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중국 과학기술 발전의 미스터리: 과학적 성과와 상용화의 괴리에 대해
최의현 소속/직책 : 영남대학교 경제금융학부 교수 2023-04-29
들어가며
2021년 중국의 SCI 논문 수는 61만 편으로 세계 1위를 기록했다. 정부의 적극적인 지원 아래 중국이 과학연구 분야에서 뚜렷한 성과를 거두고 있는 것은 명백한 사실이다. 과학연구 논문에서 중국은 양적으로나 질적으로나 미국의 경쟁상대로 부상하였고, 특허출원에서도 괄목할 만한 성장세를 보인다. 이제 중국을 두고 양은 충분한데 질은 다소 부족하다고 평가할 단계는 지났다. 그런데 미․중 간 벌어지는 반도체에서의 경쟁상황을 보면 중국이 일방적으로 밀리는 형국이어서 그 많은 연구성과가 실전에서는 어찌 힘을 발휘하지 못하는가 하는 생각이 든다.
중국 과기일보 총편집인인 리우야둥(刘亚东)은 중국이 과학기술 분야에서 큰 성과를 냈다는 것은 착각이라고 비판한 바 있다. 그는 자국 언론에서 중국의 새로운 4대 발명품이라고 자주 소개하는 고속철, 전자지불시스템, 공유자전거, 전자상거래 등 어느 것도 중국이 원천기술을 갖고 있지 않다고 평가했다. 또한 기초과학에서의 연구, 신기술 개발, 상용화 모두에서 선진국과의 격차가 크다고 분석했다.1)
이렇게 중국에서 과학기술 분야에서의 연구성과는 빠르게 성장했지만, 기술의 상용화는 매우 더디게 진행되는 괴리 현상이 존재한다. 한국을 비롯한 대다수 선진국에서는 시간이 지남에 따라 일부 연구성과가 상용화되어 최첨단 제품생산으로 이어지고 있다. 중국도 과학기술 분야에서의 괴리 문제가 시간의 흐름에 따라 순차적으로 해결될 수도 있을 것이다. 이에 비해 제도적인 문제점, 정치가 과학을 억압하는 현재와 같은 제도하에서는 기업이 제대로 된 혁신 능력을 발휘하기 어려울 것이라는 견해도 존재한다.
중국의 과학기술 발전의 성과
중국은 과학, 기술, 공학, 수학 등 전 영역에 걸쳐 논문의 양적 지표는 물론 피인용지수 상위 10% 및 최상위 1% 논문 수라는 질적 지표에서도 미국을 추월하였다(박진서, 이준영 2021). 생명과학 및 보건의료 분야에서는 미국에 뒤지는 것으로 나타나지만, 임상실험에서의 약한 규제와 미국기업과의 협업 증가는 이들 분야에서의 성과도 만만치 않음을 보여준다.
기술 분야에서 혁신성을 보여주는 또 다른 지표는 특허출원이다.2) 먼저 국제특허로 불리는 PCT 특허출원을 살펴보면, 2021년 중국은 처음으로 미국을 연간 출원 규모 면에서 앞섰다. 중국은 전년 비 12% 증가한 6.5만 건이었고, 미국은 1.5% 감소한 6.3만 건이었다. 증가율 면에서 중국이 미국을 상당히 앞서기에 PCT 특허라는 양적 지표에서의 차이는 앞으로 더 커질 것이다.3)
그런데 PCT 특허는 기술에 대한 심사 절차가 없기에 해당 특허의 기술적 수준을 평가하는 데는 부적합하다. 중국 특허의 기술 수준을 평가하려면 미국특허(USPTO)에 등록 특허 기준으로 얼마나 출원했는지를 살펴보아야 한다.4) 중국은 2014년 말까지 미국특허를 약 2.4만 개 정도 보유하고 있었다.5) 그런데 2015~2020년 사이 출원한 특허가 2014년까지 누적 특허의 세 배가 넘는 7.3만 개에 달했다. 미국특허청 등록 특허의 양이 급증한 것은 중국 기술을 단순한 성과 부풀리기의 평가절하 할 수 없다는 뜻이다. 그렇지만 같은 기간 한국의 특허출원이 11.6만 개, 미국은 87만 개 정도이니 아직은 질적으로 우수한 중국 특허가 많다고는 할 수 없다.6)
그래도 연구분야에서의 세계 1위, 특허 분야에서의 양호한 양적 지표를 생각하면 중국기업의 기술혁신이 현재 또는 가까운 미래에 상당한 성과를 보여줄 것 같은 기대감이 생긴다. 일반적으로 실험실에서의 연구가 축적되고, 이것이 기업에서 신기술 개발로 이어지면 종국에는 새로운 제품개발로 연결되는 상용화의 길을 걷게 된다.7)
