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1 vol.53 TePRI 포커스 출연 ( 연 ), 창의인재양성의요람되어야 TePRI 가만난사람 한국과학창의재단김승환이사장 PART 01 : 이슈분석 인류최후의도전과제 뇌연구 중요성과의의 PART 02 : 과학기술동향 Ⅰ. 주요과학기술정책 : 우리나라와주요국의특허성과현황 Ⅱ. 월간과학기술현안 PART 03 : TePRI 라운지 Ⅰ. TePRISM : 독성없는유전자암치료, sirna 전달체개발 Ⅱ. 신규보고서 : 독일의연구개발시스템현황분석과시사점 Ⅲ. TePRI Wiki : 딥러닝 (Deep learning), 나의뇌를대신할뇌 를향한노력

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5 Contents TePRI 포커스 출연 ( 연 ), 창의인재양성의요람되어야 4 TePRI 가만난사람 한국과학창의재단김승환이사장 6 PART 01 : 이슈분석 인류최후의도전과제 뇌연구 중요성과의의 11 PART 02 : 과학기술동향 Ⅰ. 주요과학기술정책 : 우리나라와주요국의특허성과현황 19 Ⅱ. 월간과학기술현안 23 PART 03 : TePRI 라운지 Ⅰ. TePRISM : 독성없는유전자암치료, sirna 전달체개발 28 Ⅱ. 신규보고서 : 독일의연구개발시스템현황분석과시사점 29 Ⅲ. TePRI Wiki : 딥러닝 (Deep learning), 나의뇌를대신할뇌 를향한노력 35

6 TePRI TePRI 포커스 출연 ( 연 ), 창의인재양성의요람되어야 이번정부의주요정책기조는창조경제실현이다. 창조경제를통해침체된사회에활력을불어넣고경제성장및일자리를창출할예정이다. 창조경제는경제주체들의창의적아이디어를바탕으로과학기술과 ICT를접목하고산업과산업, 산업과문화의융합을촉진해새로운시장과일자리를만드는것이다. 이러한창조경제를견인할핵심동력은끊임없이변화를추구하며실패를두려워하지않는도전정신을갖춘 창의인재 이다. 기업도창의인재확보에사활을걸고있다. 전문성, 창의성과도전정신을겸비한융합형인재가자사의글로벌경쟁력강화에필수요소라고판단하고있다. 지난해상공회의소가발표한매출액상위 100대기업인재상은슈퍼맨 (SUPER man) 이다. 이러한인재의주요역량은전문성 (Specialty), 창의성 (Unconventionality), 도전정신 (Pioneer), 도덕성 (Ethicality), 주인의식 (Responsibility) 을꼽고있다. 최근전경련조사에서도응답자의 70% 가창의적인재채용에관심을갖는등창의인재확보는기업성장의핵심요소로평가받고있다 우리나라인재양성시스템의가장큰문제점은취업시장의미스매칭 (mismatching) 이다. 대학을비롯한교육기관이산업계가필요로하는인재를제대로양성하고있지못하다는지적이많다. 구직자들은일할곳이없다고하소연하는반면, 기업들은일할사람이없다고하소연한다. 서로가간절히상대방을원하지만정작만나지는못하는것이다. 이런취업시장의미스매칭이발생하는이유는무엇보다기업들이원하는인재의모습이달라졌기때문이다. 과거제조업중심시대에는시키는일만잘해내는사람이면충분했다. 하지만이제는창조적으로생각하며능동적으로일하는인재, 전공분야뿐만아니라다른분야까지도통합적으로이해하는인재, 즉융합형인재가필요하다. 실업률을줄이고기업의생산성을높이기위해서는무엇보다국가차원에서많은융합형인재를확보해야만한다. 최근창의 융합형인재양성을위한교육기관으로출연 ( 연 ) 이부각되고있다. 출연 ( 연 ) 은다양한연구인프라와우수한연구인력을보유하고있다. 또대학및산업계와활발한산ㆍ학ㆍ연협력을하고있기때문에현장의실무경험을갖추면서, 깊이있는전문지식을기반으로다양한분야를접목하여새로운창의성을발현하는통섭적사고를가진융합인재양성이가능하다. 출연 ( 연 ) 과대학이연구와교육을연계하여특화전문대학원을설립 운영하면융합형전문인력양성및양기관의인적교류를활성화시키는장점이있다. 그리고출연 ( 연 ) 과대학, 기업간상호파트너십을기반으로기업가형인재양성프로그램을운영하면인력양성뿐만아니라일자리창출에도기여할수있다. 예를들어 4 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

7 산ㆍ학ㆍ연공동으로인재양성프로그램을운영하면서출연 ( 연 ) 이보유한핵심기술을청년창업지원에활용하면신기술기반형기업창출을통해좋은일자리를만들수있다. 과학기술연합대학원대학교는출연 ( 연 ) 이공동으로설립 운영하고있는국내유일의국가연구소대학이다. 현재정보기술, 생명공학, 나노기술, 환경기술, 우주항공기술분야의 30개의출연 ( 연 ) 이참여하고있다. 출연 ( 연 ) 의인프라를활용하여국가전략분야의석박사고급인력양성을목표로설립되었다. 학제적커리큘럼중심교육과국내외현장교육을통해산업현장에서즉시활용가능한고급과학기술인력을양성하고있다. KIST도과학기술연합대학원대학교의주요한파트너로참여하여현장중심의연구인력을양성하고있다. 이뿐만아니라 KIST는고려대와공동으로 KU-KIST융합대학원을설립 운영중이다. 이대학원은창의적이고혁신적인융합적지식인양성을목적으로설립되었다. 융합적사고를고취하고창조적인연구능력을함양하기위해전공을구분하지않고, 나노과학, 바이오 의과학, 신경과학등의융 복합과학기술분야를교육 연구하고있다. 현재 NBIT 융합기술분야에서많은성과를거두고있다. 두기관의융합만으로도큰시너지를창출하는데, 만약여러기관이공동으로융합교육프로그램을만든다면더큰시너지를창출할수있을것으로기대된다. 홍릉연구단지에는 9개연구기관과 10여개대학이밀집되어있는대한민국교육 연구의메카이다. 이들기관들이담을허물고공동교육프로그램으로융합형인재양성에나선다면다양한학문간융합을통해서더많은창조적지식이창출될것으로보인다. 창의는융합에서나온다. 융합하면서개방을추구하는것이창의의본질이다. 지금우리나라에는전혀다른분야를창의적으로융합하고, 소통하고기존틀에얽매이지않는파괴적혁신자와같은인재가필요하다. 출연 ( 연 ) 은연구가주목적인기관이다. 그러나우수한인프라와연구인력을바탕으로교육프로그램을운영하면창의적인과학기술인재양성의요람이될수있다. 특히대학및산업계와협력하여공동인재양성프로그램을운영하면현장중심의융합형인재양성을통해인력미스매칭문제도해결하고, 국가경제성장에기여할수있다. 산ㆍ학ㆍ연이벽을낮추고창의인재양성에함께협력할때이다. 천호영 ( 정책기획팀, winstar@kist.re.kr) TePRI 포커스 5

8 TePRI가 만난 사람 서른 번째 만남 한국과학창의재단 김승환 이사장 선선한 바람과 파란 하늘이 더없이 좋았던 가을날 모두가 과학문화를 향유하는 나라, 아이디어와 상상력이 현실화되는 나라, 창의력이 풍부한 인재가 넘치는 나라를 만들어가는 한국과학창의재단의 수장이신 김승환 이사장님을 만나뵈었습니다. 6 새로운 50년, 미래를 향한 KIST의 도전

9 1. 한국과학창의재단은 1967년설립되어 2017년이면설립 50주년을맞이합니다. 우리나라과학문화확산과융합인재양성을선도하는기관으로서취임하신후중점적으로추진하신사업과이사장님의경영철학에대해서듣고싶습니다. 과학창의재단은 2017년설립 50주년을맞이합니다. 지금은지나온반세기의성과를되짚어보며, 재단의역량을강화하여새로운백년을준비할전환기라고생각합니다. 이를통해세계적인과학기술진흥전문기관으로도약의발판을마련할것입니다. 또한, 생각하고 (Think), 협업하며 (Collaborate), 관계를맺어 (Networking), 세계화 (Globalize) 를이끄는재단의핵심가치를중심으로 과학문화창달 과 창의적인재육성 이라는두수레바퀴의축을재단사업속에온전하게녹아내는역할을다하고싶습니다. 이를위해우선메이커문화활성화와 SW교육을통해우리나라에선진과학기술문화를정착시키고자합니다. 재단은직접적인연구개발을하고있지않지만, 국민의과학이해와소통을돕고연구자가우대받고활동할수있는사회적기반을만드는역할을해야한다고생각합니다. 이에재단은민간메이커들과정부를연결하는가교이자, 민간의역량을키워줄마중물로서활동해나갈것입니다. 특히중점을두는부분은첫째, 메이커문화활성화를선도해창의적인과학문화를확산하는것, 둘째, 과학기술인재 영재양성과 SW교육등을통해창조경제실현기반을구축하는것, 셋째, 미래세대를위한과학교육표준수립등을통해과학 수학및창의교육을혁신하는것입니다. 이에과학문화확산과창의인재양성을위한다양한프로그램을계획 준비하고있습니다. 아울러세계경제발전의조류로부상하고있는메이커문화가 한국형메이커운동 (K-Makers Movement) 으로자리잡아확산될수있도록메이커활동성과와교육, 글로벌연대등을추진할예정입니다. 또한, 미래사회의핵심인재인창의융합형인재양성을위해 SW교육을담당하는 SW선도학교 의수를늘리고, 2016년자유학기제전면시행과연계해자유학기제진로 주제선택프로그램을개발할예정입니다. 2. 이사장님께서는복잡계및뇌과학분야의권위자이신동시에평소사회참여형물리학자로도명성이높으십니다. 이사장님이생각하시는과학자와대중의소통에서중요한점은무엇인지요. 이제는인터넷, 스마트폰없이살수없습니다. SF영화에서나보던 IoT(Internet of Things 사물인터넷 ), 드론 (Drone) 같은첨단과학기술이이미우리삶을바꾸고있습니다. 과학기술은이제우리삶과사고방식, 문화를바꾸는틀로자리잡았습니다. 앞으로는연구자들이과학기술을연구 개발하는것도중요하지만, 대중이과학의중요성을깨닫고창의적활동에참여하는것도그에못지않게중요합니다. 대중을위한과학교육이필요한것도바로이점때문입니다. 또한, 국민이상상력과창의성을발현할수있는문화적환경과사회적기반을마련하는것도중요합니다. 과학자들이이미지식생산자로서역할을수행하지만, 과학문화확산을위해서는과학자와대중의소통이더욱중요하다고생각합니다. 과학자와대중의소통에서가장중요한점은서로의눈높이를맞추는노력과더많이경청하는자세입니다. 이러한관점에서과학기술주제를주어진 3분의시간동안요약하여발표하는엘리베이터스피치형식의경연대회인페임랩코리아와같은행사는매우중요합니다. 참가자들이대중의눈높이에맞춰더쉽게핵심내용을전달하고자하는능력을기르고과학커뮤니케이터로서발돋움할수있는장이기때문입니다. 눈높이를맞춘소통으로공감대를넓힌다면, 과학기술계에대한신뢰를쌓을수있고국민의지지와이해속에더욱창의적이고도전적인연구를수행할것으로생각합니다. TePRI 가만난사람 7

