제출문 과학기술부장관귀하 본보고서를 미래유망파이오니어사업기획연구 과제의보고서로제출합니다 주관연구기관명 : 한국과학재단 주관연구책임자 : 김현철 연 구 원 : 이호성 : 최용경 : 이준희 : 정현희 : 박춘경 : 안성봉 : 허경호 : 양승권 :

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1 M O 미래유망파이오니어사업기획연구 A Planning Study for the Pioneer Program of Future Technology 한국과학재단 과학기술부

2 제출문 과학기술부장관귀하 본보고서를 미래유망파이오니어사업기획연구 과제의보고서로제출합니다 주관연구기관명 : 한국과학재단 주관연구책임자 : 김현철 연 구 원 : 이호성 : 최용경 : 이준희 : 정현희 : 박춘경 : 안성봉 : 허경호 : 양승권 : 손충근 : 이승훈 : 김현태 : 엄장환 : 구해옥 : 정찬일 : 이건상 : 이성종 : 황정태 (STEPI)

3 과제관리번호 연구사업명 연구과제명 연구책임자 연구기관명및소속부서명 해당단계연구기간 보고서초록 - 단계구분 - 중사업명 기술료재원지원사업 세부사업명 - 중과제명 - 세부 ( 단위 ) 과제명 미래유망파이오니어사업기획연구 김현철 해당단계참여연구원수 총 : 18 명 내부 : 17 명 외부 : 1 명 해당단계연구비 한국과학재단국책연구본부참여기업명 - 국제공동연구상대국명 : - 상대국연구기관명 : - 위탁연구연구기관명 : 한국과학기술정책연구원연구책임자 : 황정태 요약 정부 : 200,000 천원기업 : - 천원계 : 200,000 천원 보고서면수 지식기반경제시대는과학기술혁신과창조적능력이국가성장을좌우함. 세계적으로이종 기술간의융합을통한신시장창출이라는뉴패러다임이등장하고있으며, 우리나라도현재 처한넛크랙트위기를돌파할수있는창조형연구전략의수립이절실함. 원천융합기술은 기술의성격상와해적이며블루오션신시장창출가능이높으며, 따라서, 향후미래신산업 및신시장창출을위해서는기초원천및미래태동기술에부합하는사업발굴이필요한상황임. 312p 이에본기획연구에서는미래유망파이오니어사업의개념, 주요특징, 파이오니어사업에서추구하는원천융합기술의제반환경, 사업성분석및과학기술적기대성과와경제사화적파급효과등을조사 / 분석하였음. 아울러 30개기획과제에대한국가R&D전략컨설팅을전략적부합성, 기술적가치, 향후수요전망차원에서실시하였으며, 이를세부과제별연구계획서에반영토록하였음. 30개기획과제별신기술에대한개념, 중요성, 현황, 연구개발목표및추진계획, 기존기술과의차별성, 원천성, 기획방법론, 원천특허확보방안등을정리하여기획연구성과사례집을발간하였음 색인어 ( 각 5 개이상 ) 한글연구기획, 추진전략, 융합기술, 연구사업, 추진체계 영어 R&D Planning, Implementation Strategy, Converging Technology, R&D Program System of R&D Program

4 요약문 1. 추진배경및필요성 1.1 융합기술시대의도래 차세대기술혁명은 NT, BT, IT 등여러이종기술들의융합에의해이루어질것으로예측됨 융합기술은의료 건강, 안전, 에너지 환경문제등미래의사회적문제를해결할수있는혁신적기술로기대 - 고령자와장애인의자립, 안전한생활, 에너지확보, 쾌적한환경등삶의질향상을위한수요충족기술로작용 융합기술은궁극적으로산업간 서비스간융합을유발하여경제 산업전분야에걸쳐막대한변화를초래할것으로전망 융합기술시대의특성에맞는과제기획및관리시스템필요 - 개인의창의적아이디어도출 (Bottom-up) 이국가적전략목표와연계 (Top-down) 되는과제발굴및기획시스템필요 - 1 -

5 1.2 주요선진국들의발빠른대응 세계기술선진국들은융합기술에대한필요성을크게인식하고미래시장선점을위한기술개발에박차를가하고있음 기술변화의트랜드를예측한선진국들은국가차원의융합기술발전방안을수립하였음 - 미국 : 인간의수행능력향상을위한융합기술발전방안 (NBIC 2002) - EU : 지식사회건설을위한융합기술발전 (CTEKS 2004) - 일본 : 신기술융합혁신지원전략 ( 신산업창조전략 2004) 1.3 선제적기술투자중요성증대 국가과학기술역량강화를통한시장선점을위해원천융합기술지원에 선제적투자필요성이증대됨 과학기술역량강화를위해미래지향적기술개발에집중지원필요 - 국내 R&D 투자의대부분이성장기및성숙기의기술부문에투입 * 도입기 29.7%, 성장기및성숙기 54.5%, 기타 15.8%, ( 05년기준, LG경제주간 06.12) - 과학기술부역할인기초원천기술에부합하는사업발굴필요 미래기술수요예측에기반한전략기술연구로전환필요 - 선진국모방형, 추종형연구개발사업에서기술혁신을바탕으로하는창조형, 선도형연구개발사업으로의전환이필요 - 신기술선점을위한 'High-risk, High-return' 분야지원필요 - 2 -

6 1.4 국가 R&D 계획과전략적연계성 국가 R&D Total Roadmap, 2030 과학기술예측및국가융합기술발전기본방침과연계 Total Roadmap에의하면, 국가 R&D 사업추진전략 6대기본방향에서 융합기술경쟁력강화 를제시하고있음 : - 산업간, 기술분야간융합화에대비한원천기술축적등기술경쟁력강화에주력 - 발전초기단계인점을감안국가적추진체계를구축하여체계적 효율적추진 * 다학제적연구및국제협력강화를통한원천기술확보에주력할것 Total Roadmap 상의주요융합기술 ( 예시 ) 1. 약물전달기술 2. 지능형서비스로봇기술 3. 광 전자융합소재 4. 인간형로봇및군용로봇기술 5. 나노바이오소재 6. 생체정보응용기술 7 바이오칩 센서기술 (U-Health) 과학기술예측 2030 에서는미래우리사회의니즈를해결하는데기여할수있는기술과제들을도출하였으며, 이에기초한 미래국가유망기술 21 분야를제시하였음 - 3대목표중의하나로세계초일류핵심원천기술 100개이상확보제시함 - 미래국가유망기술을확보하기위한주요전략으로신생 융합 원천기술확보 국가융합기술발전기본방침 의 6대가이드라인과 10대중점연구영역을제시하고있음 - 가이드라인 3. 개방형협력네트워크강화 - 가인드라인 4. 원천융합기술조기확보 - 가인드라인 5. 첨단융합신산업창출실현 - 3 -

7 2. 미래유망파이오니어사업의개요 2.1 사업의개념및특징 先기획 後연구개념의새로운다단계연구추진체계구축및전주기적으로관리를통해국가 R&D 미래유망원천융합기술발굴및육성 NT, BT, IT 등이종기술간융합을통해 High-risk, High-return 형원천융합기술개발 - 향후 10~15년내외에시장에서고부가가치를창출할수있는제품화요소원천융합기술개발 - 문제해결을위한특공대식학제간공동연구단구성및혁신적 / 와해적신기술개발 * IRCs : Interdisciplinary Research Collaborations [ 벤치마킹 ] - 4 -

8 2.2 타사업과의차별성 구분 사업목적 NCRC/ERC/ SRC 사업 우수연구집단육성및인력양성 < 과학기술부기존사업과의차별성 > 창의적연구진흥사업 차세대연구리더육성 국가지정연구실사업 핵심기술보유연구실발굴 육성 프론티어연구개발사업 초일류기술확보및신산업창출기반마련 미래유망파이오니어사업 미래유망원천기술발굴및육성 지원분야성격 학술기초연구 기초 응용연구 기초 응용연구 응용 개발연구 10 년내시제품생산 기초원천융합연구지원대상 연구네트워크중심 연구리더중심 핵심기술중심 일류기술중심 해결요소기술중심 연구기획주체 센터 연구리더 연구실 사업단장 학제간공동연구단 (IRCs) 선정기준 연구네트워크의탁월성 사업기간 ( 체제 ) 1+3+3(NCRC) 아이디어독창성 연구리더업적 핵심기술분야여부 연구그룹탁월성 연구개발능력 경영관리능력 연구결과활용전략 연구네트워크수월성 미래유망원천기술확보가능성 (3 단계 ) 추진주체 대학 대학 대학 학 연 산 학 연 산 (3 개이상기관 ) 산업체참여 없음 없음 없음 1 단계부터참여 참여가능 특징연구역량강화및인력양성제품화기술 미래유망원천특허확보 기존기술한계극복 구분 사업목적 지원분야성격 미래유망파이오니어사업 미래유망원천기술발굴및육성 기초원천융합연구 < 타부처사업과의차별성 > 차세대성장동력사업 핵신기술 Licensing-out 및제품화 차세대신기술사업 IT 신성장동력핵심기술개발사업 산업화를목표로하는 미래성장동력 IT 미래지향적신기술개발핵심기술개발 개발연구 5년내에시제품생산 응용개발 개발연구 기술상업화 지원대상 해결요소기술중심 핵심제품개발중심 신기술개발중심 IT 핵심기술 연구기획주체 학제간공동연구단 (IRCs) 사업단 산학연컨소시엄 사업단 ( 연구소 ) 선정기준 연구네트워크수월성 미래유망원천기술확보가능성 제품화기능여부 수입대체효과 산업파급효과가큰지식집약적신기술 미래핵심기술 고부가가치 사업기간 ( 체제 ) (3 단계 ) 차년도 (2007) 추진주체 학 연 산 (3 개이상기관 ) 연 학 산 산 연 학 학 연 산 산업체참여 참여가능 1 단계부터참여 1 단계부터참여 참여가능 특징 미래유망원천특허확보 기존기술한계극복 제품화기술제품화기술제품화기술 - 5 -

9 2.3 사업의비전및목표 다학제 이종기술간의전문가협력네트워크구축및교류활성화를통한기술혁신으로 30개이상국제원천특허포트폴리오확보 2.4 지원기술분야 지원분야지원하지않은분야 1 고위험도의모험적인기술분야이나성공시막대한효과가있는분야 (High-risk, High-return) 2 혁신적도약의필요성이있는분야 3 여러분야에응용가능한원천적성격의연구 4 국가의기술경쟁력및수준을제고할수있는창조적인융합연구 5 넓은범위의성과확산이가능한분야의연구 1 기초탐구 연구 2 기존기술의 개선 연구 3 전임상 임상 연구 4 실증데모연구 5 데이타수집, 시험분석평가등단순한연구 6 국가의지원없이수행할수있는분야의연구 7 과거국가연구개발사업의계속연구와관련된연구 - 6 -

10 2.5 사업내용 총사업기간 : 08~ 20년( 총 12년 ) 총연구비 : 2,450억원 ( 정부 2,450억원 ) - 기획과제 (1단계: 1년 ) : 5~8천만원, - 연구과제 (2~3단계: 3+3년, ) : 10~15억원 / 년 * 07 년은기술료사업으로 30 개과제연구기획추진 ( 08 년 30% 이내선정지원예정 ) 매년 10 개기획과제를수행하여다음연도에 3~4 개연구단선정 3. 사업추진절차 3.1 사업추진체계 - 7 -

11 3.2 사전기획단계 ( 1단계 1년 ) 연구제안자의창의성을바탕으로한자율적인기획연구수행 (Bottom-Up) - 연구자스스로가연구의방향을설정하고, 연구성과목표제시 - 혁신적인기획연구방법론제시 국가기술개발전략을반영한국가전략매칭컨설팅지원 (Top-Down) - 미래사회의수요, 기술의전후방연관효과, 기술선점가능성등 개발할신기술에대한국내외의선행특허조사및문헌조사실시 3.3 심층연구단계 ( 2단계 3년 + 3단계 3년 ) 학제간공동연구단 (IRCs) 구성및운영 - [2+3+6] 시스템운영 : 2종이상의기술을융합하고, 3개이상의연구수행집단이협력하여 6년간원천융합기술을개발 - 다학제간의네트워크구축및공동연구추진하여後연구 2단계 (3년) 를운영하고엄정한단계평가를통해신개념혁신의싹을일구어낼가능성이큰과제를선정하여 3단계진입 - 집중지원을통해미래유망원천융합요소기술에대한심층적인연구를실시함으로써국가융합기술개발전략에부합하는원천특허기술성과도출을극대화할수있는後연구 3단계 (3년) 운영 - 연구단장에게연구자네트워크구축비 ( 약 2,000만원 ) 지원, 세부과제점검권및과제조정요청권부여 3.4 단계별평가방안 사업의특성을최대한반영한평가항목및지표발굴 - 본사업의 3대전략을평가항목으로반영 1 융합원천기술의창달체계구축, 2 기존제품의와해원천기술의선점, 3 학제간공동연구활성화로구성됨 - 평가지표는사업단계별차별화된성과물을평가할수있도록주안점강화 - 8 -

12 사업평가의특징및차별화된평가주안점 1 단계 (1 년 ) 2 단계 (3 년 ) 3 단계 (3 년 ) 선정결과선정결과선정결과 평가종류 기획과제선정평가 (1 단계선정평가 ) 연구과제선정평가 (1 단계결과평가 +2 단계선정평가 ) 연구결과단계평가 (2 단계결과평가 +3 단계선정평가 ) 연구결과최종평가 (3 단계결과평가 ) 성과물 융합기술기획계획서 특허분석보고서 국가매칭컨설팅보고서 연구기획보고서 개념특허, 원천특허 원천기술의시장진입단계 ( 연구비, 연구기간조정 ) 학제간연구단성공모델 원천 / 주변특허 외부전문기관원천특허가치평가보고서 차별화된평가주안점 융합기술내용 신진연구원 50% 지방, 여성연구원가점 국가매칭컨설팅반영수준 원천특허확보가능영역선정및확보전략 연구개발기획체계 원천특허가능성검증 3 단계연구비, 연구기간적정성 융합기술창달체계구축 원천특허포트폴리오구성 원천특허가치 타사업연계및시장진입전략 평가항목 1사업목적부합성 2기획여건적합성 3 예상파급효과 1원천특허확보체계성 2대상기술도출객관성 3융합기술창달체계구축환경의우수성 1원천특허확보가능성 2융합기술창달체계구축수준 3연구계획대비달성도 1원천특허포트폴리오완성도 2원천특허 / 기술확산실적및잠재성 3연구계획대비달성도 1단계연구기획과제선정평가주안점및평가지표 - 연구기획과제선정평가에서는미래유망파이오니어사업목적과의부합성과융합기술연구기획여건의적합성등을중심으로평가 2단계연구과제선정평가 (1단계결과평가 ) 체계및평가항목 - 연구과제선정평가는원천융합기술개발대상의도출타당성, 융합기술원천특허확보의체계성, 융합기술연구수행환경의우수성등을중심으로원천융합기술개발대상및기획의체계성을집중적으로평가 2단계연구결과평가체계및평가항목 - 단계평가는개발하고자하는융합기술의원천특허확보가능성, 융합기술창달체계구축수준등을중심으로융합기술개발여건과토대구축수준을집중적으로평가 3단계연구결과최종평가체계및평가항목 - 종료평가는연구기간중에개발한기술의원천성을증명하는단계로원천특허포트폴리오의완성도, 원천특허가치수준, 기술의확산실적및잠재성등을중심으로평가 - 9 -

13 4. 미래유망파이오니어사업기획과제공모및선정 4.1 추진경과 ~11. 미래유망파이오니어기획연구사업공모 : 접수된총 200건의과제중 30개기획연구과제발굴 ~ 개과제별기획연구실시 ~6. 특허청주관과제별특허기술동향조사 ~9. 과제별국가 R&D 전략매칭컨설팅실시 기획결과보고서제출 ~12. 기획결과 1차평가실시및결과통보 차평가및지원과제선정 ( 과제수 : 7~10개 ) 신규사업본격추진 4.2 대표적 3 개기획과제 ( NT, BT, ET 기반 ) 예시 NT 기반 복합기능바이오메디컬나노구조체개발 생체분자동시분리 / 검지용복합기능바이오메디컬나노구조체개발 바이오분야기존검지기술의한계, 의학분야기존치료기술의한계를극복할수있는새로운기술개발 - 기존기술 : 바이오물질의분리와분석이별도장비와프로세스에의해이루어짐 - 신기술 : 세포, 단백질, DNA 등의생물제재를한대의기기내에서동시에분리및분석이가능 ( 비용및시간절감 ) 상용화예상제품명 : 현장진단용나노바이오칩, 진단용임플란트나노바이오센서, 나노약물전달제재, 진단용나노바이오전자칩

14 BT 기반 생체에너지이용인공감각계구현 생체에너지를이용하여자가전원이가능한인공감각계구현 기존바이오닉소자는외부전원공급방식의기술임. 본연구는자체전력생성기술, 새로운신경보철기술, 생체감각계모사기술을융합한신기술임 - 기존기술 : 인공감각계 ( 예 : 인공와우 ) 동작을위해외부전원공급필수 - 신기술 : 생체에너지이용자체전력생성을이용해서자가전원에의한인공감각계동작 상용화예상제품명 : 자가전원인공와우, 인공전정기관및고감도광대역관성센서 ET 기반초고효율나노태양전지기술개발 기존기술의광효율한계를극복하는광전변환신기술. - 기존기술 : 단일파장흡수, 1광자흡수단일전자발생의태양전지기술 ( 실험효율약 20%, 효율한계 30% ) - 신기술 : 다파장흡수, 다중전자발생태양전지기술 ( 이론적효율 : 40~ 60%) 상용화예상제품명 : Su pe r -H i g h 4세대태양전지

15 5. 기대성과및파급효과 5.1 기술의경제적가치예시 기획과제명 : 생체분자분리및검지가가능한나노바이오칩기술 - 기존제품 ' 바이오칩 ' 의 2015년시장규모 : 1,800억불 ( 출처 :Frost&Sullivan,2005) - 상용화예상제품 " 현장진단용나노바이오칩 " 의예상시장규모 : 90억불 - 제품개발에서본기술의기여도 : 약 40% - 본기술의잠재적경제가치 ( 세계시장 ) : 약 36억불 기획과제명 : 생체에너지이용인공감각계구현기술 - 기존제품 ' 외부전원방식인공와우및인공전정기관 ' 의 2010년시장규모 : 64억불 ( 출처 : The Market for Neurotechnology, 2006) - 상용화예상제품 ' 자가전원인공와우및인공전정기관 ' 예상시장규모 : 64억불 - 제품개발에서본기술의기여도 : 약 75% - 본기술의잠재적경제가치 ( 세계시장 ) : 약 48억불 기획과제명 : 다파장흡수가가능한나노태양전지개발기술 - 기존제품 ' 실리콘기반의태양전지 ' 시장 2015년시장규모 : 1,000억불 ( 출처 : Current & Next Generation Solar Cell & Related Material Market Outlooks, 2007) - 상용화예상제품 'Super-High 4세대태양전지기술 ' 예상시장규모 : 130억불 - 제품개발에서본기술의기여도 : 약 90% - 본기술의잠재적경제가치 ( 세계시장 ) : 약 120억불 5.2 과학기술적기대성과 6년간의연구종료후기대성과예측 - 국제원천특허 : 과제당 1건내외 ( 총 30 건 ) 원천특허포트폴리오확보 ( 주변특허및방어특허포함 ): 과제당 3건 ( 총 90건 ) - 우수논문 : 과제당 Impact Factor 5 이상우수논문 10 편내외 ( 총 300편 )

16 6. 사업성과관리방안 6.1 연구성과지원센터설립및운영계획 프런티어사업연구성과의연속성있는관리체계구축및기술실용화활성화를위해 " 연구성과지원센터 " 설립추진중 센터의역할과기능을확대하여미래유망파이오니어사업의원천특허결과를산업화로연계하는중심기관으로활용 - 실용화가능성점검및특허포트폴리오구축등전문컨설팅지원 - 해외특허출원및유지비용일부를정부가지원 주요기능 - 프런티어및파이오니어사업학제간공동연구단 (IRCs) 의주요연구성과독자적통합관리시스템운영 - 프런티어사업종료후, 원천특허실용화연계및참여연구원후속연구현황등추적관리 - 프런티어및파이오니어사업학제간공동연구단 (IRCs) 의연구성과에대해, 해외특허경비지원및성과활용전문컨설팅지원 6.2 원천특허등연구성과관리방안 추적관리시스템구축 운영 - 독자적전산시스템구축 운영으로, 프런티어, 파이오니어사업연구성과실용화연계등에대한지속적인추적관리 기술가치평가전문컨설팅사업 - 프런티어, 파이오니어사업등을대상으로특허기술가치평가및성과활용전문컨설팅지원 연구성과보호 분쟁지원사업 - 원천특허보호 분쟁과관련된법률 기술자문과 PCT 출원및해외특허출원 등록에소요되는경비지원 - 연구성과지재권보호강화및우수기술의해외특허확대 - 원천특허보호지원 분쟁조정시, 법률및기술자문실시

17 목 차 제1장서론 1 제1절연구의배경 1 제2절연구의필요성 11 제3절연구의목적 14 제4절연구의내용및범위 15 제2장미래사회의과학기술발전전망 16 제1절미래유망기술의개념및전망 16 제2절국내외연구개발동향 25 제3절국내역량분석 36 제3장사업개념및특징 45 제1절사업의개념 46 제2절사업의필요성 55 제3절사업의특징 62 제4절기존사업과의차별성 69 제4장사업추진전략및체계 75 제1절비전및목표 75 제2절추진전략 78 제3절추진체계 83 제4절추진일정 103 제5절소요예산과인력 104 제5장미래유망원천융합기획과제풀 (Pool) 도출 106 제1절도출개요 106 제2절선정평가및결과 107 제3절기획과제내용

18 제6장기대성과및파급효과 126 제1절분석개요 126 제2절과학기술적기대성과 128 제3절경제적타당성분석 136 제7장결론 144 제1절사업의추진가능성검토 144 제2절정책제안 145 제3절성공적인사업을위한과제 148 [ 참고문헌 ] 150 첨부 1. 특허기술맵분석현황 152 첨부 2. 30개세부기획과제요약내용 159 첨부 3. Interdisciplinary Research Centers( 영국 ) 221 첨부 4. 미래유망파이오니어사업 Q&A 223 첨부 5. 사전타당성조사심의위요청답변자료 (1차 ~3차 ) 234 첨부 6. 미래유망파이오니어사업발표자료 (PPT) 292 [ 부록 ] 1. 미래기술혁신을위한큐브 (CUBE) 프로그램추진 ( 안 )( 06.8) 2. 원천기술파이오니어사업추진계획 ( 안 )( 06.8) 3. 1 단계기획연구신청서양식 ( 06.10) 4. 융합기술파이오니어사업선정평가계획 ( 안 )( 06.11) 5. 융합기술파이오니어사업선정평가위크숍 (1 차, 2 차 )( 06.11) 6. 세부기획연구책임자공동위크숍 ( 07.1, 07.4, 07.7, 07.9) 7. 국가 R&D 전략매칭컨설팅워크숍 ( 07.8) 8. 미래유망융합기술파이오니어사업평가계획 ( 안 )( 07.11) 9. 미래유망융합기술파이오니어사업평가위크숍 ( 07.11) 10. 미래유망융합기술파이오니어사업운영관리지침 ( 안 )( 07.12) 11. 보도자료 ( 06.12, 07.8, 07.9)

19 표목차 표 1-1. 기술혁신의경제성장기여도변화추이 ( 단위 %) [1-4] 2 표 1-2. 산업기술수준조사비교분석 [1-8] 4 표 1-3. 우리나라의미국특허건수및기술력지수순위 [1-9] 5 표 1-4. 와해성기술의예 [1-14] 12 표 2-1. 기술융합화 vs. 기술복합화 [2-1] 18 표 2-2. 복수학제연구와다학제적연구의비교 [2-1] 18 표 2-3 기존기술및신생기술특성 [2-2] 21 표 2-4. 융합기술생산전망및파급효과 [2-5] 24 표 2-5. 선정된 16개기술응용분야에포함된 IT, BT, NT [2-1] 26 표 2-6. NNI와 NITRD의예산추이 [2-6] 27 표 2-7. 일본의연구개발중점화분야별예산추이 [2-8] 29 표 2-8. 일본의 2005년도 NT 분야연구개발사업평가 [2-8] 30 표 2-9. EU Framework Program의주요기술개발내용 [2-9] 32 표 T 분야투자추이 [2-10] 33 표 수행주체별정부연구개발사업과국가총연구개발투자규모 [2-10] 34 표 부처별다학제연구관련투자현황 34 표 미래국가유망기술분야의우리나라기술수준과기술격차 [2-11] 36 표 년 6T 분야표준기술분류별분포 [2-10] 38 표 다학제융합기술의기술수준 [2-12] 39 표 세계각국의 14개융합기술에대한전체 SCI논문게재현황 40 표 국가별과학기술혁신역량순위 [2-3] 41 표 주요융합기술연구분야의국내역량 42 표 주요융합기술사업화 / 기술이전사례

20 표 3-1. 미래사회수요의중요도조사결과 [3-4] 58 표 3-2. 미래유망융합기술파이오니어사업의특징 62 표 3-3. 미래유망융합기술파이오니어사업운영의차별성 69 표 3-4. 과학기술부가현재수행하고있는타사업과의비교 71 표 3-5. 기술혁신의 8단계 (James R. Bright) [2-2] 72 표 3-6. 미래유망융합기술파이오니어사업과과학기술부사업과의차별성 73 표 3-7. 미래유망융합기술파이오니어사업과타부처사업과의차별성 74 표 4-1. 기존과제와미래유망융합기술파이오니어사업추진의차별성 83 표 4-2. 과제당 One-Cycle 순환경우단기소요예산 104 표 4-3. 장기소요예산계획 104 표 5-1. 지원분야비교표 106 표 5-2. 제안자소속기관별분포 107 표 5-3. 기술분야별분포 108 표 5-4. 세부기술분야별분포 108 표 5-5. 제안자지방및남여분포 109 표 5-6. 과제당공동참여기관분포 109 표 5-7. 제안자연령별분포 109 표 5-8. 서면평가평가항목및배점 112 표 5-9. 발표평가평가항목및배점 113 표 기획과제최종선정결과 114 표 6-1. 사례분석 15 개세부기획과제의상용화예상제품시장규모

21 그림목차 그림 2-1. 본사업에서미래유망기술의개념 16 그림 2-2. 시간단계측면에서신생기술의범위 [2-2] 19 그림 2-3 기술의단계별중요도 20 그림 2-4. BT 융합기술의예 [2-1] 22 그림 2-5. NT 융합기술의예 [2-4] 22 그림 2-6. IT 융합기술의예 [2-4] 23 그림 2-6. NSF의연구분야별예산추이 ( ) [2-7] 28 그림 3-1. 융합기술중점영역 48 그림 3-2. 특정연구개발사업개편내역 50 그림 3-3. 토탈로드맵에서의정부 R&D 투자정책방향 53 그림 3-4. R&D Spectrum 상에서의위상 70 그림 4-1. 미래유망파이오니어사업의비전및목표 75 그림 4-2. 미래유망파이오니어기술개발사업의추진전략 82 그림 4-3. 특허동향심층조사 / 분석시스템 86 그림 4-4. 파이오니어사업의평가절차및기준 93 그림 4-5. 부처간연구단계별역할및타부처연계사업의구도 102 그림 5-1. 평가절차및평가방법 110 그림 6-1. 세부기획과제들기술범주별분포 127 그림 6-2. NT 기반기획과제융합기술의기술적파급효과예상 131 그림 6-3. BT 기반기획과제융합기술의기술파급효과예상 133 그림 6-4. ET 기반기획과제융합기술의기술파급효과예상

22 제 1 장서론 제 1 절연구의배경 지식기반경제시대는과학기술혁신과창조적능력이국가성장을좌우함. 세계적으로 이종기술간의융합을통한신시장창출이라는뉴패러다임이등장하고있으며, 우리나라도현재처한넛크랙트위기를돌파할수있는창조형연구전략의수립이절실함 1. 지식기반사회로진입 : ' 혁신주도형성장전략필요 ' 세계적으로진행되고있는정보혁명과규제완화는범세계적인경제활동을보편화시키고, 나아가서는전세계를하나의생산체계와소비시장으로만들고있으며, 이에따라국내외시장구분의의미가약화되고지식기반, 기술 정보주도의국경없는무한경쟁이본격적으로전개되고가속화될것으로전망 [1-1] 지식기반사회는지식과정보의중요성이경제영역뿐만아니라사회, 행정, 문화 등전체사회의모든부문에결정적인영향력을미치게되는사회를의미함 [1-2] 지식기반사회에서지식을성공적으로창출하고활용함으로써성장하는경제를 지식기반경제 라고정의할수있으며, 이러한지식기반경제시대의특징으로는, 지식의 정보화 와지식의활발한활용, 지식의끊임없는변화를들수있음 이는지식축적속도를증가시키고, 지식의체계적인활용을가능하게할뿐만 아니라, 시장에통용하는상품에적용할수있게하는특성을지니고있고, 이러한속성으로인해혁신과창조적능력이지식기반경제시대에서강조됨 [1-3] 표 1-1 은우리나라가지식기반경제시대로진입했음을분명하게보여주고있음 - 1 -

23 1970년부터 1979년까지기술혁신의경제성장기여도가 12.84% 임에비해 1996년부터 2000년까지기술혁신의경제성장기여도는자본투입및노동투입보다훨씬높은 55.42% 에달하고있음을보여주고있으며, 기술혁신은향후경제성장에점점더많은기여를할것으로판단됨 [1-4] 표 1-1. 기술혁신의경제성장기여도변화추이 ( 단위 %) [1-4] 기여도 기술혁신 자본투입 노동투입 따라서, 과거노동, 자본, 토지등전통적생산요소에만의존하는모델은미래사회를선도할수없게되며, 지식과정보가경제의핵심요소로작동하고국가의부가가치창출과경쟁력의원천이되는지식기반사회로사회의패러다임이전환됨에따라요소투입주도형성장전략의수정이불가피함 [1-5] 이미선진국에서는지식과정보중심의혁신주도형성장전략이광범위하게 추진되고있으며, 혁신의질을제고하고그성과의효율성을극대화하기위한 국가간의경쟁이날로심화되고있음. 이에따라우리정부도혁신주도형경제구조확립과과학기술중심사회구축을 비전으로 기술개발 - 성과확산 - 재투자 의선순환구조확립을목표로과학정책을 수립하고있음 [1-3] - 2 -

24 2. 지식정보화시대의과학기술의역할과방향 지식정보화시대에서과학기술은지속발전가능한 (Sustainable) 미래사회를 보장하는유일한희망임 [1-6] 과학기술은경제 사회발전과상호작용을일으켜끊임없이발전영역을넓히고 속도를빠르게하여국부창출, 삶의질향상, 국가위상제고등미래의소망스런 모습을창출하는원동력으로서의역할을하게될것임 앞으로전개될과학기술의특징적발전양상은과학과기술의융합화현상이 가속화되고, 시스템화 지능화가성숙단계에이를것이며, 과학적발명으로 부터실용화까지의순환주기가크게단축될것임 극한기술의추구와응용을통해인간의활동능력과이용공간을확장해나갈 것으로예견됨 또한동종기술영역의한계를극복하고, 이종기술의장점과효용성을결합하여 새로운수요및시장창출을위한독특한과학기술의패러다임이등장할것으로 예상됨 특히 1980~1990년대에시작된반도체, 컴퓨터, 커뮤니케이션기술혁명과 2000 년대에시작된바이오, 나노기술혁명의중첩되는영역에서기존과학기술한계를극복하려는유인이강하게작용될것이며, 이러한기술간의융합은 21 세기과학기술발전의새로운메가트랜드 (Megatrend) 로서경제, 사회각분야에지대한영향을미칠것임 - 3 -

25 3. 현시대의우리나라의상황 - 넛크랙트 (Nut-Cracked) 위기 우리나라는 1990년대이래로경제규모가성숙화단계에이르면서더이상 규모의경제 를통한성장잠재력의확충이어렵게되었고, 잠재성장률이 1970~1980년대까지고도성장을이루었으나, 1990년대들어서둔화되는추세를보이다가외환위기를겪은 2000년대이후에는 4% 대로하락하고있는추세를보이고있음 [1-7] 한국산업기술평가원에서발표한 2006 년산업기술수준조사 결과에따르면, 우리나라산업기술전체의수준은 76.8 점, 세계순위는 6.2 위, 기술격차연수 ( 최고기술보유국대비 ) 는 5 년으로조사되었음 ( 표 2 참조 ) 표 1-2. 산업기술수준조사비교분석 [1-8] 연도 구분 산업기술전체수준 세계순위기술격차연수 미국대비한국수준 일본대비한국수준 유럽대비한국수준 한국대비중국수준 위 5.8 년 76% 79% 80% 72% 위 5 년 82% 85% 87% 80% 지난 2002년산업기술수준조사와비교해보면, 세계순위 1.8위상승하였고, 기술격차연수 0.8년단축되었으며, 선진국 ( 미, 일, 유럽 ) 대비우리나라의산업기술수준은 80% 대를돌파한평균 84.7% 로 8.1% 향상 (2002년대비 ) 되었음 또한산업기술수준의전체평균은 1992년 39.9점에서 2006년에는 76.8점으로대폭의수준향상이이루어졌으나, 기술수준의상승세는둔화 ('92~'99: 77.2%, '99~'06: 8.6%) 되고있으며, 이는 90년대에는선진국추격 (Catch-Up) 전략에편승하여급상승하였으나, 승자독식 (Winner-Takes-All) 등 2000년대에심화된선진국간기술경쟁등에기인하여둔화추세를보이는것으로추정되며, 선진국과중국을위시한개도국사이에서 넛크랙트 (Nut-Cracked) 위기 에처한상황을의미함 [1-8] - 4 -

26 4. 특허를통해바라본우리나라의기술경쟁력 산업자원부가미국등록특허를분석한결과, 우리나라는특허의양적규모는 세계 5 위권이나질적수준은 8 위정도로상대적으로낮은상태임 [1-9] 우리나라가등록한특허의양적규모 ( 등록건수 ) 는 943건 ( 세계10위 ) 에서 3,944건 ( 세계5위 ) 로크게증가한반면, 질적수준 ( 기술력지수 ) 은 9위에서 8위로상승하는데그쳐상대적으로낮은것으로나타났음 - 국가별로는 03년기준으로미국이 87,901건으로 1위이며일본 (35,517건), 독일 (11,444건), 대만 (5,298건) 순임 - 미국의기술력지수 100% 대비일본은 80.6%, 독일은 75.4%, 대만은 73.8%, 중국은 72.8% 수준 표 1-3. 우리나라의 미국특허건수 및 기술력지수 순위 [1-9] ( 단위 : 건수, %) 구분 전체특허등록 ( A) 101, , , , , ,028 우리나라특허수 (B) 943 1,8 91 3,314 3,538 3,78 6 3,944 순위 B/A ( % ) 기술력지수 9 위 8 위 8 위 8 위 8 위 8 위 * 기술력지수 : MIT 대학이특허기술의피인용회수를이용하여산출한값으로특허기술의질적경쟁력을나타내는지표임 산업별로는정보통신, 반도체, 전기전자등상위 3대산업의비중이 50% 이상인반면, 자동차, 전자의료기기, 바이오등은미약한편임 - 미국은전체특허중전자의료기기분야 71.3%, 바이오 68.5%, 항공 63.7%, 정보통신 56.6%, 기계 51.6%, 전기전자 46.6% 를차지 - 5 -

27 우리나라의기술순환주기는 7.7 년 (2003) 으로세계 1 위이며, 일본이 7.8 년으로 2 위, 독일이 9.7 년으로 3 위, 스위스가 9.8 년으로 4 위순 * 기술순환주기 : 해당특허의등록연도와인용된특허의등록연도차이를타나낸것으로, 기술순환주기가짧으면원천기술보다는응용기술특허를더많이생산한것으로평가 - 우리나라는원천기술보다는응용기술특허를더많이생산하고, 기술순환주기가 긴생명공학, 재료분야보다는기술순환주기가짧은정보통신분야에집중하였음 특허기술과과학논문의연계를보여주는과학기술연계지수는우리나라가 0.47 건 (03 년 ) 로 13 개국가중 10 위 * 과학기술연계지수 : 특허기술을발명할때과학문헌을어느정도이용하였는지를나타내며, 과학과특허의연계정도를표현 - 미국 (2.96 건 ), 캐나다 (3.03 건 ) 등에비해크게낮은수준으로우리나라는특허 기술에과학연구논문의활용도가저조한것으로분석 등록주체별로는대기업이 3,011 건으로전체 78% 를등록하고있으며, 중소기업 (527 건 ), 연구소 (212 건 ), 대학 (69 건 ), 개인 (54 건 ) 은미미 - 국가총연구개발비비중과비교시, 중소기업, 대학및연구소의해외특허 활동이저조한것으로평가됨 - 따라서향후대학및연구소는연구논문중심의기술개발이아닌특허등 지적재산권을확보할수있는기술개발을적극추진할필요가있음 - 6 -

