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韓國國家戰略技術清單及評選流程

張艾琦、張曉琪/ 發布日期:2024/01/19/ 瀏覽次數:1568

一、前言 [1][2]

2023年12月20日,韓國政府審議通過了「關鍵和新興技術清單(The List of Critical and Emerging Technologies)」,正式確立了12項國家戰略技術領域。由於戰略技術對國家經濟、安全和外交等方面的發展具重大影響,早在2022年10月,韓國政府在「第一屆國家科學技術諮詢委員會 (Presidential Advisory Council on Science & Technology, PACST)」會議上,即由總統尹錫悅宣布了「國家戰略技術發展計畫(National Strategic Technology Nurture Plan)」,代表著韓國推動國家戰略技術的發展方向,主要目標為讓韓國在全球科技競爭中占有主導的地位。

本文綜整韓國政府公布之政策文件及韓國科學技術評估暨規劃研究院(Korea Institute of Science and Technology Evaluating and Planning, KISTEP)的研究報告等,簡述韓國國家戰略技術的發展過程、現況及未來應用。

 

二、韓國國家戰略技術評選標準與流程 [3][4]

關於韓國國家戰略技術的評選標準和流程,KISTEP提供了較為詳盡的說明,摘要其中重點如下:

 

 

(一)評選標準
韓國各部會在2021年12月共同選定並發布了十大國家戰略技術,然而,隨著國際情勢變化,韓國認為有必要重新審視過去發布的國家戰略技術。因此首先,韓國針對戰略技術的整合與調整向各部會進行需求調查,隨後,再由專家對候選戰略技術進行評估、討論與檢視,以確定12項國家戰略技術。

評選標準分為「供應鏈與貿易」、「新興產業」、「外交與國家安全」三大面向,各面向再細分不同標準,包括:外部競爭力、不可取代性、新產業潛力、創新影響力、國防適用性、技術採用難度,其定義如下:
1. 供應鏈與貿易:對國家經濟安全具有重要性的技術。
1.1 外部競爭力:對國家經濟與產業具有重要意義,能夠實現永續的技術轉型與競爭力,且在全球貿易體系中具有槓桿效應(leverage effect)的技術。
1.2 不可取代性:可能因供應鏈和國際合作中斷而使國家陷入困難的技術。
2. 新興產業:預期未來將改變經濟與社會典範的創新技術。
2.1 新產業潛力:在技術上或產業中具有高成長潛力,能透過主導該技術或相關國際標準確保國家競爭力與市場主導地位。
2.2 創新影響力:該技術之先進化與商業化將在傳統產業造成漣漪效應,並有助於未來典範轉移。
3. 外交與國家安全:具有各國出口限制風險且適用於國防部門的重要技術。
3.1 國防適用性:應用於武器系統中能改變情勢,且在未來戰場上可大幅增強作戰能力的技術。
3.2 技術採用難度:儘管在外交與安全上具重要性,但由於國際條約或相關規範的限制,使該技術的貿易或採用具有挑戰性。

(二)評選流程
在2022年6月至8月期間,經過韓國政府與專家聯合審議,評選出12項國家戰略技術。評選流程包括以下步驟:

1. 部會需求調查:以過去的十大國家戰略技術為基礎,透過相關部會的需求調查,蒐集戰略技術整合與調整的意見及其他補充建議。
2. 專家量化評估:由105位專家依據評選標準,對候選戰略技術以層級分析法(AHP evaluation)進行評估。
3. 專家集中審查:由技術、外交和安全方面的專家對新戰略技術及既有的戰略技術進行集中審查,得出評估結果。
4. 技術選定:經過相關部會討論與國家科學技術諮詢委員會審議,透過公私合作選定戰略技術。

 

三、12項國家戰略技術領域和50項子技術 [1]

考量技術發展趨勢變化、技術安全情況及政策需求等,韓國定期對國家戰略技術進行評估和檢討,最終於2023年12月正式確立了12項國家戰略技術領域與50項子技術。

 

 

(一)半導體和顯示器
(1)可變電阻式記憶體(ReRAM):為下世代的記憶體,具高容量、高速、高頻寬和低功耗等特性。
(2)高效能、低功耗的人工智慧半導體:為高效率、低功耗的人工智慧訓練和推論所需的半導體,具數十至數千TFLOPS(每秒一兆次的浮點運算)的運算能力。
(3)先進封裝技術:超大規模、高密度和多維異質整合晶片封裝技術,能夠提升效能、整合度及能源效率。
(4)電源管理IC (PMIC):利用碳化矽、氮化鎵和氧化鎵等材料來實現能源系統中的高效轉換、穩定性、分配和控制。
(5)下世代高效能感測器:與感測器結合的元件和裝置,具智慧感測和偵測的功能。
(6)無機顯示器:由無機材料製成的LED,具更高亮度和更長壽命。
(7)自由形狀(free-form)顯示器:能夠彎曲、折疊或延展的顯示器。
(8)半導體和顯示器材料、元件和設備:開發先進半導體製程技術,和具有高效率、高可靠性和環保特性的OLED材料和元件,以及製造超大或超小尺寸的OLED設備。