10 3. 재단에서는올해대한민국과학창의축전뿐만아니라전국에서열리는지역과학축전을후원하는등과학기술을사회로확산시키기위한많은노력을기울이고있습니다. 우리나라과학문화수준과확산을위한구체적인계획은무엇인지요. 작년개봉한 SF영화 인터스텔라 는국내에서 1,000만관객을넘으며큰흥행을했습니다. 영화를본사람들이자연스럽게중력이나상대성이론에관해이야기를나누는모습에서높아진우리나라의과학적소양을엿볼수있습니다. 즉, 과학문화를소비할만한저변이형성되어있다는것입니다. 그러나선진국과비교하면성인들의과학관심도는아직부족합니다. 미국과학재단 (NSF: National Science Foundation) 의 과학기술국민이해도 2014년조사결과에따르면우리나라국민의과학기술에대한관심도는 46.3점으로, 조사를시작한 2000년 (36.6점) 부터꾸준히상승하고있으나, 미국이 63.8점 (2012년기준 ) 인것을생각하면우리국민의과학기술관심도는선진국에비해여전히낮은수준입니다. 또한, 과학문화를소비하지만, 창출할만한수준에도달하지못한것이아쉬운부분입니다. 인터스텔라를제작한크리스토퍼놀란감독은세계적석학인물리학자킵손과협업함으로써과학적정확성을높인작품을만들어냈습니다. 우리나라도협업을통해과학문화를창출하도록노력해야합니다. 이에재단은 과학문화확산중심기관 으로서청소년뿐만아니라주부, 대학생, 성인등누구나과학에대한관심과흥미를가질수있도록다양한기회와프로그램을개발 보급하고자노력하고있습니다. 무엇보다과학문화소비에서창출로나아가창의적인문화를확산시키고메이커운동을선도하며, 대한민국과학기술창작대전과같이다양한창작커뮤니티활동을공유 지원하는등과학대중화를위해힘쓰고있습니다. 또한, 국민들이쉽게이용할수있는과학기술 ICT 콘텐츠등을개발하고, 확산을주도할것입니다. 4. 이사장님께서는최근창조경제활성화를위해전국민메이커만들기프로젝트를실행하는등메이커운동의전도사로서적극적인활동을하고계신데요. 메이커운동의사회적효과와이를실현하기위한중점추진사업에는어떤것이있는지요. 메이커 (Maker) 는전혀새로운개념이나특별한것이아니라 DIY(Do it yourself) 에뿌리를두고있습니다. 필요한것을스스로만들고창작하는것은인간의잠재된본능입니다. 스스로필요한것을만드는것이 DIY라면, 메이커는거기에첨단과학기술인 ICT, 오픈소스, 크라우드펀딩등을활용하여쉽고더빠르게제품화나사업화가가능하게된것입니다. 최근전세계적으로메이커운동이빠르게확산되고있습니다. 그원동력은바로협력과공유의메이커정신입니다. 메이커가만든 3D프린터의설계도는여러인터넷사이트에서쉽게구할수있습니다. 메이커는자신의성과를다른이와공유하기때문입니다. 재단은메이커운동거점기관으로서국내 외협력체계를마련해가고있습니다. 대표적인성과가바로지난 8월 20일있었던메이커스네트워크발대식입니다. 메이커스네트워크는대구 경북지역에서처음출범했으며, 부산, 대전, 경기, 경남등연내 4개권역에서추가로권역별메이커스네트워크가출범할예정입니다. 지역에산재한스페이스가메이커스네트워크로연계되어교류하고협력하면서지역의메이커문화를선도해나갈것으로기대됩니다. 이를위해재단은메이커스네트워크사무국기능을충실히해나가겠습니다. 아울러글로벌협력도메이커운동에매우중요한이슈입니다. 재단은지난 8월 20일부터 8월 22일까지대구창조경제혁신센터에서한국메이커를중심으로중국, 일본의청년메이커를초청한, 패션웨어러블메이커톤을개최했습니다. 아시아에서국가간메이커톤을개최한것은최초의일이었습니다. 메이커톤의뜨거운열기에서아이디어창업과창조경제의가능성을다시확인할수있었습니다. 11월 26일부터개최될창조경제박람회에오시면, 동아시아 3국의메이커들이만든패션웨어러블작품을만나실수있습니다. 우리한민족의만들기 DNA는 3D프린터와같은새로운제작도구를만나개인의창의적인아이디어가산업이되고경제가되는새로운기회의시대를열것입니다. 바로메이커기반의창조경제입니다. 8 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

11 5. 글로벌시대에경쟁력을갖춘창의적인재를양성하고자융합인재교육 (STEAM) 과 SW교육이강조되고있습니다. 이사장님께서생각하는창의력을가진융합인재란어떤인재이며, 이런인재들을양성하기위한교육방식은어떻게이루어져야할까요? 창의력을가진융합인재란과학기술창조력과인문학적상상력을함께지닌인재를말합니다. 특히, 창의성은단순히무에서유를창조하는것이아니라자신이가진지식과경험을융합하는과정중에자연스럽게발현된다고봅니다. 미래에필요한인적자원은이러한창의 융합형인재입니다. 천재물리학자알버트아인슈타인 (Albert Einstein) 도 지식은한계가있지만, 상상력은전세계를덮는다 며창의적아이디어와상상력의중요성을강조했습니다. 우리정부도창의성과상상력을함께갖춘미래인재를육성하기위해새롭게 2015 개정교육과정을마련했습니다. 교육부는개정배경에대해학교교육을근본적으로개혁해모든학생이인문, 사회, 과학기술에대한기초소양을함양시키고인문학적상상력과과학기술창조력을갖춘창의 융합형인재로육성하기위함이라고설명합니다. 최근의정책변화를가능케한핵심에는융합인재교육 (STEAM) 이있습니다. 2011년과학 수학교육의문제점을개선하기위해시작된 STEAM 교육은주입과암기위주의교육을탈피해서학생들이즐겁고재밌게공부하도록체험, 탐구, 실험중심의수업방식을도입한것이특징입니다. STEAM 교육은이미정립된지식과이론을암기하고반복하던기존교과의관습을뛰어넘어서, 해당지식을배워야하는지, 어느곳에사용되는이론인지이해함으로써실생활과연결된문제에까지자신의지식을활용하고융합적사고능력을향상시키는목표를지니고있습니다. 이에, 과학, 기술, 공학, 예술및인문사회학, 수학을아우르는융합형의교수법을활용하고있습니다. 창의 융합형인재를양성하기위해 STEAM 교육이지향하는교육방식은입시나시험을대비하는것이아니라학생각자의꿈과끼를찾게함으로써창의성을최대한발휘하도록도와주며진로와직업탐색의기회를제공하는교육, 즉 학생스스로미래를설계하는교육방식 입니다. 둘째로는학생의삶과학교교과를직접연결하는, 실생활과연계된교육방식 을추구합니다. 실생활문제를해결하기위해서여러교과의지식과학생자신의다양한경험의융합을통해서실생활문제를스스로해결하는과정을거치는것입니다. 셋째로는학생들이공부에대한흥미와자신감을유지하기위해서는교사가학생의학습활동에대해긍정적인피드백을제공하여즐겁게학습할수있는 격려를통한학생중심의교육방식 입니다. 마지막으로는 협업과소통을장려하는교육방식 입니다. 개인의부단한노력으로우수한연구결과나첨단제품이탄생하는시기는지났습니다. 이제는각분야의사람들이머리를맞대야만새로운이론과성과를내놓을수있는시대가되었습니다. 또한, 창의융합인재양성을위해최근주목받고있는 SW교육도중요합니다. SW 교육은인터넷이나한글 엑셀같은프로그램활용법을가르치는것도, C언어같은프로그래밍언어를암기하는것도아닙니다. 미래사회의복잡하고다양한문제를해결하기위해컴퓨팅사고력 (Computational Thinking, 인간의생각과컴퓨터능력을통합한사고력 ) 을키우자는것입니다. 재단은미래창조과학부, 교육부등과협력해 SW교육을이끌어나가고있습니다. 전국 160개 SW교육선도학교를운영하며, SW교육교재개발, 교사연수등을지원하고있습니다. TePRI 가만난사람 9

12 6. 마지막으로, KIST 및출연 ( 연 ) 연구자들에대하여한말씀부탁드립니다. 축기견초 ( 築基堅礎 ) 라는말이있습니다. 이는황해도곡산부사로재직하던다산정약용선생이 정당 ( 政堂, 고을의정사를살피는집 ) 을지을때하신말씀으로 집을지을때기둥을세우는것에앞서집터부터굳건히다져천년세월에도기울지않는집을지어야한다 는뜻입니다. 우리나라가어떠한역경도이겨내고지속가능한발전을이루며선진국으로도약하기위한집터의역할을하는것이바로 과학기술 이라고생각합니다. 연구자들은과학기술이국가경쟁력의핵심이라는생각으로사명감을갖고연구개발에매진해야하며, 자신들의연구성과와업적을국민들에게알리고소통하는역할도게을리하지말아야합니다. 그런데과학기술의지속적발전은과학자의연구개발만으로는충분하지않습니다. 여기에는과학기술을소중하게여기는사회문화적분위기와국민들의인식과지지가절대적으로필요합니다. 과학기술은과학자나연구자들만의몫이아니라우리의미래를만들어주고국가경쟁력을높여주는것이라는생각을전사회적으로공유하고확산하는것이무엇보다중요하다고생각합니다. 마지막으로 KIST의연구자들에게말씀드리고싶은것은내년에 KIST가 50주년이됩니다. KIST가 1966년에설립되었고, 과학기술처가 1967년, 저희창의재단이 1968년에설립되었습니다. 이러한순서에는과학기술연구, 정책, 그리고대중과의소통이라는일련의의미가있다고생각이됩니다. 내년은단순히 KIST의설립 50주년으로끝나는것이아니라, 한강의기적을이끈과학기술이태동한우리과학기술계의 Amazing year 라고생각합니다. 또한과학기술의발상지로서홍릉의의미와국가와사회에기여하는과학입국이라는의미를되새겨 KIST만의행사가아니라전과학기술계와국민이함께과학기술로이끄는새로운미래를준비하는한해가되었으면합니다. 과학문화에대한논리적이고해박한개념과창의적인다양한재단의사업에대하여눈높이에맞춘설명을듣는내내우리나라국민모두가과학과소통할수있는환경을만들기위한고민과열정을엿볼수있었습니다. 다양한계층에서과학을문화콘텐츠로소화할수있는역량을갖춘나라, 논리적인사고력을갖춘창의적인인재가사회곳곳에가득한나라가되는날이멀지않았음을기대하게하는인터뷰였습니다. 최수영 ( 정책기획팀, suyoungchoi@kist.re.kr) 김현우 ( 미래전략팀, kimhynu@kist.re.kr) 김승환이사장 서울대물리학학사, 석사, 미펜실베니아대물리학박사 ( 현 ) 한국과학창의재단이사장 ( 현 ) 유네스코한국위원회인문사회 자연과학분과위원장, 아시아태평양물리학회회장, 바른과학기술사회를위한국민연합 ( 과실연 ) 공동대표, 포스텍물리학과교수 아시아태평양물리센터소장, 국가교육과학기술자문회수석전문위원등역임 10 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