28 5. 미래성장동력산업창출의필요성및방향 : 모방형 연구에서 창조형 연구로의변화 새로운성장동력산업을창출함에있어중요하게인식해야할점은우리나라의국가발전단계관점에서산업, 기술발전패러다임이과거와는다르며, 달라진패러다임에맞게어떻게새로운성장동력산업을창출할것인가에대한구체적인전략수립이필요함 미래신산업육성패러다임의특징은과거가시적제품에대한모방과학습을통해국가경쟁력을확보하는산업육성전략과달리아직제품과시장이형성되지않았거나, 높은불확실성을가진영역에해당하는산업을육성하는것에있고, 이를위해창조적혁신을통해현재존재하지않는산업, 제품, 기술에도전하여새로운세계적시장을형성하는것이필요하며, 이는과거와달리융합형창조적과학기술과의직접적인연계를통해새로운산업, 제품기술을일으키는것이요구됨 [1-10] 과거우리나라는 1960 년대이후우리의경제여건, 능력에맞게 60 년대섬유산업, 70 년대석유화학, 철강등중화학공업, 90 년대 IMF 사태이전에는반도체, 자동차산업등을중심으로신성장산업들을육성발전시켜왔음 과거이러한산업들은우리나라입장에서볼때는시대별신성장산업들이었 지만세계적관점에서볼때는선진국에서이미제품이개발되어산업과 시장이형성되어있으며, 따라서기술과설비도존재하는산업들이었음 그당시우리나라는우리의여건과능력, 세계적판로등을고려하여우리에 맞는산업들을선택하고, 전략적으로이러한산업들을도입발전시켰음 [1-10] 그러나우리나라경제가과거노동투입형경제성장, 자본투입형경제성장단계를넘어서더이상노동과자본등요소투입의증대로는경제성장을지속하기어려운선진국형경제로변화됨에따라, 외국기술모방과요소투입을중심으로발전해왔던모방형기술혁신체제는한계를드러내기시작했음 - 7 -

29 이에따라탈추격형 (Post Catch-Up) 혁신체제에대한모색이이루어지고 있으며, 탈추격형기술혁신은모방대상이없기때문에스스로발전방향을 탐색하고다양한아이디어를창출할수있는시스템을필요로함 [1-7] 21 세기에는동종기술영역의한계를극복하고이종기술을융합 (Technology Convergence) 하여새로운시장창출을위한과학기술패러다임등장 지난 100 년간과학기술은전문화, 세분화되어, 단적인예로최고교육기관인 대학교의이공계대학에는무수히많은학과가설치되었으며, 그결과많은 전문과학기술인력이양성되었음 이에힘입어각각의단일혹은세부기술은눈부신발전을이룩하였으며, 이제 대부분의단일과학기술은지식과기술수준에서거의포화상태에도달하였음 세계적인선도연구기관과교육기관에서는 20세기말부터두가지이상의과학기술과연구도구를동시에사용하거나특정분야의기술및재료를서로다른전문분야에적용하는새로운형태의연구를시작하였음 ( 예 : MIT의뇌및인지과학과, 바이오메티컬공학과정등 ) 짧은기간에도불구하고이와같은연구방법은놀라운생산성을보이고있을뿐아니라, 기존에생각하지못하였던새로운연구개발영역을창출하기에이르렀으며, 이러한융합과학기술은기존의단일과학기술의한계를극복하고다양한신기술을개발할수있는계기를마련하여주었음 기술혁신과신기술의창출은기존기술의단순한진화나심화혹은조합으로는 더이상달성이어려우며, 융합연구를통하여신기술창출을위한시너지의 극대화가가능 이종신기술간의융합을통하여미래원천융합기술분야의개척 (Pioneer) 및 기술혁신 (Innovation) 을창조할수있는선행연구 ( 기획 ) 가필요 - 8 -

30 6. 국가과학기술사업의필요성 : 과학기술부의미션 변화 세계각국의치열한원천기술개발경쟁에의하여기술혁신활동이활발해져 많은기술이요소시장에공급되므로, 기술의태동과성장, 쇠퇴에이르는기술 수명주기가점점단축되고있음 나노기술 (NT) 또는바이오기술 (BT) 과같이과학과기술의관계가밀접해짐에 따라과학기반의기술또는산업이등장하고있으며, 이러한과학과기술의 연계현상은특허가인용된과학논문의수가증가하고있다는것을통해알수있음 발견에서제품화에소요되는기간의단축 전기에너지를발견하여발전소를건립하기까지약 300 년이소요된반면, 전화의경우에는 56 년, 무선통신은 25 년, 텔레비전은 12 년, IC 는 7 년, 레이저는 1 년이소요되었음 다른분야의기술간상호작용이강화되면서융합되는추세 나노바이오소재, 약물전달시스템, 생체친화성재료기술및마이크로유체공학기술 (NT+BT), 바이오시뮬레이션, 생물정보학, 유전체학및단백체학기술 (BT+IT), 나노 소자및나노디바이스 (NT+IT), 바이오칩, 바이오멤스및바이오센서 (BT+IT+NT) 등 삶의질향상을추구하는원천기술개발이강조되는추세로, 개인의특성에 맞는맞춤형의료, 언제어디서나가능한유비쿼터스 - 헬스케어, 쾌적하고건강한 환경등을구현할수있는휴먼친화형원천기술개발이강화되고있음 융합기술의경우기술개발의장기적시간소요, 기술의복잡성, 수익모델의불확실성 등으로민간기업이독자적으로수행하기곤란하며, 정부주도로기술개발을선도할 필요성이큼 [1-12] - 9 -

31 과학기술혁신본부의출범과동시에부처별국가연구개발사업의명확한역할 분담을위해실용화관련과학기술부의연구개발사업이타부처로이관됨 과학기술부의역할에맞는연구개발사업발굴과기능재정립이필요함 이에따라과학기술부의역할에적합한연구개발사업의발굴과일부기존사업의 개편이요구됨 과학기술부의역할은주로기초원천및미래태동기술을개발하는것으로기능이재 정립됨

32 제 2 절연구의필요성 기술진보가가속화하여기존기술개발방식으로는기술주도가불가능해짐. 원천융합기술은기술의성격상와해적이며블루오션신시장창출가능이높으며, 과학기술부역할인기초원천및미래태동기술에부합하는사업발굴이필요 융합기술은개인 / 집단의성과를극적으로증대시키며인류문명에대한지원시스템을파격적으로증가시키는신기술혁명을가져올것으로예견되며, 고령화사회의건강복지문제, 에너지환경문제, 안전문제등미래사회의문제를해결할수있는혁신적인기술로기대되고있으며, 향후 10년이내에세계경제, 사회를선도할신기술로평가받고있음 한편, 융합기술을통한기술혁신과신기술의창출은기존기술의단순한진화나심화혹은조합만으로는달성되기어려울것으로보이며, 앞서언급한것처럼지식정보화사회에서는기술진보속도가이전과는비교할수없을정도로빠르며, 먼저진보된기술을소유한주체가사회전체를주도하는경향을보이기때문에, 누구나예측할수있고, 누구나접근할수있는방법으로는시대를선도할수있는신기술을창출할수없음 따라서심화된신기술간의융합이필요하며, 이미영국, 미국, 스위스를비롯한 주요선진국에서는이러한취지아래국가차원의융합기술발전방안을수립한 상황임 미국 NSF 는, 인간의수행능력향상을위한융합기술발전방안 : NBIC, 2002 을 수립하여진행하고있음 [1-13] 특히영국에서는 NT를비롯한신기술개발이다른나라에비해뒤쳐져있다는위기의식아래, 2001년 6월부터옥스퍼드대, 캠브리지대를비롯한연구기관들로구성되어있는컨소시엄에학제간공동연구단 (Interdisciplinary Research Centre) 을발족시켜운영하여, 많은기술적인성과를얻고있음

33 우리나라도급격히변화하고있는국가융합기술경쟁력제고를위해서 21 세기를주도할미래융합기술확보의필요성이제기되고있는상황임 이에따라심화된신기술들을융합하여, 향후선진국과경쟁에서기술적우위를 확보하고, 국가과학기술의비약적인발전을가져올미래유망원천기술의 개발에대한노력과투자를서두를필요가있음 그러나본사업의직접적기술개발대상에해당하는원천기술은그정의상기술적 성공가능성을보이면서기술적및경제적파급효과가매우큰기술들이며기존 시장을뒤엎는와해적 (Distruptive) 이며돌파적인기술임 [1-14] 표 1-4. 와해성기술의예 [1-14] 성숙기술 ( Establi shed Tech) 와해기술 ( Di sr upti ve Tech) 비고 Kodak, Polaroi d 종이인쇄사진디지털사진시장격감 Noki a, Motorola, 유선전화이동통신 / 무선전화 Samsung 급부상 MS Wi ndows, C++ 인터넷프로토콜 (IP), Java 노트북컴퓨터휴대형정보단말기캠퍼스강의실강의원격강의, e-learning 신교육산업창출유인전투기및폭격기무인전투기인명보호기간전력공급망마이크로터빈, 연료전지 산업판도를바꾸는와해적기술에서새로운기회가나타날확률이높음 [1-15] 와해적기술 (Disruptive Technology) 은기존시장과전혀다른속성을요구하는 새로운시장니즈를충족시키는급진적인기술혁신을유발 기존기술과는단절적이기때문에우리나라와같은후발주자도대등한입장에서 얼마든지도전할수있음 현재국내기업들이주도하고있는분야는와해적기술이큰위협요인임

34 해당기술의기술적우수성, 수요크기및경제적파급효과등을미리전망하기는 매우어려운일이나, 과거의경험에기초해볼때성공적으로기술개발이이루 어질경우그기술 경제적파급효과는상상을초월함 나노바이오융합기술을기반으로출현한 Elan이나 Alza 등의약물전달기술전문회사들은 10억달러이상의년매출규모를갖고있으며, 국내에서는 97년한미약품이마이크로에멀젼을이용한의약제형기술을다국적제약사인노바티스사에 10년간총 6천만달러의기술수출계약을체결

35 제 3 절연구의목적 미래유망파이오니어사업의개념, 주요특징, 전략수립과실용화를전제로한 원천융합요소기술분야도출 본기획연구에서는미래유망원천융합기술을정의하고, 이기술의동향분석과 전망을통하여, 전략적응용분야와핵심요소기술을도출함 국가미래유망파이오니어사업을추진함에있어, 사업의주요개념및특징, 사업추진전략및체계, 연구과제후보군 (Pool) 도출, 그리고기대성과와파급효과를체계적으로분석하여사업의성격과예상성과물 (Deliverable) 을명확히제시함 본기획연구의구체적인목표는다음과같음 파이오니어사업의필요성과핵심내용, 주요특징 ( 타사업과의차별성 ) 을정리 사업의특성과우리나라산업에미치는기여도분석을통한기획대상의연구 투자중요도파악 글로벌환경변화, 국내외시장및전망, 국내연구개발인프라, 정부정책현황 등의분석을통한연구투자의필요성및제반연구개발환경파악 국내연구역량및자원을토대로 10~15 년이내에상용화가가능하며, 세계 최고수준의경쟁력을갖춘 실용화전제원천융합요소기술 도출 미래유망원천기술특허확보를위한전주기적개발지원체계구축방안도출

36 제 4 절연구의내용및범위 미래유망파이오니어사업에서추구하는원천융합기술의제반환경, 사업성분석및 과학기술적, 경제사화적파급효과조사 분석 미래유망원천융합기술을통한기술혁신을통하여우리가궁극적으로얻고자하는바는, 앞서언급한것처럼국가의기술경쟁력을제고하고, 이를바탕으로향후선진국으로도약할수있는기술적토대를이루는것임 따라서, 신기술을창출하고신시장을개척할수있는원천기술에대한연구가되어야할것이며, 더큰경제적가치를가지기위해서, 현재혁신적도약이필요하며, 여러분야에응용이가능한연구가우선되어야함 또한, 단순히현재개발된기술을접합하는수준을넘어서서, 현재급속한속도로진화되고있는기술간의융합을포함해야함 본기획연구과제는 미래유망파이오니어사업 과관련한제반분석및연구투자계획수립을목표로하며연구의내용과범위는다음과같음 원천융합기술과관련한제반환경, 사업성분석 - 국내외시장분석및향후시장전망분석 - 향후산업동향과정책방향 - 국내외기술동향분석 - 핵심요소기술분석및국내기술현황조사 - 국내기술수준조사, 연구역량및자원분석 세부기획과제 ( 안 ) 제시 - 연구기획대상및과제 (Pool) 도출 파급효과분석 - 과학기술적기대성과 - 경제사회적파급효과 정책적제언

37 제 2 장미래사회의과학기술발전전망 제 1 절미래유망기술의개념및전망 본사업에서주목하는미래유망기술은도입기의기술특성과기술융합의특성을 함께지닌원천융합기술임. 이러한기술은새로운시장을개척하거나기존시장을 뒤흔드는결과를가져오며그중요성이현재보다크게증대될가능성이높음 본사업에서주목하는미래유망기술은새롭게부상하는신기술들이서로융합되어형성된경우로도입기단계에있는융합기술분야임 원천융합기술은미래에혁신적인시장창출이예측되는핵심미래유망기술로서신생기술 (Emerging Technology) 과융합기술 (Converging Technology) 이라는특성을동시에지님 - 본사업에서원천융합기술은향후 10~15년내에커다란부가가치를창출할수있고, 국제원천특허를확보할수있는기술임 그림 2-1. 본사업에서미래유망기술의개념

38 본사업에서원천기술 (Original and Generic Technology) 이란여러응용기술, 제품, 서비스를개발하는데필수적인독창성높은선행기술로파급효과및기술선점효과가높아부가가치를지속적으로창출하는기술임. 다음세가지로요약할수있음 1 새로운개념이나응용분야를제시함으로써파급효과가큰혁신적인기술 2 응용기술을구성하기위해서반드시사용되어야하는기본기술 3 지적재산권을확보함으로써기술료수입의근거가되는기술 원천융합기술의기술융합특성 BT, NT, IT 등의첨단신생기술 1) 간접목을통하여그동안넘지못했던과학기 술적한계를극복하고경제와사회에혁명적변화를가져오는기술 신생기술 (Emerging technology) 은여러분야에동력을부여하는추동기술 (Generic technology) 및구현기술 (Enabling technology) 측면의성질로인해타신생기술또는기존주력기술과의결합이매우왕성함 - IT기술이기계기술과결합하여로봇기술로발전하거나생물학과결합하여 Bio-informatics로진화함 미래사회의수요와경제및시장의원리에따라기술의융 복합화가자발적으로일어나고있으며다음과같은차이로서로구별이가능함 - 기술융합화 : 화학적결합으로인해개별요소기술들의특성이상실되면서전혀새로운특성을갖는기술이창출되는현상 - 기술복합화 : 개별요소기술들의물리적인결합으로기존산업의한계를극복해나가는과정에서일어나는공동기술혁신현상 1) 여기에서신생기술은미래유망신기술 ( 6T) 중주로정보통신기술 (IT), 바이오기술 ( BT), 나노기술 ( NT) 에속하며, 새로운수요를이끌어내어기존산업을혁신적으로개선시킬수있는구현기술 ( Enabli ng Technology) 로작용함

39 표 2-1. 기술융합화 vs. 기술복합화 [2-1] 기술융합화 기술복합화 기술관점신기술개발 (A+B=C) 혁신성, 독창성새로운시장형성신생기술 (Emerging Tech.) 산업관점기존제품 / 서비스의고도화 (A+B=B' 또는 A+B=AB) 향상성기존시장의유지및확대개선기술 (Improving Tech.) 특히다학제기술융합화의결정이라할수있는원천융합기술의새로운시장창출 능력을주시해야함 - 다학제연구는학문간의밀접한연계가일어나는시스템임 표 2-2. 복수학제연구와다학제적연구의비교 [2-1] 분류공통점차이점 복수학제연구 다학제적연구 문제해결을위해개별학문 ( 기술 ) 분야 A, B가사용됨 문제가해결된후에개별학문 ( 기술 ) 분야 A, B 에변화없음 문제해결과정에서새로운학문 ( 기술 ) 분야 C 가탄생 자료 : 국가융합기술발전기본방침 ( ) 미래유망융합기술은기존의기술과결합시기존제품시장을완전히뒤엎는와해성기술 (Disruptive Technology) 의특성을빈번하게나타냄 - 70년대 FANUC 은 CNC 공작기계를가지고기존공작기계기업들을압도해버림 - 무선통신기술의등장으로휴대형전화기가유선통신및유선전화의영역을잠식하는것과같이다른기술적인원리에기반한제품이시장을침투하는형태 최근의신기술간융합이미래유망기술의가장일반적인유형이라할수있음

40 - 신기술간융합은전혀새로운개념의제품이가능하도록새로운요소기술로체현하는경우가빈번함 - 대체로 BIT 등의신기술융합기호를통해분류하고있음 기술간의융합은 21세기과학기술발전의새로운메가트랜드 (Megatrend) 로서경제 사회각분야에지대한영향이미칠전망임 - 특히 BT와 NT의융합은미래에더욱중요한추동기술로부상할전망임 요소가되는기술간의유기적결합에의하여기존과다른신개념제품의창출과와해성제품혁신을기대할수있음 융합기술이미래선진경제로발전하기위한돌파구로여겨지고있음 원천융합기술의기술발전단계특성 미래유망기술은새롭게부상하는신생기술 (Emerging Technology) 의특성을가지고있음 신생기술은넓게는 NT, IT, BT와같이신기술을뜻하기도하나여기서는좀더협의의줄기기술로서상업화가일부시작되는단계임 신생기술은상업적으로가장활발히사용되는핵심기술 (Key Technology) 과상업화를꽃피우는단계인주력기술 (Pacing Technology) 의이전단계기술임 신생기술은초기배아기상태이며과학기술논문은상당히발표되고있으나원천기술특허는배출되기시작하는수준의기술임 그림 2-2. 시간단계측면에서신생기술의범위 [2-2]

41 신생기술은향후어떠한방향으로발전할지그발전궤적과적용범위를가늠하기어려운불확실성이있음 현재의가시적인활용범위는좁아보일수있으므로진정한기술의가치에비해기업의투자는상대적으로저조한경향이있음 신생기술중가장주목해야할기술은도입기의원천기술임. 이러한기술이구체화된원천특허는향후관련된기술분야를개발하기위해서없어서는안되는필수적인뿌리특허ㆍ길목특허이므로전략적으로매우중요함 신생기술 그림 2-3 기술의단계별중요도 신생기술은탐색적인활동에의해추가로신규사업이발굴되기때문에벤처 기업이다각화하며대기업으로의성장하는배경이되기도함

42 표 2-3 기존기술및신생기술특성 [2-2] 기술 경제적측면기존기술신생기술 기술적특성 과학기반과응용물 아키텍처또는표준 기능또는편익 확립 점진적발전 점진적발전 불확실 신규 알려지지않음 하부구조 공급자가치네트워크 규제 / 표준 확립 확립 형성과정 예측불가능 시장 / 고객 사용패턴 / 행동 시장지식 잘정의되어있음 철저히분석가능 형성과정 / 탐색적 불확실 산업 구조 라이벌 게임의법칙 확립 잘정의되어있음 알려져있음 초기단계 기존 신규사업 예측불가능 NT, BT, IT 의발전전망 [2-3] 미국 RAND 보고서는융합분야를중심으로기술트렌드를소개하고유망기술응용분야 16 개에대하여기술동향및각나라의역량을조사하여비교 ᆞ 분석 (2020 년의미래를상정하여 NT, BT, 재료기술, ICT 트렌드를소개 ) BT기반트랜드 - 생물정보를맞춤의학, 의료영상, 신약개발등에응용하는것이가능하며반대급부로개인프라이버시문제가중요한사회적문제가될것으로예상됨 - 유전자변형체는작물뿐만아니라축산분야에서도급격한진보가예상되고의약품, 이종장기, 생체재료, 웰빙식품등의생산에사용될전망 - 의용생체공학을통해의료영상처리로봇을이용한의료행위등의분야에기술적진보가이루어질것이며일부인공조직 기관이각광을받을전망임. 또한생체칩의응용이가능할것으로보임 - 생체모방기술및응용생명과학분야에서 IT를활용하여생물공학및생체모방기술의디자인이가능해질것임 - 합성생물학을통한새로운개체의디자인이가능해질것임 - 나노약물전달시스템의발달로약의전달효율증가, 독성감소, 효능증가및환자의편이성등의개선이가속화될것임

43 < 인공피부 > < 약물전달시스템 > 그림 2-4. BT 융합기술의예 [2-1] NT기반트랜드 - 나노바이오센서로국가안보와통신을위한화학적 생물학적센서가활발히개발되며나노센서의발전으로생체신호모니터링장치가개발될것임 - 고성능전지, 태양전지또는전력장치가개발되고, MEMS NEMS 또는전기및하이브리드자동차등과결합된상품이상용화될것임 < 나노바이오소재 > < 양자점네트워크 > 그림 2-5. NT 융합기술의예 [2-4] - 전자장치에서 16나노미터의기술적한계를뛰어넘기위하여탄소나노튜브, 분자스위치등의첨단 CMOS기술이개발될것임

44 - 나노기술에의한집적회로, 프로세서, 전력, 메모리, 저장장치등의성능향상이이루어질것임 - 나노바이오소재로인공신체기관의생체적합성이증가하고거부반응은감소될것임. 또한나노바이오소재는정확한약물전달시스템에적절한약물배출속도를조절하게될것임 IT기반트랜드 - 유기체메모리는저장용량의향상으로인한미세크기의메모리등장및저비용, 저전력으로의양상으로발전될것임 - 데이터베이스는센서가도처에존재하여인체의건강정보를감지, 환자의상태를내과의사에게전달하고, 내과의사는데이터베이스로부터추가정보를추출하여진료하게될것임 - 스마트더스트, 즉전자장치는점점미세화 경량화를이루어착용감이느껴지지않는형태로발전되며무선 모바일화될것임 - 로봇은전동폴리머및생체의공학의발달로인조신경과근육을탑재인간과매우흡사해질것임. 그러나인공지능기술의발전은 20년이내최종목적지까지는도달하지는못할것으로예측됨 - 신경공학및뇌과학의발달로인공신경및신경신호처리등정보통신기기를이용한신체작용을통해장애자의삶의질을급격히향상될가능성이높음 < 건강모니터링 > <Neuroelectronics> 그림 2-6. IT 융합기술의예 [2-4]

45 기술시장전망 미래유망융합기술의시장전망은매우밝은것으로전망 - IT 이후의차세대기술패러다임을이끌것으로기대를모으고있는 NT와 BT의융합은 2015년 1,800 억불규모의시장이예상되고있음 이러한융합기술은기술간상호증식과연쇄반응에의해타산업에대한파급효과, 부가가치, 그리고고용을지속적으로창출할수있을것으로예측되고있음 표 2-4. 융합기술생산전망및파급효과 [2-5] 구분 2010 년 2015 년 융합기술생산액 ( 국내 / 세계시장전망 ) 267/5,330 억달러 514/10,278 억달러 타산업파급효과 509 억달러 967 억달러 부가가치창출효과 177 억달러 331 억달러 고용창출효과 19 만명 26 만명

46 제 2 절국내외연구개발동향 미국ᆞ일본ᆞ유럽에서는원천융합기술을중시하면서 NBIC 또는 FET와같은융합기술계획을세우고있으며범부처사업을추진하고있음. 한국의융합기술을위한사업은산발적으로시행이시작되는상황이며, 가장중요한허리에해당하는원천기술분야에서는융합기술에대한투자가결여됨 미래유망신기술로서의 IT, BT, NT 의대두 최근과학기술분야의급속한발전은정보기술 (Information Technology, IT), 생명과학기술 (Biotechnology, BT), 그리고나노기술 (Nano Technology, NT) 이주도하고있음 - 막대한경제적기회창출과함께보건의료, 식량, 환경, 에너지등 21세기인류난제해결의핵심기술로등장 - 미국부시행정부는차세대기술혁신을위해 IT Broadband 기반구축, 줄기세포연구, 21세기나노기술연구개발법을통한 NT 연구지원, 우주탐험등을중점추진과제로설정 - 일본, 독일, 프랑스등도 BT, NT를차세대전략기술로선정하고국가적으로지원 새로운메가트렌드로서기술간결합현상의등장 NT, BT, IT 등신기술들은독자적인분야보다는타신기술들과의부분에대한관심이집중되면서기술융합 (Technology Convergence) 현상과다학제간연구 (Interdisciplinary Research) 를촉진하고있음 - NT는독립적인기술영역이라기보다는 IT, BT, ST(Space Technology) 등과결합하여시너지효과를가져오는역할을하며 IT와의결합을통한테라급소자개발, BT와의결합을통한미세로봇을이용한진단치료기술개발등이그대표적인예임 - BT의응용범위는의약및식품중심에서농업, 전자, 환경, 화학등으로확대되고있으며특히융합기술연구가활발히진행되면서생물정보기술, 생물전자공학등신학문영역이구축되고있음 - IT 분야내에서의융합또는통합경향은디지털컨버전스 (Digital Convergence) 라는이름으로수년전부터각광을받아왔으며지금은 IT 분야의급속한기술발전이타분야로전파되는융합현상이빠르게일어나고있음

47 1) 미국 미 RAND 연구소는사회적영향, 기술성, 시장성을고려한 2020 년세계기술 혁명에관한보고서에서 IT, BT, NT 와이들의융합기술이향후기술발전을 주도할것으로전망함 [2-3] 표 2-5. 선정된 16 개 기술응용분야에 포함된 IT, BT, NT [2-1] 16개기술응용분야 IT BT NT 유전자조작작물 초고속바이오분석기기 약물전달 새로운진단 수술 조직공학 (Tissue Engineering) 농어촌지역의무선통신 유비쿼터스 RFID 양자암호해독 유비쿼터스용정보통신기기 침투형센서 (Pervasive Sensors) 웨어러블컴퓨터 에너지절약조립식저가주택 하이브리드자동차 (Hybrid Vehicles) 저가태양에너지 (Cheap Solar Energy) 정수용필터 & 촉매 친환경제조 (Green Manufacturing) NT, BT, IT 기반원천기술영역에대한국가적지원 미국의대표적범부처과학기술관련계획인국가나노기술계획 (National Nanotechnology Initiative, NNI) 과정보기술연구개발프로그램 (Networking and Information Technology R&D, NITRD) 는각각 NT와 IT를기반으로신기술영역의연구를지원하고있음

48 표 2-6. NNI 와 NITRD 의예산추이 [2-6] ( 단위 : 백만불 ) 프로그램 2001( 실제 ) 2006( 추정 ) 2007( 예산 ) 증가율 ( ) NNI 464 1,301 1, % NITRD 1,768 2,544 2,783 57% 1990년대중반부터가시화되기시작한 NT를 BT, IT와함께차세대핵심기술로선언하여 2000년국가적차원의 NNI 전략을발표하고집중육성하고있음 - 총 22개부처및기관이참여한미국의대표적범부처사업으로예산규모는 2001년 4억 6,400만불에서 2007년 12억 7,700백만불로 175% 증가하였음 - 기초현상, 나노물질, 시스템과장비등총 7개세부프로젝트 (Program Component Areas, PCA) 로구성되어있으며기본적인연구를포함하는광범위한 R&D 지원을포괄하고장기간원천기술확보를강조하고있음 정보기술종합지원프로그램 NITRD는 1990년대 IT 연구개발프로그램인 HPCC(High Performance Computing and Communication) 와 NGI(Next Generation Internet Research) 등을지속적으로지원하기위해시작되어 10여년간유지되어온미국의정보통신부문연구개발프로그램의집대성 - 단순한실험적연구개발정책이아니라 1) 정보통신분야에서미국의리더십유지, 2) 정보기술을이용한삶의질향상, 3) 미국의생산성및산업경쟁력향상을정책적목표로하는전략적프로그램임 - NSF, NIH, DOE, DARPA, NASA, NIST 등 12개기관이참여하며 2007년예산은 2001년대비 57% 증가한약 28억불규모

49 이종기술결합을통한고유연구영역의점진적확대 미국과학재단은향후 20여년간추진되어야할과학기술의새로운틀로 NT, BT, IT 및인지과학 (Cognitive Science) 의 4개기술이핵심축을이루어결합되는 NBIC 연구를제안함 [1-15] - 나노수준의물질에서부터가장복잡한물질인인간두뇌와고차원의인지현상에이르기까지자연현상에대한포괄적이해를바탕으로과학기술의틀을 NBIC를통해재정립함 - NSF는이러한틀을바탕으로기존의물리과학중심연구개발에서 BT, IT, NT, 인문과학등융합기술관련예산을대폭증액하였음 ( 단위백만 $) 환경에서의생명다양성연구 IT 연구 수리과학 NT 연구 인문및사회과학 그림 2-7. NSF 의연구분야별예산추이 ( ) [2-7] 미국의생명과학연구를주도하고있는 NIH는 2003년제시한연구개발로드맵에서향후 NIH가중점적으로연구할 5대분야로 1) 네트워크생물학, 2) 화합물라이브러리, 3) 구조생물학, 4) 전산생물학, 5) 나노치료법을선정하여 NT, BT, IT 융합영역을미래핵심연구영역으로설정함 기술전문지 MIT Technology Review' 가매년선정발표하는세계를변화시킬 10 대원천기술에는 2000 년이후지속적으로나노메디신, 나노바이오역학, 화 학생물학, 무선인지등 NT+BT, BT+IT 신기술융합영역이강조되고있음

50 2) 일본 NT, BT, IT 등핵심기술영역에대한국가적지원 2000년총리주재과학기술회의에서나노기술, 생명과학, 정보통신, 환경기술을 4대집중연구분야의하나로선정하였으며제3차과학기술기본계획 ( 07~ 11) 에서도 NT, BT, IT, ET 분야를주요전략분야로선정하여육성할예정임 표 2-7. 일본의연구개발중점화분야별예산추이 [2-8] ( 단위 : 억엔 ) 연도 BT IT ET NT 에너지 제조 사회기반 프론티어 ,907 1, , ,660 3, ,934 1,758 1, , ,554 2, ,270 1,696 1, , ,561 3, ,362 1,758 1, , ,561 2,814 계 16,473 6,875 4,127 3,512 26, ,336 11, 년 경제활성화를위한연구개발프로젝트 추진계획을발표하고 21건의사례제시 - 1건당 5년간 50억 ~300억엔규모로총예산은 5년간약 1조 5,000억엔규모 - 총 21건중 NT 관련과제가 13건이며특히나노인공장기, 나노캡슐형산소운반체등 NT+BT 융합분야가 8건으로전체의 40% 를차지함 특히 NT 분야에미국과대등한규모 ( 03년 8억 5,600만불 ) 의예산을투입하여차세대정보통신시스템용나노디바이스, 환경및에너지이용고도화재료, 의료용극소시스템, 나노바이올로지등을중점지원 - 문부과학성의 2005년나노기술재료분야에국한된예산규모만도 284억엔으로우리나라전체국가 NT 예산을상회함 년총 275개연구개발사업에대한우선순위평가에서도 NT 기반융합영역을최우선으로평가

51 2005년문부과학성과학기술정책연구소 (NISTEP) 은 2035년까지의주요분야에대한기술예측조사를통해국가가전략적으로추진하여야할 47개국가기간기술후보및 10대국가기간기술을선정 - 나노와바이오기술의융합에의한의료, 정보처리응용등 5개세부분야는 4대중점분야중특히강력히추진해야할기술로선정됨 - BT, NT, IT, ET 등기존중점연구분야이외에에너지관련기술, 우주및해양관련기술, 재해대책기술, 사회기반기술등이새로운연구분야로선정되었으며특히우주및해양관련기술은다양한요소기술의통합의장으로서중요성이부각됨 구분 표 2-8. 일본의 2005 년도 NT 분야연구개발사업평가 [2-8] 연구개발사업 우선순위 담당부처예산 ( 백만엔 ) -나노기술을이용한첨단방화복소재개발 0 총무성 -고강도당등혁신적구조재료를사용한신구조재료 B 국토교통성 142 건축물성능평가 -정밀성형용재료제작및가공프로세스 B 경제산업성 888 융합분야 - 나노기술, 재료중심융합신흥분야연구개발 S 문부과학성 1450 계측가공 - 나노기술종합지원프로젝트 A 문부과학성 나노바이오 - 맹아적첨단의료기술추진연구 - 초미세화상기술의의료응용 - 미세의료기구조작기술 - 약물전달시스템 A 후생노동성 생물기능을이용한나노기술, 재료기술개발 B 농림수산성 158 3) EU의 FET 유럽연합의 FET(Future and Emerging Technologies) 는 1989년부터시작된 FET-Open과 1994년 Disappearing Computer 프로그램의지원으로시작된 FET Proactive Initiative를통합한 IST(Information Society Technology) 의연구지원프로그램임 - 자유공모방식인 FET-Open은고도로혁신된아이디어로고위험성을가지지만장기간에걸쳐고수익을창출할가능성이있는연구분야를 2~3년간지원함 - FET Proactive Initiative는지정공모방식으로전략적으로지정된연구주제를 4년간지원함

52 FET는장기적이거나위험성이높은연구지만파급효과와잠재성이큰연구를대상으로하고다른프로그램에서다루지않는새로운연구분야에집중함으로써차별화됨 - 학제간협력을강조함으로써신기술융합영역에대한관심을고조 - 특히 Proactive Initiative 프로그램에서는 IT와물리학, 화학, 생명과학, 심리학등다른영역과의경계를다루는다학제연구가주를이루고있음 <FET Proactive Initiative 프로그램 > Advanced Computing Architecture ( 차세대컴퓨팅아키텍쳐 ) Bio-inspired Intelligent Information System and Neuro-IT Related (BT+IT 융합기술 ) Complex System ( 복잡계 ) Situated and Autonomic Communication ( 자율커뮤니케이션 ) Disappering Computer ( 유비쿼터스컴퓨팅 ) Universal Information Ecosystem ( 정보생태계 ) Thematic Networks in FP5 ( 주제인지네트워크 ) Global Computing ( 글로벌컴퓨팅 ) Emerging Nanoelectronics ( 나노전자기술 ) Presence Research ( 현장연구 ) Quantum Information Processing and Communications ( 양자정보처리 ) Beyond Robotics ( 차세대로봇 ) EU Framework Programme (FP) Framework Programme 은 EU 의대표적인연구개발프로그램으로주로경쟁전 단계의기술개발에중점 전체적으로 BT, NT, IT 에집중투자하고있으며최근신제조기법 장비분야의 비중이축소되고대신 BT 와 NT 의비중이높아지고있으며 BT-IT-NT 융합기술에 관한관심이고조되고있음

53 FET 와 CTEK 등의연구계획은 Framework Programme 의하부연구프로젝트단 위에서반영되어실행되고있음 표 2-9. EU Fr ame wor k Pr ogr am 의주요기술개발내용 [2-9] 분류 BT 기술개발프로젝트현황 ( 제 5 차 F P 기준 ) - 건강의료관련이 BT 분야전체 204 개중 98 건차지 중요기술개발내용 - 유전자기초연구와신약개발 - 새로운진단법및예방법 - 제 6 차에서폐기물관리, 식품생산및안전성추가 IT - 중요기술과인프라관련이전체 IT 2671 건중 774 건을차지 - 건강, 장애인용시스템, 전자상거래, 디지털컨텐츠 ( 제 5 차 ) - 신소재, MEMS, 센서, 주입형시스템, 유비쿼터스통신, 적응형소프트, 미디어관리및조작 ( 제 6 차 ) NT 신제조기법 장비 - NT의정보통신분야응용인나노일렉트로닉스분야가 59 건 - 나노구조재료 및 합성기술 - 표면처리 - 생산기술 - 의료용 나노 부품 및 소재 - 나노수준 프로세서 - 정보처리 아키텍혀 - 생물 - 비생물 인터페이스 - 설비기계 등 제조기술 - 공장 안정성과 환경성 개선 - 미세 컴포넌트 기술 - 고부가가치 제품 서비스 개발

54 4) 한국 BT, NT, IT을포함한 6T 분야를차세대핵심분야로설정 05년도미래유망신기술 (6T) 분야투자액은총 4조 560억원으로전체정부연구개발투자 (7조 2,218억원 ) 의 56.2% 에해당 - IT 분야는투자액으로는 03년이후계속증가하고있으나 6T 분야내의비중은 02년이후지속적인감소 - BT 분야는매년 40% 이상지속적으로증가하고있으며 NT 분야는 04년까지증가후 05년다소감소 국가총연구개발에서 6T가차지하는비중은 IT, NT, ET 분야순이며이는대기업이 IT 분야에집중적으로투자하고있고 BT 분야의민간 R&D 활동이상대적으로저조하기때문임 표 T 분야투자추이 [2-10] ( 단위 : 억원 ) 2003 년 2004 년 2005 년 구분 금액 비중 (%) 금액 비중 (%) 증감액 증감율 (%) 증감율 (%pt) 금액 비중 (%) 증감액증감율 (%) 증감율 (% pt) IT 10, , , , , BT 5, , , , , NT 2, , , , ST 1, , , , ET 3, , , , , CT 합계 23, , , , ,

55 표 수행주체별정부연구개발사업과국가총연구개발투자규모 [2-10] ( 단위 : 억원 ) 구분 IT BT NT ST ET CT 기타합계 05 년정부연구개발사업 04 년국가총연구개발 공공연구기관 대학 기업체 합계 공공연구기관 대학 기업체 합계 8,666 2,565 3,517 14,748 5,789 6,014 66,483 (53.8) (17.4) (23.8) (7.4) (7.7) (84.9) 78,286 4,951 4,757 1,260 2,887 4,730 5,421 (45.1) (43.4) (11.5) 10,967 (22.1) (36.3) (41.6) 13,039 1,081 (33.9) 1,696 (53.1) 414 (13.0) 3,191 1,417 (6.2) 2,044 (8.9) 19,395 (84.9) 22,856 3,095 (72.5) 202 (4.7) 973 (22.8) 4,270 2,807 (42.6) 432 (8.8) 2,377 (48.6) 4,896 3,820 1,093 1,929 3,745 1,708 11,363 (55.8) (16.0) (28.2) 6,842 (22.3) (10.2) (67.6) 16, (33.0) 287 (53.1) 75 (13.9) (1.0) 580 (30.1) 1,327 (68.9) 1,927 23,042 4,615 4,002 31,658 13,702 6,502 63,831 (72.8) (14.6) (12.6) (16.3) (7.7) (76.0) 84,035 44,834 (62.1) 15,215 (21.1) 12,169 (16.9) 72,218 29,646 (13.4) 22,009 (9.9) 170,198 (76.7) 221,853 다학제간연구의태동 표 부처별다학제연구관련투자현황 부처사업투자내용 05 예산 06 예산 과기부 바이오기술개발사업 ( 바이오퓨전사업 ) BT 기반융합기술개발생물정보학연구개발, 시스템생물학연구등정보분석을통한질병진단치료예방기반조성 136 억원 148 억원 국가핵심연구센터 (NCRC) 미래지향적융합기술분야에서지식과경쟁력을창출할수있는연구센터육성 80 억원 108 억원 산자부신기술융합 NBT, NIT, BIT 등융합신기술지원 55 억원 55 억원 정통부 IT 원천기술개발사업 전파 위성기술및부품기술등중장기적으로확보가필요한원천기반기술개발지원을통해기초기술경쟁력강화및 IT-BT-NT 융합기술개발을통해신규서비스및부가가치산업창출 730 억원 974 억원 건교부첨단융합건설기술개발사업 건설기술에 IT, NT 등첨단기술을융합하여고부가가치의차세대건설기술개발 30 억원 100 억원

