데믹 상황이 오더라도 흔들리지 않는 국민이 안전한 바이오헬스강국 대한민국을 만들어야 한다.

미래에너지 선도국가도 가능하다. 기후변화의 문제는 우리의 후손들을 위해서라도 반드시 해결해야 하는 과제다. 신재생에너지∙원전∙핵융합의 3대 에너지로 ‘2050 탄소제로 시대’를 충분히 준비할 수 있다.

■ 실현 가능한 CF100 우선 고려... 미래모빌리티 규제 혁파도 필요

‘CF100(카본 프리 100)’ 달성을 우선적으로 고려하자. 제조업 비중이 높은 우리 산업구조상 100% 신재생에너지만으로 탄소제로를 달성하겠다는 ‘RE100’ 보다는 원자력을 포함한 무탄소 에너지로 탄소배출 제로를 달성하는 ‘CF 100’이 더 현실적이다. 최근 EU가 그린에너지 분류체계인 ‘EU 택소노미’에 원자력을 무탄소 에너지로 포함한 것처럼 원자력은 무탄소 에너지로 받아들여지는 것이 글로벌 트렌드다.

더욱이 4차 산업혁명은 인공지능, 미래모빌리티 등 엄청난 전력수요를 유발한다. 신재생에너지만으로는 기하급수적으로 폭등하는 미래의 에너지 수요를 감당해 낼 수 없다. 신재생에너지 기술의 고도화와 함께 원전 안전성 강화와 폐기물 처리기술을 개발해 탄소중립시대의 산업경쟁력을 뒷받침해야 한다.

또한, 원자력으로부터의 급격한 탈피는 탄소중립을 위해 우리의 미래세대가 짊어질 부담이 너무 크다. 신재생에너지와 원자력의 조합으로 견고한 기저발전을 확보해 국민들이 정전이나 전기료 인상 등 에너지 안정성과 신뢰도에 불안감을 갖지 않도록 해야 한다.

신재생에너지는 현재의 중앙집중식 에너지를 뛰어넘는 지역적 가치를 창출할 수 있는 유연한 에너지다. 늘어나는 분산 에너지가 정체되거나 남는 에너지가 버려지지 않도록 에너지 인공지능에 의한 전력망 초현대화로 전력망을 혁신적으로 정비해야 한다. 이를 통해 송전망의 의존도를 줄여나가는 첨단기술을 개발해 에너지 분권화와 함께 지역산업을 창출, 지역의 균형발전을 이루는 전기로 만들어야 한다.

신재생에너지와 더불어 원자력의 안전한 이용을 발전적으로 도모해야 한다. 이를 위해 현재 수립된 탄소중립 계획을 청정에너지인 원전을 포함시켜 재수립해야 한다.

특히 미래에너지 패권국은 핵융합기술을 선점한 국가다. 우리나라는 원전기술과 인공태양이라는 핵융합기술에서 세계적 수준이다. 핵융합 기술의 상용화에너지 선도국가가 될 것이다. 핵융합에너지는 수소의 핵융합 반응을 통해 에너지를 얻는 것으로 탄소제로 청정에너지다.

에너지 인재 40만명을 육성, 에너지 전환에 따른 새 일자리 수요에 대비해야 한다. 2030년까지 에너지 전환에 따른 인력 재교육 및 재배치, 에너지 청년인재 양성을 통해 총 40만명의 에너지 인재를 양성해야 한다.

우주항공개발 선도국가 비전도 중요하다. 우주를 놓고 각국이 경쟁하는 ‘뉴 스페이스(New Space) 시대 ’가 열리고 있다. 우주개발 컨트롤 타워로 항공우주청을 설치하고 발사체∙위성 부품을 국산화하는 우주산업 클러스터를 구축해 일자리를 창출해야 한다. 임기 내에 우주개발 핵심기술을 확보, 본격적인 우주시대를 열어야 한다는 의미다.

미래모빌리티도 따로 떼어놓을 수 없다. 미래차로 대표되는 자율주행차, 전기차, 커넥티드카는 최근 미래산업 경쟁력의 총아로 떠올랐다. 자동차는 단순한 이동체를 넘어 인공지능, 클라우드, 블록체인, 소프트웨어 등 최첨단 기술의 총아로 기업의 운명과 국가의 미래 경쟁력을 결정하는 중대변수로 부상했다.

자동차는 기술혁신으로 국민들의 안전하고 편안한 일상을 위한 공간으로 재탄생하고 있다. 도심항공모빌리티를 보라. 땅 위의 이동혁명을 3차원으로 확장시켜 안전한 이동과 산업의 새로운 공간으로 거듭나고 있다.

