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보고서번호 보고서명
F19-06-01 총괄보고서
F19-06-02 과학기술의 미래전망 : 합성생물학
F19-06-03 과학기술의 미래전망 : 나노소재
F19-06-04 과학기술의 미래전망 : 수소경제
F19-06-05 소비 데이터를 활용한 과학기술혁신 수요 전망
F19-06-06 모델링 기반 미래예측 : 과학기술의 일자리 영향

[연구목적]
□ 과학기술 기반 미래연구사업의 목적은 기술, 산업 등에 대한 글로벌 트렌드 분석과 미래연구 방법론 및 연구 네트워크 강화를 통해 한국이 직면하게 될 미래를 전망하고 중장기 전략의 방향성을 제시하는 것
□ 11차년도 주제는 과학기술과 사회의 상호작용, 과학기술에 대한 정책 효과 전망
ㅇ 과학기술 미래전망: 합성생물학, 나노소재, 수소경제에 대한 과거 전망의 오류 분석 및 미래 유망성을 객관적으로 전망
ㅇ 소비 데이터를 활용한 미래 과학기술혁신 수요 전망: 미국 소비자의 시간 사용 및 지출 데이터를 분석하여 미래 소비자의 생활에 대해 예측 아니라 상상
ㅇ 모델링 기반 미래예측: 과학기술이 일자리에 미치는 영향을 시뮬레이션



[주요내용]
□ 과학기술 미래전망
ㅇ 합성생물학, 나노소재, 수소경제 등 과학기술의 미래를 과도하게 낙관적으로 또는 비관적으로 전망하게 만드는 요인으로 기술 발전 속도에 대한 지나친 기대감 형성, 기술에 대한 이해관계 반영, 기술의 부작용에 대한 소비자의 우려 미반영, 전망 방법의 한계 및 관련 데이터의 부족 등
ㅇ 합성생물학, 나노소재, 수소경제 모두 장기적으로는 전 분야에 확산되어 범용 기술화될 잠재력을 갖고 있으나, 중단기에는 식품(합성생물학), 디스플레이(나노소재), 전기차(수소경제), 일부 분야를 중심으로 활용될 전망
□ 소비 데이터를 활용한 미래 과학기술혁신 수요 전망
ㅇ 수면과 개인케어, 휴식·레저활동에 대한 시간 투입은 늘어나고, 식사 및 업무활동에 소비하는 시간을 줄어들고 있음. 헬스케어, 교육, 가사운영 등에 대한 지출액은 늘어나고, 자동차 구매나 파이낸싱, 유류비 등에 대한 지출액은 감소
ㅇ 모빌리티, 쇼핑과 미디어, 스마트 가전, 헬스케어 등에 대해 미래 과학기술혁신 수요가 크게 달라질 전망
□ 모델링 기반 미래예측: 과학기술의 일자리 영향
ㅇ 의사결정 주체의 연구개발 유형, 경쟁국가의 유무 등을 적절히 모형에 반영한다면 그 영향을 어느 정도 전망할 수 있음
ㅇ 다양한 정책 변수를 반영한 시뮬레이션 모델의 설계와 활용이 향후에도 필요
□ 사업 측면에서는 지식기반 구축공유, 미래지향적 문화 확산, 미래연구 네트워크 강화 등을 연구와의 연계성을 강화하면서 지속적으로 추진 중



[정책대안]
□ 합성생물학, 나노소재, 수소경제 등 과학기술의 확산을 위해 기술개발 지원, 테스트베드 등 관련 인프라 제공, 정부 구매 확대, 사회문제 해결형 정책설계, 부작용/우려 해결, 안전기준 등 제도 정비, 관련 국가와의 국제협력 강화, 객관적인 미래 전망 수행 및 공유, 미래전망 방법론 개선, 데이터 확보/제공 등이 필요
□ 미래 과학기술 수요 전망을 위해 특허/논문 등 공급 데이터 외에도 시간/지출 등 소비 데이터를 활용하는 연구가 더욱 활발해져야 함
□ 인공지능이 직업 유형과 특성별로 일자리에 미치는 영향, 국내 시장 관점에서 자동화 기술 도입을 통한 일자리 대체 효과와 글로벌 기업과의 경쟁에서 우위 확보 실패로 인한 일자리 감소 효과, 정부의 R&D 정책과 고용지원 정책의 일자리 창출 효과 등에 대한 보다 구체적인 논의가 필요
목차
19-06-01
|목 차|

요약 i

제1장 서론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 과학기술 기반 미래연구의 방향성 5
1. 연구의 목적 5
2. 연구의 주제 10
3. 연구의 방법론 16
제3절 11차년도 사업의 내용 및 추진체계 21