56 다학제간연구는시작단계로서대학, 연구소등의연구노력과함께정부차원의관심도증가하고있음 - 서울대차세대융합기술원, KAIST 바이오응용공학과, 포항공대학제간연구센터등다학제연구를위한조직설립 - 정부차원에서는교육부는다학제적융합형인력양성, 과기부는 NT, BT 중심의미래융합원천기술, 정통부는 IT 기반융합기술등을추진중

57 제 3 절국내역량분석 일부평가에의하면다학제간연구는 50~80% 수준으로전반적으로낮은편이나, 한편으로는 RAND연구소의평가에의하면한국은융합기술응용분야를추진할역량이높은것으로평가하고있다. 이는원천융합기술의응용연구를위한잠재력은갖추고있으나현단계의역량은이를발휘하지못하는것으로해석됨 미래국가유망기술 21 의역량분석 표 미래국가유망기술분야의우리나라기술수준과기술격차 [2-11] 기술명 2005 년 2010 년기술수준 ( %) 기술격차 ( 년 ) 기술수준 ( %) 기술격차 ( 년 ) 1. 핵융합기술 유비쿼터스사회기반구축관리기술 해양영토 관리와 이용기술 초고성능 컴퓨팅 기술 인공위성기술 고부가 생물자원기술 재생 의과학기술 나노 고기능성 소재기술 기후변화 예측 대응 기술 인지과학 로봇기술 초고효율 운송물류관리기술 청정 신재생 에너지기술 지식과 정보 보안기술 감성형 문화컨텐츠 기술 실감형 디지털 컨버전스 기술 생체방어기술 맞춤의약 신약기술 전지구관측시스템과국가자원활용기술 재해재난 예측 관리기술 생태계 보존 복원기술 차세대 원자력시스템기술 평균

58 과학기술예측조사 ( 05) 결과를토대로선정된 21개미래유망기술을대상으로한국내기술수준평가결과세계최고수준대비평균 64.7% 로조사되었으며나노고기능성소재기술, 정보보안기술등일부미래신기술영역은조만간세계최고기술수준에도달할수있을것으로평가됨 - 특히 IT 기술중실감형디지털컨버전스기술은한국이세계최고수준을보유하고있으며핵융합, 재생의학등도세계최고수준과의격차가 3~5년에불과함 연구투자로살펴본융합기술역량 총연구비의표준기술분류분포를볼때 NT 분야연구를기본으로하는물리, 화학, 기계, 재료분야에서 BT 분야로의연구가진행되는등태동하고있으나전반적인수준은미약함 기타융합기술을관련분야로생각될수있는생명과학 -NT 분야에서약 73억원의투자가이루어지고있으며보건의료-NT에서는 36억원의투자가이루어졌음 - 기계공학과-IT 융합분야에서는 649억원의투자가이루어지고있음 기타융합이예상되는분야이나연구투자가미진한분야는다음과같음 - 생명과학 /ET의경우단지 13억원 (0.2%) 의투자만이시행되었으며보건의료 /NT도 11억원의연구투자액을보이고있음 - 재료학과-ET 융합분야에서는 123억원의투자로전체 ET의일부인 1.8% 만이투자되고있는상황임 - 화학및화학공정은 NT와연계된연구투자가있으며생화학을상징하는분야인화학-BT의경우 93억원만이투자되어전체 BT 투자의 0.8% 에불과한것으로나타남

59 표 년 6T 분야표준기술분류별분포 [2-10] ( 단위 : 억원 (%)) 구분 IT BT NT ST ET CT 전체 수학 물리학 화학 38 (0.3) 352 (2.4) 50 (0.3) 생명과학 32(0.2) 지구과학 기계 재료 화학공정 전기전자 정보 통신 농림수산 보건의료 환경 에너지자원 원자력 건설교통 우주항공전문해양기술혁신과학기술정책 기타 합계 14 (0.1) 649 (4.4) 383 (2.6) 89 (0.6) (21.0) (26.7) (36.4) 47 (0.3) 98 (0.7) 9 (0.1) 16 (0.1) 69 (0.5) 118 (0.8) 33 (0.2) 272 (1.8) 68 (0.5) (100.0) 29 (0.3) 32 (0.3) 93 (0.8) (42.5) 2 (0.0) 59 (0.5) 24 (0.2) 29 (0.3) 16 (0.1) 4 (0.0) (19.5) (32.4) 14 (0.1) 1 (0.0) 143 (1.3) - 2 (0.0) 80 (0.7) 83 (0.8) (100.0) 583 (18.3) 280 (8.8) 73 (2.3) 3 (0.1) 356 (11.2) 871 (27.3) 307 (9.6) 554 (17.4) 1 (0.0) 5 (0.2) 3 (0.1) 36 (1.1) 11 (0.3) 51 (1.6) 46 (1.4) 1 (0.0) 1 (0.0) 9 (0.3) - 1(0.0) (100.0) 4 (0.1) 3 (0.1) 2 (0.0) 22 (0.5) 25 (0.6) 43 (1.0) 31 (0.7) 9 (0.2) 1 (0.0) 841 (19.7) 7 (0.2) 2 (0.0) 4 (0.1) 12 (0.3) 1 (0.0) 11 (0.3) (76.1) 4 (0.1) (100.0) 40 (0.6) 45 (0.7) 13 (0.2) 221 (3.2) 290 (4.2) 123 (1.8) 225 (3.3) 100 (1.5) 1 (0.0) (5.0) 11 (0.2) (41.9) (29.6) 182 (2.7) 158 (2.3) 193 (2.8) (0.0) (100.0) 3 (0.5) 2 (0.4) (0.4) 10 (1.8) 2 (0.4) 13 (2.4) 21 (3.8) 301 (55.6) 3 (0.5) 11 (2.0) (0.1) 9 (1.7) 11 (2.0) 50 (9.2) 103 (19.1) 541 (100.0) 71 (0.2) (2.5) 471 (1.2) (11.8) 265 (0.7) (3.4) (3.6) 693 (1.7) (9.4) (10.5) (15.3) (6.3) (9.1) (7.2) (5.2) 442 (1.1) 298 (0.7) (8.6) 411 (1.0) 259 (0.6) (100.0)

60 다학제간연구는도입기단계 국내다학제융합기술은전반적으로발전초기단계로선진국의최고기술수준대비 50~80% 수준으로전반적으로낮은편임 - 바이오인포매틱스, 바이오메트릭스, 나노일렉트로닉스는세계수준의 80% 정도로비교적높은수준임 - 휴먼인터페이스는세계수준의 75% 정도이며, 바이오닉스, 나노포토닉스, 나노바이오소재, 나노바이오칩, 바이오메카트로닉스, 분자이미징은세계수준의 70% 정도임 - 바이오컴퓨팅, 약물전달시스템, 나노바이오센서는세계수준의 60~65% 정도로저조하며, 특히양자정보처리는 50% 의기술수준으로선진국에비해크게낙후되어있음 표 다학제 융합기술의 기술수준 [2-12] 융합기술명 단계 기술수준 1. 바이오인포메틱스 도입기 80% 2. 휴먼인터페이스 도입기 75% 3. 바이오메트릭스 도입기 80% 4. 바이오컴퓨팅 발아기 65% 5. 바이오닉스 도입기 70% 6. 양자정보처리 발아기 50% 7. 나노포토닉스 도입기 70% 8. 나노일렉트로닉스 성장기 ( 메모리 ), 도입기 (SoC) 80% 9. 약물전달시스템 발아기 60% 10. 나노바이오소재 도입기 70% 11. 나노바이오칩 도입기 70% 12. 나노바이오센서 발아기 65% 13. 바이오메카트로닉스 도입기 70% 14. 분자이미징 도입기 70% 주 : 정부통신부 IT-BT-NT 융합기술기획위원회분석자료, 과학기술부 2005 년기술수준평가보고서를토대로재구성

61 SCI 게재논문수에따른우리나라의논문비중과순위는조사대상 14개융합기술중총 7개융합기술 ( 휴먼인터페이스, 바이오메트릭스, 나노포토닉스, 나노일렉트로닉스, 약물전달시스템, 나노바이오소재, 나노바이오칩 ) 이세계 10위권에포함되었으나, 나노바이오센서 (11위) 를제외하고바이오인포매틱스, 바이오컴퓨팅, 바이오닉스, 양자정보처리, 분자이미징은 20위권에머물고있으며, 특히바이오메카트로닉스는 36위로최하위권에머물러있음 표 세계각국의 14 개융합기술에대한전체 SCI 논문게재현황 순위국가명 2001 년 2002 년 2003 년 2004 년 2005 년 2006 년합계 ( 단위 : 건 ) 연평균증가율 (%) 1 미국 2,487 3,209 3,583 4,384 4,981 4,130 22, 독일 ,119 1,304 1,096 5, 일본 ,014 1, , 중국 ,272 1,350 4, 영국 , 프랑스 , 이탈리아 , 캐나다 , 스페인 , 한국 , 인도 , 스위스 , 스웨덴 , 네덜란드 , 호주 , 출처 : 한국과학재단제공 년부터현재까지 (' ) SCI 게재논문 6,476,762 개를대상으로 14 개융합기술 관련논문을 Web of Science 를활용하여분야별주제어 ( 논문 Ti tle, 논문 Abstr act, 논문 Keywor ds) 를통해검색

62 미국 RAND 에서평가한결과를보면한국은미래에융합기술을개발할과학기술 혁신역량의수준이매우높은것으로나타남 표 국가별과학기술혁신역량순위 [2-3] 순위국가명지식경제지수 1 혁신역량경제유인체제 2 교육정보인프라 1 United States 8.81 (2) Japan 8.41 (5) Canada 8.67 (3) South Korea 7.84 (7) China 4.95 (18) Germany 8.47 (4) Russia 6.26 (10) Austraiia 8.78 (1) India 3.97 (23) Brazil 5.82 (13) Israel 7.44 (6) Poland 7.05 (8) Mexico 5.77 (12) Turkey 5.46 (15) South Africa 5.21 (14) Chile 6.53 (9) Indonesia 3.68 (21) Kenya 2.62 (24) Jordan 4.81 (11) Colombia 4.10 (19) Iran 4.18 (20) Pakistan 2.05 (25) Georgia 3.88(16) Egypt 3.84(17) Nepal 1.65(26) Cameroon 1.41(27) The Dominican Republic 2.96(22) ( ) 안은숫자는국가별지식경제지수에대한순위를의미함 2 Economic Incentive Regime

63 주요연구분야별국내역량분석 융합기술에대한전반적기술수준은높지않으나일부연구분야에서는세계적 수준의연구역량과성과를보유하고있으며세계적수준의연구가아직도입기 / 발아기임을고려할때집중적인지원을통해선진수준으로의도약이가능할것임 표 주요융합기술연구분야의국내역량 연구분야바이오에너지 (BIT) : 환경친화적에너지융합 국내연구역량 연구수준국내유전체학연구는세계적수준에도달하였으나에너지분야로의접목은미흡인력바이오그린 21 사업 ( 국민대 ), 프론티어사업 ( 에너지기술연구원, 서울대, 부산대, 서강대, 성균관대 ) 등을통해기본적인력확보인프라실험적구현을위한인프라확보 나노플라즈모닉스 (NBIT) : 고집적광센서개발 연구수준세계적으로도물리적이해를추구하는수준으로일부대학을중심으로물리적특성규명위주로연구인력창의적연구진흥사업 ( 서울대 ), 국가지정연구실사업 ( 서울대, 한양대, KIST), 특정연구개발사업등을통해기본적인력확보인프라실험적구현을위한인프라확보 복합기능나노바이오소재 (NBT) : 생물제재의고효율분리정제분석 연구수준나노소재분야는선진국에근접하였으나나노바이오및나노표면분야는낙후인력국내나노기술연구개발인력은 100 명미만으로절대적으로부족하고대부분대학, 출연연에근무 ( 출처 : 2004 KISTI) 인프라나노연구기관중 50 여개이상이 5 억미만의시설보유 Neuron-Computer Interface(BIT) : 신경계와인공장치의상호교신 연구수준전자통신연구원 ( 하이브리드칩개발 ), 전북대 - 원광대, 서울대등뇌 - 기계접속기술연구수행인력국내에서는의공학과를주축으로일부연구인력보유인프라기본적인프라를확보하고있으나첨단연구를위해서는지속적보강필요 단백질설계기술 (BIT) : 새로운단백질의합성 연구수준컴퓨터를이용한구조예측은세계적수준이나기능분석, 단백질디자인등은취약인력세종대, KAIST, 생명공학연구원, KIAS 등주로구조예측연구수행인프라선진국수준보유

64 연구분야생체연료전지 (NBIT) : 생체내극소형전원장치개발나노에너지융합 (NT+CT) : 맞춤형이온성액체개발나노바이오필름 (NBT) : 다양한생체막의나노수준제어바이오스위치 (NBT) : 외부자극에구조적변화를나타내는생체나노소재 국내연구역량연구수준생체연료전지에직접관련한실적은미미하나효소설계및제조기술은세계수준에근접인력효소설계및제조기술관련인력확보인프라선진국수준보유연구수준이온성액체시험생산단계로이차전지등응용분야연구진행 (KIST, KAIST, 성균관대, 포항공대, 인하대등 ) 인력관련분야박사급인력 40 여명확보인프라실험적구현을위한기본인프라확보연구수준생체막의형성기작, 나노재료형성기술분야에서일부선진국수준연구가진행되나양적규모는미미함인력생체막연구는신생분야로인력의배출단계인프라선진국수준보유연구수준나노입자를통한바이오정보분석은세계적으로도초보적단계이며삼성전자, 서울대등에서는광전자소자개발연구진행인력 N/A 인프라 N/A

65 기술사업화사례 기술사업화사례를통하여한국의기술역량을간접적으로가늠할수있음 질병진단용바이오칩 (BIT), 생체정보전자처리 (BIT), 나노급 IT 부품 (NIT) 등일부융합기술은이미상용화또는기술이전계약수립단계에있음 - 괄목할경제적가치를창출하지는못하고있으나미래잠재가치를고려할때일부분야에서는원천기술개발역량을보유하고있음 표 주요융합기술사업화 / 기술이전사례 연구조직기술기술내용융합분야응용분야 관련분야시장전망 한국전자통신연구원 바이오인포매틱스기반 SW 유전자데이터의시각화를통한정보분석 BIT 난치병진단, 맞춤의학 79 억달러 ( 바이오인포매틱스시장 2010 년 ) 한국전자통신연구원 차세대 PC 핵심기술 전자장비를이용한생체신호계측기술 BIT U-Health 39 억달러 ( 바이오센서시장 2010 년 ) 한국전자통신연구원 생체인식무인단말기 바이오정보다중인식및보안센서기술 BIT 신원확인, 보안 한국생명공학연구원 서울대학교 삼성전자 차세대비표지단백질칩 초정밀마이크로칩적용유세포분석기 단백질칩을이용한화합물라이브러리탐색 마이크로칩을이용하여백혈구등특정세포의특성분석 BIT NBIT 질병진단 임상병리실험 16기가플래시메모리 50나노급공정적용 NIT 컴퓨터, 전자장비 29 억달러 ( 바이오칩시장 2007 년 ) 13 억달러 ( 유세포분석기시장 2008 년 ) LG 전자 나노포토닉스스토리지 나노급스토리지장비 NIT 저장장치 마크로젠진단용유전자칩 칩을이용한유전질병진단 BIT 질병진단 29 억달러 ( 바이오칩시장 2007 년 )

66 제 3 장사업개념및특징 신기술간융합, 다학제간융합을통해원천기술을개발하여향후 10~15년내외에새로운시장을창출하고선점하는사업임 - Target 지향형고부가가치원천기술개발 - 도입기분야의융합기술개발 - Bottom-up 형태로발굴된 High-risk, High-return형핵심요소기술개발 시스템운영 - 최소 2종이상의기술이융합되고, 3개이상의연구수행기관이협력하여 Target 지향형원천융합기술을 6년간 (3+3) 개발 기술혁신 2단계-5단계의영역사업 - R&D 스펙트럼상에서기술개념제안 (2단계)-실험-검증-실용가능성(5단계) 까지의범위에걸친기술개발사업임

67 제 1 절사업의개념 미래유망파이오니어기술개발사업은 NT, BT, ET 등신기술간융합, 다학제간 융합을통해 Target 지향의 High-risk, High-return 형원천융합기술을개발하여 향후 10~15 년내외에새로운시장을창출하고선점하는사업임 1. 사업의정의 Target 지향형고부가가치원천기술개발 기초기술과는차별화된기술개발영역을대상으로활용목적이명확히설정된목적지향형원천융합기술을개발 - 예를들면, 현재활용되는기술과는전혀다른방법을적용하여생산성및원가를획기적으로줄이는기술개발 향후 10~15년내외에새로운시장 (Blue Ocean) 창출가능성이높거나, 기존기술을대체하여고부가가치를창출하는원천기술개발 도입기분야의융합기술개발 다학제간연구및이종신기술간의융합을통하여그동안넘지못했던과학기술적한계를극복함으로써기존경제및사회에혁명적변화를가져오는기술을개발 현재산업화 실용화되지는않았으나, 향후산업과국민의삶에획기적인변화를가져올수있는신기술중국가차원의전략적접근이필요한융합기술을개발 Bottom-up 형태로발굴된 High-risk, High-return' 형핵심요소기술개발 연구의분야및타켓을명확히하기위해연구자가사전에철저히기획하고, 성공적연구를위한연구개발시나리오를계획 그동안시도되지않은고위험성을가진분야지만, 충분히도전할가치가높은분야의기술개발

68 2. 사업의목적 원천융합기술선점 국가적차원의전략적원천융합기술개발계획하에서향후국가산업을이끌원천융합기술을확보 - 미국은인간수행능력향상을위한융합기술 (NBIC, 2002) 발전계획을수립 [1-15] NBIC(Nano, Bio, Info, Congno) 의상승적융합을궁극적인휴먼지원기술로인식 미국과학재단 (NSF) 등에서연간 1,300억불투입 - EU : 유럽지식사회건설을위한융합기술 (CTEKS, 2004) 을기획 [2-1] CTEKS : Converging Tech. for the European Knowledge Society 융합기술투자를통해과학기술연구장려, 산업경쟁력강화및유럽사회및국민니즈충족을위해 7차 Framework Programme에서 116억유로투입 BT, NT, IT 기반의 Target 지향형원천융합기술선점 융합기술개발환경조성 융합기술의특성에맞는연구환경을조성하고, 효율적인기술개발이이루어질수있는융합기술연구프로세스를구축 - 융합기술개발을위한신진연구원의활용방안마련 - 이종기술간교류, 네트워크화및융합방법도출등 기존연구사업수행의애로점을반영하고, 융합기술개발만이지니는차별성을발굴 해결하여최적의연구체제를구축 미래사회에출현할신산업육성대비 향후 10년후에도래할미래사회의수요원천기술을사전에확보하여신시장및신산업육성의 길목기술 을준비 - 길목기술은 특정기술분야로의진입을위해서는반드시활용되어야만하는기술 을말하며, CDMA의다중코드분할방식의기술이이에해당함. 개발된원천융합기술을활용해미래사회의신시장을개척하고, 존재하지않았던시장및산업을창조

69 3. 사업의대상 NT, BT, ET를기반으로한융합기술분야 나노기술기반, 바이오기술기반, 에너지 환경기술기반으로한원천융합기술분야지원 - NT-BT, NT-ET, BT-ET, NT-BT-ET, NT-BT-IT 등의융합기술 NT, BT, ET을비롯한관련신기술중 2개이상기술간의융합을통해신개념의기술을창출가능한분야지원 그림 3-1. 융합기술중점영역 신시장창출및시장의주도권확보가가능한전략적기술분야 원천융합기술로 10년이내에새로운시장을창출하고관련원천특허를확보가가능한분야 세계시장독점및선점가능성이있는원천기술및산업기술 신시장개척및신산업창출을위한길목원천특허기술확보가능분야 기술혁신및성과확산의파급이높은다학제적융합기술분야 기술융합등을통한기술혁신성과가여러분야로확산가능한연구분야 신기술전반에활용될수있으며, 이종기술또는산업간의연계가불가결한신개념소자, 소재, 시스템기술등 생명공학, 물리, 화학, 신소재, 기계, 전자공학등학문간의다학제적연구네트워크형성을통한융합기술개발가능분야

70 4. 사업의활용 부가가치창출연구개발사업모델로육성 연구기획, 원천특허기술확보, 특허기술의수출화로이어지는고부가가치창출사업의모델로육성 확보된원천특허기술은지속적인고부가가치창출의원동력으로활용 - 사례 : 미국퀄검社의원천기술인다중코드분할방식 (code division multiple access) 의원천특허기술은세계 30여개국으로부터기술료를확보하고있으며, 95~ 05년까지국내에서지불한 CDMA 원천기술료는 26억 2766만달러 (3조 308억원 ) 응용, 개발단계의국가연구개발사업의 씨앗 으로활용 과학기술부가추진하고있는기술분야 ( 바이오기술, 나노기술, 에너지환경기술 ) 의원천사업으로활용 확보된원천특허기술을관련국가연구개발사업과연계하여또다른신기술확보및시너지효과확대 국가목표및과학기술정책 실현의수단 으로활용 원천융합특허기술의확보는고령화, 환경, 에너지, 국가안보, 안전복지등에대응할수있는핵심수단으로활용 안전한삶, 질높은삶을목표로하고있는 비전 2030 실현을위한원천기술확보의주요사업으로활용 국가 R&D Total Roadmap, 미래국가유망기술 21 등국가과학기술정책의핵심으로자리하고있는원천융합기술확보에일조 미래기술패러다임에적합한 국가연구개발사업의체제 를확립 미래과학기술의주요패러다임인기술의융합에적합한사업시스템을점진적으로구축하여융합기술개발을위한최적의연구개발사업시스템확립 향후, 융합기술분야국가연구개발사업의벤치마킹핵심사업으로서육성하여융합기술개발연구사업의시스템을확산

71 5. 사업의위상 특정연구개발사업의신규사업으로기획 과학기술혁신본부의출범과동시에부처별국가연구개발사업의명확한역할분담을위해실용화관련과학기술부의연구개발사업이타부처로이관됨 (29개세부사업 ) 과학기술부의역할에맞는연구개발사업발굴과기능재정립을위해특정연구개발사업을개편하여기능을재정립 - 분야별사업중심에서기술중심체제로개편추진 ( 07년부터) - 기술분야별추진으로미래원천기술확보및첨단기반시설확충 - 미래국가유망기술, 에너지환경, 안전복지분야신규기획 발굴추진 06 년까지 07 년부터 사업명기술명분류 21 세기프론티어연구개발사업 차세대바이오신약 장기사업 나노 - 바이오기술개발사업 국가지정연구실사업 바이오기술 나노기술 에너지환경기술 안전복지기술 21세기프론티어 (BT) 바이오신약 장기바이오원천기술개발 바이오기반구축 21세기프론티어 (NT) 나노원천기술개발 나노기반 ( 팹 ) 구축 21세기프론티어 (ET) ( 에너지 환경 ) 안전복지기술 연구기반구축사업미래유망기술미래유망파이오니어 우주기술개발사업 연구기획 평가사업 우주기술 연구 관리 위성개발발사체개발우주기반구축우주원천기술개발사업기획평가및성과관리 그림 3-2. 특정연구개발사업개편내역

72 6. 사업의상위계획과의연계성 Vision 2030 에서바라본사업의의의 2030 년세계일류국가진입을위해 R&D 투자의지속확충, 연구성과확산및실용화 비전 함께가는희망한국 은국가장기종합전략으로세계일류국가달성을위한목표와전략을제시하고있음 - 전략분야중 성장동력확충 부문은 R&D 투자효율성제고, 글로벌생산구조중심권진입등의정책목표를지향함 2030 미래전망 [3-6] - GDP는 2005년대비 5배증가하여세계 8~9위권진입 * 국가경쟁력 (IMD) : ( 05) 29 ( 20) 15 ( 30) 10위삶의질 (IMD) : ( 05) 41 ( 20) 20 ( 30) 10위 - IT, BT, NT 등최첨단기술과신기술융합산업의핵심강국으로부상하여벤치마킹하고싶은나라로위상제고 * 세계일류상품수 : ( 05) 505 ( 10) 1,000 ( 30) 2,000개 - 미래유망파이오니어사업은상기비전을뒷받침하는국가중점융합연구개발사업임 성장기반강화를위한세계최고수준의 R&D 기반확보 [3-6] - 원천기술특허확보 ( 건 / 연구원천명당 ) [3-6] * ( 05) 4.5 ( 30) 30 : 미국 13.7, 일본 20.4, OECD 평균 14.2 ( 02) - 국제특허출원건수 ( 백건 ) [3-6] * ( 05) 47 ( 30) 150 : 미국 451, 일본 본사업은상기목표에부합하는원천특허확보에주력하고자함

73 과학기술기본계획과의연계성 제2차과학기술기본계획은제 1과제로 21세기신산업창출과과학기술경쟁력강화 를명시하고있으며미래유망신기술의선택적집중개발을전략으로채택하고있음 본사업은 미래유망원천기술혁신을통한신시장창출과글로벌기술선도 를목표로하고있어기본방향이일치함 토탈로드맵과의연계성 토탈로드맵에의하면, 국가 R&D 사업추진전략 6 대기본방향중두번째로 융합기술경쟁력강화 를제시하고있음 [3-1] 2) 융합기술경쟁력강화 산업간, 기술분야간융합화에대비한원천기술축적등기술경쟁력강화에주력 - 강점을가지고있는 IT인프라 기술을기반으로한 BT, NT 등의접목을통한유망기술선점에주안점예 ) 광 전자융합소재기술 (NT), 바이오칩 센서기술 (IBT), 생체정보응용기술 (IBT) 등 발전초기단계인점을감안국가적추진체계를구축하여체계적 효율적추진 - 다학제적연구및국제협력강화를통한원천기술확보에주력 자료 : 과학기술부 (2006), 국가 R&D 사업 Total Roadmap - 중장기발전전략 - 요약, p.44 정부에서는생명, 에너지및소재ㆍ나노기술분야에연구개발 투자증가 및 투자점증 을해야할분야로꼽고있으며, 창의적기초 원천기술경쟁력제고를위해지속적으로지원을강화할예정 [3-1] - 증가형 : 생명, 에너지 자원, 환경, 기초과학 - 점증형 : 우주, 항공, 해양, 건설 교통, 안전, 소재, 나노 - 점감형 : 기계 제조공정 - 감소형 : 정보 전자

74 향후 15 년간정부 R&D 투자의최소증가율을 10% 로추정하여작성 ( 01~ 06 년정부 R&D 투자평균증가율 9.7%) 자료 : 과학기술부 (2006), 국가 R&D 사업 Total Roadmap - 중장기발전전략 - 요약 그림 3-3. 토탈로드맵에서의정부 R&D 투자정책방향 미래국가유망기술 21 과의연계성 [3-2] 미래국가유망기술의비전과목표에서는 - 3 대목표중의하나로세계초일류핵심원천기술 100 개이상확보제시 - 미래국가유망기술을확보하기위한주요전략으로신생 융합 원천기술확보를제시하고있음 5 대기본전략중 기본전략 1 : 미래수요선점및전략적확보 - 정보통신혹은신생기술과결합 ( 융합기술 ) 하여새로운부가가치를창출하는지식기반산업으로이행 기본전략 2 : 미래국가연구개발투자전략캔버스형성토대구축 - 신생 융합 원천기술확보의토대가되는학제간연구역량결집및거점마련 기본전략 3 : 미래잠재성장동력창출및인력기반구축 - 원천기술을확보하기위한학제간연구개발촉진을병행 자료 : 과학기술혁신본부 (2006), 미래국가유망기술분야선정결과와후속조치계획 ( 안 ), p.39~40 미래국가유망기술 21 은 21 세기를주도할미래기술로나노 / 고기능성소재등 21 개의기술을 제시하고있으며, 이를선정한기준으로 시장성 공공성 삶의질 등을제시하고있음

75 - 본사업의구체적인추진목표와미래국가유망기술 21 의기준과는 삶의질 과 시장성 부분에서기본방향이일치하고있음 융합기술종합발전기본계획과의연계성 융합기술종합발전계획의목표와발전전략이동사업과괘를같이함. - 6대발전전략가이드라인중 가이드라인 3. 개방형협력네트워크강화, 가인드라인 4. 원천융합기술조기확보, 가인드라인 5. 첨단융합신산업창출 실현 30개기획과제는 10대중점연구영역중 5개영역과연계 특정연구개발사업과의연계성 특정연구개발사업은 과학기술기본법 및 기술개발촉진법 에근거하여부처별역할에따라과학기술부가추진하고있는미래원천기술, 핵심기반기술, 대형복합기술, 연구장비인프라구축등을지원 미래유망기술개발사업은특정연구개발사업이지원대상으로하고있는미래원천기술및핵심기반기술에가장적합하고부합성이큼 - 미래신기술수요대비라는목적및방향과밀접한연관성이있음 2006~2010년국가재정운용계획의투자계획과연계성 정부의 2006~2010년국가재정운용계획에서는 R&D 재정투자를연평균 9.1% 증가하여투자할계획에있음 특히, R&D 부문별로는미래유망기술, 원천기술, 안전및삶의질향상등에대한중요성을인식하고전략적으로투자를집중할계획 [3-3] 선진국의견제와후발경쟁국의추격이심화되고있는상황에서우리나라도고부가가치창출과지속적인경제성장을견인할수있는미래유망기술분야를발굴하여적극육성해나갈필요가있다. (2006~2010 국가재정운용계획, p.293) 신기술선점을통한경쟁우위를확보하기위해서는기초연구와원천기술개발에박차를가할필요가있다. (2006~2010 국가재정운용계획, p.294) 산업분야의연구개발투자를점차줄여나가되, 국방, 환경등국민의안전과삶의질을향상시키기위한분야를투자를확대해나갈것이다. (2006~2010 국가재정운용계획, p.296)

76 제 2 절사업의필요성 미래기술혁신트랜드의주요축은 NT, BT, ET 등신기술을중심으로한기술간 상호융합을뽑고있으며, 선진국을비롯한각국가에서는원천융합기술을국가경제적 발전과사회 / 국민적수요를충족시킬수있는핵심요소로육성하고있음 1. 경제적측면 21세기새로운경제패러다임에부합하는신시장개척과신산업육성필요 국민소득 3만달러를조기에달성하고, 경제성장잠재력을배양할수있는중추적인산업이필요 - 미래학자앨빈토플러 ( ) 는한국의발전은 BT와 IT 등의융합을바탕으로신산업 / 신시장을창출해야하며, 한국의미래는융합기술에달려있음을강조 특히선진경제 ( 일본, 미국 ) 를추격하고, 신흥경제 ( 중국, 인도 ) 의도전을뿌리치면서고부가가치시장을창출할수있는틈새시장및신규산업개척이필요 - 미국, 일본등선진국들은지적재산권확보강화에의해기술장벽을구축하고있으며, 글로벌기업을중심으로한공급독점을심화시킴으로써우리나라기업들의입지를위축시키고있음 - 세계의생산기지로급부상한중국은이미단순조립생산품분야에서는확고한경쟁력을보유하고있으며기술집약적첨단산업에서도우리나라와의격차를급속도로좁혀오고있음 - 따라서향후, 선진국및후발추격국과의경쟁에서기술적우위를확보하고국가과학기술의비약적인발전을위해미래유망원천기술의개발이절실히요구됨 국가경제및산업도약을리더할수있는기술차원의 특공대 육성이필요 그동안추구해온선진국 Catch-up 전략으로는선진국과의경쟁에서뒤질수밖에없는상황임 국가경제와산업을선진국으로진입시키기위해서는기술차원의 특공대 역할을수행할수있는독보적인원천융합기술개발이필요함

77 21세기국가경쟁력강화의핵심요소는원천융합기술 미래신산업출현과신기술개발에따른경제적파급효과가높게예측됨에따라국가경제성장원동력으로서원천융합기술을개발하고육성할필요성증대 - 융합기술세계시장전망 : 5,330억불 ( 10) 10,278억불 ( 15) 2. 기술적측면 원천융합기술선점을위한치열한경쟁시작 미래기술발전의대부분은 NT, BT, IT 등의기술이융합되고퓨전화되는형태로진행될것으로전망 세계의기술발전이대부분 NT, BT, IT, ET 등이상호융합되는형태로이루어질것을전망 [2-3] ( 미국의 RAND 연구소, 2020 년세계기술혁명에관한보고서 2) ) 향후 BT, NT, IT 가하나로융합된퓨전시대가펼쳐질것을강조 ( 삼성전자황창규사장, 서울지디털포럼, ) 주요기술선진국들은원천융합기술선점을위해국가적차원의전략적기술개발계획수립과연구개발을진행중 - 미국 NBIC(2002년 ) - NT, BT, IT, CS(Cognitive Science) 을융합해나노수준의물질에서부터가장복잡한인간두뇌와고차원의인지현상에이르기까지의기술대상 - EU CTEKS(Converging Tech. for the European Knowledge Society, 2004) 에서건강, 나노과학기술, 신물질등의분야에융합기술진행 - 일본 Focus21 에서는바이오 IT 융합기기개발프로젝트및나노바이오기술프로젝트를수행 2) 미국에너지성 (DOE) 과 CIA 산하정보기술혁신센터 (ITIC) 의후원을받아작업을수행, 국가정보위원회 (NIC) 에최종보고서 ( 제목 : The Global Technology Revolution, 2020, In-Depth Analysis) 를제출

78 동종및이종기술간상호작용이강화되면서융합추세급진전 21세기들어그동안과학로뛰어넘지못했던분야를기술간융합을통해새롭게달성하는등기술의융합속도가급격히빨라지고있음 - 기술혁신과신기술의창출은기존기술의단순한진화나심화혹은조합으로는더이상달성이어려움 NT, BT, IT의융합기술이 21세기세계기술의주류를이룰것으로예측 - 21세기예측기술 83개중 95% 이상이 NT, BT, IT 및이들간의융합기술 ( 출처 : MIT, GW Forecast, SRI, 다보스포럼신기술예측 ) NT기반의트랜드 : 나노바이오센서, 고효율태양전지, 나노바이오소재 BT기반의트랜드 : 유전자변형태, 의용생체공학, 생체모방기술등 IT기반의트랜드 : 유기체메모리, 신체적장애극복, 스마트더스트등 자료 : 국가융합기술발전기본방침 (2007.4) 기술혁신의시너지효과가큰미래유망원천융합기술개발필요 원천융합기술의확보는새로운기술영역을창출할수있는원동력 - 초기단계의 NBIT 융합기술은하이테크제품을생산하는파워툴 (Power Tool) 을제공해세계경제를혁신하는데기여하고식량 자원의희소성해결에기여하는등우리산업의새활로를제시할것으로예측 ( 서울경제, ) 우수한신진연구자의창의적발상과철저한기획을통해기술혁신의시너지효과가높은융합원천기술을발굴하고개발 3. 사회적측면 소득수준향상과함께삶의질측면이경제사회적으로중요한이슈로등장 우리나라국민소득은 00년 1만달러재돌파후 08~ 09년에 2만달러, 15~ 20년경 3만달러를돌파할것으로예상 ( 매일경제캠페인, ) 과학기술부에서조사한과학기술예측조사 (2005~2030) 에따르면 2030년까지우리미래사회는 삶의질 관련분야의수요를중요시하고있음

79 표 3-1. 미래사회수요의중요도조사결과 [3-4] 순위개인사회국가 1 건강한삶쾌적한환경지속적인경제성장 2 고령자와장애인의자립사회문제해결에너지 / 자원의확보 3 보람찬일생효율적인교통재생의예방및복구 4 편리하고안전한생활원활한정보교환국가안보와남북통일 자료 : 과학기술예측조사 (2005~ 2030), 과학기술부, KISTEP, 2005 정부가국민의삶의질향상을위해수립한 비전 2030 을실현하고, 국민의 기본적불안요소해소및안심하고삶을향유할수있는사회구축을위해서는 기술간융합의원천기술개발이그핵심에있음 고령화, 환경문제등이경제성장을둔화시킬주요변수로등장 21세기메카트랜드로는고령화, 환경, 에너지를뽑고있음 - 향후다가올난재를극복하기위해새로운신기술의원천융합기술이필요 특히, 대부분선진국가가고령사회로진입하면서성장률저하와환경오염에따른기상이변등의문제를해결하기위해다각적인노력을경주 공공적성격이강한원천융합기술확보가강조되는추세 건강하고질높은복지사회를구축하고, 편리하고안전한안심사회실현을위한공공적성격이강한기술에대한수요가미래에는급속도로증가할것으로예상예 ) 살아있는세포의동적정량가시화 / 측정등이실시간자동측정이가능한기술친환경적바이오에너지생성과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술연구등 특히복지 안전 건강등의분야에서현재와는차별화된기술수요가발생할것으로예상예 ) 고령친화형차세대나노바이오융합소재, 생체세포하이브리드진단기술