한편, 독일의 중국 전문 연구기관인 MERICS(2022)는 중국이 2016년에 세운 산업기술 목표를 2020년까지 얼마나 달성했는지를 분석하였다. 대체로 양적 지표는 목표를 초과 달성하기도 했지만, 질적인 면에서는 그렇지 못하였다. 구체적으로 스마트 제조 분야에서는 200개의 스마트 제조표준을 제정하는 것이었는데 실제 285개로 초과 달성했고, 국제적인 표준도 28개에 달했다. 스마트 제조 관련 장비의 국산화율도 50%를 넘었다. 그러나 핵심 SW 국산화율은 30%, 주요 산업의 장비 국산화율은 20%에 그쳤다. 로봇산업에서도 노동자당 산업용 로봇밀도는 목표치를 초과달성(1만명당 150대에서 246대로)했지만, 주요 로봇 부품의 국산화율은 절반 수준, 중국산 제품의 양도 많지 않았다. 절반의 성공이란 표현이 잘 어울린다.
연구성과에 대한 논란과 개선책
앞에서 과학기술 논문의 수준이 양적으로나 질적으로 세계적인 수준이라고 평가하였다. 그러나 여전히 중국산 연구성과에 대한 비판과 평가절하가 존재한다. 정부가 제시한 강제성 있는 목표로 인해 실제 연구성과가 과장되거나 오염되었다는 지적이다. New York Times(2017)는 중국학자들이 주로 활동하는 학술지에서 증거가 조작된 가짜논문들이 다수 게재되고 있다고 지적하고, 그 이유를 정부의 밀어붙이기식 정책에서 찾았다. Lewis(2019)는 좀 더 적나라한 표현으로 비판했다. 그는 중국의 과학기술 성과는 상당 부분 오염되었으며, 전통적인 양적 지표(특허, 박사, R&D 지출, 논문 등)로는 중국의 기술력을 평가할 수 없다고까지 주장하였다. Zhang(2017)은 중국 대학의 연구자들이 성과가 빨리 나오는 연구, 정부 지원을 쉽게 받을 수 있는 연구에 집중하고 있고, 지원사업이 끝나면 후속 연구에 흥미를 잃어버리는 현상이 만연한다고 지적했다.
중국 내에서도 연구부정행위나 양적 성장이 갖는 문제점을 충분히 인식하고 있기에 연구윤리 부분에 있어서 다양한 개선책을 마련하고 있다(박진서, 이준영 2021). 양적 성장보다 질적 성장을 추구하고 실제 정책도 그런 방향으로 변화하고 있기에 연구의 질과 관련된 문제점들은 시간이 지남에 따라 점점 해결될 가능성이 크다. 따라서 중국 과학연구의 문제는 신뢰성이 아니라 연구에서 기술 개발로 그리고 다시 제품 상용화로의 이행 여부다.
Groenewegen-Lau and Laha(2023)는 중국의 과학기술 전략이 세계적인 우수 연구를 지향하는 방향에서 상용화, 더 정확하게는 제품의 국산화율을 높이는 쪽으로 전환했다고 분석했다. 첫째, 개별적인 연구성과의 중요성보다 국가에서 지정한 분야에서의 성과를 중시하는 방향으로 전환하였다. 기초연구를 평가하는데 학문적 우수성이 갖는 비중이 줄고, 첨단분야에서의 국산화율 제고에 도움이 되는 기술 개발로 연결되는 연구 결과인지가 중요해졌다는 뜻이다. 둘째, 국가중점 연구사업에서 기업 산하 국가중점연구소(企业国家重点实验室)의 참여를 장려하였다. 원래 기초과학연구는 중국과학원이나 교육부 산하의 정부연구소가 주로 담당하였는데 기업연구소가 쉽게 참여할 수 있도록 공개 경쟁 대상 프로젝트를 늘렸다(财政部 2021). 셋째, 국가첨단개발구(高新区)에 신생기업 지원 업무와 생산품의 국산화율을 높이는 임무를 부여하였다. 연구목적이 연구성과물 중심에서 상용화 중심으로 전환되면 연구윤리 문제도 분명히 개선될 것이다. 그런데 기술의 상용화는 다양한 창의성 있는 연구로부터 나와야 그게 정상이다. 정부 지시를 쫓아가는 기업이 창조적 파괴를 가져올 혁신을 할 것이라고 기대하기는 어렵다. 게다가 누가 무슨 자격으로 연구와 기술의 가치를 평가할지가 의문이다.