제2장 과학기술의 미래 전망 24
제1절 합성생물학 24
1. 합성생물학의 이해 24
2. 주요국의 합성생물학 정책 및 연구 동향 26
3. 합성생물학 미래예측의 진단과 평가 30
4. 합성생물학의 미래전망과 정책 제언 36
제2절 나노소재 40
1. 나노소재 미래전망의 성과와 한계 40
2. 과거와 현재 차이 발생에 대한 인식 41
3. 차이 발생 원인에 대한 해석 44
4. 미래전망 방법 및 정책 개선 방향 45
5. 정책 제언 51
제3절 수소경제 57
1. 연구의 배경 및 목적 57
2. 수소 및 수소경제 이해 58
3. 수소경제 로드맵의 성과와 과제 62
4. 수소경제의 미래 전망: 비관적 요인과 낙관적 요인 66
5. 미래 전망 및 정책 과제 70

제3장 소비 데이터를 활용한 과학기술혁신 수요 전망 73
제1절 서론 73
제2절 기존 문헌분석 및 미래 소비변화의 핵심동인 74
제3절 소비 데이터 분석 75
제4절 분야별 미래 과학기술 수요 전망 82
제5절 결론 및 시사점 88

제4장 모델링 기반 미래예측: 과학기술의 일자리 영향 91
제1절 서론 91
1. 연구 배경 91
2. 연구 목적 91
제2절 미래예측 모델링 개발 방향 92
1. 미시모의실험 및 행위자기반모형(ABM)의 개요 92
2. 미래예측을 위한 한국형 DV모형 개요와 시사점 92
3. 과학기술의 고용영향 1차 모델링 개요와 시사점 94
제3절 과학기술의 고용영향 미시모의실험 결과 96
1. 고용영향 모델링을 위한 기초자료 분석 96
2. 고용영향 모델링을 위한 선행 연구모형 분석 97
3. 고용영향 미시모의실험 모형 개발 및 결과 도출 98
4. 정책적 시사점: 주력제조업의 공정혁신 지원 병행 필요성 강조 100
제4절 결론: 연구의 의의와 한계 101
1. 연구의 의의 101
2. 연구의 한계와 향후 연구방향 102

제5장 미래연구 지식기반 구축 103
제1절 미래연구 웹사이트 운영 103
1. 웹사이트 개요 103
2. 웹사이트 디자인 개편 104
3. 웹사이트 구조 개편 106
4. 향후 업그레이드 107
제2절 미래이슈 분석시스템 ‘Shaping Tomorrow’ 운영 108
1. 도입 배경 및 필요성 108
2. 시스템 개요 110
3. 주요 기능 111
4. 활용 결과 및 시사점 119

제6장 미래연구 성과 공유 및 확산 123
제1절 전문가 및 대중을 위한 콘텐츠 제작 123
1. Future Horizon 123
2. STEPI Insight 132
제2절 미래연구 성과의 활용 135
1. 협동연구 대한민국 국가비전과 미래전략 보고서 135
2. 수탁과제 대한민국 과학기술혁신 미래전략 2045 137

제7장 미래연구 네트워킹 강화 138
제1절 국제 미래 컨퍼런스 참가 138
1. 2019 소비자가전전시회(Consumer Electronics Show, CES) 138
2. MWC19 144
3. Hannover MESSE 2019: 인공지능과 만난 인더스트리 4.0 147
제2절 미래 워크숍 ‘2049 대한민국’ 개최 153
1. 미래 워크숍의 개요 153
2. 미래 워크숍 진행과정 154
3. 미래 워크숍 결과 155
제3절 해외 미래연구기관과의 교류 158
1. 국제응용시스템분석연구소(IIASA) 158
2. 영국 정부 산하 미래연구팀(HSF) 159
3. 싱가포르 총리실 산하 미래전략센터(CSF) 160

제8장 결론 및 정책적 시사점 162
제1절 주요 결론 162
제2절 정책적 시사점 165

참고문헌 173

Summary 179

Contents 181
19-06-02
|목 차|

요약 i

제1장 서론 1

제2장 합성생물학의 이해 3
제1절 합성생물학의 개념과 역사 3
1. 합성생물학의 개념 3
2. 합성생물학의 역사 4
제2절 합성생물학의 주요 기술과 연구 성과 8
1. 합성생물학의 주요 기술 8
2. 합성생물학의 연구 방식과 주요 성과 13

제3장 주요국의 합성생물학 정책 및 연구 동향 16
제1절 미국 18
1. 합성생물학 주요 정책 18
2. 정부 및 민간의 합성생물학 투자 동향 19
3. 합성생물학 연구 동향 23
제2절 영국 29
1. 합성생물학 주요 정책 및 정부 투자 동향 29
2. 합성생물학 민간 기업의 투자 동향 32
3. 합성생물학 연구 동향 35
제3절 유럽 연합 : EU TESSY 39
제4절 중국 42
제5절 한국 43
제6절 합성생물학 관련 규제 47
제4장 합성생물학 미래예측의 진단과 평가 49
제1절 과거 합성생물학 기술전망의 진단과 평가 50
1. 미국의 PCSBI(2010)과 DOE(2013) 51
2. 영국의 합성생물학 로드맵(2012)와 전략적 계획(2016) 54
3. 캐나다, EU 및 핀란드의 합성생물학 미래 전망 58
제2절 전문가 FGI 및 심층면접조사 60
1. 참여적 미래연구 60
2. 합성생물학 FGI 주요 결과 64