모빌리티 산업은 탄소절감 등 환경과 에너지 산업의 미래와도 연관이 깊다. 그만큼 기업과 국가 간 경쟁도 치열하다. 최고가 되지 않으면 더 이상 따라갈 수 없다.

미래모빌리티와 관련 산업들을 잘 융합하고 우리나라가 세계 최고의 테스트베드가 될 수 있도록 기술을 발전시키고 규제를 혁신하여 글로벌 모빌리티 선도국가가 될 수 있도록 해야 한다.

셋째, 미래 과학기술 비전 및 발전전략을 디자인하는 국가 과학기술혁신 추진체제를 구축해야 한다.

과기계에서 제안한 과학기술부총리제를 도입해야 한다. 과기부내 혁신본부를 폐지, 국가과학기술혁신전략본부로 격상하여 신설하고, 청와대에 미래과학기술혁신위원회를 설치해 미국의 DARPA(고등연구계획국)처럼 미래과학기술 비전과 전략을 디자인하고 구체화하는 추진체계를 구축하라는 것이다.

■ 과학기술 부총리 신설 및 격상... 첨단전략기술육성법 제정도

과기계에서 제안한 과학기술혁신 기본계획(과학기술혁신법 전부개정)과 10대 미래첨단과학기술 프로젝트 추진을 위한 첨단전략기술육성법을 제정해 체계적 추진기반도 마련해야 한다.

넷째, 기초원천기술과 10대 미래첨단 과학기술에 장기적 집중 투자와 지원을 할 수 있도록 연구개발시스템을 일대 혁신해야 한다.

실패해도 책임을 묻지 않고 믿어주는 ‘연구개발(R&D) 규제프리존’을 도입해야 한다. 실패도 자산이다. 실패하더라도 과감하게 도전할 수 있는 연구환경을 만들어 연구자들이 두려움 없이 도전적이고 모험적인 핵심기술을 연구할 수 있도록 지원라는 것이다.

또 중장기적 연구가 필요한 R&D 사업은 중장기평가체제로 전환해 장기간 결과를 묻지 않고 믿고 기다려주는 연구환경을 만들어 핵심전략기술 개발이 가능하도록 연구개발시스템을 일대 혁신해야 한다.

‘R&D 규제프리존’은 우주개발, 핵융합기술 등 미래 핵심전략기술을 대상으로 해야 한다. 우선 ‘미래를 이끌 10대 과학∙기술 프로젝트’를 그 대상이 해야하며, 최소한 정부 R&D 예산의 20%를 혁신적 과학기술개발에 투자하도록 해야 한다.

다섯째, ‘교육혁신’과 ‘교육사다리’로 혁신인재 100만명을 양성해야 한다. 혁신은 모든 사람에게 주어지는 ‘기회의 공정’에서부터 시작하는 것이다.

무엇보다 4차산업혁명시대 교육의 핵심은 ‘융합형 인재양성’에 있다. 새 정부는 융합형 인재양성에 에너지를 집중해야 한다. 초·중∙고·대학에서 소프트웨어, 인공지능 등 새 시대에 필요한 지식을 교육하는 ‘교육혁신’을 추진해야 한다는 말이다.

초∙중∙고 소프트웨어 교육을 대폭 확대하고 전액 국비지원으로 수업료 없는 IT 영재학교를 신설해 전국의 재능 있는 인재를 선발, 미래형 IT인재로 성장하는 교육사다리를 만들어야 한다. 대학에서 4차 산업혁명시대에 필요한 인재를 키울 수 있도록 정원 등 관련제도의 혁신도 필요하다.

이제는 100세 시대다. 유연한 직업 전환을 할 수 있도록 평생교육 시스템을 구축할 시점이다. 중장년과 노년층을 위한 재교육을 통해 새로운 시대에 필요한 역량을 기를 수 있는 기회를 제공해야 한다.

누구에게나 공평하고 공정한 기회를 보장하는 ‘교육사다리’로 우수한 인재풀을 더욱 키우고, 또 교육을 통한 계층이동의 문을 다시 열어야 한다.

국가 차원의 과학기술 인재양성 컨트롤타워가 없어 비효율적으로 운용이 되고 있다. 인구절벽의 냉엄한 현실에서 디지털 대전환, 코로나 팬데믹, 기술 초격차의 위기를 타개하는 방법은 대한민국의 유일한 자원인 ‘사람’, 특히 과학기술 인재의 전방위적 혁신을 통한 국가경쟁력 강화가 필요하다.