80 4. 정책적측면 도약형 NIS 구축을위한 R&D 기반강화 1980~90년대에는각산업을육성하기위한산업별정책이강조되었으나, 현재는각혁신주체들의유기적연계에의한국가전체의혁신역량강화가국가적아젠다로부상 - 과거 Catch-up 단계에서는노동, 자본과같은요소투입에의한산업경쟁력확보에산업정책의초점이맞춰졌으나, Post-catch Up 단계에서는창조적지식에의한기술혁신이첨단산업을비롯한전산업의경쟁력확보의요체 창조적지식을생산하기위한 R&D 기반을확보하기위해서는물리적인프라의구축과더불어다양한연구주체들이참여하는학제적인태동기미래유망기술연구의중요성이부각 원천융합기술개발의여건을조성하여미래세계시장선점을준비 향후점차적으로확대되어과학기술의기본개념으로자리잡을융합기술의특성을사전에파악하고이에부합하는전문적인연구개발시스템구축필요 제4세대 R&D 체제인 R&BD(Research & Business, Development) 를고려하여원천융합기술의특성에부합하는기술사업화및기술이전전략을기술개발단계에서부터고려할수있는체제를준비하고마련 고부가가치창출원천융합기술개발정책강화필요 국내과학기술은그동안논문및특허의양적인증가에대해관심을가져왔음 - SCI 논문발표 ( 05) 14위 : 23,048건 SCI 피인용건수 ( 05) 30위 : 3.04 지식기반경제사회에서과학기술분야의경쟁력을갖추기위해서는 Target형원천융합기술분야로의정책적집중필요 - Target형원천융합기술확보로세계시장을대상으로한지속적이고장기적인기술료수입확대

81 창조적이고자율적인연구문화창달필요 급변하는기술발전과불연속적인기술혁신상황하에서연구원의자율적인도전여건과창조적인연구문화조성은혁신적인기술개발을위해매우중요 정부는 High-risk, High-return 형태의모험적분야에연구자들이적극적으로도전할수있는연구여건을마련해주어야함 5. 정부지원의필요성 민간기업의 'High-risk High-return' 분야투자회피 우리나라 R&D 투자의대부분이이미시장성이확인된성장기또는성숙기에있는기술 / 제품개발중심으로이루어지고있음 - 미래준비의차원의도입기보다는성장기, 성숙기부문의기술부문에더많은 R&D 예산이투입 ( 참조 : LG주간경제 ) 차세대성장동력부문 ( 도입기 14.6%, 성장기 83.7%, 성숙기 1.7%) 미래유망기술부문 ( 도입기 29.7%, 성장기 38.5%, 성숙기 16%, 기타 15.8%, 05 년기준 ) 정부의 R&D는중장기적인관점에서미래유망분야에투자하여미래의불확실성을감소시키고기업및국가의경쟁력향상방향으로추진되어야함 미래유망기술은향후우리경제를이끌주력산업으로발전할가능성이높은만큼정부 R&D 투자는원천융합기술중심으로의전환이필요함 - 도입기의 R&D 투자비용은규모가상당히크고위험요소가많기때문에기업이감당하기어려움 - 국가연구개발사업은새로운도전이나리스크가큰미래유망기술 (Emerging- Technology) 을발굴하여지원필요 공공분야연구주체들의혁신역량강화 지금까지국내연구개발은정부가주도하는 Top-down 형태의 R&D 사업으로공공분야의연구자가스스로연구개발사업을기획하는역량이취약 - 급변하고있는 R&D 환경하에서는 Bottom-up 형태로연구수행자스스로가연구의방향성을설정하고연구성과의활용목표를제시하는것이필요

82 다학제분야연구자들이하나의동일한연구목표에대해자발적인공동연구를수행하여혁신역량을강화하는것이필요 - 자발적인학제적연구는성과창출에대한부담이큰민간기업이주도하기보다는정부지원하에중장기적인시각으로접근하는것이바람직함 - 다학제적연구풍토의진작과더불어참신한 아이디어 가혁신기술로이어질수있는지원체계구축이필요 미래사회를대비해불확실성이높은분야의기술개발을정부가주도 최근정부는원천융합기술에대한중요성을인지하고이를위한정부차원의기술개발계획을수립하고대비하고있음 - 과학기술부등 10개부처에서는 국가융합기술발전기본방침 을수립중 - 과학기술부의 2007년도주요추진 30개과제중 1개과제로설정 [3-5] 9대목표중 5. 기초 원천기술경쟁력을강화하여신기술 신산업을창출한다. 30개과제중 과제 16 : BT NT 융합기술등유망기술분야의핵심 원천기술개발 BT NT 융합기술등미래신산업을선도할유망기술분야의핵심 원천기술개발에역점 융합기술은융합기술종합발전계획을토대로기술적 경제적파급효과가큰융합기술분야부터우선적으로지원해나갈계획임. 자료 : 과학기술부 2007년도주요업무계획 내용중 EU, 미국, 일본등선진국에서는정부가주도적으로이머징기술개발지원 [2-2] 유럽연합 (EU) 의 FET(Future and Emerging Technologies) 는 High-risk, High-return 형태의이머징기술을지원하는정부사업으로 FET-Open과 FET-Proactive Initiatives로구성됨 - FET-Open( 자유공모방식 ) 은 Bottom-up 방식으로고도로혁신된아이디어로고위험성을가지지만, 장기적으로고수익을창출가능한분야를 2~3년동안지원 - FET Proactive Initiatives( 지정공모방식 ) 은 Top-down 방식으로지정된연구주제를전략적인연구분야로 4년정도지원 (1998~2005)

83 제 3 절사업의특징 미래유망파이오니어기술개발사업은최소 2종이상의기술과 3개이상의연구수행집단이융합한 다학제적융합 사업이면서, 철저한사전기획과정후실현가능성이높은분야를선별지원하는 先기획後연구 체제를도입하고, 그동안의국가연구개발사업운영상의미비점을보완한 선진화운영체제 를갖춘사업임 미래유망파이오니어기술개발사업은 시스템을운영 NT, BT, ET 등신기술간융합및다학제간융합등최소 2종이상의기술이상호작용을통해특정분야에활용가능한융합원천기술을집중개발하는 Target 지향형과제 3개이상의연구기관이학제간연구단을구성하여연구를수행 연구자에게철저한기술기획의기회를부여하고이를통해객관적으로발굴된 Target형원천융합기술을 6년간 (3+3) 개발 그동안국가연구개발사업에서나타난많은문제점을개선할수있도록조치하여선진화된사업운영시스템을가동 표 3-2. 미래유망파이오니어기술개발사업의특징 특징 세부내용 1. 다학제융합 2 종이상의융합기술연구 학제간공동연구단 (Interdisciplinary Research Collaborations : IRCs) 운영 Bottom-up 과 Top-down 의절충 2. 先기획後연구 연구자가기획연구수행 (1 단계 1 년 ) 특허전문기관과연계한선행특허조사실시 국가전략매칭컨설팅제도도입 3 단계 (1+3+3) 연구로국제원천특허확보목표 3. 사업운영선진화 연구단장의권한선진화 참여연구원 50% 이상신진연구원참여 연구실패를관용하는시스템운영 연구기간및연구규모의탄력적운영

84 1. 다학제융합 NT, BT, ET 등 2종이상의신기술간융합연구목표 기존기술간의물리적복합과는달리신기술간의화학적융합화를통해특정분야에응용가능한원천기술을개발 - 기술융합화란화학적결합으로인해개별요소기술들의특성이상실되면서전혀새로운특성을갖는기술이창출되는현상 - 혁신성, 독창성, 새로운시장형성을특징을갖는신기술개발 NT, BT, ET 등서로다른기술분야간의결합을통해과학적문제를해결하는기술개발 연구집단간, 학문간융합의다학제적연구 (Interdisciplinary Research) 지향 출연 ( 연 ), 대학, 산업체등연구수행주체간의공동연구활성화를통해연구역량집중화및시너지창출지향 - 최소 3개이상의기관및연구집단간원활한커뮤니케이션과공동연구를통해이종기술간융합촉진 다분야학문간중 2개이상이학문으로부터나오는정보, 데이터, 기술, 도구, 개념, 이론등을결합하는연구지향 - NT, BT, ET를중심으로한신기술분야의학문간협력으로신개념의융합기술개발 학제간연구단 (Interdisciplinary Research Collaborations : IRCs) 운영 다학제연구의코디네이터역할을수행할수있는전문기관에 3개이상의기관이참여하는학제간연구단 (IRCs) 을설치 운영 - 다양한학문을연구하는주체가상호원활한커뮤니케이션과네트워크를구축하여공동연구를수행할수있는환경조성 학제간연구단 (IRCs) 을연구수행의거점역할을수행 - 학제간연구단은연구기획단계에서부터구성하여다학제연구의문제점을사전에해소 - 학제간연구의특성을감안하여연구인력의유동성을향상시킬수있는자체모델을구축운영하도록유도

85 Bottom-up과 Top-down 방식의쌍방향 (Two-Ways) 기획 그동안의국가연구개발사업은먼저 Top-down 형태로기획을수행하는사업이주를이루었음. 이러한형태의사업은연구원의창의성과독창성이반영되지못하거나제한되는현상을낳음 미래유망파이오니어기술개발사업은융합기술의특성을최대한반영할수있는채널을마련함 - 초기단계에서는 Bottom-up 방식으로자율기획에의한창의성을최대한이끌어내고, 연구과제선정시에는국가 R&D 전략매칭컨설팅을통한 Top-down 기획개념을적용하여국가목표에부합하는연구를선정 2. 先기획後연구 연구자에게기술기획기회부여 최근의과학기술정책은제한된자원으로그효과를극대화하기위해역량을집중할분야를탐색하고발굴하는프로세스를매우중요시하고있음 - 그동안국가연구개발사업의프로그램단위로수행했던기획과정을과제단위에서부터시행하여연구를수행할필요가대두됨 미래유망파이오니어기술개발사업은사전에미래유망아이템을발굴하고, 연구자가직접 1년내외의기간동안연구개발의방향과전략을집중기획함 기획과제는연구원에게기술기획의방법과수행을경험하게하고, 국내외다학제간융합기술전문가간네트워크를구축할수있는기회를부여함 특허전문기관과연계한선행특허조사의무실시 지식기반경제사회에진입하면서과학기술분야에서도지적자산확보에대한관심이높아짐에따라원천특허기술선점을위한방법론으로선행특허조사를중요시하고있고의무화하는방향으로진행되고있음 동사업에서는기획단계에서과제별특허동향조사 분석과정을객관적으로수행하기위해특허분석을전담지원하는시스템을가동함

86 - 특허청및특허정보원등공인된국내특허전문기관과의협력을통해과제별로전담지원인력을배치하고연구자와특허전문가와의상호협력환경을구축 - 선행특허조사는기술맵, 수요맵, 제품맵등차별화된선행맵을작성 선행특허조사의강화와활성화는연구개발내용을명확히하고융합원천기술의적용타겟 (Target) 과시장을사전에설정함으로써연구의성공과파급효과를극대화할수있음 국가전략매칭컨설팅제도도입 시행 성공적인연구개발을위해서는연구기획단계에서부터부터외부환경의변화와관련전문가들의의견을최대한반영하여합리적인연구개발방향과시니라오를설정할수있는과정이필요함 동사업에서는연구기획단계부터연구책임자차원에서이루어지는자체컨설팅과사업차원에서진행되는외부전문가컨설팅을통해국가가지향하는목표와의부합성과미래시장수요창출가능성을의무적으로검토해나감 이러한전문가컨설팅제도는합리적인연구방향설정과새로운아이디어와시장을창출할수있는계기를마련하는데필요함 3단계 (1+3+3) 로원천특허기술개발 원천특허기술개발을위해기획연구 (1년) - 심층연구 (3년) - 원천특허확보 (3년) 과정으로 단계로진행함 심층연구로진입하는과제는기획연구를수행한과제의 pool에서선정되며, 기획연구수행과제가본과제로진입할수있는기회는일정하게제한함. - 기획과제는 2회 (2년) 의과제신청자격부여

87 3. 사업운영선진화 다학제간연구의특성을반영한연구단장의권한선진화 다학제간연구의특성은다양한연구집단과연구인력이공동연구를수행해야함에따라상호간의협력과조정자적역할이매우중요함 연구단장은세부사업을구성하고, 주기적으로진도를점검하여사업이성공적으로이루어질수있도록협력을위한코디네이터역할을수행함 특히, 연구단장은세부과제의점검및조정이불가능할경우이에대한조정을재단에요청할수있으며, 상시세부과제를모니터링하는체제를운영함 - 세부과제평가결과에대해서는세부과제책임자와사업단장에게연대책임부여 연구단장의원활한역할수행과학제간연구단운영을위해연구단장에게일정금액을연구자네트워크구축비로책정할수있도록배려함 - 연구자네트워크구축을통해연구에참여한다양한분야전문가들사이의아이디어교환, 연구진행상황검토를위한교류의장으로서활용할뿐만아니라산업체등기술수요자의의견을수렴하는장으로활용 연구단장의대표적인권한과책임 : 1. 연구개발수행및연구단구성 운영 ; 2. 연구단을유치한기관의지원에의해독립적으로연구할수있는연구공간확보 ; 3. 연구개발비의사용 관리및관리자지정 ; 4. 연구개발계획서작성 ; 5. 연구개발내용및수행방법결정 ; 6. 연구개발결과보고 ; 7. 참여연구원평가및인센티브배분결정 ; 8. 연구진실성확보 ; 9. 기타연구개발수행에필요한사항 ( 예, 대학의경우주당 3시간이내강의및보직참여제한 ) 연구단장이연구개발에만몰두할수있도록연구단을유치하는주관기관은연구단에독립적인중심연구공간과지원체계를구축함 - 학제간공동연구단 (IRCs) 을유치하는주관기관은공동연구장비설치및연구수행에필요한중심연구공간을제공하고지원계획서를제출해야함 ( 주관기관장명의의확약서제출. 미이행시불이익 ) - 중심연구공간에는행정실, 회의실, 공동연구실등을기본적으로보유해야함

88 학제간공동연구단의운영및관리는본사업의특성을반영할수있도록운영지침 등을독립적으로제정할것임 총참여연구원중 50% 이상의신진연구원참여 참여연구원이란과제에주도적으로참여하는연구원을의미함 신진연구원이란박사후 10년이내의연구원또는동등한자격을갖춘연구원을의미함 - 단계진입시점에서신진연구자로분류된연구원은해당단계의연구기간동안신진연구자로분류하되, 단계가바뀌는시점에서신진연구자의대상을재조정함 - 다만세부과제의경우에는연구원의구성에있어서과제별실정에맞게탄력적으로운영및구성 미래유망파이오니어사업의특성에맞도록융합기술분야에대한참신한아이디어와신기술에대한전문지식을갖춘신진연구자들의활용을최대한확대해나감 - 신진연구자들의경우국가연구개발사업이대형화되면서기존사업에참여하여기량을펼칠기회가제한적임 ( 네트워크부족, 연구과제수주방법미숙등 ). - 따라서본사업은중진과신진이어울려아이디어, 열정, 경험, 성과, 크레딧을공유하는새로운연구풍토진작을추구하고자함 참여연구원은국적, 연령, 성별구분없이최정예별동부대를구축운영 - 참여연구원이외국국적자인경우필요시세부과제를국제공동연구로추진 - 순수기초과학연구자도참여가능 : 순수기초과학이란모든기술에바탕을이루는이론적분야로, 본사업에서이에해당하는역할만있다면순수기초과학연구자도충분히본연구사업및활동에참여할수있음 연구실패를관용하는시스템운영 'High-risk, High-return' 의특징을지닌신기술원천융합기술은연구개발실패의확률이상대적으로높음 - 위험성이높은원천융합기술에대해서는사전부터연구실패를허용하여보다진취적으로도전할수있는환경을마련

89 도전적이고열정적인연구수행에도불구하고본연의연구성과를달성하지못한과제에대해서는성실실패를인정하는장치를마련함 - 연구수행중국내외타연구집단에서동일혹은유사한연구성과를달성한경우, 연구단장이사전에그사실을설명하고연구를중단하거나연구목표를상향조정하여수행했으나실패할경우성실실패로인정 - 성실실패인정의범위를넓혀연구자들이보다적극적으로사업에참여하고모험적인도전을유도할수있는제도를확대 기본적으로성실실패는 2단계에서만인정이되고, 3단계에서는특별한사유가있는경우에한해선별적으로인정 - 이외진도관리평가나단계평가에서연구결과가실패로확인된경우에는관련규정에따라불이익처분 연구기간및연구규모의탄력적운영 2단계종료후 3단계로진입하는과제들은기술의발전속도, 환경변화등을반영한보완기획을실시하도록함으로써연구목표를재조정할수있는기회를제공 2단계 3년동안의심층연구에의한기술의완성도에따라 3단계연구기간은 1~3년으로탄력적으로조정및운영

90 제 4 절기존사업과의차별성 미래유망파이오니어기술개발사업은연구수행주체간연구네트워크의수월성을 바탕으로다학제적원천융합기술연구를목적으로하며, R&D 스펙트럼상에서는 기술개념제안 - 실험 - 검증 - 실용가능성에이르는범위를지님 창의성과자율성을바탕으로연구과제수행자들의사전탐색및기술기획기능강화 기존사업들은주어진연구사업의틀안에서연구과제기획과연구수행체계를형성하고있어연구과제수행자들의기술기획역량을제고시킬여지가적음 미래유망기술개발사업은제안된과제중 30개의후보과제를선별하여 1년동안의과제기획기간과비용을지원 - 연구과제수행자들이선행연구분석, 논문 특허분석등을통해스스로연구과제기획과수행체계를설계하여기술기획역량을획기적으로제고 - 연구과제수행자가뚜렷한연구개발목표를설정할수있고기존연구와는차별화된연구성과의창출이가능 기존국가연구개발사업운영상의문제점을개선할수있는방안도입 표 3-3. 미래유망파이오니어기술개발사업운영의차별성 기존타연구개발사업의문제점미래유망파이오니어사업도입내용 사업공고를 위한 연구기획 실시 과제공모를위한인위적특허조사실시 신진연구원 참여의 한계 총괄책임자 역할의 한계 연구실패에 대한 불이익 연구자에의한전문연구기획실시 특허전문기관에선행특허조사실시 신진연구원 50% 이상참여 연구단장권한의강화 실패를관용하고수용하는제도도입 연구기간및연구비의탄력적운영

91 학제간협력연구활성화를위한공동연구체계구축 기존사업은단일분야의전문성을심화시키기위한특성화된연구체제를채택하여추진 미래유망기술개발사업은이종분야연구자들의전문성을기반으로한네트워크형성과이를통한가시적성과창출을위한집중형연구체계를기본으로하고있음 타사업과기술스펙트럼상에서의차별성 미래유망파이오니어사업은개념의제안에서부터검증, 실험실검증, 실용가능성검토에이르는기술혁신단계 미래유망파이오니어기술개발사업은융합기술성격을지닌타부처첨단융합기술사업 ( 산업화단계 ) 과국가지정연구실을연계시켜주는중간규모의사업 Knowledge Diffusion& Application 차세대성장동력 연구및개발 과제당규모 프론티어미래유망파이오니어 특정기초연구 타부처 21세기첨단융합기술사업프론티어사업( 산업화단계 ) 미래유망파이오니어융합기술융합기술 Knowledge Creation 창의과제 NRL R&D Spectrum 교육 창의적국기지정연구진흥사업연구실 융합기술 상업화 그림 3-4. R&D Spectrum 상에서의위상

92 표 3-4. 과학기술부가현재수행하고있는타사업과의비교 사업명 주요사업내용 창의적연구진흥사업 (CRI) 독창적인아이디어를가진연구리더를발굴하여 9 년간지원하는과학기반혁신사업 국가지정연구실사업 (NRL) 핵심기술확보를위해 5 년간연구실을지원하여핵심기술을보유한연구기반거점을마련하는사업 미래유망파이오니어사업 6 년간집중지원으로유망한태동기술을개발하여고부가가치의원천기술을선점하는사업 21 세기프론티어연구개발사업 (Frontier) 21 세기국제사회에서경쟁할수있는우리만의강점기술을전략적 선택적으로집중개발하여 10 년이내에제품화를이루는사업 차세대성장동력 (NGGE) 5 년이내에제품화가가능한초일류핵심기술을발굴 육성하는사업 미래유망파이오니어사업에서해당되는기술의혁신범위는표 3-6 에서와같이 8 단계중 개념의제안 단계부터 실용가능성검토 단계에해당됨

93 표 3-5. 기술혁신의 8 단계 (James R. Bright) [2-2] 단계개념예시 1 기원 (Origin) 기술혁신은다음세가지중의하나에서시작됨 - 경험이나신지식의탐구로부터얻어지는과학자와엔지니어들의사고, 가설, 추론을의미하는과학적제안 - 과학적이고공학적활동을추구하는과정에서새로운현상이나개념을인식하는의도적혹은우연적인발견 - 필요또는기회에대한인식 ( 예 ) 반도체 : 1951~ 52년영국왕립 Radar 연구소의 Dummer가 IC개념제시 2 개념의제안 (Proposal of Conception) 3 검증 (Verification) 4 실험실검증 (Laboratory Demonstration) 5 실용가능성검토 (Field Trial) 6 상업적도입 (Commercial Introduction) 7 다수의채택 (Widespread Adoption) 8 확산 (Proliferation) 이론의제안이나설계개념의제안으로최초로실제적으로이용되는기술혁신의토대가되기에충분한기술개념 제안된이론이나설계개념의타당성을확인하는실험 - 유용한목적에의응용과는구별되는것으로특정효과에대한검증을의미 응용에대한실험실검증은기술개념을유용한형태로나타낸최초의원시적모형 - 신공정이나신재료에대한실험실의 도마형 (Bread Board)" 모형 - 화학분야에서는실험공장 (Bench Plant) 이나유리모형 (Glass-model) 공정 실물형시험이나실제이용가능성여부를검토하는단계로서상업적으로이용되기시작하는기술혁신의원형 상업적도입즉최초의판매나실제적이용 ( 군이나정부의채택 ) 은기술혁신이응용을위해타당하고구체적형태로수용되는시기 다수의선택단계는혁신이상당한사회적영향을갖기에충분한규모로이용되는것으로서, 여기에서사회적영향은 - 혁신을채택하는혁신기업이나이용자들이받는이익 ( 예로, 2 개의원자탄이터짐으로써군사 외교정책이바뀐것 ) - 사회의주요반응 ( 예로, 미국인구의대다수가천연두에대한면역접종을한것 ) 으로측정 - 원래의목적이외에기술장치를적용시킴 ( 예로, 경찰의고속도로순찰에레이다를이용하는것 ) - 다른기능에기술원리를적용시킴 ( 예로, 가정의전자레인지에레이다마이크로웨이브기술을이용하는것 ) ( 예 ) 반도체 : 1955~ 57 년 TI, Bell lab 등에서관련이론연구수행 ( 예 ) 반도체 : 1958 년 TI 의 Kilby 가처음으로 Silicon IC 를제작 ( 예 ) 반도체 : 1959 년 TI, Westinghouse 에서 IC 개발 ( 예 ) 반도체 : 1960~61 년통신기, data processor, 적외선추적기등에 IC 의이용가능성검토실험 ( 예 ) 반도체 : 1962 년 Apollo 와 Minuteman 유도탄에 IC 채택 ( 예 ) 반도체 : 1964 년여러군사장비와가전제품에 IC 사용 ( 예 ) 반도체 : 자동차의전자장치등에적용되어확산 * 자료 : 과학기술부 (2006), 태동기원천기술개발사업의기획연구, 재인용

94 사업운영의차별성 미래유망파이오니어기술개발사업은기존의단일학제중심의기초, 응용, 개발연구와는달리다학제적미래유망원천기술개발을목적으로함 본사업은 1 창조적인아이디어도출을위한선행기획연구단계 (1단계, 1년 ), 2 선행기획연구를통하여원천적인아이디어를제시한과제를대상으로원천융합기술로서의가능성을확인하는심층연구단계 (2단계 3년 ), 3 심층연구를기반으로국제원천특허및주변특허확보를통한특허망형성단계 (3단계 3년 ) 로추진 2종이상의기술과 3개이상의연구기관이의무적으로참여토록하며, 사업의총괄주체는학제간연구단을구성하여상시연구수행주체간의협력체제구축 표 3-6. 미래유망파이오니어기술개발사업과과학기술부사업과의차별성 구분 NCRC/ERC/ SRC 사업 창의적연구진흥사업 국가지정연구실사업 프론티어연구개발사업 미래유망기술개발사업 사업목적 우수연구집단육성및인력양성 차세대연구리더육성 핵심기술보유연구실발굴 육성 초일류기술확보및신산업창출기반마련 미래유망원천기술발굴및육성 지원분야 응용 개발연구성격 학술기초연구 기초 응용연구 기초 응용연구 10 년내에시제품생산 기초원천융합연구 지원대상 연구네트워크중심 연구리더중심 핵심기술중심 일류기술중심 해결요소기술중심 연구기획주체 센터 연구리더 연구실 사업단장 학제간공동연구단 (IRCs) 선정기준 연구네트워크의탁월성 아이디어독창성 연구리더업적 핵심기술분야여부 연구그룹탁월성 연구개발능력 경영관리능력 연구결과활용전략 연구네트워크수월성 미래유망원천기술확보가능성 사업기간 ( 체제 ) 1+3+3(NCRC) (3 단계 ) 추진주체 대학 대학 대학 학 연 산 학 연 산 (3 개이상기관 ) 산업체참여 없음 없음 없음 1 단계부터참여 참여가능 특징연구역량강화및인력양성제품화기술 미래유망원천특허확보 기존기술한계극복

95 표 3-7. 미래유망파이오니어기술개발사업과타부처사업과의차별성 구분 미래유망기술개발사업 차세대성장동력사업 차세대신기술사업 IT 신성장동력핵심기술개발사업 사업목적 미래유망원천기술발굴및육성 핵신기술 Licensing-out 및제품화 산업화를목표로하는 미래성장동력 IT 미래지향적신기술개발핵심기술개발 지원분야성격 기초원천융합연구 개발연구 5 년내에시제품생산 응용개발 개발연구 기술상업화 지원대상 해결요소기술중심 핵심제품개발중심 신기술개발중심 IT 핵심기술 연구기획주체 학제간공동연구단 (IRCs) 사업단 산학연컨소시엄 사업단 ( 연구소 ) 선정기준 연구네트워크수월성 미래유망원천기술확보가능성 제품화기능여부 수입대체효과 산업파급효과가큰지식집약적신기술 미래핵심기술 고부가가치 사업기간 ( 체제 ) (3 단계 ) 차년도 (2007) 추진주체 학 연 산 (3 개이상기관 ) 연 학 산 산 연 학 학 연 산 산업체참여 참여가능 1 단계부터참여 1 단계부터참여 참여가능 특징 미래유망원천특허확보 기존기술한계극복 제품화기술제품화기술제품화기술

96 제 4 장사업추진전략및체계 제 1 절비전및목표 창의적미래유망원천융합기술에대한집중지원을통한융합요소기술분야의 개척 (PIONEER) 과기술혁신으로세계초일류미래유망원천기술확보및신산업창출 미래유망융합기술은향후세계경제와사회를선도할신기술로평가받고 있으며, 이에대한체계적인지원으로원천융합기술혁신을통한글로벌 기술선도및신산업창출 비전 제품화요소원천융합기술개발을통한글로벌기술선도및신산업창출 목표 30 개이상국제원천특허포트폴리오확보 전략 1. 원천융합기술의창달체제구축 2. 기존제품와해원천기술의선점 3. 학제간공동연구활성화 1 2 다단계지원및평가를통한창의적미래융합원천기술창달체제마련先기획 後연구에의한국가차원의융합기술아젠다발굴 3 4 미래유망융합원천특허선점및혁신역량강화 핵심원천요소기술확보를통한신시장창출 5 6 다학제 이종기술간전문가협력네트워크구축및교류활성화 집중적인지원을통한심층융합연구토대구축 그림 4-1. 미래유망파이오니어사업의비전및목표

97 제품화요소원천융합기술정의 원천융합기술은미래에혁신적인시장창출이예측되는핵심미래유망기술로서신생기술 (Emerging Technology) 과융합기술 (Converging Technology) 이라는특성을동시에지니고있으며파급효과가큰독창적인기술 융합기술이란 첨단신기술간의상승적결합, 과학기술적한계극복, 신시장 창출을포함한경제사회적변화주도 라는세가지요소를충족시키는기술로정의됨 ( 국가융합기술발전기본방침 국가과학기술위원회 ) 제품화요소원천융합기술 - 제품 / 시스템구성을위한대형통합기술은아니나, 부가가치가매우높은핵심부품이나공정에적용될수있는원천융합기술을뜻함예 ) 리소그라피 (Lithography) 기술은박막증착 (Deposition), 식각 (Etching) 등과더불어반도체소자제조에사용되는핵심요소기술임. 그런데반도체외에도디스플레이, MEMS 등다양한제품에적용가능하므로기반성이큰요소기술이라할수있음 [ 미래유망파이오니어사업에서원천특허의정의 ] 관련된기술분야에없어서는안되는필수적인요건을권리로서갖고있는특허 즉, 현재그유용성이인정되며피해갈수없는길목특허로서여러분야에사용될가능성이높아고액의로열티가기대되는특허 본사업이취득하려고목적하는원천특허는핵심특허뿐아니라연구가진행됨에따라생산되는응용개량특허및방어특허까지포함하는 원천특허포트폴리오 를의미함 다학제 이종기술간의전문가협력네트워크구축및교류활성화를통한기술혁신으로기존과학기술적한계를극복할제품화요소융합기술개발을통한세계초일류미래유망원천특허 30개이상확보 2/3단계심층연구를수행할 30개의학제간연구단 (IRCs) 에서최소한 1개의원천특허를각각확보한다고가정하는경우목표달성이가능함

98 - 원천특허포트폴리오는핵심이되는개념특허뿐아니라개량및방어특허까지포함하는개념으로, 목표로하는 30개이상의특허는원천특허포트폴리오에속함 본사업의원천특허취득은기술료를주요목표로설정한것이아님. 이는목적기초로서의연구방향성을뚜렷이설정하면서원천기술연구성과의구체화하는것이므로과학기술부특정연구개발사업의주요목표로설정하는것이타당함 장기간의안정적이고집중적인지원으로심층융합연구토대구축및전주기적 지원및다단계전략을통한창의적미래융합원천기술의창달체제마련

99 제 2 절추진전략 다학제 이종기술간의전문가협력네트워크구축및교류활성화와장기 간의안정적이고집중적인지원을통해심층융합연구토대를구축하고자하며 이를통하여창의적미래융합원천기술의창달체제를마련함 다학제 이종기술간전문가협력네트워크구축및교류활성화및 先기획 後연구에의한국가차원의융합기술아젠다발굴함으로써융합 기술혁신체제고도화 자율적인연구기획 (Bottom-up) 과국가 R&D 연계 (Top-down) 의추진체계를 마련하여미래유망융합기술의핵심원천기술과제품화요소융합기술개발 및이를통한국가융합원천기술경쟁력강화로신산업 신시장창출 다단계지원을통한창의적미래융합원천기술의창달체제마련하고엄정한 평가를통하여집중적인지원을함으로써심층융합연구토대구축 전략 1. 원천융합기술의창달체제구축 1 다단계지원및평가를통한창의적미래융합원천기술의창달체제마련 창의적인아이디어도출및탐색단계인先기획 1단계 (1년) 의자체기획내용에대한실질적인지원체계마련 안정된지원과창의성구현을추구하는원칙에따라간섭을최소화하기위해 1단계先기획연구과제에대해서는최종기획연구과제평가만실시 기획과제별로특허청심사관이기획위원회에참여하여관련기술에대한특허동향심층분석을지원하는시스템구축

100 국가전략매칭컨설팅과엄정한평가를통해 2단계 (3년) 진입연구과제선정 창의적인아이디어실현을국가전략과접목하는단계로전문가컨설팅을통하여연구자자신이제시한미래유망기술을국가전략기술과연계성을극대화하기위해 Top-down으로접목 2단계 (3년) 진입과제는다학제간연구네트워크구축과공동연구를추진하는단계로연구효율성극대화전략구축 단일목표를위해다학제연구분야가참여하는연구단지원체제구축 국가전략전문가에의한심층적인중간평가를통해신개념혁신의싹을일구어낼가능성이큰과제를선별하여 3단계 (3년) 연구과제로선정및집중지원 3 단계 (3 년 ) 의연구를통하여미래유망원천융합요소기술에대한심층적인연구를 실시함으로써국가융합기술개발전략에부합하는원천특허기술성과도출극대화 2 先기획 後연구에의한국가차원의융합기술아젠다발굴 미래유망요소융합기술확보를위한아이디어발굴 실현을위한씨앗형융합기술기획연구지원 연구제안자가자발적으로연구팀을구성하여선행특허조사, 논문분석, 전략수립등창의성을발휘하는자체기획연구실시 - 연구자에의한상향식 (Bottom-up) 先기획연구지원을통한연구자에게기획기회를부여함으로써창의성과자율성을바탕으로연구과제수행자들의사전탐색및기술기획기능강화 - 기획내용에대한해당기술전문가에의한연구타당성자체컨설팅실시 국가전략매칭컨설팅을통한국가 R&D 전략과연계된미래유망원천요소기술개발하여미래유망융합기술에대한아젠다발굴 Bottom-up 방식의先기획연구를통한기획연구결과에대하여 Top-down 방식의평가를통한後연구개념적용

101 국가전략전문가에의한국가 R&D 연계성컨설팅추진하고심층분석한후 국가 R&D 전략과부합하는연구과제를선정함으로써국가융합기술아젠다 발굴및지원 전략 2. 미래유망융합원천기술국가경쟁력강화 3 미래유망융합원천특허선점및혁신역량강화 전문적이고객관적인분석을통한기술혁신예측을바탕으로미래유망요소융합기술을도출하여원천특허확보 선행특허조사및전문가컨설팅을통한미래유망기술예측강화 기술적 시장수요적구체적인타겟을명확히판단하여제품화요소원천기술확보 도전적이고창조적인재들의과학기술혁신역량강화 신기술로연마된우수한인재를발굴하여혁신역량을강화시킴으로써미래유망요소융합기술도출능력극대화 - 신진연구원 ( 박사후 10년이내 ) 50% 이상참여를통한연구기회부여 4 핵심원천요소기술확보를통한신시장창출 미래유망요소융합기술을발굴하여집중육성함으로써국가적기술경쟁우위를선점하고이로인한다양한분야로의응용과새로운시장창출 국가경쟁력및혁신역량을주도할수있는한국형기술을개발 매년객관적 분석적기획과정을통하여요소융합기술을체계적으로개발 기술의혁신과신산업창출을통한새로운시장형성을통합적으로고려 경제파급효과가불확실하나예측규모가점점커지는기술을집중적으로연구개발 미래유망파이오니어기술개발사업의중점추진방향은기술의혁신과신산업창출을통한새로운시장형성을통합적으로고려함

102 다학제 이종기술간의융합연구를촉진시켜글로벌시대에경쟁력을가진혁신적기술개발 과학에뿌리를두고생성된창의성있는태동기의원천융합기술개발 신산업창출이가능한제품화요소융합기술개발을통해새로운시장형성주도 전략 3. 다단계평가및지원을통한국가 R&D 투자효율성극대화 5 다학제 이종기술간전문가협력네트워크구축및교류활성화 다학제간융합연구의활성화를위한 시스템운영 2종이상의기술분야의융합기술분야에 3개이상의기관이참여하는학제간연구단 (Interdisciplinary Research Collaborations: IRCs) 을구성하여 6년간운영 연구기획단계에서부터연구자가자발적으로기획연구팀을구성하여다학제연구의문제점을사전에해소 다학제연구의구심체역할을할수있는전문연구기관에학제간연구단을설치 연구인력의유동성을향상시킨새로운연구시스템구축을추진 열린연구추진체계를지향하여중규모의공동연구팀인학제간연구단형식을채택 최근과학기술은빠른발전을위해서로결합해야하는시기에놓여있으며, 융합기술의특성상대학의다학제적연구의활성화가무엇보다중요 2종이상기술간융합연구를통한신기출창출극대화 다학제간융합기술분야의우수연구집단의효율성제고및전략적육성 - 서로다른기술분야사이의공유결합성융합기술개발극대화 학제간협력연구활성화를위한공동연구체계구축

103 6 집중적인지원을통한심층융합연구토대구축 미래유망파이오니어사업에서 시스템구현및다단계지원및평가체계를통하여유망한융합연구집단에대한집중지원을통하여심층적인융합연구의토대마련 다학제 이종기술간융합연구에대하여연구팀의연구성과평가와아울러글로벌시대의국가전략과연계하여다차원적이고체계적인평가 분석을통해집중지원 경제파급효과가불확실하나예측시장규모가점점커지는기술에대하여집중적인연구개발지원 원천융합기술확보로선진기술창출및혁신기술이전을통한경제활성화를이루고, 미래과학기술사회에서의산업적우수성과도출 주요연구성과로서원천기술의특허를확보하여미래기술선점가속화 연구과정을통하여발굴된미래유망요소기술을국가전략적차원에서집중육성 그림 4-2. 미래유망파이오니어기술개발사업의추진전략

104 제 3 절추진체계 先기획 後연구개념의새로운다단계연구추진체계구축을통해씨앗부터발아, 줄기형성까지전주기적으로관리함으로써국가 R&D 미래유망원천융합기술발굴및육성 先기획 1 단계 (1 년 ) 에서연구제안자의자율적인연구기획과제를수행하게함으로써 창의적인아이디어도출및탐색단계운영 1 단계의기획연구를통하여창출된창의적인아이디어실현을국가전략과접목 하는단계로국가전략전문가의국가 R&D 연계성컨설팅및엄정한평가를 통해 2 단계 (3 년 ) 진입연구과제선정 다학제간의네트워크구축및공동연구추진하여後연구 2 단계 (3 년 ) 를운영하고 엄정한단계평가를통해신개념혁신의싹을일구어낼가능성이큰과제를 선정하여 3 단계진입 집중지원을통해미래유망원천융합요소기술에대한심층적인연구를실시함으로써 국가융합기술개발전략에부합하는원천특허기술성과도출극대화할수있는後 연구 3 단계 (3 년 ) 운영 표 4-1. 기존과제와미래유망파이오니어기술개발사업추진의차별성 구 분 미래유망파이오니어기술개발사업 기존과제 先기획연구실시 O X 연구지원방식특허전문기관참여 X 국가전략매칭컨설팅운영 O X 실패용인시스템운영 O X 관리방식 시스템운영다양