(二)二次電池
(9)鋰離子電池和核心元件:透過材料和製程技術提高現有鋰離子電池能量密度(約350Wh/kg),並確保價格競爭力和環保製造。
(10)下世代二次電池元件和電池:發展超越傳統鋰離子電池的材料與製造技術,包括固態材料、鋰金屬、鋰硫電池、鈉離子電池等。
(11)下世代電池模組和系統:針對電動車輛和儲能系統的技術,目的為提升性能、安全性和使用壽命。
(12)二次電池的再利用和回收:使電池在保留原有的安全性和效能的情況下能夠再利用及環保回收的方法。

(三)先進交通
(13)自動駕駛:使自駕車能夠運行的軟體、通訊、服務和運算技術,並且兼具性能與安全性。
(14)城市空中運輸(UAM):專為城市運作而設計的低噪音、環保和支援垂直起降載具的交通系統。
(15)電動和氫能車:由高電壓電池、氫燃料電池或碳中和燃料所驅動的環保車輛。

(四)下世代核能
(16)小型模組化反應爐(SMR):更具安全性、靈活性,以及以模組化形式製造的小型輕水反應爐。
(17)先進核能系統和廢料管理:以液態金屬、氣體和熔鹽作為冷卻劑的多用途非輕水反應爐,以及建置處理高放射性廢料的管理系統。

(五)先進生物科技
(18)合成生物學:將工程觀點導入生命科學,進行人工設計、製造和合成生物體。
(19)遺傳和細胞治療:發展基因療法,用於修正和強化基因特徵,以及發展細胞療法,用於恢復細胞和組織功能。
(20)傳染病疫苗和治療:對於新興、變種或未解決的傳染病,如發現傳染源和候選藥物,能提供快速研發疫苗和治療藥物的基礎技術。
(21)健康數據的分析和利用:收集、生成、整合和分析生物和醫學數據,以作為個人化診斷、預防、健康管理和促進藥物開發。

(六)航太與海洋科技
(22)具分級燃燒循環(staged combustion cycle)的大規模引擎:設計、製造、評估和認證具有高推力、高效能、可重新點火(reignition)和推力調整(thrust modulation)功能的太空發射器。
(23)太空觀測和感測:發展更符合現代科技及需求的衛星和衛星酬載,以及對太空觀測任務所獲取的資訊和資源進行系統性的管理。
(24)登月和地表探索:設計、製造和操作月球登陸器、無人探測車和太空船的基礎技術,以及設計和操作行星間任務軌道,以進行登陸行星和地表探索,以及深空探索任務。
(25)先進航空燃氣渦輪機、引擎和元件:設計、製造、評估和認證具高功率和壽命較長之渦輪扇燃氣渦輪發動機(turbofan gas turbine engines)。
(26)海洋資源探索:在極地地區和深海進行戰略礦產(稀土元素、鈷、鎳、錳、石墨等)之探勘。

(七)氫能
(27)電解製氫:利用水電解製氫技術生產燃料與電力。
(28)氫氣儲存和運輸:開發極低溫(-253℃)氣態或液態氫氣儲存及輸送技術。
(29)氫燃料電池和能源生產:透過直接將氫基燃料轉化為電能或熱能,或透過燃氣渦輪機燃燒氫氣來生產能源。

(八)網路安全
(30)數據和人工智慧安全:以具人工智慧的智慧安全系統,確保個人與商業敏感資料的使用安全。
(31)數位弱點分析和應對:端對端(end-to-end)偵測、追蹤、修補和預防安全漏洞,並驗證整個數位供應鏈生命週期安全的完整性。
(32)網絡和雲端安全:確保零信任安全模型(zero trust model)可靠地應用於雲端環境、智慧監測系統和下世代通訊中的安全技術。
(33)虛擬融合安全:根據虛擬環境和產業部門的特點,將資訊安全和實體防護計畫整合應用的安全技術。

(九)人工智慧
(34)先進學習與人工智慧基礎建設:能顯著提高人工智慧建模與使用效率的最佳化與輕量化技術,減少數據量需求和能源消耗。
(35)先進人工智慧建模和決策:通過全面理解人類認知過程,促進人工智慧感知、成長、推理、溝通與創意協作的能力。
(36)人工智慧於產業應用和創新:減少產業應用人工智慧時的需要進行的程式撰寫(coding)工作,促進人工智慧應用以提高生產力。
(37)安全和值得信賴的人工智慧:確保人工智慧模型符合社會規範、倫理與法律要求,同時能產出可解釋且可靠的結果。