■ 과학기술 인재양성 컨트롤타워로 국가과학기술인재원 법제화해야

글로벌 기술패권 경쟁에 대응하기 위해 이공계 인력양성의 중요성이 커지고 있으나, 정부 R&D 인재개발 사업의 중복성․비효율성으로 문제가 지속적으로 발생하고 있다.

국내 주력·신산업 분야의 R&D 인력 수요와 공급 간 양적․질적 미스매치가 지속되는 상황에서 산발적 과학기술 인력양성 정책의 효율적 연계체계가 필요하다

과학기술 인재개발 역량을 결집하는 법부처 종합기관이 필요하다. R&D 혁신의 구조적 문제 타파하며 국가적인 과학기술 인재개발을 수행하는 범부처 인적자원(HR) 종합기관 설립․운영이 필요하다.

국가과학기술인력개발원(KIRD)은 2007년 설립 이래 과기인재 역량강화, 경력개발, 조사·연구, 컨설팅 등을 통해 국내 유일의 R&D HRD 노하우 및 전문성을 축적하고 있다. 과학기술 인재양성 컨트롤타워(Control Tower)라는 시대적 소명에 적극 응답하기 위해 국가과학기술인재원으로 법제화가 필요하다.

여섯째, 우선 정부출연연구기관이 국가사회 발전과 국민행복, 미래 핵심전략기술 개발을 위한 씽크탱크로 거듭나도록 정부출연연 제도를 혁신해야 한다.

정부출연연구기관을 공기업중심의 공공기관 운영체계와 분리하여 정부출연연구원 관리∙지원체계로 전환함으로써 자율성을 보장할 수 있는 제도혁신을 단행해야 한다. 무엇보다 씽크탱크로서 자율성을 갖고 연구에 몰입할 수 있도록 해야 한다.

출연연구원이 혁신생태계에 기여할 수 있도록 일대 혁신할 것이며, 산학연 오픈이노베이션을 통해 ‘국가 전략기술 개발플랫폼’으로 전환하고, 핵심과학기술 개발에 매진할 수 있도록 제도화 해야 한다.

무엇보다 ‘나의 노력이 인정받을 수 있는 나라’를 만들어야 한다. 개인 창의성에 대한 보상과 인센티브로 혁신이 일어날 수 있는 제도적 기반을 만들고, 과학기술자를 우대해야 한다. 과학기술혁신이 샘물처럼 솟아오르는 혁신국가 대한민국을 만들어 나가야 한다.

일곱째, 지역 혁신생태계를 일으키고 좋은 일자리를 만들어 전국이 골고루 잘사는 대한민국을 만들어야 한다.

지방이 주도하는 산-학-연 혁신성장 생태계를 구축해 전국이 고루 잘사는 대한민국을 만들어야 한다.

산학연 오픈이노베이션에 의한 혁신기술 개발을 지원해야 한다. 대학-기업-출연연간 오픈이노베이션은 지역 혁신생태계 조성을 위해 매우 중요한 선결과제다.

■ 지역 거점 혁신 생태계 구축... 거점 대학 육성 벤처 창업 유도

먼저 대학이 혁신생태계의 중심에서 지역경제를 일으키고 미래 먹거리와 좋은 일자리를 창출할 수 있도록 중앙과 지방간 긴밀한 협업을 통해 지원해야 한다.

또한 대전 KAIST, 포항 POSTECH, 광주 GIST, 대구 DGIST, 울산 UNIST 등 과학기술특성화대학들과 출연연구원들이 지역 혁신생태계 글로벌화를 이끌어나갈 수 있도록 지원해야 한다.

‘미래 첨단기술,’ 국민안전과 복지관련 기술을 개발하고, 또 빠른 기술사업화로 지역 경제성장과 혁신생태계 활성화에 기여하도록 지원해야 한다. 고부가가치 상품을 개발하고 일자리를 창출해 식어가는 지역경제를 다시 일으켜야 한다.

여덟째, 세계를 선도하는 벤처강국의 꿈을 이뤄야 한다. 과감한 벤처투자(2027년까지 50조)로 혁신생태계를 일으키고, 젊은이들의 꿈과 세계를 향한 도전을 지원해야 한다.

대한민국을 ’글로벌 스타트업 허브(Global Startup Hub)‘로 만들라는 것이다. 혁신적인 창업가들이 꿈을 펼치고 기업가정신이 충만한 대한민국, 세계적인 벤처, 스타트업이 나오는 ‘세계를 선도하는 벤처강국, 스타트업강국’의 꿈을 만들어나가야 한다.