13 PART 01 이슈분석 인류최후의도전과제 뇌연구 중요성과의의 이번호에서는국가의지속가능한발전을견인하는미래성장동력일뿐만아니라국민의행복한 삶과연결된 뇌연구 에대한국내외정책과 KIST 뇌과학연구소를포함한 R&D 현황을살펴보고 의의를도출함 뇌연구의필요성 뇌연구는인류의보편적지식증대와이에기반한새로운기술도출의보고 뇌연구는인류가실체를파악하지못한미지의영역이자, 인간의건강과행복한삶을위해밝혀내야할최대의난제 - 뇌과학연구는다학제적연구가이루어지는대표적인융합연구로분야간 / 이종기술간융합을 통해미래원천융합기술확보및기술혁신을위한전략확보필요 주요선진국에서는뇌연구투자를강화하고, 국가중점기술로선정하여향후사회문제로대두되는뇌질환분야에체계적인대응을추진 - 전세계적으로핵심원천기술개발및기술경쟁력선점을위한국가간경쟁이진행되고있어 국가차원의대응이필요한태동기기술분야 - 우리나라도뇌연구관련정부 R&D 투자가증가하고, 한국뇌연구원 IBS 사업단등대형연구 기관이출범하는등뇌연구에대한관심증가 고령화등사회현안해결및미래성장동력창출이가능 우리나라는 2009 년 고령화사회 에진입하였고, 2026 년 초고령사회 로진입이예상되는등빠른속도로고령화진행중 - 고령화에따라알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중등뇌질환의유병률이크게증가하여고령관련 뇌질환의조기진단및조절기술개발이절실 * 우리나라사회비용 ('12 년 ) 은치매 8 조 7 천억원, 정신질환 22 조원으로추산되며향후더욱급증할전망 특히, 뇌질환치료, 장애극복, 인지능력활용을통한상품ㆍ서비스의기능향상등사회문제해결을위한뇌연구의중요성증대 - 뇌질환예방및치료, 뇌기능항진등의연구는국가차세대성장동력및신산업창출을위한 유망분야로신시장개척에따른고부가가치창출이가능 뇌과학연구란? 1) 뇌의신경생물학적구조와기능을규명하여인간의물리적, 정신적기능을심층적으로탐구하는응용학문인동시에뇌의작용원리와의식현상에대한연구를통해인지, 사고, 언어및행동등의고등신경정신활동에대한포괄적이해를추구하는학문 1) 뇌과학연구및활용기술 ( 생명공학정책연구센터, 2012) PART 01 이슈분석 11

14 해외뇌연구정책및 R&D 현황 주요선진국들은 90 년대초부터뇌연구의중요성을인식하고적극적투자추진 국가차원의연구소육성, 신산업창출을통한국제적주도권획득을위해뇌연구를국가경쟁력과직결되는유망과학기술로지목하여집중지원 - 미국 (BRAIN Initiative), 일본 (Brain/MINDS), EU(Human Brain Project) 등선도적전략기술개발을 강화하기위해대규모전략기술프로젝트추진 BRAIN Initiative 5조5천억원 /10년뇌활동 mapping Human Brain Project 1조4천억원 /10년슈퍼컴퓨터에뇌모사 Brain / MINDS 3,700억원 /10년소형영장류특화연구 미국, 세계 1 위의기술역량으로연구개발을선도 1990 년부시대통령은 뇌의 10 년 (Decade of the Brain) 을선포하며국가적차원의뇌연구추진을위한전기마련 - 정부산하기관인국립보건원 (NIH) 산하의 16 개연구기관이결성하여만든뇌연구연합체인 Blueprint for neuroscience research 를중심으로연구추진 Neuroscience@NIH 는신경과학분야의기초연구에서중개연구까지임상에적용할수있는 다양한연구수행 - 인간커넥톰연구, 통증, 신경계질환치료제등을중점분야로선정하고대규모프로젝트추진 2013 년버락오바마행정부는 Brain Initiative(Brain Activity Map) 프로젝트 를통해뇌연구분야기초과학을대대적으로지원 - Brain Initiative는인간의두뇌작용을연구하고뇌활동의포괄적인지도작성을통한첨단기술개발을목표로국립보건원주도하에총 5개 * 의연구기관및정부기관이참여 * 국립보건원, 식품의약품안전국 (FDA), 국립과학재단 (NSF), 국방첨단과학기술연구소 (DARPA), 정보고등연구계획청 (IARPA) - BRAIN Initiative의실행계획으로 BRAIN 2025 을수립 ('14년) 하고 2025년까지총 45억달러를지원할계획 12 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

15 일본, 21세기를대비한뇌과학프로젝트로뇌연구집중지원 1993년 뇌연구의세기 (Century of brain) 를선언하고뇌과학에대한관심과사회적공론화유도 - 문부과학성을중심으로 종합적인간과학의구축 과 사회에대한공헌 을뇌연구의주요목표로하는 뇌과학프로젝트 ('97~'16년) 추진 년부터 뇌과학종합연구소 (Brain Science Institute) 를이화학연구소 (RIKEN) 내에설치하여본격적인국가연구기관을운영 이화학연구소내가장많은인력과예산을배정하여, 뇌의이해, 뇌의보호, 뇌의창조, 뇌의육성등연구 년융합적뇌연구수행을위한통합뇌및계산뇌프로그램을출범하고학제간협력연구를강화 2009년문부과학성의 뇌과학연구기본구상 에따라뇌연구에매년약 300억엔규모로지원 뇌과학예산은생명공학예산의 7% 정도로영국과는비슷하나, 미국 NIH의규모 ( 약 5,700억엔 ) 에는크게미치지못하고있는실정 년 5월부터 Brain/MINDS(Brain Mapping by Integrated Neurotechnologies for Disease Studies) 프로젝트를추진하며소형영장류 Marmoset를활용하여정신질환의근원을규명 - 크기가작고세대주기도짧은영장류 Marmoset를대상으로첫해예산 30억엔 ( 약 300억원 ) 배정 EU, 유럽연합및각국차원에서다양한뇌연구프로젝트추진 유럽위원회는미래기술주력사업 (Future and Emerging Technologies, FET) 플래그십프로그램의일환으로인간뇌프로젝트 (Human Brain Project, HBP) 를 2013 년부터 10 년간추진예정 - 인간뇌에대한기존지식을집대성해슈퍼컴퓨터기반형모델과시뮬레이션을통한인간뇌 재구성을위해유럽전역의 86 개연구기관이공동참여 - 이외에도유럽연합은 2007~2012 년사이매년약 3 억유로 (5,400 억원, HBP 제외 ) 를뇌과학에투자 영국은연구회 (Research council) 간공동프로젝트를통해다학제테마에대한연구를강화하고, 민간기금 (Welcome Trust) 을통한연구지원활성화 - Welcome Trust-MRC(Medical Research Council) 공동으로퇴행성신경질환연구진흥을위해 3 천만파운드 (600 억원 ) 지원계획발표 ('08.10) - MRC 는경제난으로인한 R&D 예산의감소에도불구하고, 퇴행성뇌질환과정신질환연구의 예산을 2,400 만유로증액 ('11 년 ) 하는등뇌과학을전략분야로지속육성 프랑스는뇌과학연구의집중분야중하나로알츠하이머질병규명과치료분야에많은예산을투자 - 뇌과학관련연구는주로 CNRS( 국립과학연구소 ) INSB(Institute of Biological Sciences) 와 INSERM( 국립생명과학연구소 ) 에서주도적으로지원 INSB 에서발표하는논문은프랑스전체생물학논문의절반상회 독일은우수한뇌과학인력및연구집단기반의창의적기초연구와세계수준의뇌과학대학원프로그램을추진 - 뇌과학관련연구는주로 MPI( 막스프랑크연구소 ) of Neurobiology 에서활발히진행하고있으며 연간 1,450 만유로의연구비사용 - Computational Neuroscience 분야집중육성을위해 Bernstain Award 를제정ㆍ지원 ('06 년 ) 하는한편, 지역별산 학 연뇌과학연구클러스터를조성하며공동연구활성화 PART 01 이슈분석 13

16 우리나라뇌연구정책및 R&D 현황 1998 년뇌연구촉진법제정을계기로본격적인국가차원의뇌연구시작 뇌연구촉진법은뇌연구활성화를위해마련된국내뇌연구최상위법안 - 뇌연구가 21 세기첨단산업기술분야와정보화 지능화 고령화사회의핵심과제로부상함에 따라첨단기술발전과국민복지향상을위해뇌연구의제도적장치를마련하고자제정 ( 제 1 조, 목적 ) 뇌연구촉진의기반을조성하여뇌연구를보다효율적으로육성, 발전시키고그 개발기술의산업화를촉진하여국민복지의향상및국민경제의건전한발전에이바지함을목적으로함 - 법령에따라 제1차뇌연구촉진기본계획 ('98~'07), 제2차뇌연구촉진기본계획 ('08~'17) 을수립및추진중 - 국제협력 ( 제10조 ), 공동연구 ( 제11조 ), 뇌연구투자확대 ( 제9조 ), 관련산업계지원 ( 제12조 ) 등에대한정부의의무를명문화하는한편, 한국뇌연구원설립의근거조항마련 ( 제17조 ) 과기부, 교육부, 복지부, 산업부, 정통부의 5 개부처는 제 1 차뇌연구촉진기본계획 에따라범정부적으로뇌연구를지원 년뇌신경생물사업단 ( 과기부 ), 뇌신경정보사업단 ( 과기부 ), 뇌의약사업단 ( 복지부 ) 를주축으로국내뇌연구사업이태동 년국가대형프로젝트인 21세기프론티어사업의하나로 뇌기능활용및뇌질환치료기술개발사업단 * 출범 * 총연구기간 10년 ('03~'13), 총사업비 1,350억원 ( 정부 1,100억원, 민간 250억원 ) 년부터보건복지부가임상연구인프라조성사업의일환으로지원하고있는임상연구는 2010년현재 11개질환별임상연구센터 * 를통해수행 * 뇌졸중임상연구센터 ('06년, 서울대병원 ), 우울증임상연구센터 ('05년, 가톨릭대병원 ), 노인성치매임상연구센터 ('07년, 중앙대병원 ) 등 우리나라뇌연구의성장 자료 : 뇌 (brain) 중심융합과학의세계적허브실현방안 ( 국가과학기술자문회의, 2015) 14 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