후발자 우위 vs 후발자 열위
기술혁신의 지표로 흔히 총요소생산성이란 개념을 사용한다. 개혁․개방 이후 경제성장에서 총요소생산성이 차지하는 비중은 큰 폭으로 증가하였다(린이푸 외, 2001: 226, 배리 노턴, 2020: 162-163). 총요소생산성의 증가, 즉 기술혁신이 나타나게 된 원인을 린이푸는 후발자 우위(late-mover advantage)에서 찾는다(린이푸 2012:16-19). 중국이 직접 기술을 개발한다면 높은 비용을 지불해야 하지만, 선진국의 기존기술을 저렴한 가격으로 이전받아 생산비용을 낮추고 가격경쟁력 있는 제품을 생산할 수 있게 되었다. 이것이 빠른 경제성장이 가능한 원인이다. 그리고 점점 선진국과의 기술 격차를 줄이고, 축적된 자본과 기술력을 바탕으로 신제품 개발에 성공하면 중국은 중진국 함정을 벗어나 지속 성장이 가능해진다.8) 이런 성장경로는 과거 독일, 일본, 한국과 같은 후발 산업 국가들이 경험한 바 있다.
그런데 이론적인 측면에서 총요소생산성을 기술혁신의 대리변수로 사용하는 데는 한계점이 있다. 총요소생산성은 물적 자본과 노동 이외 생산성에 영향을 준 요인을 총합한 개념이다. 문제는 물적생산요소의 투입 효과를 넘는 생산성 효과를 모두 효율성이라는 개념에 포함할 수 있는지이다. 게다가 효율성은 기업 차원의 기술혁신보다 광범위한 개념이다.
Zhang(2017)은 개혁․개방 이후의 급성장 원인이 효율성이 아니라 차익거래(arbitrage)에 따른 성과에 불과하다고 주장한다. 예를 들어 향진기업이 기술혁신으로 전보다 좋은 제품을 생산한 점도 있지만, 결정적인 요인은 저렴한 원자재를 이용하여 다른 기업의 진입이 제한된 시장에서 이윤을 실현했다고 지적한다. 외자기업 역시 전환기 경제에서 시장환경의 변화로 인해 차익을 얻은 효과가 기술혁신의 효과보다 더 컸다고 주장한다. 시장의 기능이 부족한 상황에서 기업들이 비용 대비 높은 가격을 책정하여 이윤을 높였다면 이것을 효율성이라고 부르기는 어렵다. 그리고 이렇게 쉽게 경제적 렌트를 획득하기 쉬운 환경에서 기업은 혁신할 유인이 없게 된다. 그래서 남들보다 늦게 출발한 것이 장점이 아닌 단점이라는 의미인 후발자 열위(late-mover disadvantage)라는 개념이 등장한다.9) 후발자 우위 개념이 개혁․개방이후 총요소생산성의 증가를 기업혁신의 증거로 해석한다면, 후발자 열위 개념은 생산요소 투입 이외 차익거래로 인해 기업의 이윤이 증가한 부분을 효율성의 기준으로 평가해서는 곤란하다는 주장이다. 10)
기업이 기술혁신을 주도하기 위해서는 단기성과 대신 장기적인 혁신을 우대하는 정책이 필요하다. 그래야 과학연구의 성과가 시제품 개발과 신제품 생산으로 이어질 것이다. 그런데 중국의 과기정책은 여전히 단기과제 위주로 구성되어 있다. 2016~2021년 사이에 선정된 ‘국가 중점 R&D 사업’의 기간은 대부분 3~4년이었고, 5년을 초과하는 과제는 하나도 없었다.11) 이러한 특징은 2020년과 2021년에 선정된 과제에서도 전혀 변하지 않았다(Groenewegen-Lau and Laha 2023: 7).