제5장 합성생물학의 미래전망과 정책제언 71
제1절 과거 기술 전망과 국내 FGI 기반 기술 합성생물학 전망 71
1. 합성생물학의 미래를 낙관적으로 전망하게 만드는 요인 71
2. 합성생물학의 미래를 비관적으로 전망하게 만드는 요인 76
3. 합성생물학 기술의 미래전망 78
제2절 합성생물학 발전을 위한 정책 시사점 82
1. 기초과학적 발전과 사회문제 해결형 방법으로 정책 설계 82
2. 신기술에 따른 규제 과학의 발전 83
3. 규모의 경제 실현을 위한 바이오파운드리 설립 83
4. 제도권 교육의 확대와 시민과학을 위한 바이오 스페이스 86

참고문헌 89
부록 1 95
부록 2 100
Summary 109
Contents 111
19-06-03
|목 차|

요약 i

제1장 서론 1
제1절 연구의 배경 및 필요성 1
1. 과학기술 미래전망의 활용과 한계 1
2. 신기술 전망의 불확실성 2
3. 나노소재 미래전망 리뷰의 필요성 4
제2절 연구 목적 및 구성 6
1. 연구 목적 6
2. 연구 구성 7
제3절 연구체계 8
1. 연구의 틀 8
2. 연구방법 10

제2장 나노소재에 대한 이해 14
제1절 나노소재 정의와 유형 14
1. 나노소재의 정의 14
2. 나노소재의 유형 15
제2절 나노소재 부상 배경 17
1. 나노기술 및 나노소재의 문명사적 의의 17
2. 정부 및 기업의 전략적 육성 대상 21
제3절 나노소재 관련 제도 및 정책 26
1. 관련 법령 및 제도 26
2. 관련 정책 28

제3장 나노소재 과거 미래전망과 현황 32
제1절 시장전망 32
1. 전망 및 현황 32
2. 델파이 분석 결과 36
제2절 기술발전 39
1. 전망 및 현황 39
2. 델파이 분석 결과 45
제3절 파급효과 47
1. 전망 및 현황 47
2. 델파이 분석결과 50
제4절 인력수급 52
1. 전망 및 현황 52
2. 델파이 분석결과 57
제5절 리스크 59
1. 전망 및 현황 59
2. 델파이 분석결과 65

제4장 전망과 현황 차이 발생원인과 영향 68
제1절 차이 발생 원인 68
1. 과학기술 미래전망 방법론 68
2. 원인 분석결과 72
제2절 분야별 방법론의 적절성과 대안 78
1. 시장전망 예측방법 78
2. 기술발전 예측방법 79
3. 파급효과 예측방법 80
4. 인력수급 예측방법 81
5. 리스크 예측방법 82
제3절 미래전망 정책반영과 개선방향 83
1. 미래전망의 정책에의 영향과 활용 83
2. 정책적 개선방향 88

제5장 연구결과 및 정책 제언 92
제1절 주요 연구결과 92
1. 나노소재 미래전망의 성과와 한계 92
2. 과거와 현재 차이 발생에 대한 인식 93
3. 차이 발생 원인에 대한 해석 95
4. 미래전망 방법 및 정책 개선 방향 96
제2절 정책 제언 102
1. 법령 상 명시된 미래전망을 구체화하여 시행하고 정책과 연계 102
2. 미래전망 불확실성 완화를 위한 보완적 방법론 개발·활용 103
3. 실효성 제고를 위한 미래전망 기반구축 105
4. 기술과 사회의 상호작용을 반영한 주기적 미래전망 및 점검 106

참고문헌 109

부 록 111
[부록 1] 나노소재 미래예측 리뷰 델파이 분석 1차 설문지 111
[부록 2] 나노소재 미래예측 리뷰 델파이 분석 2차 설문지 126
[부록 3] 나노소재 미래예측 리뷰 델파이 분석 3차 설문지 136

Summary 153

Contents 155

19-06-04
| 목 차 |

요약 i

제1장 서론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 내용 및 범위 3

제2장 수소 및 수소경제 이해 5
제1절 수소의 개념 및 특성 5
1. 수소의 개념 5
2. 수소 기술의 구성 8
제2절 수소경제의 개념 및 특징 15
1. 수소경제의 개념 15
2. 수소경제의 특징 17