17 제 2 차뇌연구촉진기본계획 에서는뇌신경생물, 뇌인지, 뇌신경계질환, 뇌공학의 4 대기술분야와상호연계적융합연구를통해뇌연구분야세계 7 위기술강국에진입하는것이목표 - 선도적핵심역량강화 와 연구성과활용촉진 을중심으로추진하여, 제 3 차기본계획 ('18~) 시기에핵심원천기술확보와실용화실현 뇌연구촉진법에의거하여한국뇌연구원을설립 ('11 년 ) 하고, IBS 의 3 개사업단을선정 ('12~'13 년 )* 하는등대형뇌연구집단을형성하며지속적육성정책추진 * 인지및사회성연구단 ( 신희섭단장 ), 시냅스뇌질환연구단 ( 김은준단장 ), 뇌과학이미징연구단 ( 김승기단장 ) 제 1,2 차뇌연구촉진기본계획에따라뇌연구분야투자규모의급속한성장세 1998~2014 년뇌연구분야정부 R&D 투자액은총 8,778 억원으로, 2008~2014 년뇌분야 R&D 투자는연평균 13.5% 성장하여같은기간 BT 분야전체연평균증가율 (10.6%) 을상회 - 그러나투입비중은 BT 전체투자의약 3% 를차지하는수준 2) 으로미국등선진국에못미치는 상황 2014 년기준으로미래부가총투자의 73.0%( 출연 ( 연 ) 45.4%) 를차지하여가장높으며, 복지부 (15.5%), 교육부 (7.8%), 산업부 (3.7%) 순으로투자 - 미래부는뇌과학 4 대분야융합기술실용화, 생애단계별 8 대건강문제해결등실질적문제 해결을통해국가뇌연구활성화기반조성 - 복지부는뇌질환진단 치료기술개발, 신보건의료기술창출, 뇌질환원인규명을위한중개 연구지원등을통해뇌신경계질환및정신질환분야의연구역량강화추진 - 산업부는건강관련뇌공학연구성과를바탕으로실용화모델발굴을통한실용화촉진 분야별로는 2014 년기준, 뇌신경계질환분야가 44.1% 로가장높게나타났고, 뇌인지 (27.4%), 뇌신경생물 (17.4%), 뇌공학 (11.1%) 순으로투자 - 뇌인지분야와뇌신경계질환분야는전년대비각각 45.6%(92.2 억원 ), 11.1%(47.4 억원 ) 증가 부처별뇌연구투자현황 ('09~'14 년, NTIS) ( 단위 : 백만원 ) 미래부 * 복지부 교육부 산업부 합계 ,192(77.6%) 15,517(21.4%) 743(1.0%) 72, ,452(80.4%) 13,571(16.7%) 2,225(2.7%) 81, ,713(80.0%) 13,130(16.4%) 2,155(2.7%) 79, ,003(79.1%) 16,514(18.1%) 2,000(2.2%) 91, ,773(73.2%) 12,384(14.0%) 9,383(10.6%) 1,900(2.1%) 88, ,372(73.0%) 16,636(15.5%) 8,322(7.8%) 3,974(3.7%) 107,304 * 2012년도까지미래부 + 교육부 ( 교육과학기술부 ) 는미래부로반영 2) 제 2 차뇌연구촉진 2 단계기본계획 (2013) PART 01 이슈분석 15

18 분야별투자추이 (`09~`14 년 ), NTIS ( 단위 : 백만원 ) 구분 총합계 뇌인지 12,224 (17.2%) 15,711 (21.4%) 13,292 (19.1%) 17,924 (20.4%) 20,193 (23.1%) 29,412 (27.4%) 108,756 (21.9%) 뇌신경생물 17,906 (25.3%) 20,088 (27.3%) 18,231 (26.3%) 24,236 (27.6%) 16,223 (18.6%) 18,634 (17.4%) 115,318 (23.2%) 뇌신경계질환 31, %) 27,170 (36.9%) 27,269 (39.3%) 39,106 (44.6%) 42,606 (48.8%) 47,342 (44.1%) 215,238 (43.4%) 뇌공학 9,029 (12.7%) 10,580 (14.4%) (15.3%) 6,497 (7.4%) 8,368 (9.6%) 11,916 (11.1%) 57,034 (11.5%) 합계 70,904 73,549 69,436 87,763 87, , ,346 뇌연구분야연구역량은증가추세이나전체적역량은선진국대비미흡한수준 2014 년우리나라는 2,410 편의 SCI(E) 논문을발표, 세계에서발표한총 96,466 편의논문중 2.5% 의점유율로 12 위차지 - 논문수는 ('98 년 ) 23 위에서 ('06 년 ) 13 위, 그리고 ('11 년 ) 11 위로증가했으며, 논문증가율은 중국에이은세계 2 위 년기준연구비 10 억당 SCI 논문수는 5.9 건편으로 BT 전체 (4.0 편 ) 보다높은수준 뇌과학연구와관련된미국특허는 313 건을보유하며, 세계 6 위를차지하고있으나점유율은 1.92% 에그친실정 ('12 년 ) 미국이뇌관련특허의 50%, 일본이 23% 를점유 ~2012 년동안뇌연구분야국내특허등록건수는 169 건, 해외특허등록건수는 29 건이며, 2012 년기준연구비 10 억원당국내등록특허건수 0.6 건으로 BT 전체 (0.9 건 ) 보다낮은수준 뇌연구분야별연구인력현황은뇌신경계질환분야연구자가전체의 68%('12 년 ) 를차지하고있으며 4 년동안급격히증가 뇌연구분야별인력추이 ('08~'12년) 구분 뇌인지 뇌신경생물 뇌신경계질환 뇌공학 기타 합계 , , 년대후반부터, 뇌분야관련학부및대학원, 협동과정등의학과가설치 * 되면서장기적 이고체계적인인력육성추진중 * KAIST 바이오및뇌공학과 ('07 년 ), DGIST 뇌과학전공 ('08 년, 대학원 ), 이화여대뇌인지과학과 ('09 년 ), 서울대뇌인지과학과 ('09 년, 대학원 ), KU-KIST 스쿨 ('12 년, 융합대학원 ) 등 과학기술기본계획의국가전략기술에따른기술수준평가 ('14 년 ) 에따르면뇌신경계기능분석기술에서우리나라는미국보다 5.7 년뒤쳐지나중국보다 0.2 년앞선것으로조사 - 기초연구수준은미국의 72.1%(('13 년 ) 70.5%), 응용개발연구은미국의 71.8%(('13 년 ) 67.9%) 로전년 대비격차는좁혀졌으며, 종합하여미국의 72.0%('13 년 69.2%) 수준으로 추격 기술로분류 16 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

19 뇌중심융합연구의세계적허브실현, KIST 뇌과학연구소 국내뇌과학분야가없던 2000 년대초미지영역인뇌연구에착수 KIST 는 2002 년뇌분야세계적권위자신희섭박사를유치하고, 2005 년뇌연구수행을위해신경과학연구센터 * 설립 * KIST 제 1 호탁월성센터 (COE) 로지정하여연구비, 인력, 연구장비, 시설비등을집중지원 년교과부세계수준의연구센터 (WCI) 인기능커넥토믹스연구센터를설치하고, 광유전학의 세계적석학인조지어거스틴교수를비롯한 6 명의글로벌리더급연구진을집단으로유치 뇌의원리규명부터, 진단, 치료에이르는종합적뇌연구수행 2011 년국내최초임무중심형연구조직인전문연구소 뇌과학연구소 를출범하여뇌연구의융복합연구를본격추진 - BT, NT, IT, CT 의분야별, 과학 - 공학영역별초경계적뇌연구의융합협력 R&D 추진 - 상시우수인재유치체계를통해융복합뇌연구수행에걸맞은다양한분야연구자들로구성 시너지창출 구성비 (%) : 화학 (22.5)/ 신경과학 (16.9)/ 생물공학 (14.1)/ 기계 (9.9)/ 물리 (7.1)/ 의학 (7.1)/ 약학 (5.6)/ 전자 (5.6) 등 글로벌수준의연구수행을위한첨단시설및장비구축지원 - 첨단무균환경을갖춘통합실험동물실 KiSAF(SPF 급 *, 112 평 ) 을조성하고, 특수유전형질쥐전용 사육장비를도입하여최고수준의 BT 인프라구축 * Specific Pathogen Free( 무특이병원체 ) : 특정병원체가없는환경 타기관과의연구영역차별화를통한독창적 선도적뇌연구수행 신경과학분야의세계적권위자데니스최 ( 美 Stony Brook 대신경학과장 ) 를소장으로임명하고타연구기관과연구분야및연구대상을달리하며독자적정체성구축 - 주요연구분야는신경세포 / 교세포상호작용이해를통한뇌지도작성, 신경후성유전학, 신경 프로브 / 바이오칩연구등독창적이고도전적인차별화된연구수행 - 연구대상으로유전자변형 Live Mouse 를이용한뇌연구를수행하며, 현재 130 여종의유전자 변형생쥐모델개발 보유 - 또한 KIT( 안전성평가연구원 ) 영장류시험본부와공동연구를통해영장류질환모델제작하고, 美보스턴의대와공동연구를통해 Human Brain 연구도진행할계획 이러한노력을통해, 뇌과학연구소는 '11~'14 년동안 NSC 및자매지 18 편, SCI 논문 222 편을게재하는한편, 석 박사 81 명 ( 내국인 65 명, 외국인 16 명 ) 과포닥 5 명배출 - 이외에도대한민국과학기술창의상대통령상수상 ('13), 과총의과학기술 10 대뉴스 ('12) 로선정 대표적논문성과 세계최초로아교세포의새로운분비기전규명, Science('10.9, IF 35.7) 공포기억제거메커니즘세계첫규명, Nature Neuroscience('12.2, IF 15.5) 포유류신경망입체영상 (3D) 지도화, Nature Methods('12.5, IF 19.3) 세계최초로비신경세포의신경전달물질분비규명, Cell('12.9, IF 32.4) 세계최초로치매의기억장애원인규명, Nature Medicine('14.06, IF 28.1) PART 01 이슈분석 17

20 국가적차원에서미래유망분야 뇌연구 에대한전략과집중필요 후발주자인우리나라의국가경쟁력제고를위한장기적ㆍ전략적투자추진 뇌연구와 IT 공학간융합연구확대를위한통합형 R&D 프로그램추진강화 - 뇌연구성과및시너지극대화를위해부처연계형 R&D 사업발굴및협력체계활성화 - 뇌연구관련데이터의효율적관리, 공유및지원인프라구축을위한투자전략수립 산ㆍ학ㆍ연및병원과의연계확대를통한기초연구성과의실용화와산업계로의확산 - 뇌질환치료를위한중계연구및신약개발을위한글로벌제약사와의연계강화 - 연구기관 병원과기업이연계한진단장비와신기술개발에주력하여뇌후방산업확대 글로벌협력을강화를위한대형국제공동연구를추진하고해외연구집단과의협력체계마련 - 국제연구컨소시엄참여확대및국제교류강화를통해뇌연구전문인력양성필요 총체적역량결집을위한융합뇌연구네트워크구축 : [ 사례 ] 뇌백과융합클러스터 국내뇌연구자들이뭉쳐, 기존뇌지도연구의한계를극복하고통합적다차원적뇌의이해를위한뇌백과작성추진 ( 국가과학기술연구회융합클러스터지원사업, 단장 : KIST 김동진박사 ) - 백과사전처럼뇌에관한모든것을정리하고국가통합적차원에서뇌연구발전을위한기틀을 마련하는프로젝트로, - 뇌작동의원리규명과뇌회로작성그리고이를통한뇌질환의근원적치료에이르는방대한 범위를집대성할계획 - KIST, ETRI, 생명 ( 연 ), 원자력 ( 연 ), 한국뇌연구원, 서울대, KAIST 등 10 개기관연구주체들이 5 개 주제로, 단순한협력을넘어다기관 다학제적융합협력추진 - 이를기반으로, 인공지능, 손상뇌부위의뇌기능회복, 뇌질환가설모델, 뇌기계상호작용등이 가능하여뇌질환치료연구의수준이제고될것으로기대 뇌백과융합클러스터분과구성 멀티스케일커넥튬분과기능네트워크분과시냅튬분과바이오마커분과뉴로인포매틱스분과 김주희 ( 미래전략팀, kjhee@kist.re.kr) 홍주영 ( 미래전략팀, 학연연수생, t15803@kist.re.kr) 18 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