중국이 말하는 상용화는 창의성에 바탕을 둔 신기술의 상용화가 아니라 주어진 과제에 대한 실천에 불과하다. 구체적으로는 국산화율 100% 달성을 위한 상용화이고, 이 목표에 불필요한 과학연구 성과는 그 중요성이 크지 않게 된다. 시진핑 주석은 지난 3월 전인대 기간에서 반도체를 비롯한 주요 산업에서의 국산화율을 높이는 것이 핵심 목표라고 강조했다. 중국 과학기술의 목표는 첨단이 아니라 자립이다.
결론
“과학에는 국경이 없지만, 과학자에게는 조국이 있다(科学无国界,科学家有祖国)”는 2020년 9월 시진핑 주석이 베이징에서 개최된 한 과학 포럼에서의 발언이다(新华网. 2020). 여기에는 두 개의 뜻이 담겨 있다. 하나는 중국이 필요로 하는 과학기술이라면 세계 어디에 있든 어떤 방법을 사용하든지 확보하라는 뜻이다. 그 뒤의 말이 더 의미심장한데, 과학자들은 국가가 원하는 연구를 해야 한다는 뜻이다. 중국의 초일류 과학자는 14억 인구에서 선발되었고, 세계 1% 학술지에 연구 결과물을 게재하는 사람들이다. 이런 수재들에게 ‘너희의 아이디어로 연구할 생각하지 말고, 국가와 당이 정해주는 과제를 해야 한다’라고 강요하는 방식이 과학연구 발전에 도움이 될 것 같지는 않다.
중국이 과학기술 분야에서 거둔 양적, 질적 성과는 약간의 잡음을 고려하더라도 논문이든 특허이든 충분히 인정받을 만하다. 그러나 과학기술의 성과가 상용화로 연결되지 않는 부분에 있어서 시진핑 정부의 판단과 서구의 시각에서는 명백한 차이가 있다. 중국 당국은 과학자들이 이기심에 사로잡혀 국가에 필요한 연구와 개발을 하지 않는다고 생각한다. 그리고 현시점에서 정부가 원하는 상용화 기술은 수입을 대체하는 국산품 개발 기술이지 세계 최고 제품을 개발하는 것은 아니다. 그러나 신기술은 과학자들이 창의성을 자유롭게 발휘하는 공간에서 이뤄졌다는 것이 역사적 경험이다. 앞으로 중국에서 생산되는 첨단제품의 국산화율은 올라갈 것이며, 이를 독려, 축하하는 당의 홍보물 역시 넘쳐날 것이다. 그러나 중국 과학계와 기업의 혁신 역량은 하향 평준화될지 모른다.
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1) 과기일보는 과학기술부 산하의 언론이며, 2018년 당시 리우야동은 2018년에는 총편집인이었다. 리우야둥은 중국이 선진국의 기존기술을 활용하여 비용대비 가치가 높은 제품을 새롭게 생산한 것은 인정하지만, 새로운 혁신 능력의 부재와 중국 내부의 자만심을 경계하는 측면에서 발언하였다(South China Morning Post, 2018).
2) 일반적으로 과학기술이란 용어를 사용할 때 과학의 지표로는 과학논문을, 기술의 지표로는 특허를 사용한다. 또한 지식이 과학에서 기술로 전파되는 데 있어서의 지식흐름은 과학논문과 특허의 인용관계, 선발 특허와 후발 특허의 인용관계 등을 통해 파악할 수 있다(박현우, 성웅현 2008).
3) PCT 특허에서 중국이 미국을 빠르게 추격하고 있다는 사실은 박진서, 이준영(2021)에도 언급되었다.
4) 특허는 특허 신청(특허 공개) 이후 2년 정도의 심사 기간을 거쳐 비로소 배타적 권리를 갖는 등록 특허가 된다. 그리고 등록 특허의 법적 효력은 공개일부터 발생한다. 미국특허의 경우 대략 신청된 특허의 절반 정도가 등록에 성공한다.
5) 이중 절반은 2023년 4월까지 유효한 특허이고, 나머지 절반은 소멸한 특허이다.
6) 한국특허청 산하 한국발명진흥회의 특허 평가 기준에 따르면 미국에 출원한 중국 특허의 A급 특허 비중은 14.5%, 한국과 미국은 각각 20.3%, 17.1%인 것으로 나타났다.