105 < 미래유망파이오니어기술개발사업추진체계 > 공고및先기획연구과제선정 미래유망기술발굴 (Bottom-up 방식 ) - 서면 패널평가를통해미래유망기술선정 [ 부록 4 참조 ] 자체기획연구 창의적인아이디어도출및최소한의연구수행 특허동향심층조사 분석 자체컨설팅실시 국가R&D전략매칭컨설팅추진 [ 부록 7 참조 ] 기획연구결과 평가 및 後연구과제 선정 연구기획과정의평가 [ 부록 8 참조 ] - 기획활동과정의충실성평가 연구기획결과의평가 [ 부록 8 참조 ] - 향후추진계획의타당성평가 後연구 착수 2 단계 3 년 / 과제당 10 억원 ~15 억원지원 진도관리생략, 연구자의자율성최대보장 중간평가및최종결과평가 엄격한중간평가 (3 년 ) 를통해성공여부판정 전문가단에의한당초목표대비비교결과평가 - 특허, 논문의질적수준및활용계획등

106 1. 공고및先기획연구과제선정 연구제안자에의한자율적인미래유망융합기술제시 사전수요조사및공고를통해연구자에의한, 연구자를위한, 연구자의미래유망기술개발기획제안서도출 연구자스스로의창의적아이디어가뛰어난우수한기획연구과제로서신기술분야및기술혁신기여도가높은과제를선정원칙및기준으로제시 서면 패널평가를통한미래유망기술선정 [ 부록 4 참조 ] 융합기술분야전문가들의객관적인평가를통해씨앗형미래유망기술선정및발굴 매년 10 개미래유망파이오니어기술개발사업先기획연구과제선정 先기획연구과제의선정원칙 선정목적 - 창의적아이디어가뛰어난우수한기획연구과제선정 - 가능한신기술분야및기술혁신기여도가높은과제를선정 - 세계적연구결과로성공할잠재력을소유한연구분야선정 사업의철학및목적과의부합성에따라과락처리등 1차서면평가실시 - 先기획연구과제종료시파급효과및향후창의적미래융합기술로서의성공가능성, 다학제 이종기술연구자참여여부, 연구책임자의능력등을평가항목으로검토 연구책임자의발표및평가자간의질의응답을통한 2차발표평가를실시 - 연구팀구성의탁월성및미래융합기술로서의발전가능성, 다학제 이종기술연구자간의역할분담의적절성, 향후융합원천특허및기술의확보가능성등을평가

107 2. 자체기획연구 창의적인아이디어도출및최소한의연구수행 Bottom-up 방식의선행기획연구로기술혁신을위한배아탐색 연구자가연구팀을구성하고논문분석, 전략수립등연구기획 기술혁신을위한아이디어도출및아이디어정립을확인하는최소한의연구수행 특허동향심층조사 분석 연구책임자는명확한연구목표설정을위하여세밀한선행특허조사실시 - 연구책임자는연구개시 5개월이전에배정된특허관련전문가의도움을받아개발대상기술과주변기술에대한특허동향조사 분석을실시 신시장개척을위한틈새원천특허발굴을위한특허맵작성 - 원천특허기술및관련주변특허의세밀한조사 분석을통하여경쟁자를분석하고, 차별화된특허맵작성 특허동향조사 분석시특허분석전담전문가적극활용 - 객관적이고심도있는특허동향분석을위해한국특허정보원전문가및특허청특허심사관이과제별기획위원회에참여 그림 4-3. 특허동향심층조사 / 분석시스템

108 자체컨설팅실시 < 추진목적 > 개발목표기술에대한기술전문가의중간점검및대안검토를통하여기술개발의성공가능성제고 - 분야별기술전문가의기술확보가능성점검및제약요인사전점검을통한기술기획의시행착오최소화 < 추진방안 > 연구책임자의주관하에실시 - 연구책임자는기획중간결과와특허동향조사 분석결과등을토대로자체컨설팅실시 산 학 연외부전문가 2~3인의전문가에게자체점검 - 연구책임자는기획결과를발표하고, 기획과정에서발생한애로사항과향후추진상의한계점에대하여토의 - 컨설팅위원들은자체기획및특허동향조사를통하여연구자가기획하여개발하고자하는기술에대하여조력자의자세로검토 조언 수요자관점, 산업계관점, 학 연의관점으로기술컨설팅실시 - 기술적파급효과, 전략 Map, 융합기술의지향성, 시장적가치등을검토

109 국가 R&D 전략매칭컨설팅추진 [ 부록 7 참조 ] < 추진목적 > 기획중인신기술에대한국가 R&D 전략과의연계성자문 - 국가과학기술전략전문가, 과학기술정책전문가, 민간기업기술전문가의심도있는중간점검을통한국가R&D전략에부합하는과제기획유도 특허분석을통한기술가치및미래신기술로서의가능성검토 수요자관점에서기술적 경제적파급효과및신산업창출여부 - 기술수요자, 기술공급자, 자금지원자등관계자참여형기획과제도출 < 추진방안 > 자체기획및자체컨설팅을통하여연구자가제시한기술을국가가지향하는전략목표와부합하는정도를 Top-down 방식으로검토 - 과학기술기본계획, 국가R&D사업 Total Roadmap, 미래국가유망기술 21과부합여부검토및동전략과의연계를위한기획방향제시 - 새로운아이디어와미래시장수요창출가능성검토 과학재단주관하에실시 - 연구책임자는특허동향심층분석결과와자체컨설팅결과를포함한기획실적및향후계획을과학재단에제출 국가R&D전략전문가, 과학기술정책전문가, 민간기업기술전문가로구성 - 3인내외의전문가로팀을구성하고, 팀당 3과제집중검토실시 - 선임된전문가에게국가R&D전략에대한철저한사전교육실시 컨설팅과정에서지적된보완사항은최종기획보고서에반영 - 연구책임자는컨설팅과정에서제시된보완사항을기획에반영하여최종기획보고서를작성하고, 최종평가시지적사항보완여부확인

110 < 추진절차 > 절차 내용 파이오니어사업추진위원회 국책연구단장, 각전문위원, 과기부담당과장으로추진위원회구성 - 컨설팅결과에대한종합검토및심의 확정 BT/NT/ET 분야별컨설팅위원회구성 ( 12 인이내 ) - 위원회별로특허 / 전략 / 수요분과로세분화주 ) 전문기관컨설팅 특허분과 -특허/ 기술전문가 4인 이내 구성 -원천특허 획득 가능성 검토 등 ( 양식3) 전략분과 - 과기정책기관소속전문가 4인이내구성 -국가전략연계성검토등 ( 양식 3) 수요분과 -기업인중심 4 인이내구성 -공공및민간수요중심검토 ( 양식3) 자체컨설팅 ( 주관기관 ) 특허조사 분석 ( 주관기관 특허전문기관 ) BT/NT/ET 분야별위원장 ( 각전문위원 ) 과제별로 " 전문기관컨설팅보고서 " 작성 ( 양식 4) 전문기관에서제시한컨설팅항목에따라자체컨설팅을실시하고, " 자체컨설팅결과보고서 " 를전문기관에제출 - 제출자료 : 자체컨설팅보고서 ( 양식 1), 특허조사 분석보고서, 자체컨설팅의견서 ( 양식 2) 특허전문기관과협력하여선행특허조사 분석 - 분석결과를기획연구내용에반영

111 < 컨설팅주요항목 > 특허및기술성 배경 국가연구개발사업효율화의일환으로추진중인 특허기술동향조사사업 ( 특허청 ) 과연계하여심층특허조사및분석실시 국가 R&D사업신규기획에특허분석을도입할경우연구기획의내실화및연구기획기간단축 특히미래신기술발굴의경우특허분석을통하여새로운연구영역발굴및기존선점기술의회피전략도출가능 목적 기획대상기술과관련된국내외특허정보분석을통한 - 중복연구방지및기술개발방향의설정을제시하고, 특허보유및향후확보및회피전략의적절성등평가 분석내용 기획연구자가제시한특허분석결과를중심으로 - 특허분석결과의활용도측면 - 미래신기술로서의선점가능성 - 기술적한계극복가능성 - 기술의와해성및혁신성측면등에대한내용검토및자문 자체컨설팅보고서의연구자가제시한기술 ( 특허 ) 개발전략검토 전략부합성 배경 융합기술에대한필요성을크게증대되고있는시점에서국가 R&D 전략과의연계및부합성검토가필요 - 국가융합기술발전기본방침수립 (2007.4)

112 목적 기획결과및기획방향에대한중간점검을통하여국가과학기술전략부합하는기획과제유도 - 국가과학기술전략전문가의심도있는중간점검을통한국가R&D전략에부합하는되도록자문 분석내용 연구자가기획하고있는기술분야가국가가지향하는전략목표와의부합및연계성차원검토 - 과학기술기본계획, 국가R&D사업 Total Roadmap, 미래국가유망기술 21과부합여부검토및동전략과의연계를위한기획방향제시 공공및민간수요 배경 2만불이상의시대를대비하기위해서는산업화에필요한원천기술의확보로미래고부가가치산업선점필요 한정된자원으로모든원천기술개발을지원할수없으므로, 기술자체가치뿐만아니라, 공공및민간에서의수요를파악하여기술개발의시급성분석 이를위해기획연구가목표하는원천기술이미래사회에적용될분야를조사하고, 관련제품및서비스수요예측 목적 연구책임자가제시한공공및민간수요예측결과에대한 정밀검증및보완사항발굴 분석내용 연구책임자가제시한공공및민간수요에대해예측방법및결과에대해타당성검토

113 3. 연구기획결과내용 연구기획활동보고서 ( 기술동향분석및기술기획 ) 제안한기술의국내외기술개발동향분석 특허, 논문, 시장분석을통한기술분야및시장의현황분석 개발기술의활용영역및기술경제적파급효과분석 융합기술아이디어실현가능성을점검하기위한 feasibility study 결과 자체컨설팅및전문가컨설팅내용및반영내역 연구개발대상설정및기술개발전략, 시장진입전략수립 2단계본사업연구계획서 ( 연구개발수행계획수립 ) 연구개발비전및목표수립 - 목표설정, 기술 spec. 등 연구개발추진전략수립 - 총괄, 단계별전략수립 - 학제간연구단구성, 역할분담, 운영방법, 기관간협력방안등 - 예산, 인력, 장비확보방안 - 경쟁기관및주변기술모니터링방법등 기술개발로드맵작성 - 기술개발추진계획

114 4. 평가시스템 가. 평가의기본방향 본사업의특성을최대한반영한평가항목및지표발굴 미래유망파이오니어사업의특성은 융합기술, 사전기획연구, 융합기술원천특허, 융합기술창달체계구축 등으로이를단계별주요평가항목으로선정 평가지표는사업단계별차별화된성과물을평가할수있도록주안점강화 - 예 : 기획단계의 국가전략매칭컨설팅, 최종평가의 원천특허가치평가 등 본사업의 3대전략을평가항목으로반영 - 1 융합원천기술의창달체계구축, 2 기존제품의와해원천기술의선점, 3 학제간공동연구활성화로구성됨 사업평가의특징및차별화된평가주안점 1 단계 (1 년 ) 2 단계 (3 년 ) 3 단계 (3 년 ) 선정결과선정결과선정결과 평가종류 기획과제선정평가 (1 단계선정평가 ) 연구과제선정평가 (1 단계결과평가 +2 단계선정평가 ) 연구결과단계평가 (2 단계결과평가 +3 단계선정평가 ) 연구결과최종평가 (3 단계결과평가 ) 성과물 융합기술기획계획서 특허분석보고서 국가매칭컨설팅보고서 연구기획보고서 개념특허, 원천특허 원천기술의시장진입단계 ( 연구비, 연구기간조정 ) 학제간연구단성공모델 원천 / 주변특허 외부전문기관원천특허가치평가보고서 차별화된평가주안점 융합기술내용 신진연구원 50% 지방, 여성연구원가점 국가매칭컨설팅반영수준 원천특허확보가능영역선정및확보전략 연구개발기획체계 원천특허가능성검증 3 단계연구비, 연구기간적정성 융합기술창달체계구축 원천특허포트폴리오구성 원천특허가치 타사업연계및시장진입전략 평가항목 1사업목적부합성 2기획여건적합성 3 예상파급효과 1원천특허확보체계성 2대상기술도출객관성 3융합기술창달체계구축환경의우수성 1원천특허확보가능성 2융합기술창달체계구축수준 3연구계획대비달성도 1원천특허포트폴리오완성도 2원천특허 / 기술확산실적및잠재성 3연구계획대비달성도 그림 4-4. 파이오니어사업의평가절차및기준

115 나. 1단계연구기획과제선정평가주안점및평가지표 평가주안점 연구기획과제선정평가에서는미래유망파이오니어사업목적과의부합성과융합기술연구기획여건의적합성등을중심으로평가 평가항목및지표 미래원천융합기술로서의부합성및발전가능성을핵심주안점으로평가 - 과제선정평가단은관련기술외부전문가로구성되며, 전문가들은미래사회기술수요를감안해혁신적이고신산업을창출할효과를지닌과제선정 - 여성과학자또는지방소재기관소속과학자에대해서는최종평가점수에가산 (5점이내 ) 을부여 융합기술의특성을감안한연구기획여건확보와구축부문을평가 - 연구책임자의역량및참여연구인력의전문성을중요시하되, 참여연구인력들의연구기획마인드를집중적으로평가 - 특히, 연구팀구성인력중연구기획전문가의참여를유도토록평가지표구성 - 연구과제참여기관간, 연구팀간역할분담체계성을비중있게평가 평가항목평가지표점수 미래융합파이오니어사업목적과부합성융합기술기획여건의적합성융합기술기획연구의예상파급효과 NT, BT, ET 등신기술과의융합혁신성 창의적미래융합기술발굴가능성 기술개발대상의미래지향성 타사업에서수행하고있는과제와의중복 연구책임자의기획경험및연구능력 연구팀및연구인력구성의우수성 연구팀구성 ( 연구자, 정책및기획전문가등 ) 의조화성 연구팀간역할분담의체계성 관련기술및산업으로의파급범위 미래과학기술및사회경제적파급효과규모및자료의객관성 새로운산업창출가능성및시장선점가능성

116 다. 2 단계연구과제선정평가 (1 단계결과평가 ) 체계및평가항목 평가주안점 연구과제선정평가는원천융합기술개발대상의도출타당성, 융합기술원천특허확보의체계성, 융합기술연구수행환경의우수성등을중심으로원천융합기술개발대상및기획의체계성을집중적으로평가 평가항목및지표 원천융합기술개발대상의도출타당성은대상기술도출시적용한연구기획방법론의객관성과신뢰성수준을집중적으로평가 - 특허조사, 서지조사, 시장조사등객관적인연구기획방법론을적용하여융합기술개발의당위성을논리적으로도출하였는지여부를평가 - 자체컨설팅및국가매칭컨설팅을수행하고이를반영한정도평가 융합기술개발계획의체계성은원천특허확보를위한전반적인체계평가 - 연구기획내용의전반적인논리성및체계성 - 연구목표의명확성, 연수수행방법의적절성및원천특허확보가능성평가 융합기술의특성을감안할때성공적인기술개발을위해연구책임자및연구기관에서지원하는환경을평가 평가항목평가지표점수 융합기술 원천특허 확보의 체계성 융합기술대상기술 도출의 객관성 융합기술 창달체계 구축 환경의 우수성 기술개발 목표의 명확성 및 실현가능성 연구수행 내용의 논리성 및 체계성 연구성과 로드맵 연구성과 ( 원천특허, 논문, 기술료 등 ) 의 적절성 자체컨설팅 및국가전략매칭 컨설팅 실시및반영수준 과학적 연구기획 방법론 적용 수준 대상 융합기술의 원천특허 확보 가능성 및 객관성 국내외 관련 전문가들의 견해와의 상관성 학제간 연구단 운영 계획의 효율성 연구팀 및 외부 연구역량 활용, 기술개발 동향 모니터링 계획 연구기반 구축 수준 및 기관의 지원 의지

117 라. 2 단계연구결과평가체계및평가항목 평가주안점 단계평가는개발하고자하는융합기술의원천특허확보가능성, 융합기술창달체계구축수준등을중심으로융합기술개발여건과토대구축수준을집중적으로평가 평가항목및지표 2단계종료후과제의계속여부를판단하기위해실시하는단계평가는기술평가전문기관의사전검토내용을바탕으로분야별전문위원회평가실시 - 기술평가전문기관의사전검토는개발하고있는기술에대한기술성및경제성을검토한보고서를작성하여분야별전문위원회에제출 2단계종료평가에서는융합기술의원천성검증과원천특허확보의가능성에대해집중적으로평가 - 2단계 1차년도에개념특허출원을원칙으로하고, 2단계종료시점에서는기술의원천성, 경제성등을검증 - 원천특허확보의가능성과원천특허포트폴리오구축의노력및의지평가 2단계연구를통해구축된융합기술창달체계수준을평가 평가항목평가지표점수 개념특허및원천특허확보유무 융합기술원천특허확보가능성융합기술창달체계구축수준연구계획대비달성도 원천특허로서의기술성및경제성 ( 외부기술평가전문기관내용참조 ) 60 원천기술포트폴리오구축노력및계획의구체성 원천특허등개발기술의확산실적 학제간연구단운영의효율성및실적 다학제 이종기술간전문가협력및네트워크구축수준 20 관련인력및보유정보유동성수준 기관의의지및지원수준 연구목표대비연구성과달성수준 3 단계연구계획의우수성 20 3 단계연구비및연구기간의적절성

118 마. 3 단계연구결과최종평가체계및평가항목 평가주안점 종료평가는연구기간중에개발한기술의원천성을증명하는단계로원천특허포트폴리오의완성도, 원천특허가치수준, 기술의확산실적및잠재성등을중심으로평가 평가항목및지표 최종평가는분야별전문위원회위원으로기술전문가뿐만아니라, 기술이전전문가, 기술의최종수요자등다양한전문가로구성 - 개발된원천융합기술및특허의가치와시장성을객관적으로평가 최종평가에서는확보된개념특허를구체화한원천융합기술의확보여부와원천특허로서가치를극대화할수있는특허포트폴리오구축실적, 원천특허의가치등을집중적으로평가 - 원천특허와주변특허, 방어특허등을모두고려한특허포트폴리오완성도를평가하고추가적인특허확보전략을평가위원들이제시 - 확보한원천특허의기술확보수준, 가치, 발전가능성등을평가하여타사업연계, 기술이전, 시장진입등의경로를선택 확보한특허및원천기술을활용한확산실적과잠재성을직간접적으로평가 평가항목평가지표점수 원천특허확보수준 ( 실적 ) 융합기술 원천특허 ( 뿌리특허 ) 로서의가치수준원천특허포트폴리오 ( 외부전문기관을통해원천특허가치평가시행 ) 60 완성도 원천특허의포트폴리오완성도수준및패키징가능성 ( 원천 / 주변 / 응용 / 방어특허등으로구성된특허군완성도 ) 원천기술을활용한가시적성과융합기술 ( 기술이전, 기술료, 경제적파급효과등실적 ) 원천특허 / 기술확산실적및잠재성연구계획대비달성도 특허, 논문등연구실적 20 원천기술을활용한타사업과연계, 기술이전, 시장투입계획등기술실용화의연계계획의구체성 연구목표대비연구성과달성수준 융합기술창달체계구축및활성화수준 20 연구기획 ( 1,2 단계 ) 대비연구수행방향의합치성

119 5. 사업후관리방안 가. 추진배경 프론티어사업연구성과의연속성있는관리체계구축및기술실용화활성화를위해 " 연구성과지원센터 ( 이하센터 )" 설립추진중 센터의역할과기능을확대하여미래유망파이오니어사업의원천특허결과를산업화로연계하는중심기관으로활용 실용화가능성점검및특허포트폴리오구축등전문컨설팅지원 해외특허출원및유지비용일부를정부가지원 사례 ) 특허청은 2007년연세대박용수교수에게 3세대스테인레스강관련해외특허경비 58,800천원을지원 ( 특허 1건당 3개국기준최대 11,000천원지원 ) 나. 연구성과지원센터 ( 이하센터 ) 설립및운영계획 " 연구성과추적관리및실용화지원을위한전담조직신설 ('07.9 월설립예정 )" '07년예산 : 32억원확보 기획위원회구성 운영 위원장 : KOSEF 국책연구본부장수행 위원 과기부 ( 담당과장 ), 과학재단 ( 국책연구본부장, 사업총괄단장 ), 협의회장, 외부전문가 5 인등총 10 인이내 프론티어사업단 기능 : 센터장임면절차주관, 센터운영지침제정등 성과지원센터설립이후 " 운영위원회 " 로변경운영 센터장 추천위원회가후보를추천하고, 사업계획서검토및면접을통해과기부가최종선정 2년임기에연임가능

120 센터구성 운영 팀장및성과평가 / 관리 / 지재권전문가등 5인이내 지적재산권관련전문인력신규채용 주요기능 프론티어및파이오니어사업학제간공동연구단 (IRCs) 의주요연구성과독자적통합관리시스템운영 프론티어사업종료후, 원천특허실용화연계및참여연구원 등추적관리 후속연구현황 프론티어및파이오니어사업학제간공동연구단 (IRCs) 의연구성과에대해, 해 외특허경비지원및성과활용전문컨설팅지원 다. 원천특허등연구성과관리방안 추적관리시스템구축 운영 독자적전산시스템구축 운영으로, 프론티어, 파이오니어사업연구성과실용화연계등에대한지속적인추적관리 연도별사업내용및예산 ( 안 ) 단위 : 백만원 년도사업내용예산 07 년 16 개사업단사무국운영및연구성과관리현황조사 전주기적연구개발체계를바탕으로정보화전략계획 ( ISP ) 수립및시스템개발착수 ( 기획 접수 평가 협약 과제관리 정산 성과 추적관리 ) 관련자료 ( 사업단경영자료, 연구관리서류등 ) 수집및시스템개발착수 중앙집중형전산시스템개발및총괄운영 년 800 합계 1,

121 기술가치평가전문컨설팅사업 사업목적 - 프론티어, 파이오니어사업등을대상으로특허기술가치평가및성과활용전문컨설팅지원 창업을위한민간자본유치및기술이전에필요한기술가치평가 기술실용화시, 마케팅 수요조사 법률자문등전문컨설팅지원 사업내용 - 지원대상 : 프론티어 60%, 파이오니어사업등기타사업 40% 예정 - 공개경쟁을통해외부전문컨설팅업체선정후, 기술가치평가및기술실용화성공가능성제고를위한전문컨설팅실시 - 과제별최대 80백만원지원 ( 기술가치평가 30백만원, 전문컨설팅 50백만원기준 ) 기술가치평가 30백만원 ( 기술당 3백만원 ) 연구성과보호 분쟁지원사업 사업목적 - 원천특허보호 분쟁과관련된법률 기술자문과 PCT 출원및해외특허출원 등록에소요되는경비지원 - 연구성과지재권보호강화및우수기술의해외특허확대 - 원천특허보호지원 분쟁조정시, 법률및기술자문실시 사업내용 - 지원대상 : 접수일기준 1년이내발생했거나, 예정인사건 - 자문경비최대 5백만원, 해외특허경비최대 20백만원 (3개국기준 ) 지원

122 6. 부처및사업간연계방안 가. 부처간역할분담 정부혁신지방분권위원회의 과기부집행기능이관방안 ( 04.9) 에따라과학기술부에서응용ㆍ개발연구단계의사업과실용화 / 사업화관련사업은타부처로이관되었음 - 개발연구단계에도달한 6개의 21세기프론티어연구개발사업은정통부및산자부로이관 - 사업화단계연구사업의경우, 과학기술부에서산업자원부로연구성과확산사업을이관하였으며, 이후산자부의 신기술사업화사업, 최근에는 사업화연계기술개발사업 이이를담당하는대표적인사업화연구사업임 과학기술부는주로기초연구단계의연구사업과목적기초, 핵심원천기술개발등의연구사업을담당하고있으며 - 미래유망파이오니어사업은핵심원천기술을개발하기위한목적기초연구사업이기때문에부처간역할분담에적합한것으로판단 나. 타부처 R&D 사업과연계방안 미래유망파이오니어사업에서성공적으로종료한과제의경우, 연구과제책임자, 참여기업, 또는기술이전을받은기업이타부처관련응용ㆍ개발사업을통해연구과제가원활히추진될수있도록지원함 - 사업성과를홍보할수있는세미나개최등을개최하여타부처연구개발사업에서후속과제로수행할수있도록지원

123 [ 그림 4-5] 부처간연구단계별역할및타부처연계사업의구도 또한과학기술혁신본부에서는개발된핵심원천기술을실용화로연계할수있 도록과학기술관련예산종합조정시고려하는것이필요함 미래유망파이오니어사업과연계가가능한타부처관련응용ㆍ개발연구로서현재다음과같은연구사업을추진하고있음 - 산업자원부 : 중장기전략기술개발사업 ( 안 ) - 정보통신부 : 신성장동력핵심기술개발사업 - 보건복지부 : 보건의료기술진흥사업 - 건설교통부 : 첨단융합건설기술개발사업 - 환경부 : 환경융합신기술개발사업

124 제 4 절추진일정 미래유망기술분야세부기획과제추진 ~ ~ 미래유망기술파이오니어기술개발사업수요조사실시및평가 先기획연구과제실시 기획과제별특허기술동향조사 (30 개과제, 특허청협조 ) 기획과제별기획결과타당성자체컨설팅실시 기획과제전체 국가 R&D 전략매칭컨설팅 실시 기획과제별연구활동및기획결과보고서완성 기획과제결과평가 지원과제선정평가 - 기선정 ( ) 先기획과제 30 개중後연구과제 7~10 개선정 08 년도신규사업추진 신규사업본격추진 년도先기획연구과제 7~10 개사업시작

125 제 5 절소요예산과인력 단기소요예산 2단계는 1단계의先기획연구과제의 30% 내외과제만 2단계로진입하여심층연구수행 2단계의성장형과제의연구결과를엄정히중간평가후, 3단계로진입한과제에한하여원천특허를확보토록지원함표 4-2. 과제당 On e-cycle 순환경우단기소요예산 단계 구분 정부예산 ( 억원 ) 연구기간 1 단계 ( 연구기획단계 ) 2 단계 ( 심층연구단계 ) 3 단계 ( 원천특허확보단계 ) 0.5~1 1 년이내 45 3 년 45 3 년 장기소요예산 과제당先기획연구과제에연간 5 천 ~1 억원및후연구과제인학제간공동연구단 (IRCs) 에연간 10~15 억원지원 표 4-3. 장기소요예산계획 구분 합계 기획과제수 IRCs 수 ( 누적 ) 7 ~ 소요예산 ( 억 ) (20) ,450 * 07 년은기술료사업으로 30 개과제연구기획추진

126 소요인력 1단계先기획연구과제는연구제안자중심의선행기획과제이며 2단계이후사업에서는안정적인건비보장으로우수연구인력확보 2~3단계의경우학제간공동연구단에 3개기관이상이참여하여연구원규모는공동연구단별 9~15명의전문연구인력으로운영될것으로예상됨

127 제 5 장미래유망원천융합기획과제풀 ( P ool) 도출 제 1 절도출개요 연구자스스로의창조적인아이디어탐색및발굴과미래의새로운시장을 창출할수있는기획 선행연구 30 개과제 Pool 도출 선행기획연구수행을통하여연구자스스로자신의창의성을바탕으로미래원천성융합기술의탐색및발굴, 기술수준조사, 연구타당성조사, 연구수행추진체계구성등을수행 융합기술분야의독창성, 가능성, 잠재적시장수요, 특허현황등에대한선행조사를포함한기획연구과제지원함으로써원천기술개발에적합한과제발굴을유도 융합기술분야에서혁신적기술개발을위한아이디어도출및아이디어성립을위한기획및선행연구표 5-1. 지원분야비교표 지원분야 1 고위험도의모험적인기술분야이나성공시막대한효과가있는분야 (High-Risk High Return) 2 혁신적도약의필요성이있는분야 3 여러분야에응용가능한원천적성격의연구 4 국가의기술경쟁력및수준을제고할수있는창조적인융합연구 5 넓은범위의성과확산이가능한분야의연구 지원하지않은분야 1 기초탐구연구 2 기존기술의개선연구 3 전임상 임상연구 4 실증데모연구 6 데이타수집, 시험분석평가등단순한연구 5 국가의지원없이수행할수있는분야의연구 7 과거국가연구개발사업의계속연구와관련된연구 나노기술기반, 바이오기술기반, 에너지 환경기술기반으로한융합기술우선지원 연구팀에박사취득후 10년이내의신진연구자가 50% 이상참여 여성과학자및지방소재과학자가점부여및우선지원 이종기술분야의기준은과학기술기본법에따른대분류이며, 순수기초과학 ( 수학, 물리학, 화학, 지구과학등 ) 은제외

128 추진경과 미래융합기술분야의신규사업을위한신규프로그램기획추진 ( 과학재단 ) - 기간 : 2006년 3월~7월 ( 총 7회기획자문위원회운영 ) - 미래기술혁신을위한큐브 (CUBE) 프로그램 추진 ( 안 ) 수립 [ 부록 1 참조 ] 원천융합기술파이오니아사업 추진계획수립 ( 06.8월, 과기부 ) [ 부록 2 참조 ] 융합기술파이오니아사업 공고 ( 06.10월) 및연구신청서접수 [ 부록 3 참조 ] 융합기술파이오니아사업 세부기획과제선정평가및연구시작 ( 06.12월) - 기술료재원으로 30개세부기획과제선정및총괄기획 ( 과학재단 ) 추진중 ( 총괄기획 2억원, 세부기획 : 18억원 ) [ 부록 4, 5 참조 ] 제 2 절선정평가및결과 사업공고를거처 56 개기관, 총 202 건의과제접수, 서면평가및발표평가를 통하여최종 30 개세부기획과제선정 1. 과제접수현황 제안과제절반이상이학계에서응모되었으며, 연구계, 산업계순으로지원되었음. 표 5-2. 제안자소속기관별분포 < 단위 : 개수 (%)> 산업계학계연구계합계 7 (3.5) 119 (58.9) 76 (37.6) 202 (100.0) KAIST, 광주과기원등은학계로분류

129 표 5-3. 기술분야별분포 융합기술기반분야 개수 (%) 비고 NT 기반 104 (51.4) 산 (3), 학 (63), 연 (38) BT 기반 52 (25.7) 산 (2), 학 (37), 연 (13) ET 기반 46 (22.9) 산 (2), 학 (19), 연 (25) 합계 202 (100) 접수과제 (202개 ) 중 2개과제는참여제한등으로인한자진포기 기술의분류는연구내용을중심으로 NT 기반, BT 기반, ET 기반으로분류하였으며, 특히 NT 기반의과제제안수가과반수이상을차지함. 이는 NT 기반의기술이 BT, ET 등의목적별기술보다는 NT 자체의기술 Tool 로서역할을한다는것을의미함 표 5-4. 세부기술 분야별 분포 기술분야 ( 대분류 ) 개수 (%) 정보산업분야 (100) 26 (12.9) 기계설비분야 (200) 4 (2.0) 소재 물질 공정분야 (300) 37 (18.3) 생명과학분야 (400) 30 (14.8) 원자력 자원 에너지분야 (500) 28 (13.8) 대형 복합기술분야 (600) 14 (7.0) 공공복지분야 (700) 36 (17.8) 수리과학 원천요소기술분야 (800) 25 (12.4) 기타 (999) 2 (1.0) 합계 202 (100.0) 기술분야분류는제안자가선택한사항임

130 접수과제중지역별연구제안책임자의분포는지방 13%, 비지방 87% 로나타며, 여성연구제안책임자비중이전체의 9% 로서타연구개발사업에비해응모율이 높은점이특징임 표 5-5. 제안자지방및남여분포 성구분 지역구분지방비지방합계 (%) 남 (91.1) 여 (8.9) 합계 26 (12.9%) 176 (87.1%) 202(100.0) 지방소재기관 : 서울 / 경기지역, KAIST, 포항공대, 광주과학기술원, 대구경북과학기술원및정부출연구소이외의지역에소재하는대학및기관 대부분의과제가 2 개기관이상의공동연구수행및참여형태로제안되었으며, 4 개기관이상참여도전체제안과제수의 37% 를차지함 표 5-6. 과제당 공동 참여기관 분포 참여구분 기관구분산업계학계연구계합계 (%) 단독 (23.3) 2개기관 (8.9) 3개기관 (31.2) 4개기관이상 (36.6) 합계 (100.0) 제안자평균연령이 44.8세로서 40대연구제안자가가장많았으며, 그다음이 30대, 50대순으로분포되었음 표 5-7. 제안자 연령별 분포 연령구분 기관구분산업계학계연구계합계 (%) 30~39세 (17.8) 40~49세 (64.3) 50~59세 (17.3) 60~69세 1 1(0.6) 합계 (100.0)

131 2. 과제선정평가단계 평가절차 ( 평가대상 ) 평가방법평가주체 1 차서면평가연구신청서 1 차전문기관평가 (1 차평가결과 ) 2 차발표패널평가연구신청서 2 차전문기관평가 (2 차평가결과 ) 추진위원회개최 ( 종합평가서 ) 과학재단전문위원및외부기술전문가로구성된기술별평가위원회에서서면평가실시 동일기관평가위원의점수를제외한평가점수에대하여산술평균및가점부여 지원과제의 2 배수내외선정 외부전문가로구성된평가위원회에서발표패널평가실시 최고 ( 최저 ) 점각 1 인을제외한평가점수의산술평균 가감점부여및연구비조정등을실시하여종합평가서작성 종합평가서를대상으로평가결과의타당성등을심의하고예산규모내에서선정대상과제및후보과제최종확정 서면평가위원회 전문기관 (KOSEF) 발표평가위원회 전문기관 (KOSEF) 국책사업추진위원회 (MOST) 그림 5-1. 평가절차및평가방법 3. 평가주체및구성 전문평가위원회 구성주체 : 전문기관 기본원칙 : 연구과제의우수성을평가할수있는산 학 연의분야별전문성을지닌인사들로균형있게선발하여구성

132 구성방법 1차연구신청서서면평가 - 제안된연구신청서가사전기획연구과제임을고려하여과학재단전문위원및기술분야별외부전문가 4인이상의평가위원을선정하여기술분야별서면평가위원회를구성운영함 2차본계획서발표패널평가 - 평가단 Pool에서평가대상제안서의해당기술분야및산 학 연소속을고려하여 7인이상의평가위원을선정함을원칙으로함 - 위원회는기술군별로 4개내외의분과로구성 평가위원제외대상 - 평가대상과제와상관관계가있는전문가 - 평가대상과제의연구책임자와사제지간, 친인척지간인전문가 - 참여연구원, 동일사업내의연구책임자, 상호간평가자등 - 평가위원참여자격제한을받은전문가 - 기타평가의공정성을해할염려가있는전문가 기타주요사항 - 과학재단전문위원은사업목적과철학에부합되는과제가선정되도록서면평가 / 발표평가회의를진행및주재하고, 다만평가에는참여하지않음 - 본과제가다수의연구기관및연구자가참여하는사전기획연구임을감안하여필요한경우평가대상과제의연구책임자와동일기관에소속한전문가도평가위원으로선정가능하나해당과제평가에는참여하지않음 추진위원회 구성주체 : 과학기술부 기능 - 전문평가위원회평가결과를심의 확정 - 평가과정에서제기된주요사항에대한심의 - 평가방법및절차등평가와관련된제반사항에관한심의

133 4. 서면평가 평가자료 : 연구신청서 평가방법 과학재단전문위원및산 학 연관련기술외부전문가로평가단을구성하여전문가서면평가를실시하며기술분야별최종선정예정과제수의 2배수내외를선정하는것을원칙으로함 본사업추진계획내지원가능분야와부합하지않은경우과락처리 - 과락된과제에대해서는그사유를기술하고모든평가위원이공동서명 과락처리된연구신청서이외의연구신청서에대하여기술분야별종합우열평가 - 과제별로기술의부합성및파급효과, 수행능력, 연구성과에대하여평가하되평가위원과동일기관에서제안한과제에대해서는평가치않음 표 5-8. 서면평가평가항목및배점 평가항목착안사항평가점수비고 사업목적과의부합성및파급효과 (60 점 ) 제안된기술이미래융합원천기술이며기술분야가추진계획내지원가능분야와내용적으로부합하는가? ( 과락처리 ) 기획연구결과의파급효과 - 향후창의적미래융합기술로서성공가능성이있는가? 아주우수 (60~56) 우수 (55~50) 보통 (50~40) 미흡 (40 이하 ) 서면평가 연구팀의수행능력 (20 점 ) 연구책임자의선행기획연구수행능력및연구팀에이종기술연구자가실질적으로참여하고있는가? - 수행능력 ( 아주우수 8 점, 우수 6 점, 보통 4 점, 미흡 2 점 ) - 참여연구원소속기관수 (4 개이상 8 점, 3 개 6 점, 2 개 3 점, 단독 1 점 ) - 연구팀인적구성 (8 명이상 4 점, 7~6 명 3 점, 5~4 명 2 점, 4 명미만 1 점 ) 일부정량적평가 우열비교평가 (100 점만점 ) 지금까지의연구성과 (20 점 ) 제안된융합기술과관련하여기획경험및기존의기초연구실적이있는가? 아주우수 (20~19) 우수 (18~15) 보통 (14~10) 미흡 (10 이하 )