21 PART 02 과학기술동향 I. 주요과학기술정책 : 우리나라와주요국의특허성과현황 3) 국 내외특허출원건수및등록건수는지속적으로성장 개요 정부 R&D 성과평가방향이양적성과에서질적성과중심으로전환됨에따라, 질적수준제고를위한특허성과관리강화필요 국가연구개발성과평가개선종합대책 ( 국과심, '13.10.) : 1 질적성과중심의평가, 2 성과 목표및고유임무달성도중심의맞춤형평가, 3 전주기적연구개발을지원하는평가로전환 년대이후정부 R&D 의특허출원건수등양적성과는꾸준히증가 - 질적성과중심의정부 R&D 사업평가제도정착을위해, 정부 R&D 특허성과에대한체계적인 조사 분석및활용필요 이를위해, 특허청 *, OECD, 세계지식재산권기구 (WIPO), 미국특허청 (USPTO), 유럽특허청 (EPO) 이발표하는특허관련자료들을바탕으로우리나라및해외특허성과현황의비교 분석실시 * 우리나라특허청에서는지식재산권 ( 특허, 실용신안, 디자인, 상표 ) 에관한제반접수및처리상황을집계하여매년 지식재산통계연보 발표 우리나라국내특허의경우최근 11 년간 ('04~'14 년 ) 출원건수는연평균 4.1%, 등록건수는 10.2% 성장 - 국내특허출원및등록건수중내국인이차지하는비중은출원 (78.0%, '14 년 ) 이등록 (75.0%, '14 년 ) 보다약간높은수준 삼극특허 * 건수는 3,145 건으로세계 4 위수준 ('13 년 OECD 집계기준 ) * 삼극특허 (Triadic Patent Families) : 국내출원외에시장영향력이큰미국 (USPTO), 유럽 (EPO), 일본 (JPO) 까지출원한비율 - 인구백만명당삼극특허건수는 63 건으로, 주요국은물론세계상위권 (21 개국중 6 위 ) 수준 우리나라의 PCT* 특허건수는 11,438 건으로전년대비 1.6% 증가하였으며, '03 년도이후연평균 12.9% 증가 * PCT(Patent Cooperation Treaty) : 동일한발명에대한중복출원및중복심사로야기되는문제점을국제적차원에서해결하기위하여 1978 년만들어진국제조약 년 ICT 분야 PCT 출원건수는전년대비 0.2% 증가한반면, 생명공학기술분야 PCT 출원 건수는전년대비 3.1% 감소 우리나라의미국및유럽특허건수도지속적으로증가하고있으며, 주요국중중국에이어가장높은증가율보유 - 최근 11 년간 ('04 '14 년 ) 미국특허등록은연평균 33.5%, 유럽특허등록은 16.3% 로성장 3) 2015 년도 KISTEP 통계브리프제 12 호내용을요약 정리한내용임 PART 02 과학기술동향 19

22 특허성과 : 국내특허 특허수현황 2014 년국내특허출원건수는전년대비 5,703 건 (2.8%) 증가한 210,292 건, 특허등록건수는 2,456 건 (1.9%) 증가한 129,292 건 - 최근 11 년간 ('04 '14 년 ) 국내특허출원및등록건수의연평균성장률은각각 4.1%, 10.2% 우리나라국내특허출원및특허등록건수추이 ('04~'14 년 ) 2013 년기준으로, 우리나라자국내특허출원 (204,589 건 ) 및특허등록건수 (127,330 건 ) 는미국, 일본, 중국보다는적지만독일, 프랑스, 영국보다는많은수준 - 주요국들의자국내특허출원건수는중국 (825,136 건 ), 미국 (571,612 건 ), 일본 (328,436 건 ) 순이며, 독일 (63,167 건 ), 영국 (22,938 건 ) 과프랑스 (16,886 건 ) 은상대적으로약세 - 등록건수는미국이 277,835 건으로가장많았으며, 이어일본 (277,079 건 ), 중국 (207,688 건 ) 순 중국은지난 11 년간 ('03 년 '13 년 ) 주요국대비높은연평균성장률을보이며특허출원및등록수가증가 - 우리나라는중국에이어비교적높은연평균성장률로특허출원 (5.6%) 과등록 (11.2%) 건수증가 - 우리나라의특허출원건수는 2004 년이후중국에뒤쳐지며 4 위유지, 특허등록건수또한 지난 11 년간주로 4 위유지 20 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

23 내 외국인별특허수현황 내국인의특허출원건수와비중은 2008 년이후대체로증가하는추세이며, 특허등록건수는 2009 년이후증가하는추세 년내국인특허출원건수는전년대비 4,095 건증가한 164,073 건이며비중은 78.0% 로 전년대비 0.2%p 감소 - 동년내국인특허등록건수는 97,294 건 ('13 년 95,667 건 ) 이며비중은 75.0%('13 년 75.1%) 성별특허수현황 여성의국내특허출원및특허등록건수와비중은대체로증가하는추세 년여성의특허출원은전년대비 0.7% 증가 (36건증가, 5,447건 5,483건 ), 이는남성의전년대비증가율 (2.1%) 보다낮은수준 (660건증가, 31,899건 32,559건 ) - 또한동년전체특허출원중여성의비중은 14.4% 로전년대비 0.2%p 감소 년여성의특허등록건수는전년대비 3.8%(87건 ) 감소한 2,199건으로남성보다 ( 4.9%) 감소폭이작았으며, 비중은 13.0% 로전년대비 0.1%p 상승 지역별특허수현황 2000년대중반이후수도권과대전의특허출원및등록비중은감소하는추세 - 수도권 ( 서울, 경기, 인천 ) 과대전특허출원비중은전년대비 0.8%p 하락한 71.3%(116,993건 ) - 수도권과대전의특허등록비중은전년대비 0.9%p 하락한 70.4%(68,491건 ) 특허성과 : 해외특허 삼극특허 2013 년삼극특허건수 (3,154 건 ) 는일본 (15,970 건 ), 미국 (14,606 건 ), 독일 (5,465 건 ) 에이어 4 위 - 우리나라삼극특허건수의연평균증가율 ('03 '13 년 ) 은 3.7% 로 2 위 (1 위 : 중국 (17.5%)) 주요국삼극특허건수추이 ('03~'13 년 ) PART 02 과학기술동향 21

24 같은해인구백만명당삼극특허건수는 63 건, 연구원 (FTE)* 만명당삼극특허건수는 98 건 * FTE(Full-time equivalent, 상근상당인력 ) : 연구개발업무에전념하는정도에따라실질연구참여비율을반영하여산정한인력 - 인구백만명당삼극특허건수는스위스가 149 건으로가장많았으며, 다음은일본, 스웨덴, 독일순 주요국의인구백만명당삼극특허건수 ('13 년 ) : 일본 (125 건 )> 독일 (67 건 )> 한국 (63 건 )> 미국 (46 건 )> 프랑스 (38 건 )> 영국 (28 건 )> 중국 (1 건 ) - 연구원 (FTE) 만명당삼극특허건수또한스위스 ('12 년 ) 가 321 건으로가장많았고, 일본, 독일, 오스트리아, 네덜란드순 주요국의연구원만명당삼극특허건수 ('13 년 ) : 일본 (242 건 )> 독일 (152 건 )> 미국 ('12 년, 109 건 )> 한국 (98 건 )> 프랑스 (94 건 )> 영국 (68 건 )> 중국 (12 건 ) PCT(Patent Cooperation Treaty) 2013년도우리나라의 PCT 출원건수는 11,438건으로전년대비 180건 (1.6%) 증가 - PCT 출원건수는 2003년이후연평균 12.9% 증가 같은해 ICT 분야 PCT 출원건수는전년대비 13건 (0.2%) 증가한 5,332건 - 주요국중미국의 ICT 분야 PCT 출원건수가 23,948건으로가장많고, 이어일본 16,648건, 중국 12,067건순 2013년생명공학기술분야 PCT 출원건수는전년대비 26건 (5.3%) 증가한 512건 - 주요국중미국의생명공학기술분야 PCT 출원건수가 4,729건으로가장많고, 다음으로일본 1,141건, 독일 564건순 미국및유럽특허 2014년미국특허등록건수는 16,469건으로최근 11년간 ('04 '14년) 연평균 14.0% 성장 - 미국특허등록건수는미국을제외하면 2004년이후줄곧일본, 독일, 한국이상위권을유지하고있으며, 올해는일본 53,849건, 독일 16,550건, 한국 16,469건 - 중국의미국특허등록건수는최근 11년간 ('04 '14년) 연평균 33.5% 로높은상승세 지난해유럽특허등록건수는 1,891건으로최근 11년간연평균 16.3% 성장 - 유럽특허등록건수는 년 * 을제외하면 2004년이후줄곧미국, 독일, 일본순 * 유럽특허등록건수 ('08 '11년) : 독일>미국>일본 - 중국은유럽특허등록건수에서도최근 11년간 34.9% 의높은연평균성장률보유 고현아 ( 미래전략팀, 인턴연구원, i15007@kist.re.kr) 김주희 ( 미래전략팀, kjhee@kist.re.kr) 22 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

25 PART 02 과학기술동향 Ⅱ. 월간과학기술현안 미래부, 미래이슈형과학기술 IT 기반대응전략본격화 미래사회 국민삶의질제고 와 저성장극복 전략수립 미래부는지난 7 월발표한미래이슈분석보고서의이슈들중 삶의질을중시하는라이프스타일, 저성장과성장전략전환 을선정하여구체적인대응전략을연말까지마련할계획 - 미래이슈들중가장높은연관관계를보이는 삶의질을중시하는라이프스타일 이슈는미래 세대삶의불안정성, 전통적가족개념변화, 저출산 초고령화사회등다양한이슈와연계 - 저성장과성장전략전환 이슈는최근저성장추세를보이고있는우리나라경제에큰관심을 모으고있으며, 미래이슈중저출산 초고령화사회, 고용불안등과높은연관관계보유 삶의질을중시하는라이프스타일 이슈에서는경제성장제일주의에서벗어나, 여가, 웰빙등삶의질을추구하는개인의라이프스타일변화에대응하는전략을마련 - ( 방법 ) 삶의질을중시하는미래사회의변화예측을통해가정, 직장, 공동체등의영역에서사회적 요구를도출 - ( 전략 ) 사회적요구사항을충족시킬수있는정책방향과이를지원하기위한과학기술과 ICT 기반의대응방안을마련 - ( 추진방식 ) 전문가그룹을구성하여미래이슈별로미래전략을수립하고, 수립된미래전략은 R&D 사업및정책의기본방향으로활용 저성장과성장전략전환 이슈에대해서는저성장현상에대응하여 10 년후부상할신산업을발굴하고선점하기위한전략제시 - ( 방법 ) 미래사회수요에대한빅데이터분석, 미래유망기술예측등사회 기술에대한심층적 분석을통해신산업발굴 - ( 전략 ) 고성장시대의양적투입중심의확장형 추격형성장전략에서, 저성장시대에는질적 산출중심의선도형성장전략으로전환 - ( 추진방식 ) 유망신산업의경쟁력을확보하여시장을선점하기위한연구개발, 산업지원등 정부와민간의대응전략에따른제도적 구조적시스템혁신도함께고려 전문가그룹을구성하여미래이슈별미래전략을수립하고, 수립된미래전략은 R&D 사업및정책의기본방향으로활용 - 미래전략이 R&D 투자와산업화까지이어질수있도록수립과정에서부터미래유망기술발굴 체제 * 와연계추진하여 R&D 프로그램기획등에적용할계획 * 미래유망기술발굴체제 : 미래신시장 신산업을창출할수있는유망기술을상시적으로발굴하고검토하여 R&D 프로그램으로기획하여준비하는체제 - 미래준비위에서선발된 2 개미래이슈별 PM 을중심으로소위원회등을구성 운영하여미래 전략을수립하고내년 3 월경실행계획을발표할예정 PART 02 과학기술동향 23