제3장 국내 수소경제 정책 및 기술개발 동향 21
제1절 국내 수소경제 정책 동향 21
1. 수소경제 활성화 관련 정책 개요 21
2. 수소경제 로드맵의 성과와 과제 28
제2절 국내 수소경제 동향과 전망 33
1. 수소경제 현황 33
2. 수소경제 전망 36
제3절 수소 관련 R&D 현황분석 39
1. 수소 R&D의 범위 40
2. 수소 R&D 투자 현황 분석 44
3. 수소 R&D의 의미연결망 분석 52
4. 요약 및 시사점 58

제4장 해외 수소경제 정책 및 기술개발 동향 60
제1절 해외 수소경제 정책 추진 동향 60
1. 일본 60
2. 미국 65
3. 중국 68
4. 유럽 72
5. 시사점 76
제2절 해외 수소경제 및 기술개발 동향 77
1. 일본 77
2. 미국 81
3. 중국 84
4. 유럽 88
5. 시사점 90

제5장 수소경제 미래 전망 92
제1절 수소경제 미래 전망과 관련한 주요 쟁점 92
제2절 수소경제의 미래 전망: 비관적 vs 낙관적 전망 요인 96
1. 비관적 전망 요인 96
2. 낙관적 전망 요인 104
제3절 수소경제의 미래 전망과 정책 과제 108

참고문헌 115

Summary 121

Contents 123

19-06-05
|목 차|

요약 i

제1장 서론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 차별성 및 추진방향 2

제2장 기존 문헌 분석 4
제1절 수요자 관점에서의 미래 소비전망의 필요성 4
제2절 글로벌 트렌드 및 미래 소비변화의 핵심동인 8

제3장 소비 데이터 분석 18
제1절 분석개요 18
제2절 소비자 생활시간 추이 분석 19
제3절 소비자 지출동향 분석 34

제4장 분야별 미래 과학기술 수요전망 48
제1절 모빌리티 분야의 미래 소비전망 48
1. 비즈니스 모델의 진화 양상 48
2. 미래 모빌리티 서비스 혁신전망 51
제2절 온라인 쇼핑 및 미디어 분야의 미래 소비전망 57
1. 비즈니스 모델의 진화 양상 57
2. 미래 커머스 시장의 혁신전망 62
제3절 스마트 가전 분야의 미래 소비전망 68
1. 비즈니스 모델의 진화 양상 68
2. 미래 스마트홈 시장의 혁신전망 71
제4절 헬스케어 분야의 미래 소비전망 77
1. 비즈니스 모델의 진화 양상 77
2. 미래 헬스케어 서비스 혁신전망 82

제5장 결론 및 시사점 87
제1절 미래 소비시장 전망에 따른 시사점 87
제2절 정책 제언 및 향후 연구에의 시사점 91

참고문헌 95

Summary 99

Contents 101

19-06-06
|목 차|

요약 i

제1장 서 론 1
제1절 연구배경 및 목적 1
1. 연구배경 1
2. 연구목적 4
제2절 주요 연구내용 5

제2장 미래예측 모델링 개발 방향 6
제1절 미시모의실험 및 행위자기반모형(ABM)의 개요 6
1. 모형의 기본개념 소개 6
2. 모형 개발도구 및 투명성 제고방안 8
제2절 미래예측을 위한 한국형 DV모형 개요와 시사점 10
1. 한국형 드림밸리(DV: Dream Valley) 모형의 연구 추진 배경 10
2. 한국형 DV모형 개요 11
3. 시뮬레이션 결과 15
제3절 과학기술의 고용영향 1차 모델링 개요와 시사점 21
1. 2018년 모델링 기반 미래예측 모형의 주요 내용 21
2. 미래예측 모델링에 대한 시사점 24

제3장 과학기술의 고용영향 미시모의실험 결과 26
제1절 고용영향 모델링을 위한 기초자료 분석 26
1. 자동화와 고용 관련 선행연구 26
2. 연구개발 유형별 고용 영향에 대한 선행연구 32
3. 활용 가능한 마이크로데이터 사례 35
제2절 고용영향 모델링을 위한 선행 연구모형 분석 38
1. 국내의 고용 분야 미시모의실험 선행연구 38
2. 미시모의실험 기반 혁신활동의 고용영향 연구와 주요 결과 43
제3절 고용영향 미시모의실험 모형 개발 및 결과 도출 47
1. 모형의 목적과 전반적 구조 47
2. 행위자(기업) 모형의 구성 48
3. 환경(경제) 모형의 구성 52
4. 시뮬레이션 결과 55
제4절 정책적 시사점 61

제4장 결론: 연구의 의의와 한계 63
제1절 연구의 의의 63
제2절 연구의 한계와 향후 연구방향 64

참고문헌 67

부 록 71

Summary 83

Contents 85

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