134 5. 전문기관평가 - 1차서면평가 전문기관은평가위원서면평가점수를산술평균한후가점 (5점이내 ) 을합산하여종합점수를산출 ( 총점 100점 ) 하고종합순위를기재함 - 여성과학자또는지방소재기관소속과학자가연구책임자로서제안하는경우타당성검토후각각 3점이내의가점을부여하며, 지방소재기관소속여성과학자인경우는 5점이내의가점을부여함 지방소재기관 : 서울 / 경기지역, KAIST, 포항공대, 광주과학기술원, 대구경북과학기술원및정부출연구소이외의지역에소재하는대학및기관 6. 발표평가 평가자료 : 연구신청서 평가방법 산 학 연관련전문가로전문가평가단을구성하여공개발표에의한패널평가를실시하며, Power Point 발표를원칙으로함 최고점및최저점각 1인을제외한평가위원단의평가점수를산술평균하여과제별점수를결정함 표 5-9. 발표평가평가항목및배점 평가항목착안사항평가점수비고 발표평가 기획연구그룹의탁월성 (20 점 ) 기획연구계획의타당성 (40 점 ) 기획연구결과의예상파급효과 (40 점 ) 기획연구내용에서이종기술간연구팀구성이탁월하거나향후창의적미래융합기술발굴가능성이있는가? 제안된기획연구계획이참신하며, 국내 외우수한이종기술연구자간공동목표아래각각의역할분담이명확히제시되었는가? 기획연구결과의미래과학기술경쟁력확보및기술혁신을창조할수있는정도는? 기획연구결과의과학기술적 사회경제적파급효과정도는? 아주우수 (20~19) 우수 (18~15) 보통 (14~10) 미흡 (10 이하 ) 아주우수 (40~38) 우수 (37~33) 보통 (32~25) 미흡 (25 이하 ) 우열비교평가 (100 점만점 )

135 7. 전문기관평가 - 2차발표패널평가 전문기관은여성과학자및지방소재기관소속과학자가연구책임자로서제안하는경우타당성검토후가점 ( 최대 5점이내 ) 을부여하며, 연구비조정등을실시하고종합평가서를작성하여추진위원회에상정 8. 추진위원회심의 심의주체 : 국책사업추진위원회 심의방법 서면평가및발표패널평가결과의타당성심의 여성과학자및지방소재과학자가점부여타당성심의 최종선정대상과제를확정 9. 과제선정평가결과 전체선정과제 30개중, 지방에서제안한과제가 20% 를차지하며, 여성이제안한과제는 17% 에해당함표 기획과제최종선정결과 위원회총과제수발표평가과제수 최종선정과제수 비고 ( 개수 ) NT 기반 지방 (1) BT 기반 지방 (1), 여성 (1), 지방 + 여성 (1) ET 기반 지방 (2), 여성 (2), 지방 + 여성 (1) 합계 지방 (4), 여성 (3), 지방 + 여성 (2) 선정된기획과제는특허청협조하에특허동향조사, 기술수요자등으로구성된 자체컨설팅실시, 국가 R&D 전략과의연계를위한외부컨설팅등을통하여연구 내용을구체화중임

136 10. 선정기획과제정량분석 기획연구주관기관성격 30개과제의주관기관중 70% 가학계, 30% 가연구계에서선정되었으며, 산업계의경우선정된과제가전무 - 미래유망파이오니어사업이 High-return & High-risk 성격의사업을지원하기때문으로판단됨 NT와 BT 기반분야는학계가주관하는과제가각각 72.7%, 87.5% 로연구계에비하여높은데비하여, ET 기반분야의경우는학계와연구계의비율이유사함 융합기술 기반분야 주관기관성격 과제수 비율 ( % ) 대학교 전체과제 정부출연 ( 연 ) 산업체 계 대학교 NT 기반 정부출연 ( 연 ) 산업체 계 대학교 BT 기반 정부출연 ( 연 ) 산업체 계 대학교 ET 기반 정부출연 ( 연 ) 산업체 0 0 계

137 주관기관지역별분포 전체과제중절반이상이수도권 ( 서울 / 경기 ) 이며, 대전의경우연구단지내에있는 KAIST 포함정부출연 ( 연 ) 때문으로판단됨 수도권과대전지역을제외한경우 20% 미만 지역과제수비율 ( % ) 도표 서울 경기 대전 경남 부산 전북 광주 충남 계 과제당공동참여기관분포 선정된기획과제의경우, 3 개기관이상이참여한경우가전체의 80% 로미래 유망파이오니어사업성격에부합되는것으로판단됨 주관기관의경우는학계의비중이크나과제당여러기관이참여하게되면서 연구계뿐만아니라산업계의참여도상당부분임 참여구분 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 단독 참여 개 기관 개 기관 개 기관 개 기관 개기관이상 계

138 기획과제별참여인력 기획연구과제에참여한연구원수는 10 인이하가전체의절반정도를차지하며, 참여인원이많은경우는연구조원의참여로기인함 참여구분 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 6-10 인 인 인 인 인 이상 계 ) 연구책임자 연구책임자연령별분포 연구책임자중 50 세미만이 73.3% 로대부분을차지하며, 30 대연구책임자도 전체의 6.7% 로신진연구자의참여가두드러짐 연령구분 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 30-39세 세 세 계

139 연구책임자성별 여성연구책임자가전체의 16.7% 임 성별 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 남 여 계

140 제 3 절기획과제내용 선정된기획과제들을 국가 R&D Total Roadmap 의국가중점육성기술에따라정리하면, 크게 1) 바이오칩 / 센서기술 ( U-Health), 2) 나노바이오소재기술, 3) 생체정보응용기술, 4) 인간형로봇및군용로봇기술, 5) 사전친환경나노소재기술, 6) 에너지저장변환재료기술분야로분류됨 정부에서는미국, EU, 일본, 중국등주요국의 R&D 정책동향을분석, 우리나라 R&D와산업현황분석등을진행하여향후주요기술선점을위한경쟁국들과의기술전쟁에대비한대응방안으로 " 국가 R&D사업투자및추진전략 (Total Roadmap)" 을작성하였음 "Total Roadmap - 중장기발전전략 ( 안 )-" 은정부가추진하는국가 R&D 사업에 대한중장기투자및추진전략으로국가 R&D 사업의기획평가 예산배분의 기본지침으로활용될예정임 Total Roadmap 은국가 R&D 사업을통하여정부가중점적으로육성해야할 산업선도 공공복지분야의특성화기술을발굴하여 90 개의국가중점육성기술 ( 안 ) 로선정하였음 바이오칩 / 센서기술 (U-Health) (NT 기반 : 5개 ; BT 기반 : 5개 ) 기술목표 : 바이오센서의구성요소인새로운신호발생방법과초고감도트랜스듀서개발 기획과제내용 ( 기획과제번호, 붙임참조 ) - 자가전원공급형인공감각계 (3) - 광기반비표지, 비파괴진단용세포이미징기술 (4) - 나노플라즈모닉스기반고감도 / 고집적바이오센서 (7) - 나노튜브기반저가형무표지소형바이오센서 (8) - 트랜지스터집적회로 (CMOS) 를이용한바이오나노센서 (10) - 분자진단 / 이미징을위한신개념바이오스위치기술 (12) - 나노입자를이용한실시간바이오이미징 (13)

141 - 생체이식이가능한상시진단용바이오센서 (14) - 신경세포의실시간영상기술 (17) - 실시간대뇌활성측정기술 (18) 나노바이오소재 (NT 기반 : 2개 ; BT 기반 : 2개 ) 기술목표 : 특정기능을가진기능성나노입자의개발 기획과제내용 ( 기획과제번호, 붙임참조 ) - 실리콘기반신경소자 (2) - 마그네틱-포토닉복합기능나노바이오소재를개발하여암세포, 생물분자등을고효율로동시에분리ㆍ분석하는기술 (5) - 고령친화형바이오나노소재 (11) - 후각신경세포이미징기술 (19) 생체정보응용기술 (NT 기반 : 1개 ; BT 기반 : 2개 ) 기술목표 : BT와 IT기술을기반으로특정기능을가진바이오분자 ( 단백질 ) 나생물체, 또는통합시스템등의설계및합성 기획과제내용 ( 기획과제번호, 붙임참조 ) - 전기적, 광학적방법에의한실시간세포이미징기술통합시스템 (6) - 통합적단백질설계기술 (15) - 지능형모듈개발을통한바이오시스템의설계및합성기술 (16) 인간형로봇및군용로봇기술 (NT 기반 : 2개 ; ET 기반 : 1개 ) 기술목표 : BT, NT와 IT 융 복합기술을기반으로인간의형태및기능을모방하여다양한센싱, 센서융합기술, 인식기술등을포함함 기획과제내용 ( 기획과제번호, 붙임참조 ) - 인체착용용전지, 기억, 디스플레이일체형소자 (1) - 신경조직과인공감각계를연결하는신경인터페이싱 (9) - 환경감시용지능형복합센서기술 (24)

142 사전친환경나노소재 (ET 기반 : 6개 ) 기술목표 : 친환경소재기술의개발로기존의환경문제를해결하거나미래의환경문제를예방, 또는해결책을제시함 기획과제내용 ( 기획과제번호, 붙임참조 ) - 임산자원을이용한친환경에너지소재개발기술 (20) - 이온성액체의제조와환경ㆍ에너지기술에의응용 (21) - 생체표면모방기술을이용한항균성바이오필름제작기술 (27) - 임산자원기반고효율바이오에너지생산용초우량균주개발 (22) - 생체모방기술을이용한친환경항균제및바이오센싱재료 (26) - 바이러스캡시드단백질을이용한적조방제기술 (29) 에너지저장변환재료 기술목표 : 소형화, 고효율, 일체형, 자가충전형전지개발 - 생체이식이가능한자가발전형의료용소형전지 (23) - 고효율태양전지 (25) - 자가충전형 2차전지 (28)

143 과학기술기본계획의국가전략과학기술과 30 개기획과제와의관련성 국가전략과학기술 지식 - 정보 - 지능화사회구현을위한기술개발 - 건강한생명사회지 향을위한기술개발 지속가능한사회구현 을위한기술개발 고부가가치창출산업구조실현을위한기술개발 국가안전및위상제고를위한기술개발 30 개기획과제명 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 4. 생체세포하이브리드진단기술 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 20. 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 21. 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 25. 초고효율광전변환신기술 26. 생체모방형나노환경기술 27. 생물군집제어기술및바이오 - 나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술

144 국가 R&D 사업 Total Roadmap 과 30 개기획과제와의관련성 Total Roadmap 특성화후보기술 특성화후보기술 10 인간형 / 군용로봇기술 특성화후보기술 16 나노바이오소재 특성화후보기술 24 생체정보응용기술 특성화후보기술 25 바이오칩 / 센서기술 U-Health 특성화후보기술 31 에너지저장변환재료 특성화후보기술 47 사전친환경나노소재 30 개기획과제명 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱-포토닉나노결정 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 4. 생체세포하이브리드진단기술 7. 나노-플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 25. 초고효율광전변환신기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술 20. 나노임산자원을이용한나노-바이오하이브리드에너지소재 21. 나노-에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 27. 생물군집제어기술및바이오- 나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 26. 생체모방형나노환경기술 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술

145 미래유망기술 21 과 30 개기획과제와의관련성 미래유망기술 21 핵융합기술유비쿼터스사회기반구축 관리기술해양영토관리와이용기술초고성능컴퓨팅기술인공위성기술 고부가생물자원기술 재생의과학기술 나노 고기능성소재기술 기후변화예측 대응기술인지과학 로봇기술초고효율운송 물류관리기술 청정 신재생에너지기술 지식 정보보안기술감성형문화컨텐츠기술실감형디지털컨버전스기술생체방어기술 맞춤의약 신약기술 재해 재난예측 관리기술전지구관측시스템과국가자원활용기술 생태계보존 복원기술 차세대원자력기스템기술 30 개기획과제명 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 20. 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 26. 생체모방형나노환경기술 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 21. 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 25. 초고효율광전변환신기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 4. 생체세포하이브리드진단기술 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 27. 생물군집제어기술및바이오 -나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술

146 융합기술종합발전기본계획과 30 개기획과제와의관련성 12 대주요융합기술 30 개기획과제명 1. 신개념질병극복 2. 양질의의료복지서비스 3. 미래웰빙건강 4. 포스트디지털정보화 5. 원활한정보교환 6. 효율적인교통시스템 7. 편안한주거시설 8. 효과적인방재체계구축 9. 쾌적한환경보전 10. 새로운에너지자원확보 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 4. 생체세포하이브리드진단기술 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 26. 생체모방형나노환경기술 27. 생물군집제어기술및바이오 -나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술 20. 나노임산자원을이용한나노-바이오하이브리드에너지소재 21. 나노-에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 25. 초고효율광전변환신기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술

147 제 6 장기대성과및파급효과 제 1 절분석개요 미래유망파이오니어사업은해당기술에기반한첨단기술제품및서비스등의신산업을창출할뿐만아니라, 파생적으로기계, 소재, 전자등기존산업을고도화시켜고부가가치를촉진하는광범위한기술 경제적파급효과를유발할전망임 대규모연구개발투자가소요되는국가연구개발사업의기술적타당성및파급효과에대한분석은연구개발효율성제고및기술의사업화유도를통한국민경제에대한기여도강화차원에서연구개발사업기획시매우중요한절차라할수있음 그러나본사업의직접적기술개발대상에해당하는미래유망파이오니어사업의해당기술들은그정의상신생기술 (emerging technologies) 에해당하여대상기술들의기술적우수성, 수요크기및경제적파급효과등을사전적으로전망하기는매우어려운일임 그럼에도불구하고미래유망파이오니어사업은기술적성격이유사한과거의경험들에기초해볼때성공적인기술개발로이어질경우그기술 경제적파급효과는상상을초월할수준이될것임 CDMA 원천기술을보유하고있는퀄컴사는세계 30여개국들로부터기술사용료를징수하고있으며, 우리나라는지난 `95~`05년까지무려 26억 2,766만달러 ( 약 3조 308억원 ) 를퀄컴사에기술료로지불하였음 미국 3M사는광학필름패턴설계에대한원천특허를가지고있어전세계디스플레이시장에독점공급하고있으며국내에서편광필름및초고휘도광학필름수입액은각각연간 3.5조, 1.3조를초과하고있음 국내의경우, LG전자자회사인제니스는디지털 TV 원천기술보유로향후매년 1억달러이상의기술사용료수입이예상되고있으며해당원천기술의가치는 30억달러에이르는것으로평가되고있음

148 특히, 미래유망파이오니어사업에포함되고있는융합기술들은직접적으로해당기술에기반한첨단기술제품및서비스등의신산업을창출할뿐만아니라, 파생적으로기계, 소재, 전자등기존산업을고도화시켜고부가가치를촉진하는광범위한기술 경제적파급효과를유발할것으로전망됨 산업적인측면에서볼때도, 융합기술은컴퓨터, 네트워크, 생명공학 (BT) 등을결합해기존제품및서비스와는차원이다른혁명적인신산업을창출할수있음 이외에도 NBIT 융합을통해이전과는전혀다른소재나제품, 의약품, 식품, 수송장비, 에너지소비및오염물질의절감등의혁신적인변화가출현할것으로예상 다음에서는미래유망파이오니어사업의핵심을이루고있는주요기술들을중심으로종합적인관점에서해당기술들의기술적기대성과와경제적타당성을분석하기로함 즉, 미래유망파이오니어사업을구성하고있는주요기술개발사업들을기술체제 (technological regime) 관점에서 NT, BT, ET 등 3가지기술군으로범주화하여분석을수행함

149 제 2 절과학기술적기대성과 미래유망파이오니어사업의세부기술들은대부분이머징, 융합적성격의첨단기술들로뛰어난기술적속성과다양한분야에의응용가능성을지닌것으로판단되어, 기술개발에성공할경우기존산업의기술경쟁력제고및고부가가치화, 다양한신산업창출등에광범위한기여가예상됨 미래유망파이오니어사업의대표적인기술적특성으로는신생기술 (emerging technologies) 이면서융합기술 (converging technologies) 적성격을갖는다는것임 미래유망파이오니어사업의대상기술들은기본적으로기술적불확실성이높고, 여러분야에응용이가능한원천적성격을갖고있음 그결과기술개발에성공할경우기존산업의기술경쟁력제고및고부가가치화, 다양한신산업창출등으로광범위한기여가예상됨 미래유망파이오니어사업에서개발을목표로추진하고있는기획단계의구체적인기술개발대상들을앞서제시한 3가지기술체제 (NT, BT, ET 등 ) 관점에따라분류할수있음 [ 첨부 2 참조 ] 아울러미래유망파이오니어사업을 NT 기반, BT 기반, ET 기반등 3가지범주에대해우수성, Total Roadmap을통하여살펴본응용분야및인접기술로의파급효과등의기술적기대성과를검토하기로함 구체적인분석방법은주요기술발전트렌드, 관련분야전문가인터뷰그리고설문조사결과등을바탕으로수행함 설문조사를실시하여기획과제제안자의의견을반영하여, 학제간공동연구단별 6년간의연구종료후예상되는기대성과를예측해보면, - 국제핵심원천특허 ( 건수 ) : 평균 2건내외 - 해외특허 / 국내특허 ( 건수 ) : 평균 6건 /12건내외 - 우수연구논문 ( 편수 ) : 평균 10 편내외 (IF > 5)

150 특허맵의작성을통하여기획과제기술분야와이들분야에인접한기술을파악하며미래유망기술파이오니어사업에서인접기술로의기술파급가능성검토 30개기획과제의제안서에기재된키워드를조합하여미국특허데이터베이스를검색을함. 이를통해관련특허들의데이터집합을만들고 NT, BT, ET의 3 가지군집별특허맵을작성함 각특허맵은기획과제집단의해당기술분야와인접기술을모두표시함 1. NT 기반파이오니어사업분야 미래유망파이오니어사업에포함되어있는 NT 기반기술들의우수성을살펴보면, 대부분이머징첨단기술들로기존관련분야기술들에비해월등히뛰어난기술적속성을지닌것으로판단됨 현재생물제재의분리분석은광학적또는자기적과같은단일검지신호 (Single Readout) 에의존하여, 분리분석의민감도와효율이제한적임 복합기능마그네틱-포토닉나노결정을이용한생체분리분석 개발은두개의기능을복합적으로활용하는신개념으로, 다중검지신호 (Multiple Readout) 을얻을수있어신호대잡음비를높여고효율동시분리분석구현이가능이가능할것으로전망 기존의세포관찰은현미경의확장으로분석이나조작이용이하지않음 세포의생명현상을측정하는통합시스템 연구는바이오칩기반의배양및세포전처리, 세포조작의자동 / 반자동화에의한연구의효율상승및재현성확보 기존인공청각신경의경우전원및크기면에서인체친화적이지않음 나노필라를이용하면완전이식형자가전원인공청각기기술이가능함. MEMS/NEMS 공정에의해제작되므로높은생산성확보와외부전원이필요없어체내완전이식이가능한혁신적인기술개발

151 약물로인지, 감성, 감각등을통제하여치료하는신경제어기술은부작용이존재 나노바이오융합기술을통해실리콘반도체중심의신경제어소자는뇌졸중, 치매, 파킨스, 난청등의노인성신경관련질환뿐만아니라정신분열증, 자폐증, 우울증과같은제반뇌질환에대한획기적인치료법을제공할수있음 의료에서접촉에의한암진단은불편함이상존 광기술기반암진단 을통해비접촉식으로단일세포레벨에서간단하게진단할수있는신개념의암세포진단용 Tool을개발 Total Roadmap 관점에서바라본 NT 기반기획과제의파급효과분석 나노소자로신경을연결하는기술은 Total Roadmap 의인간형로봇및군용 로봇기술분야에 Man-Machine 인터페이스를향상시키어, 향후재난형로봇의 개선뿐아니라고령인구및장애자를보조하는로봇의족등으로발전할수있음 바이오나노센서및이를이용한바이오이미징기술은 Total Roadmap 의바이오칩 / 센서및 U-Health 기술에기여하며향후환자의질병증상을진단하는분야의획 기적발전과상시건강진단시스템을이루어의료기술패러다임의변화를가져옴 실시간세포이미징을통한바이오정보데이터베이스구축은생체정보응용기술의 근간을이루어생물학기초연구뿐아니라맞춤형신약개발에까지간접적으로 파급효과를이룰것으로사료됨 노인성질환치료용바이오나노소재의개발은나노바이오소재개발의핵심기술중하나로서질환의진단및치료에도움을주고고령사회의삶의질향상이라는사회적파급효과까지기대할수있음. 또한, 간접적으로약물체전달효율을향상시키는효과가기대됨

152 그림 6-2. NT 기반기획과제융합기술의기술적파급효과예상 11 개 NT 기반기획과제의특허기술맵으로유추한기술파급효과 [ 부록 1 참조 ] 특허맵의경우가장주요한기술로나노입자, 나노튜브, 이미징, 세포조작등이 나타나며인접기술로신호처리및광전분야이확인됨. 신호처리및컴퓨터로의 기술연계가드러남 나노기술이바이오센서, 이미징등에사용되고있음을의미하며이를고려하면인 접기술은의료기술과깊은연관이있으므로본사업의기획과제분야는인접기술인 의료기술 - 진단이미징 - 신호처리까지폭넓게파급효과가존재하는것으로사료됨

153 2. BT 기반파이오니어사업분야 미래유망파이오니어사업에포함되어있는 BT 기반기술들의우수성을살펴보면 다음과같음 현재의분자이미징및생체이미징기술은생체이미징깊이, 생체내단백질복합체영상분석, 낮은감도, 낮은시그널 / 노이즈등의많은한계를지니고있음. 또한현재의계측은살아있는세포를관찰하는데어려움을겪고있음 미래유망 BT융합기술을통해생체깊숙한곳의세포및생체현상을뚜렷하게보여주는살아있는영상취득을얻을수있음 - 예로뇌의살아있는이미지를비침습적으로얻는기술을성취함 - 신개념분자이미징은생체계측을통한진단이외에도신약스크리닝에활용 이미징및생체계측을위한핵심요소로서고성능센서가필요하며현재의초음파, MRI 등에사용되는센서는해상도와노이즈문제가남아있음 Hall-effect를이용한센서, 연속나노진단의진단용항체 와같은연구를통해전세계적으로아직시도한적이없는독창적인나노바이오센서를개발함 신약개발에있어서단백질을개량하는기존의기술한계를넘어서서새로운기능을 가진단백질을자유롭게디자인하는기술을연구함 Total Roadmap 관점에서바라본 BT기반기획과제의파급효과 생체정보응용기술과연계된 통합적단백질설계기술 과 지능형임베디드바이오시스템의플랫폼기술 의경우신물질개발기술등생명공학의경쟁력을높이는것으로나타남 - 한편이를위한고성능컴퓨팅장치의수요를통한 IT기술의견인이라는간접적인효과도기대할수있음 바이오칩 / 센서기술 U-Health 기술과연계된 분자및세포이미징기술, 상시진단시스템, 뇌기능측정기술 은진료기술분야와질병치료분야를업그레이드하는데기여함

154 나노바이오소재기술과연계된 후각신경 MRI 영상기술 은진단기술을발 전시켜진단의료기기의동반성장을기대할수있음 그림 6-3. BT 기반기획과제융합기술의기술파급효과예상 8 개 BT 기반기획과제의특허기술맵으로유추한기술파급 [ 부록 1 참조 ] 특허맵에서분자, 세포이미징이중요한기술분야로나타남. 진단의료분야이며분자폴리머디자인등이분자및세포이미징기술의인접기술로확인되었으며이를볼때신약개발과관련된분야로의긍정적인파급효과가기대됨 - 더나아가이미징과조금먼인접기술로확인된유전및줄기세포에이르기까지간접적인파급효과가있을것으로판단됨

155 3. ET 기반파이오니어사업분야 미래유망파이오니어사업에포함되고있는 ET 기반기술들의우수성을살펴보면 다음과같음 환경문제를해결하기위해현재화학적인방법에의존하면환경호르몬및유해가스발생의문제가상존함 생물공학적인방법으로개발된균주의경우, 안정적으로환경친화연료를공급하는것이가능하며, 인공광합성은궁극적인친환경에너지라할수있음 인공장기및바이오계측에사용되는전지가생체에적합하지않아별도로외부에장착하는불편을초래하며교환재충전이필요함 영화 매트릭스 에나온바와같이생체에너지를이용하는기술은기본적인소형인공장기및바이오측정기구등의전원을제공하므로이러한문제를해결함 기존태양전지의경우 30% 이하의에너지전환효율로한계가있으며빛이없는곳에서는무력함 광전변환기술은초고효율 (40% ~ 60%) 에도전하며충전기능을내장한유연필름형으로제조하는기술을겸용하면혁신적이고경량인광전지를개발할수있음 기존의필터등환경정화용재료들에비하여친환경적이면서도고기능인나노 / 바이오소재를사용하면에너지효율을향상시키면서환경문제를동시에해결 Total Roadmap 관점에서바라본 ET 기반기획과제의파급효과분석 환경계측미소로봇은군사용로봇의개발및의료용로봇개발에필요한센서, 인공지능기술등의요소기술을발전시키는것으로나타남 바이오필름, 바이러스캡시드단백질, 맞춤성이온액체등환경오염을미리예방하는 사전친환경나노소재 관련기술이개발되어복원기술및처리기술, 청정제조기술의발전및고부가가치산업재료생산이예상됨

156 태양전지및효소이용청정에너지등이개발되어에너지생산, 변환및저장 기술이발전되면환경과에너지문제를동시에해결하는효과를기대할수있음 그림 6-4. ET 기반기획과제융합기술의기술파급효과예상 11 개 ET 기반기획과제의특허기술맵으로유추한기술파급 [ 부록 1 참조 ] 태양전지기술이가장주요한이슈로확인되고있으며환경모니터링장치및프로테인, 백신, 바이러스배양및온실가스, 나노입자등도나노바이오환경소자기술분야가특허맵에서확인되고있음 - 바이오소자연구를위해서단백질설계 BT기술을견인하는파급효과가있는것으로예상할수있음

157 제 3 절경제적타당성분석 30개세부기획과제중객관적인시장조사자료를근거로제시한 15 세부기획과제를대상으로경제파급효과를추정하였음. 상용화예상제품시장규모는 2015년약 319조원으로나타났으며이에기여하는 15가지기술의잠재적시장가치는 151조원으로나타났음 일반적으로신규연구개발사업의경제성타당성평가의기준내지차원 (Dimension) 에는개발기술의실용화가능성, 예상시장규모및시장진입가능성, 과학기술인력육성및고용효과등이대표적인요소로활용되고있음 이에다음에서는미래유망파이오니어사업의잠재적시장규모예측과세계주요경쟁국대비국내기술개발역량의비교우위정도를기초로주요기술개발사업들의실용화가능성, 시장규모및시장진입가능성, 과학기술인력육성및고용효과등을분석하기로함 1. 미래유망파이오니어사업의실용화가능성 NT 기반미래유망파이오니어사업을구성하고있는주요세부기술과제별실용화가능성을분석하면다음과같음 나노튜브형비표식바이오센서 ( 휴대용전자기기에서질병을진단할수있는바이오센서 ) 는현재세계적으로나노튜브를대량생산할수있는국가는미국, 일본, 한국정도이며, 동기술개발시세계적시장의안정적확보가가능할것으로보임 또한생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱-포토닉나노결정기술역시현재세계적으로관련기술을보유한기관은없으며, 기술개발시산업적, 시장적파급효과와장기적인시장독점체제를지속할것으로예상됨 BT 기반미래유망파이오니어사업을구성하고있는주요세부기술과제별실용화 가능성을분석하면다음과같음

158 효소에기반을둔생물학적공정의개발은환경오염의피해를획기적으로감소시킬수있고석유자원의고갈로인한경제문제를해결하는데결정적인역할을할것으로예상되며, 특히 2010년에 280조원에이를것으로예측되는 White biotechnology 및 synthetic biology 분야에서산업용효소의개발은큰부가가치를창출의계기를제공할것으로예상됨 ET 기반미래유망파이오니어사업을구성하고있는주요세부기술과제별실용화가능성을분석하면다음과같음 환경감시 / 정화를위한신개념지능형 ECO-Bug 기술은환경오염을상시감시하고, 지속적으로정화할수있는기술로성공적인개발이이루어질경우, 환경감시 / 정화영역뿐만아니라군사적인용도, 로봇시스템, 휴대용전자제품등다양한기술분야로확장, 적용가능 2. 국가 R&D Total Roadmap 관점에서바라본경제ㆍ사회파급효과 기획연구중인 30개미래유망파이오니어과제들은국가 R&D Total Roadmap 상의 6개특성화 / 후보기술에직접적인연관을갖고있으며, 이를통해경제ㆍ사회적파급효과를유추할수있음 30개세부기획과제중객관적인시장조사자료를근거로제시한 15 세부기획과제를대상으로경제파급효과를추정하였음. 상용화예상제품시장규모는 2015년약 319조원으로나타났으며이에기여하는 15가지기술의잠재적시장가치는 151조원으로나타났음 - 1단계로시장동향연구기관의시장조사보고서자료를근거로관련제품시장규모를제시하고, 2단계로더범위를좁혀세부과제가목표로하는상용화예상제품시장규모를추정한다음, 3단계로기술의기여도를고려하여잠재적시장가치를추정함 - 제품시장규모는 McKinsey, Market and Research, Gartner&IDC, 후지경제등의보고서에기반을두고산정한것을사용하였음 년시장규모가추정되지않은경우, 시장성장률을매년복리로적용하는

159 방식 (Compounded Annual Growth Rate: CAGR) 을사용하여 2015년시장규모를추정하여 < 표 6.1> 에제시하였음 - 시장규모가어느시기를기준으로표시한것인지명확하지않거나전문조사기관의근거를제시하지않은 15개과제의경우는본분석에서제외하였음 표 6-1. 사례분석 15 개세부기획과제의상용화예상제품시장규모 ( 단위 : 조원 ) 토털로드맵기술분야 나노바이오소재 바이오칩 / 센서기술, U- 헬스케어 생체정보응용기술 사례과제의상용화예상제품 2015 년시장규모 현장진단용나노바이오칩 46.8 후각및뇌질환진단영상조영제, 후각및뇌질환진단영상기술난청치료용신경네트워크소자, 치매방지용신경자극소자 휴대폰장착고감도바이오광센서 4.2 생체 & 세포암진단기 6.6 뇌기능조절및측정용초소형광학기기 자가전원인공와우및고감도광대역관성센서 면역분석기반의체외진단시스템 12.9 스위치바이오이미징 agent, 약물스크리닝용바이오에세이키트, 고해상도차세대이미징시스템지능형바이오시스템, 연료로전환하는바이오시스템, 나노바이오인터페이스시스템 기술시장가치 ( 기술기여도 ) 9.4 (20%) 19.4 (100%) 1.5 (75%) 3.4 (80%) 1.3 (20%) 3.4 (80%) 7.1 (80%) 2.6 (20%) 45.6 (80%) 13.2 (60%) 근거자료제시기관 ( 지 ) 후지경제 BCC Research Neurostimul ation Frost and Sullivan Instrumenta Espicom Business Intelligence Nurobiosys Kalorama Information Ireland Research and Markets Research and Market 1.7 일본 Yano 플렉시블포토볼테익이차전지 5.5 에너지저장 (30%) 경제연구소변환재료 9.3 Fuji Keizai Super-High 4세대태양전지 12.4 (75%) USA 1.2 McKinsey 이동용연료전지 12.6 (10%) 산업자원부친환경나노소재살조물질라이브러리 / 바이러스 1.6 Freedonia 1.9 나노입자 / 적조방제제등 (85%) Group 인간형및군용 30.8 착용형컴퓨터 & 디스플레이 Gartner IDC 로봇기술 (30%) 합계

160 나노바이오소재기술관련파급효과 신경기능재생소자, 마그네틱-포토닉복합기능나노바이오소재, 노인성질환치료용나노바이오소재, 후각신경세포의 MRI 영상 등기술은진단과치료를동시에추진하는나노바이오소재분야의핵심응용기술임 나노바이오소재는약물전달기술과직접적인연관관계가있으며이분야는 10년후 80조원의시장규모가예상되는분야임 조기진단및약물관련나노재료개발은신규시장의창출과더불어건강한삶을지향하는미래사회의수요에대응하는기술분야임 사례 1 : 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 -포토닉나노결정 ( 세부과제 5) 생체물질분리및검지가동시에가능할경우, 의료용진단시스템등건강관련서비스산업과생체소재산업등의새로운시장을창출하고, 바이오산업의구조를개선할것임 생명과학분야에서의나노기술응용세계시장은 2005년약 9억달러에서 2010년에는 3,400억달러로증가할것으로예상 ( 자료 : Business Communication Company) 나노구조체 ( 나노입자, 나노선 ) 의응용이기대되는세계시장규모는 2005년에 41억달러에서 2020년에 890억달러로증가할것으로예측 ( 자료 : Fuji-Keizai, 2003) 사례 2 : 후각신경세포와세포망의기능적영상화 ( 세부과제 19) 고해상도고감질생체영상기술개발은최근급성장하고있는의료영상 / 진단시장에대응하고, 평균적으로성인 5명중 1명에게발생하고있는후각장애 ( 자료 : Laryngoscope 2004) 치료기술과의료영상 / 진단조영제를산업화함으로써국민의료혜택강화 특히, 후각장애뿐만아니라치매, 파킨스씨병과같은퇴행성뇌질환의진단과치료에획기적으로기여예상 미국의조영제시장은 2006년 30억달러, 2011년 50억달러규모, 영상기술시장은 2006년 20억달러, 2011년 38억달러, 2015년에는약 600억달러규모예상 ( 자료 : BCC Research, 2006)

161 바이오칩ㆍ센서기술 / U-Healthcare 관련파급효과 바이오칩ㆍ센서기술과 U-Healthcare 특성화기술은가장많은 10 건의 BT 및 NT 기반미래유망파이오니어기획과제가관련된것으로판단 바이오칩및센서를활용하는 U-Healthcare 시장은 2006년 27억불수준이지만매년 12% 성장을하는고성장분야 고령자에게혜택을주는것은물론예방차원의진료를가능하게하여사회적인의료비용을전반적으로감소시켜주는효과가있음 사례 1 : 자가전원생체신호발생인공감각계구현 ( 세부과제 3) 인공감각계의기술개발은사고, 연령에따라증가하는후천적청각장애에대응하여국민복지증진에기여하며, 인공와우 1개당사회간접비용절감효과는연간 53,000 달러 ( 자료 : 존스홉킨스대학연구, 워싱턴포스트 ) 에이름 기존인공와우시장은 2007년 5.9억달러, 2010년 10.5억달러로증가하며, Neurosensing 및 Neuromodulation 시장은 2007년 29억달러, 2010년 53.7억달러로급증할것으로예측 ( 자료 : Neurotech Roport, The Market for Neurotechnology : ) 국내시장은기존인공와우의경우 2007년 304억원에서 2010년에는 667억원으로예측 ( 자료 : Nurobiosys Co. report) 하고있으며, Neurosensing 및 Neuromodulation 시장은세계시장의 1/10 규모를형성할것으로예측 사례 2 : Hall effect 기반 Biomedical nano-sensor 개발 ( 세부과제 17) 의료영상진단기기는의료기기전체시장의 50% 가량을차지하는고부가가치기술집약형첨단산업임 핵의학영상장치중 PET과 PET-CT의세계시장 12억달러 ( 미국시장 6억달러 ) 로 2015 년에는 17.5억달러의시장이형성될것으로예측 ( 자료 : Frost&Sullivan 社, 2003) 국내의경우 PET미국의조영제시장은 2006년 30억달러, 2011년 50억달러규모, 영상기술시장은 2006년 20억달러, 2011년 38억달러, 2015년에는약 600억달러규모예상 ( 자료 : BCC Research, 2006) 사례 3 : 분자진단 / 이미징을위한신개념바이오스위치 ( 세부과제 12) 동기술은향후바이오메디칼, 생체조직분석, 생명현상규명, 질병진단, 신약개발분야에막대한부가가치창출에기여할것으로예측 신약개발이나만성적인질병의진단 ( 암, 당뇨, 고혈압등 ) 에응용될경우새로운질병치료기술개발이가능하며, 국민복지증진에크게기여할것으로기대 근적외선형광단백질, 생체분자 / 광감응성하이브리드스위치분자개발에의한분자이미징및진단시장은 2015년 억달러 ( 자료 : DUBLIN, Ireland-Research and Markets) 로예측

162 생체정보응용기술관련파급효과 생명현상측정및분석통합시스템, 통합적단백질설계, 지능형임베디드바이오시스템플랫폼 기술들은생체정보를응용하거나응용하기위한데이터베이스를구축하는주요기술임 바이오인포매틱스는소프트웨어및컴퓨팅산업의신수요및맞춤의료서비스라는신시장을창출 사례 : 지능형임베디드바이오시스템설계합성플랫폼기술 ( 세부과제 16) 동기술은생물분자및시스템의표준화와부품화를통해향후소량다품종 ( 예 : 개인맞춤형신약등 ) 제품으로다양화 / 세분화될바이오시장요구에대응가능 동기술개발시암세포추석사멸지능형바이오시스템, 바이오매스를화학물질및연료로전환하는바이오시스템등을제품개발예상 합성생물학연구시장은 2006년 6억달러, 2015년 35억달러 ( 자료 : Research and Market 社 ) 수준으로예측하고있으며, 합성생물학연구의한분야인 DNA 합성의경제적파급효과는연간 50억달러에이를것으로예측 ( 자료 : Biotechnology Industry Association, Bio Guilde to Biotechnology) 에너지저장변환재료관련파급효과 기획과제에서제안한 인체이식용자가발전 / 충전나노연료전지, 다파장흡수태양전지, 자가충전형이차전지, 생태계모사에너지변환및자원생산시스템 기술분야는에너지저장변환재료를통한전지및대체에너지생산을추구하고있음 다양한에너지저장변환소재시장은신규시장에서독과점형태의높은점유율을확보할가능성이높음 친환경에너지는고령화사회및유비쿼터스사회에서이동수단및휴대전원등으로활용함으로써사회적인체감지수가높은기술분야임사례 : 자가충전형이차전지시스템기술 ( 세부과제 28) 유비쿼터스형폴렉포토볼테익이차전지는기존이차전지시장을와해적으로대체할수있는것으로, 향후전기자동차및지능형로봇관련중대형전지적용이본격적으로시작되면연간 30% 이상성장가능한핵심분야 ( 자료 : 첨단신기술정보분석연구회, 2005 Market report 01) 이차전지세계시장은 2005년 69.3억달러에서 2010년에는 136.2억불의시장이형성될것으로예측되며, 플렉시블포토볼테익이차전지시장규모는 2015년 27.4억달러, 2025년에는 110억달러에이를것으로예측 ( 일본 Yano 경제연구소, 2004)