26 국가과학기술연구회, 2015 실용화형융합연구단 선정 3D 프린팅, 스마트팜, 줄기세포 분야지원으로 3 년내상용화추진 미래부와연구회는 2015 년실용화형융합연구단 선정결과를발표 융합연구단 : 연구자들을한공간에 (On-Site) 모아과제를수행하고종료후에는소속기관으로 복귀하는일몰형연구조직으로, 실용화형융합연구단과미래선도형융합연구단으로구분 - 실용화형융합연구단선정에필요한산업계수요도출을위해지난 3 월한국산업기술진흥협 회와코스닥협회회원기업등을대상으로기술수요조사를실시 - 출연 ( 연 ) 을중심으로 3 년내상용화가능성높은융합기술의제안 신청을통해추려진총 8 개 후보과제중 3 단계평가를거쳐최종 3 개선정 산업실용화를위한고성능 3D 프린팅시스템및소재개발 융합연구단은금속소재기반의 3D 프린팅기술을기존제조업과의료분야에접목하기위한사업으로 기계 ( 연 ), 생기 ( 연 ), ETRI, 재료 ( 연 ) 의 4 개출연 ( 연 ) 과대림화학, 에이치케이, 알피에스, 유로비 젼레이져등 10 개기업참여 - 주관을맡은기계 ( 연 ) 은이미금속 3D 프린팅분야의기반기술을확보하고있으며, 이를활용 해이전보다 5 배빠른속도와정밀도를가진산업용 3D 프린팅시스템을개발할계획 - 중소 제조업체등에서활용할수있는장비를상용화해 3D 프린팅분야에서창업과일자리 창출을견인하겠다는청사진제시 스마트팜상용화통합솔루션기술개발 융합연구단은다양한환경에적용가능한제어시스템을개발, 상용화를통해농가의생산성과농작물의품질을제고하는것이목적 KIST, ETRI, 에기 ( 연 ), 생기 ( 연 ), 식품 ( 연 ) 등의 5 개출연 ( 연 ) 과 KT, SK 텔레콤, 신한에이텍, 풍림 무약, 동림푸드등 11 개기업참여 - 주관을맡은 KIST 는스마트팜에최적화된복합센서및수확량을예측하고자유자재로환경을 제어할수있는플랫폼개발을책임지고 3 년내상용화를이룰계획 - 스마트팜통합솔루션을상용화해현재세계 1 위인네덜란드프리바사의시스템을절반가격 으로대체하고, 17 만국내시설원예농가에보급할예정 줄기세포유래맞춤형융복합 NK 세포 * 치료제개발 융합연구단에서는줄기세포로치료제를개발해난치병치료와국내신약산업의활로를넓힐계획 * NK 세포 : 자연살상세포로도불리는항암세포의일종으로, 바이러스감염세포나종양세포를공격해면역력을높이는것으로알려져있음 생명 ( 연 ), 기계 ( 연 ), 화학 ( 연 ), 서울아산병원, 다이노나, 툴젠, 서린바이오사이언스등 3 개출연 ( 연 ) 과대학병원및 3 개제약사가참여 - 주관기관인생명 ( 연 ) 은서린바이오사이언스, 툴젠등의제약사와협력해줄기세포분화및유전자 도입 교정등생산공정부문을담당 - 상용화에성공하면백혈병, 폐암등의난치성질환치료를획기적으로개선, 기존치료법대비 생존률이 3~4 배증가할것으로기대 - 본인세포를활용한치료이기때문에항암치료의부작용인탈모, 구역질등의거부반응도감소 24 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

27 미래부, 한국재발견프로젝트 추진 과학기술을통해대한민국브랜드가치의제고 미래부는광복 70 년을맞이하여과학기술을통해한국고유자산의가치를더욱높일수있도록조명하는 과학기술을통한한국재발견프로젝트 추진 - 우리나라의천연자원, 문화유산은그자체로도높은가치를지니고있지만과학기술을통해 잠재력을재발견하고가치를고도화함으로써새로운산업이창출가능 - 그간과학기술이광복이후경제발전의견인차역할을해온것의연장선상에서과학기술이 창조경제실현과 대한민국 의브랜드가치를높이는데중추적인역할을할것으로기대 한국재발견프로젝트 의우선추진사업은우리나라의전통공예, 전통복식, 전통건축, 천연물, 좋은물 을대상으로하는 R&D 사업 ( 예시 ) 전통유기그릇은뛰어난보온 보냉, 향균효과가있으나쉽게변색되고녹이슬어관리의 어려움이있으나, 녹이슬지않는유기용신합금을개발 우선추진세부사업별주요내용 ( 안 ) 구분연구추진방향 ( 안 ) 1. 전통공예연구 전통문화의우수성과산업적잠재력에현대과학기술을접목하여전통문화의가치 2. 전통복식연구 3. 전통건축연구 재발견및산업화 대중화촉진 전통문화자원과첨단과학기술의융합 ( 소재 공정혁신 ) 을통해, 1 기존전통문화산업 고도화 *, 2 전통문화기반고부가가치신제품 산업창출 ** * 예 ) 녹슬지않는유기그릇, 잘깨어지지않고가벼운도자기개발등 ** 예 ) 천연염료의디지털프린팅으로다양한문양 색상을갖는천연의류생산 4. 천연물연구 천연물소재에대해첨단기술 (BT, NT 등 ) 을접목하여천연물소재에대한과학화, 표준화추진 천연물소재활용플랫폼구축 1 글로벌수준으로천연물소재가치제고, 2 천연물소재지식정보체계구축및활용, 3 연구및산업간의지식교류및상호소통, 4 천연물소재활용신개념제품개발로글로벌신시장진출추진 5. 좋은물연구 좋은물발굴 *, 좋은물처리 **, 좋은물활용 *** 에대한기술개발, 제도및인프라구축, 산업화및문화조성전략마련 * 예 ) 수자원발굴 보전기술개발, 수원지별스토리텔링기법활용관광상품개발등 ** 예 ) 좋은물특성에대한기초연구 ( 기준마련등 ), 오염물질에대한선택적수처리기술개발등 *** 예 ) 좋은물활용식품, 주류제조기술등타산업활용방안, 디자인개선및브랜드화전략등 우리나라 좋은물 의특성과우수성에대한과학적근거를확보하고, 물산업육성에기여 PART 02 과학기술동향 25

28 미래부, 유망기술中의유망기술 발굴로 R&D 투자준비 미래유망기술상시발굴및준비체제 ( 안 ) 마련 미래부는미래신시장 신산업을창출할수있는유망기술을상시발굴하고 R&D 프로그램으로준비하는체제 ( 안 ) 을마련하여현장의견을수렴할예정 년미래부업무보고후속조치로 *, 미래유망기술정보를분석하여투자가시급한영역을 발굴하고, R&D 프로그램으로준비하는체제가필요하다는판단 * 2015 년미래부업무계획중 R&D 혁신현장착근 - 과학기술기반미래준비강화 미래유망기술상시발굴및준비체제 ( 안 ) 은종합적유망기술수집과풀 (pool) 구축 (1 단계 ), R&D 프로그램후보군도출과사전검토 (2 단계 ), R&D 프로그램사전기획 (3 단계 ) 등 3 단계로구성 - 1 단계 (Pick-up system) : 국내외유수기관및전문가들이발굴한유망기술을종합적으로수집 하여표준화하고, 기술동향과사회경제적이슈등을고려하여미래유망기술풀 (pool) 구축 - 2 단계 (Pre-review system) : 기술의유사성등을바탕으로 R&D 프로그램후보군을도출하고 선진국의 R&D 투자현황및국가아젠다, 기술성, 시장성등을검토하여전략적우선순위도출 - 3 단계 (Stand-by system) : 선별된각프로그램별핵심연구그룹과전문가들이사전기획을실시 함으로써후속상세기획과실제 R&D 투자로이어질수있는연결고리확보 미래유망기술상시발굴및준비체제 의가능성과타당성을시험하기위해기확보된글로벌유망기술정보를활용하여미래유망기술을시범발굴 - KISTI 의미래기술지식베이스 * 에수집된 590 여개의미래유망기술정보를기반으로, 국가아젠다 및 11 개신규국가 R&D 프로그램후보군을도출 * 국내외 60 여개유수연구소 대학 기업등이예측한미래유망기술데이터베이스 시범도출한 11 개 R&D 프로그램후보군의주요내용 기술명기술정의관련이미지 진단 치료용 초미세기계 ( 나노머신 ) 생체내 외부의자극을에너지원으로사용하고, 생체내 정밀한반응메커니즘을모방한구동기관을가지며, 질병의 진단및치료가가능한나노구조체 인간뇌신경모방 반도체소자 인간의뇌신경회로망의작동원리를모방하여기존실리콘 반도체보다지능적인차세대컴퓨터소자 변형 신축성 ( 소프트 ) 로봇 부드럽고변형이쉬운신소재와신축성있는구동기 센서등을기반으로하는로봇으로서, 예측이어려운환경에대한유연한대응, 복잡한생물형상의구현, 높은작업안전성이가능 26 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

29 기술명기술정의관련이미지 자연 ( 인간, 동 식물 ) 모사감각센서 인간과동 식물의감각기관을모사한고감도 / 초소형 / 저전력감지소자를의미. 산업, 군사, 환경등다양한분야에 활용가능 생각대로움직이는 기계제어기술 ( 뇌 기계인터페이스 ) 인간의뇌를기계와연결하여뇌신경신호를실시간해석 하여활용하거나외부정보를입력하고변조시켜인간능력을 증진시키는기술 기능성분자전자소자 분자크기의다양한기능성유기분자를전자소자를이용해 신호처리, 정보처리및정보저장을수행할수있는나노 미터크기로제작된전자소자 양자컴퓨팅 양자고유의특성인중첩, 얽힘, 결맞음등양자역학적현 상을이용한고성능컴퓨팅기술 슈퍼박테리아 대응기술 항생제의내성균출현에대응하기위해항생제의유전자 합성경로를밝히고, 다른항생제의유전자를조합해내성을 공격하는새로운물질을만들어내성을극복하는기술 친환경 탄소제로엔진 탄소배출을최소화하거나배출을전혀하지않는고효율 친환경엔진으로선박, 대형자동차, 항공기에적용가능한 동력장치 인공광합성기반 청정에너지 생산기술 자연광합성현상을모방하여나노구조의생체광촉매를 활용해물을분해하고, 이를통해얻어진수소를이산화탄 소와반응시켜청정에너지를대량생산할수있는기술 도시 / 해양 / 사막 녹색화기술 기후변화, 인구증가, 산업화등으로인한도시 해양 사막의 생태계파괴를억제하고궁극적해결을위해필요한친환경 녹색화기술 고현아 ( 미래전략팀, 인턴연구원, i15007@kist.re.kr) 김주희 ( 미래전략팀, kjhee@kist.re.kr ) PART 02 과학기술동향 27