오는 2027년까지 총 50조원의 과감한 벤처투자로 젊은이들의 세계를 향한 도전을 지원해야 한다. 정부의 벤처투자 확대와 함께 기업 및 금융기관 등의 벤처출자에 대한 규제완화 및 세제지원을 통해 민간투자도 늘려 스타트업과 벤처투자 생태계를 일으키고, 좋은 일자리를 만들어내야 한다는 말이다.

‘스타트업천국’을 만들어야 한다. 젊은이들이 맘껏 꿈을 펼치고 도전할 수 있어야 한다는 말이다. 실패를 두려워하지 않는 창업, 넘어져도 다시 일어설 수 있는 기회를 통해 혁신이 일어날 수 있는 창업환경이 필요하다. 개인의 창의성이 존중받고 인센티브와 보상이 주어지는 사회, 과학기술자가 우대받고 혁신 벤처창업인을 포함한 기업인들이 존중받는 사회를 만들자는 것이다.

아홉째, 미래신산업을 집중 지원해 미래먹거리와 좋은 일자리를 만들어야 한다. 국내기업의 리쇼어링을 확대하기 위해서도 친기업문화 산업정책 및 법인세 감면 등 국내투자 환경을 바꿔야 한다.

미래모빌리티(인공지능과 로봇, 자율주행차, UAM), 바이오헬스.제약, ICT융합∙디지털, 미래에너지, 온라인 플랫폼산업(메타버스, 포털) 등 5대 신산업 분야를 집중 육성해 미래 먹거리와 좋은 일자리를 만들어야 한다.

■ 디지털 플랫폼 정부 구축... 버텀업 국가 대전환 프로젝트로 

대한민국의 제조업을 살리고 양질의 일자리를 만들기 위해서는 해외로 진출한 국내 기업이 본국으로 돌아오도록 지원하는 리쇼어링(Resouring) 정책을 강화해야 한다. 국내 기업 리쇼어링을 위해서는 친기업문화 산업정책으로 전환하고, 기업들이 일할 맛 나는 산업생태계를 만들어 주고 법인세 감면등의 지원 정책을 더 과감하게 추진해서 국내투자 환경을 조성해야 한다.

미국은 리쇼어링을 확대하기 위해 지난 2010년 제정한 ‘제조업 증강법’과 바이든 행정부의 ‘공급망 회복력 구축, 미국 제조업 활성화, 광범위한 성장 촉진 정책’등을 시행하고 있다.

열번째, 디지털 대전환과 제조업 혁신을 통해 멈춰선 성장 엔진을 다시 뛰게 만들어야 한다.

반도체, 통신, 자동차, 조선, 철강, 석유화학 등 주력산업의 디지털 대전환과 제조업 혁신을 통해 제조업 강국 대한민국을 다시 일으켜야 한다. 제조업을 망친 나라에는 미래가 없다는 말을 명심해야 한다.

주력산업 혁신과 신산업 혁신의 두 축으로 대한민국을 다시 일으켜 세워야 한다. 과학기술국가, 혁신국가로 세계 5대 경제강국으로 가는 초석을 닦아야 한다. 이것이 우리의 시대정신이자 우리의 자식들에 물려줄 미래다.

마지막으로, 디지털 플랫폼 정부를 구축해 정부의 모든 서비스를 하나로 연결해 투명하며 효율적인 원스톱 행정 서비스를 제공해야 한다.

디지털 플랫폼 정부는 정부와 지자체, 정부 산하기관 모든 사이트를 하나로 통합, 국민들이 단일 사이트에 접속하면 모든 정보와 민원을 처리할 수 있는 원스톱 서비스를 우선 제공할 수 있어야 한다.

또 빅데이터와 인공지능 기술을 활용해 미래에 발생 가능한 사회적 문제들을 선제적으로 대처해야 함은 물론이다. 국민이 정책 설계에 직접 참여하는 버텀업 방식과 부처와 기관이 디자인하고 집행하는 톱다운 방식을 겸용함으로써 국민과 정부가 함께 하는 국정 운영시스템이 필요한 시점이다. 정책까지도 4차 산업혁명 시대의 혁신을 새 시대에 옮겨 담으라는 얘기다.

코로나 팬데믹 이후 펼쳐지고 있는 치열한 글로벌 기술패권 경쟁시대 우리의 생존전략은 과학기술 초격차와 혁신경제로 꺼져버린 우리 경제의 성장엔진을 다시 켜고, 새로운 도약으로 ‘글로벌 선도국가 대한민국의 꿈’을 실현해야 한다.