163 사전친환경나노소재관련파급효과 임산자원을이용한나노에너지 / 환경소재, 맞춤형이온성액체, 바이오에너지용초우량균주개발, 생체모방형항균제, 미생물부착제어용표면막, 바이러스캡시드단백질이용 기술은환경오염을사전에방지하는친환경나노소재기술분야로분류할수있음 환경친화형나노소재시장은 2020년약 100~500억달러의시장이예상되는고성장분야임 환경친화연료는국제사회의압력에대응할뿐아니라지속적발전을이루는데중요한역할을담당할것으로예상됨 사례 : 나노캡시드단백질대량생산및적조방제기술개발 ( 세부과제 29) 동기술은국내담수및해양의녹조및적조피해저감을통해생태환경피해의최소화및국내환경정화비용을연간 1,000억원이상절감가능 ( 자료 : 한국해양수산개발원 ) 특히적조현상으로매년 500억원이상발생하는국내양식업의피해를획기적으로절감가능 ( 자료 : 해양수산부양식개발과 ) 적조방제기술은살조물질라이브러리, 바이러스나노입자, 적조방제제등을개발하며향후 2015 년까지연간 25억달러규모의시장이형성될것으로예측 ( 자료 : Freedonia Group 보고서, 2006) 인간형로봇및군용로봇기술관련파급효과 인체착용이용이한일체형휴먼친화디바이스개발, 신경조직과외부환경을연결하는신경인터페이싱, 환경감시및정화용지능형생체모방곤충개발 등은미래로봇개발에서핵심적인부가가치를창출할것으로기대되고있음 신경과컴퓨터를바이오나노소자를연결하거나인공센서를만드는기술은향후 10년후 1,500억불로예상되는지능형로봇시장에서고부가가치요소기술을형성 고령자의복지를위한반자동 / 자동로봇및테러를막기위한파수로봇에응용이가능하여고령화사회및국가안보분야에도움을줄것으로예상됨

164 사례 : 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현 ( 세부과제 1) 동기술의개발은운동을하면서업무를처리하고문화생활을하면서의사의검진을받을수있는생활이실현되며, 현재의삶의공간이숲및빌딩주변을둘러싼모든자연환경으로확대 2015년휴먼친화형유비쿼터스디바이스제품세계시장은 1,080억불로예상되며, 2020년 1,260억달러에이르는것으로예상 ( 자료 : Gartner & IDC, 2005 report는동제품이전체정보통신시장의규모 1조2600억불의 10% 점유를가정함 ) 3. 과학기술인력육성및고용효과 미래유망파이오니어사업이고급과학기술인력육성및고용에미치는파급효과는정량화하여분석하기는현단계에서는지극히어려운일이지만, 본사업이계획대로수행될경우약 2,000명이상의태동기원천기술분야의과학기술인력육성이기대되고있음 [ 관련전문가의견 : 참여연구원포함 ] 이와함께 2015년경이들태동기원천기술들이본격적으로산업화로이어질경우예상되는고용창출규모는첨단기술분야를중심으로약 3만명이상의신규고용창출이가능할것으로전망됨 따라서중장기적관점에서미래핵심기술분야들에대한효율적인연구개발투자를 통해국가과학기술경쟁력을제고하고, 미래국가성장동력을주도하는융합 원천기술분야들에대한전략적인투자및육성이필요함

165 제 7 장결론 제 1 절사업의추진가능성검토 R&D 역량및기술수준 융합연구분야에서한국의투자가미진한면이관찰되며국내전문가가대답 한융합분야기술수준은최선진국대비 50~80% 로나타남. 정보통신부는 IT 융합부문이다른 IT 기술분야에비해수준이낮다고보고하였음 RAND 등해외기관은국내의융합기술응용분야역량을 7 위이내의선진국 으로평가하였음 기술역량을근거로판단한기술적타당성을검토하면현기술수준은높지않으나 BT, NT 융합분야과학기술논문의축적을종합적으로고려하면원천기술개발 잠재력은충분한것으로판단할수있음 국가전략과의부합성 토털로드맵에서투자증대가요구되는연구분야와일치하는방향으로연구사업을 진행하고있음 현재국가연구사업에서비어있는고리를연결하는원천융합기술연구사업으로서국가 연구개발포트폴리오구성에서긍정적인역할을수행할것으로기대됨 경제적인파급효과 30개세부기획과제중객관적인시장조사자료를근거로제시한 15 세부기획과제를대상으로경제파급효과를추정하였음 - 상용화예상제품시장규모는 2015년약 319조원으로나타났으며이에기여하는 15가지기술의잠재적시장가치는 151조원으로나타났음

166 제 2 절정책제안 R&D 예산 100 억불시대를맞이하여연구개발사업의효율성에대한관심이 증대하고있으므로연구사업구조에대한시험과평가가필요 연구개발사업이성과위주로개편되고있으나개발품이명확하게존재하지않는원천기술의경우는유연성있는성과평가가필요함 - 성과평가에서후속사업으로의연계여부또는민간기업의연구참여성과, 민간기업연구로의이전등을종합적으로고려하는것이필요함 융합기술의발달에대한적절한대책이요구됨 유망융합기술에대한종합계획이추진중이며이에맞추어특정연구개발사업은 융합기술의창달및응용을위해서도중추적역할을해야할필요 융합기술은어느특정한부처가전담하는것이아니라여러부처에서시행하되 종합적으로연계되어추진되는것이필요함. 특히원천융합기술은이러한연계의 고리가되도록디자인할필요가있음 연구사회의성숙한발전을위해원천기술의연구추진체계를미래에적합한 방식으로전환해야할필요가있음 특정연구개발사업과같은국책연구사업은기초연구의특성과개발연구의특성이 혼합되어있는경우가있으므로연구성격에따라사업을디자인하는것이바람직함 기술이급격히변화하고연구역량을정확하게가늠하기어려운상황에서전략 연구분야를정해놓고무조건추진하는것은연구목표를달성하지못할위험이 상존함 연구자자신이할수있는혁신적인과제풀을형성하고그가운데에서혁신 적이고국가전략에부합하는것들을선정할필요가있음

167 미래유망파이오니어사업은한국의연구개발사업이나아갈방향을모색하고 있으며이러한사업특성들이연구효율성의향상에도움이되는가를실험하고 주시할필요가있음 창의성을살린연구기획의필요성이증대되고있음 연구책임자의수요를반영하는면이강화됨. 연구의경우도하고싶은연구를 하는경우, 연구추진력이극대화될수있음 특히연구자가연구하는기술을직접선택하고기획하는 Bottom-up 방식의사업 기획은창의성을살리기위한주요한특징임 향후에도기초연구와원천기술연구에서 Bottom-up 연구사업의비중이현재에 비해늘어날가능성이있음 새로운개념을도입하여전문가컨설팅을상시적으로운영하고이를통해과제 기획이적절하게이루어지도록도움 자율과책임이어우러진연구사업의기획을필요가있음 연구단장에게세부과제편성및정리의권한을확실하게부여, 권한을보장하는 사업구조를도입하고이에대해책임감을느끼도록함 한국연구계의자율적인연구문화를창출하기위해 3 년간중간평가를최소화하는 방식으로운영하는것을고려 엄정한중간평가방식을취하여실질적인선택적집중원칙이적용되도록사업설계 - 2단계 3년후평가에서는정산형식을취하여최고평가를받은일부를제외한나머지과제는연속사업으로지정되기위해다시지원하는방식을취하는형식으로탈락을수치스럽게생각하지않는풍토조성

168 이전의 Top-down 으로연구분야를설정하는단순방식에서벗어날필요가있음 기획과제의선정에서국가전략측면및산업계의수요를반영하여 Bottom-up 방식의 과제풀형성이후 Top-down 적인전략을구사하는것이가능 특정연구개발사업에서일부사업은 Bottom-up 이후 Top-down 방식의혼합에의한 기획을하는것이합리적이라고사료됨 산업계인사를선정평가에포함시키는방법으로경제적인수요를감안할수있기 때문에 Bottom-up 기획의단점을보완할수있음 연구개발사업의포트폴리오 (portfolio) ( 토털로드맵 ) 측면을고려 원천기술의연구의다양한규모를고려하면미래유망파이오니어사업은중대형규모의과제들로형성된사업임 - 21세기프런티어사업과비교하여보다적은규모로운영됨으로써보다많은원천기술연구과제들이민첩하게추진됨 - 소규모과제로운영되어여러가지다양한분야의핵심요소기술을개발하는것이가능하고필요이상의예산집중으로인한운영의비효율성을지양함 기술발전의스펙트럼에서볼때모든범위를포괄하는전주기적인연구개발사업을 추진할필요가있으며, 현재특정연구개발사업은융합기술에서원천특허를확보 하는연구가취약하므로끊어진고리를잇는연구사업이필요함 특정연구개발사업이 82년시작된이후각부처집행형연구개발사업으로분화하였으며전문화가진행되었음. 그러나과학기술부의특정연구개발사업은원천기술개발사업으로서의기초연구와산업기술연구의연결고리역할을충분히하지못하는비판을받고있음 이를해소하기위한새로운사업의추진이절실함

169 제 3 절성공적인사업을위한과제 엄정한평가의실천및평가의실효성확보 현재사업에서과제의평가결과가실패인경우가극히미미한이유는향후성공가능성이 있으나지원중단을하는경우에대한적절한평가방식이부재하기때문임 상황변화에따라부끄러움없이과제가중단되는경우가존재하는것이사업의 효율성을높이기위해필요함 1/3 이선택되는경우탈락과제가실패과제가아니고다른사업에지원하는데 있어불이익을당하지않는다는점을강조 2 단계 3 년후평가에서도실패에대한관용으로연속불가판정을받은과제에 대한부정적인인식을감소시킬필요가있음 연구자율기획철학의공감대형성 한국초유의 Bottom-up 방식기획과정지원사업이므로연구관리와연구수행 주체간의관계를한단계발전시키겠다는사명감을가슴에담을것 전문가컨설팅과정을통해서 Top-down 의특성을 Bottom-up 기획과제에적 절하게반영할수있도록컨설팅의질과효과를높여야함 원천융합기술에대한이해및홍보 정책입안자와국민이다함께세계에자랑할진정한원천기술이한국의도약을 위해서필요하다는것을절실히느껴야하며이를위한홍보가요구되고있음 도입기기술인원천융합기술이과학기술부에서시행되면각부처의융합기술 연구사업과보완적인관계가형성된다는점을모든공무원이느끼는것이중요

170 정부가원천융합기술을 R&D 의주요축으로삼고전략적으로추진 미래과학기술의주요패러다임은기술간경계가허물어지고기술간융합을통해 획기적인신생기술을창출해내는방향으로진전되고있음 정부는이러한기술의융합트랜드에맞춰국가연구개발사업의방향을점진적으로 전환해나가야할것이며, 융합기술의특성을반영한대표적인국가연구개발사업 모델을전략적으로추진해나갈필요가있음 연구성과추적관리시스템구축 원천특허취득후이를효과적으로관리하기위한연구성과추적관리시스템 구축이필요함 현재 21세기프론티어사업단의연구성과를관리하기위하여 프론티어사업연구성과관리센타 를설치 운영하는방안을검토중에있으며, 이와연계하여특허등연구성과및인력에대한추적관리시스템을구축이요망됨 사업규모의확장에따라서는중장기적독립적인 IRCs 연구성과관리센타 를 설립 운영하는방안도검토필요

171 [ 참고문헌 ] [1-1] 2025년을향한과학기술발전장기비전, 과학기술부 (1999) [1-2] 지식기반사회와지방정부혁신, 양기용, 한국지방정부학회학술대회 (2000) [1-3] 지식기반사회의도래, 강영철, 나라경제 12월호 (2005) [1-4] 특허활동이경영성과에미치는영향, 이기환, 윤병섭, 과학기술정책연구원정책자료 (2005) [1-5] 2005년경제운용방향 - 기술개발-성과확산-재투자의선순환구조확립에역점, 강영철, 나라경제 2월호 (2005) [1-6] What's Next? : Exploring the New Terrain for Business', Global Business Network, Perseus Publishing (2002) [1-7] 정부 R&D 100억달러시대의쟁점, 과학기술정책연구원 (2007) [1-8] 한국산업기술평가원보도자료, 11월 10일 (2006) [1-9] 미국등록특허분석을통한우리나라의기술경쟁력조사결과, 산업자원부 / 한국산업기술평가원, 8월 (2005) [1-10] 미래국가전략산업육성중장기기술혁신전략 : 분석의틀구축및 IT/BT 주요사례, 조현대외, 과학기술정책연구원 (2004) [1-11] 한국과학재단중장기발전계획, 과학재단 (2005) [1-12] 혁신주도형경제와총요소생산성, 산업연구원 (2004) [1-13] Converging Technologies for Improving Human Performance, US National Science Foundation (2002) [1-14] The Innovator's Dilemma', C. M. Christensen, Harvard Business School Press (1997) [1-15] CEO Information 제403호, 임영모, 삼성경제연구소 (2003) [2-1] 국가융합기술발전기본방침, 한국과학기술기획평가원ㆍ과학기술부 (2007) [2-2] 태동기원천기술개발사업의기획연구, 특정연구 , 한국과학기술기획평가원 (2006) [2-3] The Global Technology Revolution 2020, In-depth Analysis', RAND Corporation(2006) [2-4] IT 기반융합기술발전방안 ', 정부통신부, 8월 (2005) [2-5] IT 기반융합분야산업육성계획, 정보통신부, 12월 (2005) [2-6] FY2007 Federal Research and Development Budget Presentation', OSTP, 2월 (2006)

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173 첨부 1 특허기술맵분석현황 Aureka 특허맵의개요 특허맵상의점은관련특허를나타내며등고선은관련특허들에서가장많이이 슈가되고있는기술키워드를중심으로나타냄 제목이나요약에빈번하게존재하는키워드는특허점이많이존재하는높은등고 선에위치하게되며, 낮은등고선에위치한키워드는상대적으로빈도가낮을가능성 이높음 등고선중심에서벗어난점이나타내는특허는등고선가운데위치한키워드 3 개중일부만기재하고있거나유사어만존재할가능성이높음 지도에서가까운거리에있는두개의키워드는인접기술로추정할수있음 - 두개의키워드가동일특허에서자주같이출현하는경우로판단함

174 1. NT 기반 파이오니어사업 분야 11개 NT기반 기획과제의 특허기술맵 현재 특허맵을 4 부분으로 나누어 생각해 보면 다음과 반도체, 센서 광전 및 하드웨어 신호처리 같은 특성이 나타나고 있음. 1사분면이 광전 신호처리, 전송, 이미징과 같은 기술분야이며, 2사분면은 반도체, BT 응용 바이오칩 센서로 응용되는 하드웨어 기술분야, 3사분면과 4사분면 은 세포조작, 딘백질칩 등과 같은 BT 응용분야로 나타나 있 음 그림 1. NT 분야 11개 기획과제 분야의 특허맵

175 11 개 NT 기반융합기술분야를대표하는주요키워드로 Fluid Sample, Nanoparticle, Imaging, Light 등이있으며이들이등고선지도에서높은 봉우리를이루고있음 Fluid Sample, Nanoparticle, Cell Manipulation Tool 과같은분야들은우상향방향의데이터처리, 전송등과연계되며, 우하향의 DNA 칩, 단백질칩, 신약후보믈질등과같은 Bio-Medical 응용분야와연계되어있어인접분야에기술파급효과가기대됨 또한 Optical, Light Beam 등은 Imaging 의주요연계키워드라할수있으며, 이러한기술분야는질병진단및신약물질후보를선정하는 BT 응용기술과 연계되어있음 상기기술들에는신호처리, 신호전송기술이인접하여존재하는것을감안하면 본사업의기획과제분야는나노소재 - 바이오칩 - 이미징 - 신호처리까지폭넓게 파급효과가존재하는것으로판단됨 본특허맵을기술적연계성측면에서살펴보면크게 IT 와 BT 와의융합기술적 성향을보이고있음 - NT/IT 융합분야에서는센서및광기술, 신호처리기술등이분석대상과제와연관성이있음 - NT/BT 융합분야에서는대부분의료진단용나노바이오소재, 바이오칩제조와연관성이있음

176 2. BT 기반 파이오니어사업 분야 8개 BT기반 기획과제의 특허기술맵 현재 특허맵을 4부분으로 나누어 생각해 보면 다음과 같은 분자,세포 이미징 진단의료 분자폴리머 줄기세포 유전 특성이 나타나고 있음. 1사분면이 고분자를 포함한 분자 지지체, 분자탐침(molecular probes), 또는 센서 등의 기술 용어가 존재하며, 2사분면은 분자 및 세포이미징 관련 하드웨어 핵심기술과 이미징 예시 관련 내용, 3사분면은 이미징관련 장비(MRI, CT 등) 및 소프트웨어, 항체, 표지물질, 4사분면은 동물, (줄기)세포, 유전자, 단백질 등의 생체 시료가 주종을 이룸 그림 2. BT분야 8개 기획과제 분야의 특허맵

177 Optical-Light-Path 등고선군은주로분자이미징또는세포수준의이미징에대한핵심기술에관련된용어들로기획과제와관련하여가장활발하게특허활동이있는것으로나타남. Gas-Cell-Detector 와 Imaging-Cell-Body 라는작은오름이이미징기술특허의세포영상관련성을나타내고있으며 Optical-Imaging-Catheter 라는중간규모등고선또한이러한맥락에서이해할수있음. 2사분면의이미징기술을주축으로연계기술을파악해볼때 1사분면방향의연계기술, 3사분면의연계기술, 4사분면의연계기술을차례대로서술하면다음과같음. 이들연계기술은직접적으로기획과제와관련되거나이웃하는기술로서파급효과가예상되는분야임 1사분면의 Molecule-complex-probe, Sample-Energy-Substrate, Molecule -Target-Sensor, Polymer, Resin 으로이어지는분야는샘플혹은센서지지체와바이오계측을위한분자탐침 (molecule probe), 센서등과물질고유의에너지준위를파악하는것이며생체계측기술로의발전이예상됨 제 2사분면의핵심기술을활용하여제작된이미징관련장비 (MRI, CT 등 ) 및분석용소프트웨어관련용어 (Data-Image-Correction), 항체, 표지물질등봉우리를이루는기술분야는기존진단의료기기의데이터분석과연계된기술로노이즈처리및선명한영상을얻기위한표지기술및신호데이터처리기술로연계됨을뜻함 제 4사분면의Cells-Stem-Gene과 Protein-Cell-Animal, Proten-amino acid의높은봉우리는제 3사분면의기술을활용한이미징대상이동물, ( 줄기 ) 세포, 유전자, 단백질등의생체시료가주종을이루고있음을의미함. 이러한대상을연구하는질병진단및줄기세포연구에도움을주는것으로예상됨

178 3. ET 기반 파이오니어사업 분야 11개 ET기반 기획과제의 특허기술맵 현재 특허맵을 4부분으로 나누어 생각해 보면 다음과 같은 태양전지 BT/ET 특성이 나타나고 있음. 1사분면이 미생물설계 및 생체모방 을 통한 ET기술, 2사분면은 태양전지 및 관련재료를 통한 온실가스 열에너지 친환경에너지기술, 3사분면은 온실가스관련 특허, 4사분면은 전통에너지 분야임 그림 3. ET기반 11개 기획과제 분야의 특허맵

179 친환경에너지로태양전지가가장주요한등고선으로나타나있으며그외에바이오에너지가관계되는온실가스저감기술이좌하단에표시되어있음 - 대체로핵심요소기술이상단에나타나있는형태이며나노기술관련대응기술이좌측하단으로연계되는모습임 Solar Cell-Semiconductor-Layer 의봉우리와 Electrode-Solar Cell-Dyesensitized Solar 는 2 사분면에서태양전지와관련된핵심연구분야를표시하고있음 1사분면의관련기술을살펴보면바이오소자연구를위해서단백질설계 BT기술을견인하는파급효과가있는것으로나타남 - Monitoring-Environment-Device 라는기획과제의환경감시인공곤충의연구가이웃기술인 Imaging-System-Vehicle 이라는인공지능로봇및교통시스템까지기술성과가파급됨을알수있음 -더불어본사업기획과제연구대상인 Protein-Vaccine-Virus라는바이오환경분야기술은이웃기술인 Modulating-Signaling-Gene이라는생체계측분야가발달하는데도움을주는것을예상할수있음 3사분면의관련기술및연계기술을살펴보면 Culture-Carbon-Plant의봉우리를이루는기술분야는식물배양과탄소로온실가스를해결하기위한기술이표시되어있음 - Substrate-Layer-Nanoparticle이라는작은오름을이루는기술분야가태양전지와온실가스관련기술사이를연결하고있으며 NT-ET 융합기술은에너지소재및대체에너지기술분야가발전하는데중요한역할을수행 4사분면의 Thermal-Fluid-Heat 봉우리는기존의열을이용하여에너지를생산하면서발생하는문제들을해결하는열유체기술관련특허를나타냄 - Device-Heat-Wires라는키워드로대표되는주변특허를보면 1사분면의환경계측로봇의파급효과가기존주력기술에도미소하게미치고있다고사료됨

180 첨부 2 30 개기획과제요약내용 사업재원 : 기술료지원사업 기획기간 : ~ (10개월) 총사업비 : 1,800백만원 ( 과제당 5~7천만원 ) 대상 : NT, BT, ET 기반으로하는융합원천기술분야 - NT기반 : 11개, BT기반 : 8개, ET기반 : 11개 융합기술상의포트폴리오개요

181 목차 분류세분류기획단계에있는 30 개연구과제 ( 과제명 ) NT 기반 BT 기반 ET 기반 IET BIT BIT BIT BIT BIT BIT BIT BIT IBT BT NT NT INT IT NIT NIT IT NT NT NT BIT NBIT BIT NBT BIT NBT NBT BIT BT 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구생체세포하이브리드진단기술생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱-포토닉나노결정살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템나노-플라즈모닉스광센싱기술대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서고령친화형차세대나노바이오융합소재분자진단ㆍ이미징을위한신개념바이오스위치원천기술살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술연속나노진단통합적단백질설계기술지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 Hall effect 기반 Biomedical nano-sensor 기술뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술후각신경세포와세포망의기능적영상화나노임산자원을이용한나노-바이오하이브리드에너지소재나노-에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구환경감시 / 정화를위한신개념지능형 ECO-Bug 초고효율광전변환신기술생체모방형나노환경기술생물군집제어기술및바이오-나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술

182 기획 1 인체착용이용이한일체형휴먼친화디바이스기술 과제명 : 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 기존기술 : Wearable Display 경우국내외적으로곡률반경의한계, 낮은응답속도, 낮은이동도등의기술적한계를가짐 혁신적신기술 : 외형적으로는 wearable, flexible & slim, transparent 소자를의미하며, 기능적으로는비휘발성메모리, flexible display, flexible battery가복합화된소자 기획대상기술의개요 하나의소자내에서 Memory, Display, Battery 기능이가능하면서도몸에착용할수있는일체형 (all-in-one) 소자를개발하는연구기획 대상기술의결과물은언제어디서나컴퓨팅환경을제공할수있으며좌측그림과같이몸에착용가능한제품들의핵심부품이될것임 기획내용 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심기반기술인정보전자소재의핵심요소및융합기술에관한체계적인동향조사및타당성검증 투자대비연구효율의극대화를위한선택과집중의원칙에따라혁신기술개발대상과제도출 프로그램개발및목표의정량화, 계량화를통한명확한목표달성유도와관련산업실현을위한기획연구

183 기획대상기술의특성 1 Tb이상의메모리용량, 1000 ppi이상의해상도, 1 mwh/cm 2 이상의충방전용량, 수 mm의 Flexiblity(R) 를가지는휴먼친화형 (Wearable) 유비쿼터스디바이스 착용성과유연성을갖춘박층의투명한특성을가지며하나의소자내에서기억, Display, 전지기능이가능한 all-in-one 소자로몸에두를수있는시스템구현 제안하는융합기술의중요성 NT 및 IT 기술의고도화에따른다양한휴대용정보통신제품에서의다기능화, 고용량화, 그리고경량화가가속화되는사회적, 문화적, 산업적환경조성 따라서, 기술의집약화및융합화를통해최우선적으로실현되어야할대상분야이며, 이를위한혁신및융합원천기술이확보되어야함 본연구과제수행시기대효과 미래형휴먼친화유비쿼터스소자구현을통한새로운라이프스타일발현 우수논문 (IF>5) 3~5편 / 년, 국제특허 3~5편 / 년 차세대 IT업계의新캐시카우시장 (2010년, 4,610억달러 ) 창출 [ 출처 : 주간기술동향 1260호 ] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 전자통신사업 /Flexible or wearable 휴대폰혹은 PC 연구수행기관 / 연구책임자 : 한양대학교 / 백운규

184 기획 2 NBT 융합기술을이용한신경기능재생소자기술 과제명 : Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 기존기술 : 뉴런-반도체칩을이용하여뉴런들의기능과활동을전기적으로측정하고응용하는연구가진행되고있으나 Si 뉴런연구는아직까지개념정립단계 혁신적신기술 : 손상된신경의재생및신경계질환치료에혁신을가져올수있는새로운개념의 Si-based Neurodevice 나노바이오미래원천융합기술을개발 기획대상기술의개요 퇴화및손상된신경의재생을통해질환의진행을억제하거나기능을복원시킬수있는 NT-BT-IT 가융합된다학제적신경소자 (Neurodevice) 기술개발로써약물투여없이전기자극장치와이를정교하게조절하는제어기를신체의손상된부위에이식함으로써손상된신경의치료및복원을유도하는기술개발기획 대상기술은신경손상및재생치료를가능하게할인공와우청각신경네트워크모형을개발하는바이오기술및인공적인신경망회로를개발하는정보기술이융합된다학제적신기술임 기획내용 퇴화혹은손상된신경의재생또는대체를가능하게하여질환의진행을억제하거나기능을복원시킬수있는 Silicon-기반신경소자기술기획 신경네트워크신호분석, 신호전달채널분석및 mapping 기술을이용한 3차원적신경네트워크모형개발관련기획

185 퇴화 / 손상된신경계를재생또는대체함으로써신경질환의진행을억제하거나 기능을복원시킬수있는새로운개념의나노바이오신경소자관련기술기획 기획대상기술의특성 나노이미징기술을기반으로하여신경및신경망의에너지전달메커니즘을규명 신경손상및재생치료를가능하게할청각신경네트워크모형을개발함 쥐의청각신경을실리콘 (Si) 집적회로, 나노와이어, MEMS 위에서배양하는기술과 Network 분석기술을기반으로하여인공적인신경망회로를개발 제안하는융합기술의중요성 뇌졸중, 치매, 파킨슨, 난청등의신경관련노인성질환과정신분열증, 자폐증, 우울증등과같은뇌질환치료에대한획기적인치료법을제공하기위해기존의기술개발과차별된최첨단융합기술개발이필요함 기존의단편적인연구와달리 NT 기반의실리콘 nano-device, BT 기반의신경생리학, IT 기반의신호정보분석기술을다각도에서접목하여신경현상을총체적으로이해하는데기반이되는기술이필요함 본연구과제수행시기대효과 뇌졸중, 치매, 파킨스, 난청등의노인성또는뇌질환치료에획기적인치료법을제공할수있는새로운개념의나노바이오신경소자를개발을주도 우수논문 (IF>10) >5편 / 년, 국제특허 5편 / 년등 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 청각과시각신경재생 치료제품, 뇌질환치료제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 연세대학교 / 박승한

186 기획 3 자가전원공급형인공감각계구현기술 과제명 : 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술 기존기술 : 기존기술 : 인공감각계 ( 예 : 인공와우 ) 동작을위해외부전원공급필수 혁신적신기술 : 생체에너지이용자체전력생성을이용해서자가전원에의한인공감각계동작 기획대상기술의개요 인간과동물이지니고있는기계적감각기관의외부자극인지, 생체신호발생 / 전달, 구조의기능을모방하고나노및바이오기술을이용하여자가전원 (self-powering) 이가능한인공감각계를구현하고자하는연구기획 귀의전체구조와내이 ( 달팽이관 ) 의구조 기획내용 전주기적기술개발시나리오및기술개발추진모델구축 - 특허 / 논문선행조사및시장수요분석 - 융합기술실현을위한기술개발추진모델수립 자가전원인공감각계개념설계및기술개발전략수립 생체기계적감각계를모사한비가청음역감지 기술조사 / 분석 기획연구에서도출할융합기술

187 기획대상기술의특성 나노필라를이용하여직경수백nm, 길이수μm인나노필라어레이및 MEMS 구조물의자가전원형인공감각계원천기술개발 현재는바이오닉소자가외부전원공급방식의기술이지만, 개발할연구는자체전력생성기술, 새로운신경보철기술, 생체감각계모사기술을융합한신기술 제안하는융합기술의중요성 본기획연구에서제안하는융합기술은위험부담이높지만성공시혁신적인새로운기술이창출될것으로예상되는 High-Risk High Return 기술임 신개념완전이식형자가전원인공와우기술은 MEMS/NEMS 공정에의해제작되므로높은생산성이기대되며체내완전이식이가능함 전정기관모사고감도초소형관성 / 음향센서기술은아직세계적으로시작단계에있는혁신적기술임 본연구과제수행시기대효과 현재의외부전원공급방식의바이오닉소자가자가전원형으로대체될경우, 체내완전이식이가능하고새로운시장창출을주도 자가전원형완전이식인공와우의경우, 2004년기준국제 6천 6백억원시장, 연간 300만불수출예상 초소형고감도관성 / 음향센서의경우, 2010년에약 2천 5백억시장형성예상 [ 출처 : Prediction of MEMS sensors market] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 신개념인공청각기 ( 전정기관 ) 임플란트제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국기계연구원 / 김완두

188 기획 4 광기술기반비침습성암진단기술개발 과제명 : 생체세포하이브리드진단기술개발 기존기술 : 인체에서조직을채취하여다수의생화학적인프로세스검사를통하여암의존재를검진 혁신적신기술 : 비접촉식으로단일세포레벨에서간단하게진단할수있는신개념의 in vivo 암세포진단용 Tool을개발 개요 인체에서조직채취없이단일세포레벨에서인체내의암세포를찾아내는기술이며기존에는없는기술임 ( 인체의세포레벨에서초기암세포진단 ) 세포의특성을비표지, 비파괴적으로검진할수있는하이브리드기술을개발하고, 이를응용하여세포특성을 3 차원으로검진할수있는세포검진용첨단하이브리드진단기술개발기획기획연구의개념도 30 펨토초 (10-15 ) 시간분해능과 50 nm급공간분해능의 X-ray ( 파장 1nm 이하 ) 의시공간융합으로암세포하이브리드진단세계최초시도. 단일세포질병조기검진을실현하여신개념 in vivo 암세포진단용 Tool 개발을목표로함 기획내용 생체세포검진용첨단하이브리드기술개발의요구기술조건분석 - 첨단 Live cell 종합검진시스템개발을위한복합요소기술현황분석 생체세포검진첨단하이브리드기술특성및성능제시 생체세포검진첨단하이브리드기술의주요핵심기술제시및전략과제도출

189 기술적특성 광기술을응용하여 in vivo, in vitro 에서살아있는세포 (Live cell) 의비파괴적, 비표식적하이브리드종합검진 Tool 개발 첨단 Live cell 종합검진시스템의개발을위한복합요소기술연구 Nano-Femto-X ray-bio기반세포검진용 hybrid 진단모듈기술연구 Live cell 및세포내의 3차원검진, 초고속진단기술 제안하는융합기술의중요성 모든질병은초기진단이최선의치료방법으로인식됨. 잦은건강검진에대비한비표지, 비침습적인세포진단기술은거의전무한상태로신개념의진단기술및종합검진장비의개발필요성이대두됨 본기술이개발되어상용화될경우에는세포레벨에서의초기암등세포질병진단이원천적으로가능함 기대효과 Single Live Cell 종합하이브리드검진이가능하게됨으로세포레벨에서질병의초기진단이가능 Single Live Cell의암등질병조기진단시스템개발 6조원대의신규시장형성및 50억불바이오기기수출예상 상용화추진분야 / 예상제품 생체 & 세포초기암원천특허및진단기 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국기계연구원 / 조성학

190 기획 5 복합기능바이오메디컬나노구조체개발 과제명 : 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱-포토닉나노결정 기존기술 : 바이오물질의분리와분석이별도장비와프로세스에의해이루어짐 와해적신기술 : 세포, 단백질, DNA 등의생물제재를한대의기기내에서동시에분리및분석이가능 ( 비용및시간절감 ) 기획대상기술의개요 바이오분야기존검지기술의한계, 의학분야기존치료기술의한계를극복할수있는원천기술을제시 - 각종세포 ( 암, 혈구, 줄기 ), 단백질, DNA 등생물제재대상 자기적특성과광학적특성을동시에사용하여신호를증폭시켜분리효율, 검지민감도, 특이도를향상시킴으로서기존바이오기술및의료기술의한계를뛰어넘을수있는원천특허확보및미래신시장창출이기대되는기술 내용 다기능코어쉘나노결정의제조및생의학적응용을전제로한실용화원천융합핵심기술기획 재료과학, 자성학, 광학, 화학공학등의공학적기술과화학, 생물학및의학과의다학제적융합연구와관련한인적, 물적, 지적기반조사 전략적응용분야와혁신기술도출을위한선행연구, 특허및산업동향분석

191 기획대상기술의특성 표면생체기능화가부여된수 ~ 수십 nm 급마그네틱 ( 예, Fe 3 O 4 )-포토닉( 예, CdSe) 융합나노바이오플랫폼의제조기술및물성확보 코어쉘나노결정에다양한바이오물질 (Anti-CD4 등 ) 을결합하고, 인터페이싱검증 MACS ( 자성세포분리 ) - FACS ( 형광세포분석 ) 동시분리분석, 무잡음 (noise-free) 신호증폭및고감도검지구현 제안하는융합기술의중요성 의 생명과학기술의발전과더불어보다빠르고편리한생물학적제제의분리및분석기술개발에대한기대와수요가급팽창함 다기능나노결정기술을바이오물질의분리 정제및질병진단 치료에응용함으로서위의신기술개발수요를충족시킬것으로기대 자성과광학의성질을동시에이용할수있는코어쉘나노입자, 하이브리드나노선과같은나노구조체의개발로민감도를대폭향상할수있음 본연구과제수행시기대효과 생물제재의분리, 시료전처리방법에대한원천기술확보와신시장창출 우수논문 (IF>5) 5~10편 / 년, 국제특허 3~5건 / 년 나노구조체의응용이기대되는분야의세계시장규모는 2005년 41억달러에서 2020년 890억달러로증가할것으로예상됨 [ 출처 : Fuji-Keizai, 2003] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 나노바이오소재 ( 진단시약, 칩 ), 진단치료용분석시스템 연구수행기관 / 연구책임자 : 고려대학교 / 김영근

192 기획 6 세포의생명현상을측정 / 분석하는통합시스템기술 과제명 : 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 기존기술 : 세포내부의나노수준의 3차원입자추적, 세포와바닥면과의접촉상태등의정량적정밀측정불가능 와해적신기술 : 바이오칩기반의배양및세포전처리, 세포조작의자동 / 반자동화에의한연구의효율상승및재현성확보 기획대상기술의개요 화상을통해세포를정량적으로관찰할수있을뿐만아니라세포내물질의움직임과세포의여러가지성질을다양한방법으로측정 / 분석할수있으며, 세포를손쉽게처리하고자동으로조작할수있는바이오분야전용측정장비개발과주요세포의생명현상분석절차표준화및 DB 구축연구기획 기획내용 살아있는세포의생명현상에대한전기적 / 광학적 / 화학적 / 생리학적특성에대한실시간통합측정 / 분석시스템개발 기존기술에최신광학적측정기술과전기적 / 광학적동시측정기술을접목시킨새로운차원의 Live-Cell Imaging 기술개발

193 세포의전처리및조작을자동 / 반자동화함으로써세포연구의효율성과재현성을획기적으로 높일수있는 3 차원 Cell 위치추적 Complex Live-Cell Manipulation 기술개발 기획대상기술의특성 바이오칩기반의세포미세조작을위한자동정밀제어시스템개발 광학적 / 전기적측정기법융합에의한실시간정량분석시스템개발 개발된광전분석시스템을활용한주요세포 ( 암, 줄기, 혈관내피, 신경세포등 ) 생명현상분석절차의표준화및 DB 구축 제안하는융합기술의중요성 기존세포연구는수작업에의한오염가능성및낮은재현성때문에세포내부의 3차원입자추적및세포와바닥면과의접촉상태등의정량적정밀측정불가능 새로개발될총괄분석시스템은연구의효율상승, 재현성확보, 정확한정보획득으로세포내부의나노입자, 단백질등의 3차원추적이가능한혁신기술임 본연구과제수행시기대효과 질병원인분석가능및치료법 / 신약개발기대 ( 시장 : $ 1000억 ) 우수논문 (SCI : IF > 5.0) 5~10편 / 년, 특허 7~10편 신개념세포분석장치의신규시장창출가능 ($ 3억 ) 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 광학산업 / 통합가시화및측정시스템 연구수행기관 / 연구책임자 : 부산대학교 / 김경천