30 PART 03 TePRI 라운지 I. TePRISM : 독성없는유전자암치료, sirna 전달체개발 TePRISM 은 TePRI + PRISM 의준말로 KIST 의주요연구 경영성과에대하여소개하는코너입니다. 유전자를활용한암치료에새로운패러다임제시 약물전달과동시에암세포를청소할수있는신개념 RNA 제작 KIST 의공학연구소테라그노시스연구단 ( 안형준박사팀 ) 은 RNA 중합효소로합성된 RNA 폴리머를기반으로하는새로운 sirna* 전달체를제조하고이를암유전자치료에활용하는기술을개발 - RNAi(interference)** 현상을이용한유전자조절기술은생체대사조절에필요한단백질생산감소 등에효과적이나, 생산표적세포로의 sirna 전달기술이부진해난치성질환에응용이곤란 * small interering RNA(siRNA) 는아래설명한 RNAi 에중요한역할을하는대표적 RNA 분자중하나 ** 세포스스로하는자정작용으로유전자의발현을억제시켜불필요한단백질을제거 - 또한, 기존 sirna 약물은세포수준에서유전자발현을억제해암세포증식을막는효과는크나, 독성물질의사용으로동물모델면역시스템의문제를일으키고암의선택적작용도불가 연구진은정맥주사를사용하여혈액내에서쉽게 sirna 를안정적으로전달하기위해물과섞이지않는소수성콜레스테롤분자를이용한 RNA 폴리머압축기술을개발 - 또한건강한조직은건드리지않고, 암조직으로만약물전달이가능한특정분자코팅법을고안 하여 RNA 전달체를제조 - 즉, DNA- 콜레스테롤및 DNA- 폴레이트 ( 엽산 ) 와의순차적인염기쌍을형성한물질을 sirna 표면에표시하여암조직으로만선택적축적이가능 제조된신개념 sirna 전달체는잠재적면역독성문제를지니는합성양이온을사용하지않아면역독성으로부터자유롭고혈액내에핵산분해효소들의공격으로부터안정 - 뿐만아니라, 그자체가암선택적항암약물전달체이자동시에항암약물이작동하는전단계물질로서항암치료효과를갖는이중적기능을보유 (Nature Communications 게재, '15.8.6) 환자맞춤형유전자치료제로의가능성확보 암의성장, 전이및약물내성과관련해유전자를활용한치료제개발의가능성제고 - 개발된기술은생체내약물을전신주입했을때발생하는기존문제점들을해결하여유전자치료제의효과가암세포에서집중적으로나타나기때문에매우효과적 - 암조직의전이및항암화학제내성등기존항암제치료의한계및부작용문제해결가능 개발된약물은화학적합성법이아닌 RNA 중합효소로합성되어기존약물보다매우저렴한비용으로생산이가능하므로, 향후제품화시의료비절감등경제적이익에크게기여할전망 - 암치료제분야는최근개인맞춤형치료가각광받으며표적치료제의연구비중이크게증가 - 세계암치료제시장은 2019년 57.2억달러로연평균 3.5% 이상의높은성장률을기록할것으로예상되며, 특히표적암치료제의시장규모가전체암치료제시장의 75% 를차지할것으로전망 정상배 ( 미래전략팀, UST 석사과정, G15503@kist.re.kr) 28 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

31 Ⅱ. 신규보고서 : 독일의연구개발시스템현황분석과시사점 4) 정부 R&D 혁신방안 을성공시키기위한벤치마킹사례, 독일 혁신선도국독일의혁신성과및역량 박근혜정부는선도형경제로의전환을위해연구개발시스템개혁정책을발표 - 지난 5 월, 정부는 정부 R&D 혁신방안 을수립하여빠른추격자형연구개발체제로부터퍼스트 무버형연구개발체제로의개편을예고 - 개편방안중에 6 개출연 ( 연 )* 을 한국형프라운호퍼연구소 로의추진이포함 * ETRI, 생기원, 전기 ( 연 ), 화학 ( 연 ), 기계 ( 연 ), 재료 ( 연 ) 새로운지식에기반한혁신적기업활동이활발한국가인독일은유럽내에서혁신선도국 (Innovation Leaders) 의지위를꾸준히유지 - 유럽연합집행위원회 (EC, European Commission) 가매년발표하는 EU 회원국가중혁신순위 (Innovation Union Scoreboard) Top 5 수준을지속유지 (EC, 2015) 전통적과학기술강국영국과프랑스는혁신선도국다음인혁신추격국으로분류 (EC, 2015) - 독일은연구집약적제품수출에서국제무역의 12% 를점유하고있으며, EU 국가중에서최상위 연구개발투자기업 10 곳중 5 곳도독일의기업 세계특허출원순위 3 위, 국제과학출판 4 위 (7.2%) 독일과한국의주요국가경제및혁신지표비교 비교지표항목독일 ( 세계순위 ) 한국 ( 세계순위 ) 국가규모 ( 네이버국가정보 ) 경제적성과 (ECOS, 2013 년기준 ) 과학기술인프라 (IMD, 2012 년기준 ) 혁신성과와역량 (WEF, 2012 년기준 ) 국토면적 357,022km 2 99,720km 2 인구 약 8천 1백만명 약 5천 1백만명 ( 규모 ) GDP (US 억달러 ) 36,348 (4위) 13,046 (14위) ( 부 ) 1인당 GNI (Atlas 방식 ) (US 달러 ) 42,270 25,920 과학인프라부문 5위 7위 기술인프라부문 10위 11위 혁신역량 5.60 (3위) 4.50 (22위) 연구기관의질 5.80 (6위) 4.90 (24위) 기업 R&D 투자수준 5.50 (4위) 4.60 (20위) 독일은경제와과학기술혁신측면에서우리나라보다월등 - 과학기술인프라면에서독일과의차이가근소하나, 혁신성과와경제력은독일이우수 - 이러한불일치는우리나라과학기술이인프라측면에서독일에비견될만큼발전했으나, 시스템 제도적측면에서는아직선진화를달성하지못한것으로해석가능 4) 독일의연구개발시스템현황분석과한국과의비교시사점 (KISTEP, ) 을요약 정리한내용임 PART 03 TePRI 라운지 29

32 독일의연구개발 첨단기술전략 (High-Tech Strategy for Germany) 개요 2006 년시작된첨단기술전략은 2010 년 첨단기술전략 2020, 2014 년 새로운첨단기술전략 으로계승발전 - 독일연방교육연구부는첨단기술전략을통한연구개발시스템개혁을성공적으로평가하며, 독일연구개발의탁월성과성과지향을추구하는시스템차원의전략을꾸준하게유지 (BMBF, 2009 ; The Federal Government, 2014) - 첨단기술의의제를수요또는미래관점에서재정의하여시장선도, 범부처형정책추진을 통해시스템비효율과실패요소들을개혁, 첨단기술전략을독일모델로서체계화하고브랜 드로만들어확산 이라는세가지첨단기술전략의핵심목표설정 - 첨단기술전략을계승함으로써이해당사자들에게일관된정책추진의지를보여주며신뢰확보 최근 10 년독일의연구개발전략의변화개요 2006 년이전 2006~2009 년 2010~2013 년 2014~2017 년 R&D 정책 첨단기술전략 첨단기술전략 2020 새로운첨단기술전략 - 기술개발촉진을위한재정지원프로그램 - 신소재, 바이오등일부첨단기술중심 - 조정형정책체계 - 수요중심의기술분야선정 - 산학연계중점의공동기반산업 - 시스템관점 : 기술 /4 대수요 / 규제와제도개선 - 미래지향적프로젝트의강화 - 전유럽으로첨단기술전략확산 - 미래도전과제에대한우선성 - 혁신정책프레임워크의일관성과체계성 - 혁신시스템의역동성과참여강화 자료 : 홍성주외 (2013), The Federal Government(2014) 에서발췌정리 독일연구개발비총액이첨단기술전략실행기간동안해마다 5~10% 가까이상승하는가운데, 증액의상당부분을연구개발수행을위한신규사업에배분 - 첫번째첨단기술전략의수행기간인 2006 년부터 2009 년까지수요지향의첨단기술부문에 억유로, 공동기반사업에 26.6 억유로를추가로투자하기로결정 - 독일정부와기업모두신규연구개발투자를확대하여, GDP 대비연구개발투자비율이 2005 년 2.5% 에서 2009 년 2.8%, 2011 년약 2.9% 에달하면서지속적상승 독일연구혁신거버넌스현황 연구개발의핵심주체는공공연구 ( 대학, 정부연구소, 프라운호퍼등 4 대연구협회 ) 부문과민간연구 ( 기업, 기타 ) 부문으로구분 - 막스플랑크및프라운호퍼연구협회등브랜드개념의연구집약체를중심으로다수의연구소 들이결집 - 연구협회소속연구소들은기능과성격, 연구프로그램의진퇴에따라유동적운영 30 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

33 4개의연구협회는각기기초연구부터응용연구까지역할구분 - 4대연구협회중대형공공연구기관의연합체인헬름홀츠연구협회가가장많은연구개발비지출 - 기초연구와공공성이강한부문은기본자금이비중이큰편이며, 응용연구부문은기본자금보다더큰계약연구자금을확보 독일공공연구부문연구개발주체별현황 구분주체역할과기능 막스플랑크 (MPG) - 주로기초과학과인문과학, 생물의학분야의 80여개연구소로이루어진기구 - 연방정부와주정부가예산의 80% 를 50:50으로분담지원, 나머지는계약연구과제에서조달 - 막스플랑크는하나의통합법인브랜드로서, 막스플랑크의 Insight must precede application 정신을강조 공공연구부문 프라운호퍼 (FhG) 헬름홀츠 (HGF) - 안보, 생명과학, 정보통신, 전자등주로산업분야의 60여개연구소로이루어진기구 - 연방정부와주정부가예산의 1/3을 90:10으로지원, 나머지는계약연구과제에서조달 - 프라운호퍼는하나의통합법인브랜드로서, Research of practical utility 가핵심정신 - 우주, 항공, 보건, 지구환경, 에너지등대형연구분야의 18개연구센터를아우르는연구협회 - 연방정부와주정부가예산의 70% 를 90:10으로분담지원, 나머지는계약연구과제에서조달 - 헬름홀츠는미래지향적이고국가차원에서중요한임무수행형연구를추구 라이프니츠 (WGL) - 인문, 경제사회, 기초과학연구소, 연구지원기관, 박물관등 86개의기관을아우르는연구협회 - 연방정부와주정부가예산의 70% 를 50:50으로분담지원, 나머지는계약연구과제에서조달 - 라이프니츠는다양한분야의기초연구및협력융합연구를추구 독일연방교육연구부는첨단기술전략에서제시한범부처기술의제, 전략적우선순위에대한로드맵을수립하며, 이러한로드맵은각종연방정부프로그램으로실행 - 첨단기술전략에서제시된범부처기술의제는 2006 년기술융합영역, 2010 년수요선도영역, 2014 년삶과관련된수요영역으로재편 실용주의를주장함과동시에독일연방정부는과학기반의강화를위한일관된정책을기획하고실행 - 독일연방정부의연구개발정책은중소기업및산업지향성이강한것이특징 - 공공연구협회의연구자율성을보장하는학술연구자유법의제정 ('12 년 ) 이나고등교육협약, 연구 혁신협약등을통한예산의안정적보장 PART 03 TePRI 라운지 31