(十)下世代通訊技術
(38)5G-Adv:支援5G-Advanced技術標準(3GPP Rel-18和更新版本)。
(39)6G:基於國際電信聯盟(ITU)的IMT-2030標準,開發繼5G後的下世代通訊技術基礎建設。
(40)開放式無線接取網路(Open-RAN):發展無線電單元(RU)、分散式單元(DU)和集中式單元(CU)軟硬體的區塊協定與開放介面。
(41)高效5G和6G通訊元件:開發5G和6G行動通訊裝置中的無線和光通訊元件。
(42)5G和6G衛星通訊:地面站與低軌衛星網絡連線,提供陸海空的通訊服務。

(十一)先進機器人技術與製造
(43)用於精確控制和操作的元件和軟體:利用智慧型行動控制作為核心技術,提高機器人產品性能和可靠性。
(44)自主移動:在沒有人類指令的情況下移動到非結構化環境中的目標位置。
(45)先進的動作調節:利用靈活關節和超輕手臂,透過自主感知與決策能力安全地執行任務。
(46)人—機器人互動:理解複雜情境,快速自動生成動作、表情與對話,實現人與機器人的交流。
(47)虛擬製造:發展製造、生產和加工的智慧化與創新技術,能克服時間與空間限制,如智慧工廠數位孿生。

(十二)量子科技
(48)量子運算:在軟硬體上實現平行運算(parallel computing)技術,利用量子力學特性(如量子糾纏)提升效能。
(49)量子加密通訊:透過在量子態(quantum states)下執行的資訊單元,確保通訊不受干擾。
(50)量子感測:應用量子系統或量子力學特性的感測器,對物理量(physical quantities)(如電磁場、光、重力)進行超精密測量。

 

四、政策行動與預期成果 [2]

(一)政策行動:推動國家戰略技術專案,並建立以任務為導向的戰略路線圖
當國家戰略技術發展計畫推出時,韓國政府隨即展開約十項技術之大型公私合作研發專案,目標在五至七年內取得具體的成果。並且,針對每一項技術領域,韓國建立以任務為導向的戰略路線圖,整合各部門的策略和區分公私合作在科技發展上的角色,以集中政府的資源,進行目標明確的研發投資、跨境合作和人才培育等。

目前,韓國已完成七項國家戰略技術的戰略路線圖,包括「氫能技術未來策略」、「國家量子科學技術戰略計畫」、「國家戰略技術任務導向戰略路線圖(一):科技霸權競爭領域(半導體和顯示器、二次電池、先進移動技術)」、「國家戰略技術任務導向戰略路線圖(二):未來創新領域(人工智慧、生物)」,且已在2023年12月發布「國家戰略技術人才引進策略」。

(二)預期成果
韓國致力確保技術主權並以成為全球科技霸主為目標,目標從2020年在「半導體和顯示器」、「二次電池」和「下世代通訊」三項戰略技術領域具有絕對的技術優勢,擴展到2027年的八項,確保擴大市場占有率,以及在各項國家戰略技術領域引領全球。

 

五、小結 [2][5]

韓國制定國家戰略技術係以發展和準確投資技術為主要目的,加上在2023年3月《國家戰略技術發展特別法(Special Act on the Fostering of National Strategic Technology)》之立法基礎下,使其得以採用不同政策措施來進行創新和具挑戰性的研發。而基於保護核心和高科技技術的政策行動和立法,則主要由《防止產業技術外流和保護產業技術法案》和《加強保護國家高科技戰略產業競爭力特別法案》所規範。

在經濟安全方面,韓國計劃在半導體和二次電池等領域保持最高競爭力,同時擁有供應鏈中不可或缺的核心技術;在新興產業方面,韓國投資於人工智慧、太空和量子等有望改變人類生活方式的創新技術;在外交與國家安全方面,韓國將運用高科技於軍事領域,以確保國民的安全,同時積極爭取成為全球科技外交和安全聯盟的核心。終極目標是使韓國成為引領未來經濟、新興產業、外交和國家安全的科技主權國家。

參考資料
[1] Ministry of Science and ICT. Twelve Critical and Emerging Technologies Officially Confirmed. Retrieved from https://www.msit.go.kr/eng/bbs/view.do?sCode=eng&mId=4&mPid=2&pageIndex=&bbsSeqNo=42&nttSeqNo=943&searchOpt=ALL&searchTxt= 
[2] Ministry of Science and ICT. Korea to Announce National Strategy to Become a Technology Hegemon. https://www.msit.go.kr/eng/bbs/view.do?sCode=eng&mId=4&mPid=2&pageIndex=&bbsSeqNo=42&nttSeqNo=746&searchOpt=ALL&searchTxt=
[3] 국가과학기술자문회의.기술주권 확보를 통한 과학기술 G5 도약, 국가전략기술 육성 방안(안).
[4] Korea Institute of Science and Technology Evaluating and Planning. R&D and Beyond 2022. https://www.kistep.re.kr/boardDownload.es?bid=0049&list_no=43166&seq=1
[5] 資策會科技法律研究所。韓國科學及資通訊部公布〈國家戰略技術培育計劃〉並選定12個國家戰略技術。https://stli.iii.org.tw/article-detail.aspx?tp=1&d=8932&no=64

 

延伸閱讀
資料來源