미·중 반도체 경쟁속, 한국 성장 정체

한국과학기술정보연구원(KISTI)이 2월1일 펴낸 '학술논문 데이터로 본 글로벌 반도체 기술패권 경쟁' 보고서에 따르면, 지난 20년간(2000∼2021년) 출판된 192만 여건의 반도체 관련 논문을 분석한 결과 미국이 전체 논문 수에서 2000년부터 2010년까지 1위를 차지했다.

하지만, 2011년 들어 중국의 약진이 거세지면서 논문 수에서 미국을 처음으로 추월했다.

중국은 논문의 질적 수준을 나타내는 '피인용 상위 10% 논문 수'에서 2016년부터 2021년까지 미국을 따돌리고 1위를 기록하며 양과 질 모두 괄목할 만한 성장을 보이고 있다.

이에 반해 한국의 피인용 상위 논문 수는 2000년부터 2010년까지 7위에 그치다 점차 상승해 2011∼2105년에는 5위, 2016∼2021년에는 4위를 차지했다. 최상위(1% ) 논문 수 순위는 2021년 이전까지 6위에 머무르는 등 반도체 강국 위상에 걸맞지 않게 질적 측면의 연구 경쟁력은 미흡한 것으로 조사됐다.

세부 주제별로 보면 한국은 탄소나노튜브, 그래핀, 페로브스카이트 태양전지 등에서 강점이 있고, 박막트랜지스터, 플렉시블 전자회로 등 디스플레이 응용에서 연구 집중도가 매우 높은 것으로 나타났다.

다만 이런 다양한 분야의 연구 수행에도 불구하고, 연구 활동도와 영향력 결합 분석에서는 미국, 독일, 영국 등 세계 선도국 수준에 미치지 못하고 있다. 연구 규모가 증가한 이후 과거에 영향력이 높았던 분야에서 오히려 영향력이 떨어지는 현상도 나타나고 있다.

반면에 중국은 나노입자, 유기 반도체, 광촉매 등의 분야에서 미국을 앞질렀다. 또 2차원 물질과 나노전자기계 시스템, 페로브스카이트 태양전지 등 유기반도체 소재·응용 분야를 중심으로 미국을 맹추격하고 있다.

미국은 장기간 투자와 집중이 필요한 분야인 '반도체 설계·제작', '반도체 물성' 분야에서 강점을 보이고 있다. 영국과 독일, 프랑스 등 기초과학 강국들은 반도체 관련 연구 전반에서 우수한 수준을 유지하고 있다.

보고서는 글로벌 기술패권 경쟁이 거세지면서 세계 각국이 기술경쟁뿐 아니라 협력경쟁도 치열하게 벌이고 있다고 짚었다. 특히 대부분의 국가에서 중국과의 협력이 증가하고 있다고 밝혔다.