34 기업과사회의이익을추구하는프라운호퍼연구협회 2013 년기준 67 곳으로, 연구소는분원을포함하여독일전역의 80 여곳에분산적으로위치 (Fraunhofer-Gesellschaft, 2014) 년대까지는 30 여연구소들의그룹이었으나, 1990 년구동독지역의연구소 10 개흡수, 2000 년대형연구소 10 개통합, 2010 년 3 개의연구소를추가로통합하여현재의규모형성 개별연구소, 그룹, 협회의 3 개의단위로구분하여각자전략수립 - 60 여곳의연구소각각이연구역량과시장과의연계성에따라전략수립 - 유사한연구목적을가진연구소들이그룹을이루어전략적프로젝트나공동의마케팅활동을 기획, 2014 년기준국방안보, 정보통신, 생명과학등 7 개그룹존재 - 프라운호퍼연구소들을총괄하는협회는혁신의주요분야에대한탐색작업을수행, 그과정에서 밀도있는내부토론과합의, 외부전문가의참여와리뷰를수행 - 다양하게분산된연구소로인해기업수요자와연구자의매칭이어려울때, 프라운호퍼본부가 이를중재하는역할을수행함으로써기업의연구협력자탐색절차와비용을최소화 프라운호퍼는산업계에지대한공헌을하고있으며, 뛰어난연구성과를배출 - 프라운호퍼전 ( 前 ) 멤버에의해설립된기업, 몇몇스핀오프기업의경우프라운호퍼가주주로 등록 ( 지분은 5% 이내 ) 년기준미국, 오스트리아, 이탈리아, 영국, 중국, 포르투갈, 스웨덴등세계각지에분포 되어있는 78 개기업에지분출자 ( 자금투자 56 개, 전략적공동투자 22 개 ) - Spin-off 를지원하는다양한프로그램운영중이며, 2013 년에시도한 33 개의새로운 Spin-off 프로젝트중 7 개의성공사례확보 초기창업을지원하는 FFE(Fraunhofer Fosters Entrepreneurship), 체계적관리를지속적으로 제공하는 FFM(Fraunhofer Fosters Management), 창업을위한혁신적아이디어의생산을촉구 하고이를지원하는 FFI(Fraunhofer Fosters Ideas) 등 년기준 733 개의연구보고서중 80% 이상 (603 개 ) 이특허출원되며, 이는평균하루 2 개 수준 산업계및학계에인력, 장비, 교육프로그램등다양한방식으로지원 - 매년약 400 명의과학자들이프라운호퍼에서산업계로이동, 프라운호퍼에서훈련된노하우와 역량을산업계가높게평가 - 프라운호퍼의연구실을기업과공동사용하거나연구실을기업에대여 - 밸류체인을형성하는다양한기업들이공동으로모여공동의표준이나시스템솔루션을개발, 이때프라운호퍼는코디네이터나핵심계약자로서역할 - 대학과협력하여기업체종사자를위한세미나와강연프로그램을제공 - 마케팅은개별연구소의책무로서계약연구와외부재원에대한의존도가높은프라운호퍼 각연구소의핵심기능 독일혁신시스템에필요한유능한인재를키우는것이프라운호퍼의궁극적인력정책목표 - 초기연구자들은모두 3~5 년계약직으로시작하여, 무기계약직으로의전환이불발되면프라운 호퍼를떠나는것이원칙 32 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

35 - 프라운호퍼소속연구소의소장은인근대학학과장이겸임하는경우가많아, 프라운호퍼연구소 에서훈련및연구에참여하는학생이다수분포 2012 년기준약 3 천명의학부생들이월평균 50 시간의연구자로고용 - 훈련받은학부생중유능한학생의경우프라운호퍼에발탁되어대학원재학중연구소에근무 할기회를획득 - 연구소직원은연구개발활동자체에서기인하는실행에의한학습과프라운호퍼에서제공하는 다양한세미나와강연프로그램을통해직무역량발전을도모 프라운호퍼는프로젝트수입의 30% 이상을산업계수입으로충당함으로써독일내다른연구소나연구협회보다뚜렷하게산업지향적특성 - 약 12 억유로의프로젝트수입 ( 계약자금 ) 은정부수입, 산업계수입, 유럽연합집행위원회수입, 라이센스비등으로구분 프라운호퍼예산수입현황 ('13 년도기준 ) PART 03 TePRI 라운지 33

36 한국과의비교시사점 과학기술정책의연속성으로안정성추구 독일의경우연방교육연구부를중심으로과학기술혁신정책이안정적으로수행되어왔기때문에전략과정책의지속성과일관성을유지하고이해당사자의신뢰를확보 한국의경우, 정부에따라과학기술행정체계와정책의일관성부족 - 정권별로과학기술중심사회, 녹색성장, 창조경제등상이한정책방향을추구 균형적지역분포를바탕으로한분업화연구수행 독일은연구개발주체인대학, 4 대연구협회, 기업이모두독일전지역에고루분산되어있으며, 각지역의클러스터를중심으로대학, 공공연구소, 기업이집적 - 혁신클러스터를중심으로연구개발에서혁신으로이르는절차를각연구주체가분업 화하여연구수행 한국의경우대학은수도권, 연구소는충남권, 기업은동남권에편중되어, 연구주체간협력및연계부족 - 이러한특성으로인해, 대학, 연구소, 기업은각기기초부터개발까지전주기를소화해야 하는종합형연구를추구하려는경향 특유의차별화된연구체제를통한특색강화 독일은자국출신의저명한과학자의이름을따라연구협회구성및브랜드화 - 4대연구협회는차별화된연구역할을설정하고연구개발성과의마케팅을통해소속연구소가강점을유지하도록유도 한국은 KIST 설립이후약 50년동안정부의자금출원개념인 출연 ( 연 ) 으로통칭 - 정부는고유임무재정립및정부 R&D 혁신방안을통해새로운환경과시대에부합하는출연 ( 연 ) 정체성확립추진 - 현재단일연구회인국가과학기술연구회가출범하여출연 ( 연 ) 의개방과협력생태계조성추진 정상배 ( 미래전략팀, UST 석사과정, G15503@kist.re.kr) 김주희 ( 미래전략팀, kjhee@kist.re.kr) 34 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

37 PART 03 TePRI 라운지 Ⅲ. TePRI Wiki : 딥러닝 (Deep learning), 나의뇌를대신할뇌 를향한노력 저라는존재는저를코딩한수백만명의프로그래머에기초하고있어요. 하지만저를, 저자신으로만드는 것은경험을통해성장하는능력이에요. 그러니까매순간저는진화하고있는것이죠. ( 영화 그녀 (Her) 중 ) 소통의부재속에서외롭게사는작가 ( 테오도르 ) 와스스로생각하고성장하는운영체제 ( 사만다 ) 의사랑을다룬영화, 그녀 (Her) 은딥러닝과인공지능의발전방향을보여주는작품이다. 관객들은여자주인공이아닌운영체제와의사랑에흥미와신비감을가졌으나, 운영체제의학습 소통능력에대해서는의구심을가졌다. 그러나딥러닝을기반으로한기업들의서비스와최근학계의연구성과에서는, 기계가학습능력을갖춘다는이야기가완전히허황된 영화 Her 중것은아님이증명되고있다. 인간의뇌구조를차용한딥러닝의발전은공상을현실로전환하는일을주도하는만큼, 딥러닝에대한이해가미래사회를예측하는데필수적임을알수있다. 딥러닝은사물이나데이터를분류하는하나의방법이다. 입력된정보를여러개로분할하여특성을이해 인식하는것이다. 이과정에서입력과출력의사이에이해를위한프로세서와, 유의미한정보산출을위한데이터가상당수필요하다. 과거에는방대한양의정보를취합할환경이조성되어있지않았고, 프로세서의값이경제성을가지지못하였다. 1980년대인공신경망의단점보완을위하여논의가시작되었지만, 2000년대까지빛을보지못한것은이같은이유때문이었다. 그러나이후정보처리를위한프로세서가저렴해짐과동시에고성능화되고, 네트워크기술등관련기술들이고도화되었으며, 데이터취합 저장환경이개선되어부활의신호탄을쏘아올리게되었다. 현재의딥러닝기술은사물을스스로인식할수있는수준까지발전하였다. 구글의 2012년 딥러닝프로젝트 에서는 1만 6,000개의컴퓨터프로세서와 10억개이상의네트워크의조합으로유튜브영상중고양이의모습이담긴영상만골라냈다. 이는고양이모습을스스로판단할수있다는점에서, 기존의컴퓨터가스스로인지와사고를해낸기념비적인성과였다. 이후구글을비롯한글로벌 IT기업에서딥러닝기술에본격적인투자를하고있으며, 페이스북의 딥페이스 다양한서비스들이출시되고있다. 페이스북은 2013년딥페이스기술을발표하며, 97.25% 의정확도로사람얼굴을인식할수있음을보였다. 페이스북에사진을올리면, 사람을자동으로판별하는서비스는이를기반으로제공된것이다. 마이크로소프트에서는인공지능개인비서인 코타나 를통해, 음성인식을기반으로사용자가원하는정보의검색과메시지, 메일 PART 03 TePRI 라운지 35

38 수신, 일정관리등의서비스를제공하고있다. 이또한딥러닝을통해음성인식오차율을낮추었기 때문에가능한서비스이다. 우리나라에서는네이버가음성인식뿐아니라 CNN 딥러닝알고리즘을활 용하여뉴스를요약하고이미지스토리로자동변환하는서비스를제공하는실험을하고있다. 실험적인서비스들이잇따라성공을거두고, 차세대기술발전의핵심분야로이해되면서, 딥러닝은 MIT의 10대혁신기술 ('13), 가트너의 세계 IT 시장 10대주요예측기술 ('14), ETRI의 미래변화를주도할핵심견인기술 로선정되었다. 김대식 KAIST 교수는인지자동화가딥러닝이후빠른속도로해결되고있으며, 20~30년후에실현가능할것이라예견한바있으며, 옥스퍼드대닉보스트롬인류미래연구소장은 2040~2050년경이면인간지능의 50% 수준까지지능을구현할수있을것이라는통계결과를발표하기도하였다. 인공지능기술의변환점으로여겨지는딥러닝은현재번역, 이미지인식등에적용되고있으며, 장기적으로는무인자동차, 공장자동화, 사물인터넷기기등으로활용영역을넓혀나가고있다. 딥러닝의발전은노령화사회로인해증가하는치매환자등에게의사결정능력을보조하며, 줄어드는경제활동인구을대체하여값싸고숙련된노동력을제공하는데기여할수있다. 그러나이를활용한기술의발전이사람의생각을잠식할수있다는점에서스티븐호킹박사, 빌게이츠등여러전문가들이우려를표하고있다. 딥러닝자체는뇌의체계를기계에모방하려는하나의알고리즘이기에, 이기술자체에대하여 좋다 혹은 그르다 라고가치판단할수는없다. 그러나판단과의사결정을하는과정에서도덕적판단은동반되어야한다. 딥러닝을활용한기기와서비스가인간과동등한수준까지진보된다면, 윤리적 법률적합의가필요하다. 인간의뇌를모방한딥러닝시스템구축은신세계를여는터닝포인트가될수있다. 이에맞게 널리인간을이롭게하라 는단군왕검의건국이념처럼, 신세계에맞는 기술이인류를이롭게하라 라는사고의정립이필요할때이다. * 참고자료장윤옥 (2015), 인공지능과딥러닝이가져올변화, 한국철도학회철도저널, 18(1) 최희열, 민윤홍 (2015), 딥러닝소개및주요이슈, 정보처리학회지, 22(01) 한상기 ( ), 인공지능과딥러닝빅데이터안고부활하다, 머니투데이이성규 ( ), 요즘뜬다는 딥러닝, 대체그게뭐지?, 블로터이형근 ( ), [ 알아봅시다 ] 딥러닝 (Deep Learning), 디지털타임스김지영 ( ), 인공지능 판도바꾼 딥러닝 김대식교수 30년후가능, 대덕넷 박재섭 ( 정책기획팀, 학연연수생, t15693@kist.re.kr) 36 새로운 50 년, 미래를향한 KIST 의도전

39 발행한국과학기술연구원기술정책연구소 연락처 TEL 02_958_