7) 과학연구에서 상용화로의 진행은 기술성숙도(TRL, Technology Readiness Level) 단계로 설명할 수 있다. 기술성숙도는 1989년 미 NASA가 도입한 개념으로 기초이론에서 사업화까지 아홉 단계로 구분한다. 이 가운데 2단계인 특허출원에서 7단계 성능검증까지를 원천기술개발사업이라고 정의한다. 본고의 상용화는 8~9단계인 표준화 및 사업화를 뜻한다. (ETRI, https://itec.etri.re.kr/itec/sub01/sub01_07.do).
8) 후발자 우위의 기본 개념은 개도국의 경제성장률이 선진국의 그것보다 빠르다는 솔로우 성장이론의 따라잡기 효과(catch-up effect)와 같다. 린이푸(2012)는 여기에 동태적 비교우위 개념을 추가하여 선진국 기술을 좀 더 빠르게 추격할 수 있다고 설명한다.
9) 후발자 열위(late-comers disadvantages)라는 개념은 후발자 저주(late comer’s curse)라고도 쓰인다. 선진국이 지재권 등으로 개도국이 앞으로 성장할 기술을 막아놓았는데 개도국이 현재의 주어진 공간에서 성장하는 것에 스스로 만족하고 있음을 비판한다. 중국 경제에 대해 이 개념을 사용한 사람은 Yang Xiaokai(杨小凯)로 2002년도 후발자 우위를 주장하는 린이푸와의 논쟁은 아래 웹페이지에서 확인할 수 있다. 凤凰财经(https://finance.ifeng.com/a/20140714/12712605_0.shtml)
10) 중국경제의 장기 성장률에 대해서도 후발자 우위를 주장하는 린이푸는 향후 20년간 8%에 가까운 성장을 전망한다. 이는 중국이 계속해서 선진국 기술을 바탕으로 혁신에 성공하는 것을 가정한다. 그러나 후발자 열위의 측면에서 보면 차익거래에 따른 이득이 점점 줄고 있어 앞으로의 성장률도 5%에 미치지 못할 것으로 전망한다(Zhang 2017).
11) 6년간 국가중점사업(NKP)은 모두 96개 주제, 5,262건이었다. 개별 주제에는 양자 제어, 나노기술, 줄기세포, 친환경 기술 등등이 포함된다.
[참고문헌]
린이푸, 차이팡, 리조우. 2001. 『중국의 개혁과 발전전략』. 백산서당
린이푸. 2012. 『중국경제입문』. 오래.
박진서, 이준영. 2021. 『글로벌 미․중 과학기술경쟁 지형도』. KISTI Data Insight, 17호.
박현우, 성웅현. 2008. 「과학논문과 특허를 통한 과학기술 지식흐름의 특성분석」. 『지식경영연구』, 9-1. 한국지식경영학회.
배리 노턴. 2020. 『중국경제: 시장경제의 적응과 성장』. 한티에듀.
Groenewegen-Lau, Jeroen and Michael Laha. 2023. Controlling the innovation chain: China’s strategy to become a science & technology superpower. MERICS.
Lewis, James. 2019. Learning the Superior Techniques of the Barbarians: China’s Pursuit of Semiconductor Independence. Center for Strategic & International Studies.
New York Times. 2017. Fraud Scandals Sap China’s Dream of Becoming a Science Superpower. (https://www.nytimes.com/2017/10/13/world/asia/china-science-fraud-scandals.html)
MERICS. 2022. China relies on “little giants” and foreign partners to plug stubborn technology gaps. Short analysis: Feb. 24.
South China Morning Post. 2018. China must stop fooling itself it is a world leader in science and technology, 2018-06-26. (https://www.scmp.com/news/china/society/article/2152617/china-must-stop-fooling-itself-it-world-leader-science-and)
Zhang Weiying. 2017. “China’s future growth depends on innovation entrepreneurs”. Journal of Chinese Economic and Business Studies, 15-1: 19-40.
财政部. 2021. 『科技部关于印发《国家重点研发计划资金管理办法》的通知』. (http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-10/01/content_5640704.htm)
凤凰财经 (https://finance.ifeng.com/a/20140714/12712605_0.shtml)
新华网. 2020. 「习近平：在科学家座谈会上的讲话」, 09-11. http://www.xinhuanet.com/politics/2020-09/11/c_1126483997.htm
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