총 논문 수·피인용지수 상위 논문, 세계 4위
中, 연구의 양과 질·국제협력에서 美 넘어서
국내 반도체 산업을 주도해온 삼성전자와 SK하이닉스가 지난해 4분기 어닝쇼크를 기록한 가운데 반도체 기술 분야 연구에서도 미국, 중국과의 격차가 벌어지고 있다는 분석이 나왔다.
1일 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 반도체 분야 논문을 분석한 ‘학술논문 데이터로 본 글로벌 반도체 기술패권 경쟁’ 보고서를 발표했다.
보고서는 KISTI의 학술논문 데이터베이스 ‘웹 오브 사이언스’의 2457개 인용주제 중 반도체 기술 관련 주제 100선을 선정한 뒤, 2000년부터 2021년까지 해당 주제를 연구한 논문 192만6890건을 수집해 주요국의 연구 수준과 국제협력 현황을 분석했다. 인용 주제는 데이터베이스에 등록된 7000만건 이상의 문헌간 인용 관계를 토대로 도출했다.
보고서는 지난 20년간 반도체 분야 연구에서 한국의 영향력이 점차 확대됐다고 분석했다. 보고서에 따르면 한국의 반도체 논문 인용주제 수는 2000~2005년 7건을 기록한 이후 2006~2010년 5건, 2011~2015년 4건으로 감소하다가 2016~2021년 10건으로 증가했다. 이는 인용주제 수가 많은 상위 10개 국가 중 8위에 해당한다.
논문의 수도 증가하면서 양적으로도 성장한 것으로 나타났다. 한국의 반도체 논문 수는 2000~2005년 6위, 2006~2010년 5위, 2011~2015년 4위, 2016~2021년 4위 등으로 상위 10개국 중에서도 지속적으로 순위가 상승했다.
반면 논문의 질을 평가하는 척도인 ‘피인용지수’는 부진했다. ‘피인용지수 상위 1% 논문 수’에서 한국은 2000~2005년 11위, 2006~2010년 9위, 2011~2021년 6위로 논문 수에 비해 순위가 다소 낮은 것으로 나타났다. ‘피인용 상위 10% 논문 수’는 2010년까지 7위를 유지하다가 2016년 4위에 오른 이후 순위 변동 없이 그 자리를 지키고 있다.
한편 미국과 반도체 패권경쟁을 벌이고 있는 중국은 반도체 분야 연구에서 미국을 앞지른 것으로 나타났다. 전체 논문 수를 보면 2010년까지는 미국이 1위를 유지하다가 2011년부터 중국이 1위 자리를 지키고 있다. ‘피인용 상위 10% 논문 수’에서도 2016년부터 중국이 미국을 제치고 1위에 올랐다.
한국과 상위권 국가와의 격차도 컸다. 2016~201년 중국은 ‘피인용지수 상위 1% 논문 수’가 4000건으로 미국을 제치고 1위에 올랐다. 하지만 같은 기간 한국은 500만건으로 중국과 큰 격차를 보였다.
세부주제별로 살펴보면 한국은 탄소나노튜브, 그래핀, 페로브스카이트 태양전지 등의 주제에서 강점을 보였다. 특히 박막트랜지스터, 플렉서블 전자회로 등 ‘디스플레이 응용’ 관련 주제에 대한 연구 집중도가 매우 높았다.
한국은 비교적 다양한 분야에서 연구를 수행하고 있는 것으로 나타났지만 연구활동도와 영향력 결합 분석에서 미국, 영국, 독일 등 선도국 수준에는 미치지 못하는 것으로 나타났다. 특히 한국은 논문의 수가 증가한 이후 오히려 과거 영향력이 높았던 분야에서 연구활동도와 영향력이 낮아지는 경향을 보였다.
국가간 국제협력에 대한 분석 결과, 대부분의 국가에서 국제협력논문의 비율과 대상국이 증가한 것으로 나타났다. 중국의 경우, 국제협력논문 비율이 20% 내외로 비교 대상 10개국 중 가장 낮았지만 최근 5년간 국제협력 대상국이 급증하면서 2021년 가장 많은 113개국과 협력했다.
연구를 진행한 이준영 책임연구원은 “연구경쟁력 제고를 위해 국제협력을 강화해야 한다”며 “원천기술 분야 선도국을 중심으로 협력을 다각화하고 우수 인력 유출 방지, 해외 우수 연구자 국내 유치 등을 위한 과감한 지원이 필요하다”고 제언했다.
안세정 책임연구원은 ”한국이 반도체 기술 패권 경쟁에서 살아남아 중장기적인 기술 경쟁력을 확보하기 위해서는 전반적인 연구영역 포트폴리오 점검과 조정이 필요하다”며 “제조·산업 분야 중심의 투자에서 벗어나 기초·원천 분야에 대한 전략적이고 과감한 투자를 통해 돌파구를 마련해야 한다”고 강조했다.