194 기획 7 나노플라즈모닉스기반고감도 / 고집적바이오센서기술 과제명 : 나노-플라즈모닉스광센싱기술 기존기술 : 감쇠전달형 SPR 센서는크기와감도면에서한계가있음 혁신적신기술 : LR-SP waveguide를이용한 SPR 센서는크기와감도면에서탁월한성능을지니고있으므로유비쿼터스헬스케어서비스가가능 기획대상기술의개요 SiO 2 Au t=20 nm 나노-플라즈모닉스 (Nano-plasmonics) 란금속물질과광자간의강한결합특성을이용하는기술로수 ~ 수십 nm 규모의금속이포함된나노구조물에서일어나는전자기공명현상을연구하는분야임. 공명시에나노구조물주위에매우강한전자기파가생성되므로, 주변환경의변화에매우민감한특성을가지고있어서, 선형 / 비선형적인형상연구와더불어, 특히센서로의응용성이우수한신기술임 기획내용 나노-플라즈모닉스기술의개념 / 범위설정및 Ubiquitous 광센싱융합기술트리작성 국내외동향분석을통한핵심기술파악과원천융합기술의개발목표설정및요소기술도출 원천기술별기술수준 / 격차분석, 기술성숙도파악, 파급효과분석, 원특허분석및특허대응전략작성 특정융합기술선정및후보과제결정

195 기획대상기술의특성 나노-플라즈몬광자기술은나노구조물질과광주파수를적절히선택함으로써수나노이하까지도광을집속할수있는혁신적인기술임 물질간의미약한상호작용을증폭함으로써매우민감하고고집적화된광센서를구현할수있는유일한광자기술이라할수있음 나노-플라즈몬광자기술은질병자가진단, Point of Care, 실버산업, U-Health 등에적용가능한, 휴대형고집적고감도광센서기술에응용이가능함 제안하는융합기술의중요성 나노-플라즈몬기술은현재개발중인광통신및광센서소자를대체할수있음 현기술로는불가능한다기능비선형소자및나노스케일의광소자를구현할수있기때문에현기술이차지하는부품시장을대체할수있을것으로예상됨 현존하는센싱기술중, 가장민감성이뛰어난 sensing 기술을연구하여, 고집적 (NT), 휴대폰접목 (IT) 이가능한바이오 (BT) 및환경 (ET) 센싱기술개발 본연구과제수행시기대효과 고집적 / 고감도진단센서및환경센서등의개발로질병자가진단, PoC (Point of Care), 실버산업, U-Health, 단백질검사시스템개발 바이오센서시장은 2010년 40억불에달하는거대시장을형성할것으로전망됨 [ 출처 : Frost & Sullivan, World Biosensor Market, ] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 진단용바이오센서 연구수행기관 / 연구책임자 : 한양대학교 / 김낙중

196 기획 8 나노튜브형휴대용비표식바이오센서기술 과제명 : 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자 기존기술 : 바이오센서는형광에의한표식형감지방법은기존의형광물질을투여하는방식이많고일부생체기관의이미지를얻는데한계가발생하였음 와해적신기술 : 탄소나노튜브를포함하는극소형, 저비용전기회로소자를제작, 다양한생체물질의센서소자와의선택적결합가능성을응용하여항시적으로신체신호를감지할수있는 U-healthcare 구현 기획대상기술의개요 고가의장치가필요하지않은저렴하고사용이간편한새로운무표지센싱기술구현을위하여탄소나노튜브를사용한전기회로방식의소형바이오센서를제조하는연구기획 대면적으로패터닝된나노소재 ( 탄소나노튜브 & 나노와이어 ) 필름을기반으로한전기회로소자를제작하여, 다양한생체물질의선택적결합및전기적신호검출방법을개발하고이를바탕으로고감도저가형비표식방식의바이오센서를개발하는연구기획 기획내용 나노패턴및 DNA 결합과정의실시예 선행특허조사및자체컨설팅추진으로기술적 / 산업적실용화가능성여부판단 핵심개발기술정립 : 본기술을실현하기위한요소기술의난점들을요약 / 정리하여관련분야의국내외전문가발굴을위한기초자료로활용하고자함 특허조사 : Electronic bio-chip에관한원천특허, 특허동향, 경쟁연구단및산업체와향후개발추이등을조사 연구동향, 선진경쟁연구단에대한정보수집, 관련전문가풀확보

197 기획대상기술의특성 대면적으로패터닝된나노소재필름기반의전기회로소자를이용한고감도 저가형비표식측정방식의바이오센서개발 탄소나노튜브를이용한자기조립형전기회로소자제작및 DNA 센서개발 궁극적으로는휴대용으로서 5종이상의질병을단일소자에서감지할수있는시스템개발 바이오물질이미세패턴된나노소재에서질병을전기적으로감지할수있는신개념바이오센서제조및특성조사 제안하는융합기술의중요성 비표식바이오센서는소재, 바이오물질고정화및회로화기술등의어려움으로인하여개발이지연되고있음 본연구는화학공정과고정화아이디어를제시하여비표식전기적바이오센서를개발하는신기술로매우중요함 본연구과제수행시기대효과 비표식바이오센서가개발될경우휴대용전자기기에서다양한질병을한번에판단가능한새로운변화주도 우수논문 (IF>5) 7편 / 년, 국제특허 3편 / 년 20년경 10조원대의신규시장형성및 30억불수출예상 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 진단용바이오센서 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술원 / 정희태

198 기획 9 신경조직과외부환경을연결하는신경인터페이싱기술 과제명 : 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 NEURON-COMPUTER INTERFACE 기술 기존기술 : 신경신호를전기신호로변환하는초보적인연구가진행중이며일부실험을진행하는상태이나신경신호전달신뢰성이떨어짐 혁신적신기술 : 인간신경, 뇌신경과컴퓨터를잇는인터페이스를나노기술로혁신적으로개선하며다양한신경신호처리기술기법을통합하여신경마비환자의치유가가능한혁신기술 기획대상기술의개요 인간의신경계와인공장치의상호교신을통해인간기능의회복및증진을도모하는기술개발분야임. 모든인간기능의근저에는신경세포가관여하고있으므로, 신경세포와기계장치사이에세포수준의교신기술을수립하는것은신경계와인공장치의직접적인상호교신을통해인간기능의회복및증진을도모하는핵심기술임 기획내용 NT/BT/IT의융합기술을기반으로한 Neural Interface 분야의기술적진보를이룩하는 Brain Mechanism 분석기술, Bio-MEMS/NEMS 기술, Neural Signal Processing 기술및활용기술의융합을통해 NEURON-COMPUTER INTERFACE의혁신적개념창출및연구과제도출 구체적으로신경조직 ( 뇌, 척수, 말초신경 ) 과외부환경 ( 인공감각기관, 로봇팔 / 다리, Computer 등 ) 을연결하는 NEURON-COMPUTER INTERFACE의혁신적개념창출및기술개발계획수립

199 기획대상기술의특성 나노 Neural Interface 와뇌신경메커니즘분석기술개발 나노및마이크로기술을이용한초소형전극제작기술 마이크로칩과통신기술을응용한초소형신호처리및전송시스템개발 Neural interface system의적용기술 제안하는융합기술의중요성 고령화사회로의진입으로선천적 / 후천적인간기능장애에대한회복과증진의요구가증가하고있으며장애를가진고령자의사회적비용은나날이증가함 NT, BT, IT 기술을융합함으로서, Neuron 과인공장치들의상호교신이가능하므로이를통한인간기능의회복및증진연구의시작이매우중요함 본연구과제수행시기대효과 인간의손상된감각, 운동기능의회복및증진을위한새로운의료기술의발전 인간의인지및통신개념의확대, 군사 / 교육 /Entertainment 분야의새로운기술 / 제품 / 서비스영역의창출가능 Neural Modulation Device 와 Interactive Neural Communication Device의세계시장은 2015년약 8억불에달할전망 [ 출처 : Frost & Sullivan] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 인간기능회복및증진시스템제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 한양대학교 / 김인영

200 기획 10 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서기술 과제명 : CMOS 분자이미지프로세서 기존기술 : 바이오칩으로몇개의분자에대한이미지를얻는방식 와해적신기술 : 단순바이오칩에서구현이불가능했던다수 (100만) 의분자를인식하여패턴인식과노이즈처리등다양한기술기법적용이가능 기획대상기술의개요 트랜지스터집적회로 (CMOS) 분자이미지프로세서는나노기술, 전자공학기술, 바이오기술등을융합하여화학및생물학반응에관여하는분자의특성을전기신호로직접얻어냄으로써실시간 / 초정밀분석을가능하게하는기술임 CMOS위에나노기술을이용한센서를집적시키고그위에화학및생물분자를연결시켜각종화학물질, 생물분자탐지 / 분석및분자반응신호를 NT를통하여전자회로에전달, 신호분석과통신및 IT 망까지연결시키는융합시스템기획 CMOS 의개념도 기획내용 선행특허, 논문조사, 전문가초청, 국제연구기획기관방문 / 초청, 산업수요조사 범용분자의반응을전기적으로변환할수있는어레이형태의 CMOS 분자이미지프로세서 (CMOS Molecular Image Processor, 이하 CMIPS) 개발 NT/BT/IT의융합을통하여직접적으로전기신호를얻어반응의패턴을분석하는플랫폼을개발, 기존의시장및연구분야에획기적인패러다임제시 초소형, 고집적어레이 (1 cm x 1 cm x < 0.5 mm 크기, 1024 이상어레이, ~pm 수준측정한계 ) 형태의 CMOS 분자반응감지프로세서개발

201 기획대상기술의특성 CMOS/ 신호처리층, 나노트랜스듀서층, 및바이오 / 화학응용층등이유기적으로결합된새로운개념의어레이형분자감응시스템의요소및융합기술 나노선및초박막센서, 나노트랜스듀서전용 CMOS 설계, 앺타머바이오마커, 핵산, 단백질, 및바이러스센싱, 어레이신호처리및소프트웨어이용분석, 통신기술연구등을포함 제안된융합기술의중요성 현재의광학적바이오 / 화학센서의약점을극복할수있는전기적신호어레이 형태의센서개발을선도할핵심기술로매우중요 본연구과제수행시기대효과 현재의광학적바이오 / 화학센서가전기적신호를어레이형태로직접얻는새로운방식으로전환되는변화를선도 우수논문 (IF>5) 5~10편 / 년, 국제특허 3~5편 / 년 15년경 1800억달러의신규시장형성예상 ( 예 : POC, 제약연구등 ) [ 출처 : Espicom Business Intelligence; Frost & Sullivan 보고서 ] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 진단용이미징장비 연구수행기관 / 연구책임자 : 서울대학교 / 이정훈

202 기획 11 노인성질환치료용나노바이오융합소재기술 과제명 : 고령친화형차세대나노바이오융합소재 기존기술 : 비타민등신진대사를원활히하는약제, 관절염완화제등일반화학약제또는생약제를투입하는상태이며노인성질환의치료는어려움 와해적신기술 : 골다공증, 관절염등의노환을완화시키는것이아니라실질적인치료가가능한기술임 기획대상기술의개요 고령화가급속히진행되는시점에서국민보건의료수준의획기적인도약을위하여바이오기반기술에나노기술을접목한형태의획기적인나노바이오융합소재를개발하여고령친화형질환치료에새로운패러다임을구축하고자함 기존생체소재의대안이될수있는나노바이오융합소재는바이오기반기술에나노기술이접목된형태로, 나노수준의벌크및표면제어가가능하므로고기능성및고효율성을가지고특정노인성질환치료에활용될수있음 기획내용 노인성질환인 골다공증, 관절염, 심근경색, 요실금, 안면주름및치아신경 을치료할수있는차세대나노바이오융합소재제조및특성조사 생체적합성, 생분해성, 약물방출, 세포친화성, 나노입자, 나노표면, 나노회합, 나노기공등의제어기술연구기획

203 기획대상기술의특성 고령화사회에급증하는노인성만성및퇴행성질환치료용고령친화형차세대나노바이오융합소재 기존생체소재의비효율적인치료효과를개선하고자, 기능성생체소재에나노기술을접목한고기능성나노바이오융합소재를개발하여노인성질환의예방및치료관련적용기술 제안하는융합기술의중요성 노인인구의증가로인해만성 퇴행성노인성질환이증가되므로고령친화형나노바이오융합소재개발의중요성이부각되고있음 고령친화형융합소재개발은전세계적으로도아직기술적성숙도가낮은상태로서그기술적격차가크지않기때문에, 국내에서도전략적접근을통해원천기술을선점할수있는충분한역량을보유함 고령친화형융합소재시장의높은성장속도를고려할때이분야는노인복지차원은물론향후막대한경제적이윤을창출할수있는분야임 본연구과제수행시기대효과 노인성질환치료용으로나노바이오융합소재가적용될경우, 전체고령친화산업의 30% 이상의시장을점유할수있음 우수논문 (IF>5) 5-10편 / 년, 국내특허 5-10편 / 년, 국제특허 5편 / 년 2015년연간 1,000억원이상의중장기적수출및수입대체예상 [ 출처 : 한국보건산업진흥원 (2001), 한국전기연구원 (2004)] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 / 골다공증및관절염치료제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술연구원 / 한동근

204 기획 12 분자진단 / 이미징을위한신개념바이오스위치기술 과제명 : 분자진단ㆍ이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 기존기술 : 기존의바이오이미징시스템은배경신호를완벽히제거하는것이불가능하므로해상도의한계점을갖고있음. 와해적신기술 : on-off 스위치기능을갖는이미징나노생체소재를개발함으로써원하는이미지를고해상도에서선택적으로얻을수있는혁신적기술 기획대상기술의개요 단백질공학기술, 유 / 무기나노소재합성기술, 생체물질 / 나노소재인터페이싱기술, 의료및진단기술등의광범위한융합을통하여신약개발, 질병진단, 생명현상규명등에광범위하게활용될수있는신개념바이오스위치를개발하려는연구기획. 개발될기술은기존의바이오이미징 / 바이오센싱한계를극복함으로써새로운시장창출을목표로하는기술임 기획내용 기존의바이오이미징 / 바이오센싱의단점을극복할수있는신개념바이오스위치개발기획연구 바이오스위치용신기능단백질개발 바이오스위치용단백질-유무기하이브리드분자개발 바이오스위치활용기술개발

205 기획대상기술의특성 바이오스위치용근적외선형광여기단백질설계및발굴기획 바이오스위치개발 : 외부자극감응성나노소재와생체분자하이브리드및결합감응성나노소재와바이오리셉터하이브리드제작기술기획 바이오스위치를활용한차세대바이오이미징 / 바이오센서원천기술기획 제안하는융합기술의중요성 바이오이미징및바이오센서에활용할수있는생체나노소재는시장파급효과가매우크고, 특히생체분자고유의지능성을활용한새로운접근으로신개념의바이오스위치생체분자가개발된다면기술의파급효과가매우큼 국내에서확보하고있는단백질공학, 단백질칩 / 센서, 유 / 무기나노소재합성기술등을융합하여연구역량을집중한다면바이오이미징 / 바이오센서분야에서세계시장을선도할수있는신개념생체나노소재개발이가능할것임 본연구과제수행시기대효과 향후바이오메디칼, 생체조직분석, 생명현상규명, 질병진단, 신약개발분야에막대한경제적부가가치창출이예상 개발분야기술선점을위한국제원천특허 20건이상, 저명학술지게재 (IF>10) 5편이상 2015년 억달러 ( 세계의료진단시장 7000억달러예상, 자료 : DUBLIN(Ireland-Research and Markets)) 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 바이오소재산업 / 바이오이미징, 센서제품바이오이미징 / 센서 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국생명공학연구원 / 정봉현

206 기획 13 세포의생명현상을실시간으로이미징하는시스템기술 과제명 : 사람세포내분자생명회로라이브이미징기술 기존기술 : 기존의세포라이브이미징은속도가느림 혁신적신기술 : 고속으로분자생명회로를라이브이미징으로분석하는시스템 기획대상기술의개요 세포내에나노입자를투입하여분자생명회로 ( 또는잘못된분자생명회로를고치는신약후보물질 ) 를라이브로이미징하는나노바이오기술기반첨단분자의약영상신기술 / 시스템의개발연구인간질병및생명기작의규명과신약개발에응용될수있는학문적중요성뿐만아니라산업적효과가큰원천기반기술 기획내용 세포밖에서분석하는기존기술에의존하는분자이미징기술을벗어나세포안에서분자생명회로를라이브로분석할수있는나노바이오융합시스템기술개발기획 세포안에서분석할수있는새로운 MAGIC 개념과접근방법을 05년사이언스지와 06년네이처자매지에발표하였으며, 제안한본연구를통해고속으로분자생명회로를라이브이미징시켜분석할수있는시스템관련기술 MAGIC 의원리

207 기획대상기술의특성 라이브이미징 MAGIC 핵심요소기술 ( 나노입자합성등 ) 연구및분석 배열된유전체분석을통해분자생명회로의체계적인나노바이오이미징시스템개발자기장 핵심요소기술들의총체적인통합과최적화를통해 MAGIC 시스템 ( 세포칩등 ) 연구및개발 제안하는융합기술의중요성 혁신적인라이브분자이미징기술 / 시스템의개발을통해서 21세기생명과학과신약개발의두가지핵심문제를동시에해결할수있는실마리를제공함 생명체 / 세포내의분자생명회로규명을위한신기술임 실시간약리활성을측정기술이될수있는중요한기술임 본연구과제수행시기대효과 신약개발과질병연구의미래원천기술및시스템을개발해서국가성장동력원제공 우수논문 (IF>7) ~10편 / 년, 국제특허 ~3편 / 년 신약개발등을실현해서고수익창출 (~100억불) 예상 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 의료진단및제약산업 / 의료및신약검색용영상장비 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술원 / 김태국

208 기획 14 바이오마커의연속측정을통한상시진단시스템기술 과제명 : 연속나노진단 기존기술 : 기존진단법은면역분석을비가역적으로운용하기때문에 1 회성 폐기용제품에의해이루어지고연속진단이불가능함 와해적신기술 : 가역면역분석에필요한소재와기술을확보하여체내질환마커를연속적으로측정하는신체부착형혹은이식형진단시스템을개발 기획대상기술의개요 질병조기진단기법의일종으로, 질환발생확률이상대적으로높은고위험군 ( 노인등 ) 환자에대해감염성질병이나성인병등호발질환을관리내지감시할목적으로나노기술이접목된신체착용형혹은이식형진단기기를이용하여질환관련마커를연속적으로측정하는기법. 연속나노진단 은전세계적으로아직시도한적이없는나노바이오센서분야의독창적인접근으로신기능진단용항체, 나노트랜스듀서와생체호환마이크로진단시스템의융합기술임 기획내용 고위험군 ( 노인등 ) 질환감시용 연속나노진단 시스템기술 질환조기진단을위한새로운기법으로신체부착형및이식형진단시스템

209 현재의면역분석기술은모두 1회성폐기용이고항원-항체반응을비가역적으로운영하였으나, 본연구에서는가역면역센서와나노분석기술을기반으로단백질, 호르몬, 세포등바이오마커를연속측정하는신기술의개발연구를기획할것임 기획대상기술의특성 신기능진단용항체, 나노트랜스듀서, 생체호환마이크로진단시스템기술이융합된신체부착형및이식형진단시스템 연속진단용항체제조, 고감도나노센서, 진단항체반응 Reset 기능, 연속측정형바이오마이크로시스템기술 제안하는융합기술의중요성 노령화로사회의도래로인한고위험군환자감시가상시가능한연속진단기기의개발과실용화가시대적요청임 신개념 ' 연속나노진단 분야에서국제적인기술우위를선점할수있도록심도깊은선행연구와과제기획이시급함 본연구과제수행시기대효과 연속진단을통한예방의학체계구축과기술파급을통해식품과환경의체계적, 지속적관리및병원체방어망구축을위한국가적사업지원이가능 38조원규모의세계체외진단시장 (2005년기준 ; Kalorama Information, "The Worldwide Market for in vitro Diagnostic Tests", 4th Edition, 2004) 공략이가능 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 의료진단산업 / 의료용연속진단시스템제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 고려대학교 / 백세환

210 Rank Rotamer M63 F159 Total energy Interaction energy 1 17 E H A H E Y E F E A A Y A A 기획 15 통합적단백질설계기술 과제명 : 통합적단백질설계기술 기존기술 : 현재까지의기술은더좋은단백질의개발을위해서적은수의아미노산만을변형시키는수준으로기존단백질의성능을개선함 혁신적신기술 : 본융합기술에서는기능에관여하는수십개의아미노산의집합체 ( 기능요소 ) 를예측하여한꺼번에변형시켜디자인하는기술로신기능단백질생산이가능함 기획대상기술의개요 기존단백질설계의한계를뛰어넘어단백질의서열 / 구조 / 기능을예측, 단백질의기능요소라이브러리를기반으로맞춤형단백질을효율적으로창출할수있는생명과학 / 화학 / 전산학이융합된새로운통합적단백질설계기술의개발을통해기존생물공정의발전, 새로운생물공정의창조, 새로운의약품생산기술개발등다양한분야에신산업을창출하려는연구기획 통합적단백질설계기술 기획내용 통합적단백질설계기술및시스템확립토대를확보하기위한구체적선행연구및체계적기획을수행 맞춤형단백질을효율적으로창출할수있는생물학 / 화학 / 전산학이통합된새로운개념의단백질설계기술기획 기존단백질설계의한계를뛰어넘는통합적단백질설계모델의확립 단백질설계기술의핵심요소기술들의개량및개발토대확립 단백질설계시스템을기반으로신기능효소와단백질의약품설계방법론분석-검증 선행특허조사를비롯한기술정보수집및전문가확보

211 기획대상기술의특성 단백질의기능과구조의상관관계이해, 단백질의자연진화과정규명, 그리고이를바탕으로목적하는기능과특성을갖는단백질을자유자재로창출할수있는기술 새로운기능을갖는단백질을자유자재로디자인하는 Designer Protein" 의목표를달성하고단백질기능과구조의상관관계를구축하기위한새로운기술 실험적방법과계산적방법을병행하여목적하는기능의단백질을창출할수있는지에대한답을구하고, 이를바탕으로단백질의구조와기능과의연관관계, 단백질의자연진화과정원리를규명하는기술 제안하는융합기술의중요성 기존기술에의한합성화합물신약개발이점차한계에이르고있어현재글로벌제약회사들이어려운상황이므로, 새로운설계기술에의한단백질의약품의개발은중요한과제이며향후시장규모가지속적으로성장할것으로전망됨 효소는기존의화학공정을생물학적공정으로대체하여 Bio-based economy를추구하는 White Biotechnology 및 synthetic biology 분야의핵심요소이며세계시장규모는 2010 년에 280 조에이를것으로예측됨 본연구과제수행시기대효과 기존의시행착오에의한무작위적스크리닝방법을지양하고, 정보기술과계산화학적기법을융합하여개발한합리적단백질설계기술은새로운대체기술로맞춤형신기능단백질을개발하는데소요되는시간과비용의획기적절감이예상됨 2010년에는 280 조에이르는세계시장에서효소의중요성이크게대두됨. (McKinsey, 2003) 단백질치료제는 2011년에는 885 억달러에이를것으로전망됨 ( 산업자원부산업기술개발보고서, 2006) 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 산업용효소 / 세제, 사료, 제약및진단물질, 식품, 화장품, 섬유, 바이오연료 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술원 / 김학성

212 기획 16 지능형임베디드바이오시스템의플랫폼기술 과제명 : 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 기존기술 : 기존의연구방법론이하나의현상을이해하기위해서이것들을분해하고구성요소들각각의기능을탐색하는연구방법론임 혁신적기술 : 복잡한생체시스템각구성요소를추상화, 표준화, 모듈화한후이들을원하는목적에따라조합, 통합하여, 특정기능 ( 산업적으로유용한 ) 이내재된지능형임베디드바이오시스템을설계합성하는기술 기획대상기술의개요 임베디드바이오시스템 (embedded biosystem) 이란프로그램을내장한지능형생명시스템으로스스로주위의환경을인식하고프로그램된방식으로판단, 행동하기때문에다양한기능부여가가능하므로환경, 에너지, 의료, 농업, 생물공정등의광범위한영역에서응용가치가뛰어남. 산업화선도공학적연구방법론을생물학연구에도입하여특정기능이내재된지능형임베디드바이오시스템을개발하고이를응용하는기술을개발하고자하는기획연구 기획내용 임베디드바이오시스템설계에서구현까지를, 표준화, 추상화, 모듈화, 전산화에기초하여진행함으로써기존에제기되었던생물학연구의고유한난점들을해결할수있는기술개발을기획하고자함 생물체의기능구성단위를표준화, 모듈화하여특정기능을수행하는새로운바이오시스템을표준화된모듈의단순조합으로설계, 합성하는기술기획

213 일차적으로특정부신호를처리하는 signaling 모듈이추가된박테리아의합성에주력하고이러한박테리아의완성으로연구의실현가능성을검증 기획대상기술의특성 복잡한생체시스템의구성요소를추상화, 표준화, 모듈화하여각기능단위를대표하는표준화된모듈의라이브러리구축 생체모듈의조합으로원하는기능을수행하는새로운바이오시스템을손쉽게설계, 합성하고이를상업적으로이용 응용예 : 암세포공격박테리아 제안하는융합기술의중요성 통합화연구기법은분해를우선하는연구기법과달리매우용이하게산업적응용이이루어질수있음 기술표준화를통한 BT의재현성제고는 BT 분야최대의과제임 표준화된 BT 부품과소재, 생명체등의개발은 BT의획기적인발전을유도할것임 본연구과제수행시기대효과 바이오시스템이적용되고있는의학, 약학, BT, NT, 환경분야에적용하여고효율, 저비용, 다품종생산기반구축 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 합성생물학 / 생물부품의규격화, 표준화, 모듈화 연구수행기관 / 연구책임자 : 성균관대학교산학협력단 / 김경규

214 기획 17 신경세포의실시간관찰이가능한융합영상기기기술 과제명 : Hall effect 기반 Biomedical nano-sensor 기존기술 : 현재 MRI와타장치와의 Hybrid system 개발을위해다양한연구가진행되고있으나, 이러한연구는단순히 MRI의강한자기장을물리적으로차단하는방법에기초함 와해적기술 : 전자기분야에서과학적으로검증된 Hall effect를기반으로 MRI 내부에서도 PET 등의촬영이가능한새로운개념의 sensor를개발하여, MRI와 OCT, PET, CT 등을융합한신개념의의료영상기기개발에이용하고자함 기획대상기술의개요 Hall effect 기반의 Biomedical nano sensor를개발하는것으로써, NT 분야인 nano sensor 개발을통해, 뇌를비롯한인체모든부위의신경세포의움직임을관측함으로써질병의발견은물론질병의예후까지도예상가능한 NT와 BT가융합된최첨단영상진단기기를개발하고자하는기획연구과제. 본기획과제에서제안하는기술은기존의복합의료영상장치가가지는높은자기장에의한기술적한계점을극복하고더욱미세한인체의신경세포를대상으로분자, 나노수준의영상을획득한다는점에서기존기술을대체할수있는새로운기술임 기획내용 상용화된 Hall effect 센서의예 신경세포의실시간관찰이가능한 PET-MRI, OCT-MRI 와같은융합영상 Hall effect 기반 Biomedical nano-sensor 개발을위한기술개발 Roadmap 작성 Hall effect 기반의 Biomedical nano-sensor 의실현가능성을검증할선행연구진행

215 기획대상기술의특성 MRI의강력한자기장으로인해융합의료영상장치가불가능했던분야를뛰어넘는획기적인기술로자장의효과를배제한영상구현 질병의발견은물론질병의예후까지도가능한신개념의영상진단기기 뇌신경변화의실시간관찰기술과같은의료영상원천기술 제안하는융합기술의중요성 Nano sensor는 Hall effect를기반으로하는것으로, 기존에 MRI 내부의강력한자기장으로인해측정및융합기술이불가능했던 OCT-MRI, PET-MRI를가능하게함 현재융합장치로서개발이진행되는대부분의방식인단순기계적인결합방식이아니라새로운계측방식을적용함으로써, OCT-MRI, PET-MRI, CT-MRI를비롯한다양한의료영상융합장치가가능한새로운기술을개발하고자하는것임 본연구과제수행시기대효과 연구의결과로발굴되는융합영상기기는 MRI의자장을극복하는세계최초의기기가될수있음 융합기술을이용한뇌질환의진단및예후가가능하며치료의효과를확인할수있어새로운치료제의개발을가속화 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 의료분야 / 의학영상시스템제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 인제대학교 / 설원기

216 과제 18 뇌기능의측정 조절을위한생체광학기술 과제명 : 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 기존기술 : 기존침습적인뇌활성은실험에일부성공하였어도위험도가높고감염의위험이있는기술이었으며자기적인자극은그공간적해상도가떨어짐 혁신적신기술 : 광입자를조사하는근적외선분광법 (NIRS), 신경세포의광자극에대한신호전달, 프로브를이용하여측정과 ( 간질병등의 ) 자극치료를병행하는혁신기술 기획대상기술의개요 바이오광학적인방법을이용해대뇌활성을측정하는기술로근적외선분광법 (NIRS), 신경세포의광자극에대한신호전달, 프로브를이용한기능적이미징을바탕으로뇌의활성을실시간, 비침습적으로측정하는것과동시에뇌의활성을실시간으로일시적혹은지속적으로조절하는기술을확보함으로써현재의기술이가지는공간적, 시간적해상도의제약, 침습성, 접근성등의한계를극복하려는원천융합 기술개발기획연구임 바이오광학적방법을이용한암조기진단및치료기술개발 기획내용 비침습적으로뇌기능활성을측정및조절할수있는생체광학시스템 기존에는수술을통해서만가능했던중추신경기능의조절을빛 ( 근적외선 ) 을이용하여수술을하지않고, 머릿속특정뇌부위의신경기능을측정하고실시간으로조절할수있는차세대뇌신경계질환진단및치료의원천융합기술 기획대상기술의특성 빛을이용하여머릿속뇌의활성을비침습적으로조절하고, 변화된신경기능의측정의

217 피드백에의해뇌기능을더욱세밀하게조절할수있는통합적인시스템 이러한시스템을나노 / 마이크로전자기계기술 (NEMS/MEMS) 과접목하여환자들이간편하게착용하고뇌기능을측정하고조절할수있는초소형광학의료기기시스템 제안하는융합기술의중요성 기존의복합의료영상장치가가지는기술적한계를극복하고신경세포를대상으로분자, 나노수준의영상을획득하는새로운기술로기존기술보다우월함 뇌활성을측정하는현기술은전기신호잡음, 낮은공간분해능, 침습적수술, 낮은시간분해능등의단점들을가짐으로해서새로운기술에대한요구가대두됨 본연구과제수행시기대효과 난치성뇌질환진단과치료의차세대원천기술을확보함으로써세계의료기기시장을통해국부를창출 ( 10년경 4조원대의신규시장형성및 1억불수출예상 ) 우수논문 (IF>5) 3~5편 / 년, 국제특허 2~3편 / 년 관련기술이제품화되는경우 2012년 45억불규모의세계시장창출이가능 [World Medical Market Report 2004, Espicom Business Intelligence] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 의료기기시장 / 의료전자장비 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술원 / 최철희

218 기획 19 살아있는후각신경세포의 MRI 영상기술 과제명 : 후각신경세포와세포망의기능적영상화 기존기술 : 기존영상기술로는후각신경의이미지를정확히얻는것이불가능함 혁신적신기술 : 나노입자조형제를새로이개발, 이용하여살아있는후각신경및기타영상을얻기힘들었던신경세포의이미지를획득하는기술 기획대상기술의개요 생체친화적나노입자를후각신경세포 MRI 조영제로개발하고, 이를고해상도 in vivo MRI 기술과융합하여기능적으로살아있는후각세포를영상화하는기술 정상동물과다양한후각신경장애질환동물모델에의검증을통하여후각장애의기전을이해하고후각장애환자의진단영상기술로발전시켜, 궁극적으로이를치료제개발에활용가능성에대한기획 후각신경세포 MRI 조영제를이용한예비실험결과 : 조영제주입전 ( 좌 ) 과조영제주입후 ( 우 ) 기획내용 생체친화적나노입자 MRI 조영제개발과고해상도 MRI 영상기술확립으로기능적으로살아있는후각신경세포의영상화 후각신경세포와두뇌신경망과신경로의영상화를통한인간후각기능의상호작용기제및신경망의역동적특성규명방법 후각신경세포 MRI 기술과나노입자 MRI 조영제의임상시험허가취득후각장애환자의진단영상기술및치료법 ( 제 ) 개발에응용기획 활성화된신경세포를인식하는나노물질을 MRI 조영제로개발함으로써, 살아있는후각신경세포의기능적영상기술을개발방법기획

219 기획대상기술의특성 생체적합성나노입자조영제개발과고해상도실시간후각세포 MRI 영상기술개발을통한고해상도융합 MRI 영상기술개발연구기획 동물모델개발을통한후각장애의원인별기전규명방법기획 후각신경에관련된두되구조파악 뇌질환치료에새로운통로개발 ( 치료제, 줄기세포등 ) 연구기획 제안하는융합기술의중요성 후각의신경세포영상기술은진단과치료가불가능했던후각장애질환의객관적이고비침습적인진단과치료에기여할것임 뇌과학원천기술로서뇌인지연구의새로운접근방법을제시하여, 뇌인지과학연구에새로운지평을열게될것임 살아있는상태의후각세포를영상화하는기술은다른종류의신경세포를살아있는상태에서영상화하는기술로영역이확대발전될수있음 본연구과제수행시기대효과 후각장애진단및치료기술개발로인한공공복지향상 뇌과학연구의원천기술로새로운의약개발과세포치료및유전자치료에응용 순수국내기술로개발한나노입자 MRI 조영제의산업화로국가경제에기여 미국의영상기술분석방법및관리시스템시장은 2015년약 600억불예상 [BCC Research 2006] 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 보건의료산업 /MRI 용조영제, 산화철시장 연구수행기관 / 연구책임자 : 성균관대학교 / 이정희

220 기획 20 나노임산자원을이용한에너지 / 환경소재기술 과제명 : 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 기존기술 : 유리섬유보강고분자복합재료에서유리섬유보강제를천연섬유와같은천연소재로대체하여친환경및에너지절약특성이우수한자동차및건축물의내 외장재를개발하고실용화하고있음 혁신적기술 : 천연자원으로부터얻어진고부가가치나노소재의활용뿐만아니라응용분야에적용시기존소재에비해친환경, 에너지절약및기계적특성이매우우수하고또한, 폐기시에도생분해특성을가지고있어원재료에서폐기시까지전주기에걸쳐친환경특성을가진기술개발임 기획대상기술의개요 나무, 천연섬유와같은친환경적이며재생가능한임산자원에서고부가가치유기 무기나노소재를제조하고이를이용하여경량복합재료, 필터및전지등의에너지재료를개발하는다학제간에너지신소재 (ET) 개발기술연구기획 기획내용 임산자원으로부터나노소재를효율적으로제조하는방법과나노소재의특성분석및이를이용한에너지소재개발기술에대한국내외연구동향및정책분석 임산자원으로부터제조한나노소재보강복합재료에대한연구동향및정책분석

221 나노소재및복합재료제조, 특성분석및응용분야기초자료확보 임산자원기반나노소재및복합재료의에너지소재응용연구기획 기획대상기술의특성 임산자원으로부터지름 <100 nm의나노셀룰로오즈섬유제조및이를이용한에너지소재 임산자원 (BT) 에서나노소재 (NT) 의효율적제조기술 나노소재특성분석및이를이용한에너지소재 (ET) 제안하는융합기술의중요성 창조적인 BT/NT/ET 융합기술에의해시너지효과가가능한에너지신소재개발기술 독창적기술로서지속적인부가가치를가지며넓은성과확산이가능한첨단신소재 기후변화협약및환경규제강화에대응한친환경및에너지절약특성을가진첨단신소재개발필요 본연구과제수행시기대효과 BT/NT/ET 하이브리드친환경소재개발기술확립 천연자원활용과에너지소재개발로에너지절약및환경보호 우수논문 (SCI) 2~5편 / 년, 국내및국제특허 1~3편 / 년 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 임산자원기반고부가가치나노소재 / 경량소재, 친환경소재 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국에너지기술연구원 / 한성옥

222 기획 21 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체기술 과제명 : 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체 기존기술 : 이온성액체에대한합성및응용에대한개발이시작되고있으나에너지및환경기술에대한적용은미흡함 혁신적기술 : 나노기술의확장및이온성액체의환경친화적성격을이용하여환경기술의획기적발전을가져오고, 제조된나노크기의물질의세부성질조절을통하여에너지기술의고전적개념을극복하는신기술개발 기획대상기술의개요 신개념물질인이온성액체 (Ionic Liquid) 는기존물질들과전혀다른특이한화학적, 물리적, 전기적특성이보고된이래, 최근전세계적으로이에대한합성및응용에대한개발이시작되고있음 ( 태동기분야 ) 이온성액체를기반으로한에너지 / 환경분야에융합기술 (NT-ET & BT-ET) 로적용하였을때, 기존산업이가진기술적한계를극복할수있는혁신적인패러다임의신물질로기대됨. 연료전지 / 태양전지, 이차전지, 바이오매스등이미상업화되었거나미래에상용화가능성이높은분야에있어서반드시해결해야만하는한계기술을와해시킬수있는신개념의원천융합기술을개발하고자함 (High -Risk and High-Return)

223 기획내용 DIL-NET 센터구축을통한 CT, ET/eT, NT, BT의융합허브구축 연료전지 / 태양전지 / 이차전지및바이오매스등이미상업화되었거나미래에상용화가능성이높은분야에있어서반드시해결해야만하는한계기술을와해시킬수있는신개념의원천융합기술도출 기획대상기술의특성 나노-에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구는전세계적으로태동기에있는매우중요한연구분야임 신개념물질인이온성액체개발및응용을근간으로차세대에너지및바이오에너지와같은미래핵심산업의요소기술개발을위한 NT-BT-ET 간상호융합기술도출 제안하는융합기술의중요성 기존물질들과전혀다른고유특성을갖는이온성액체를기반으로한에너지 / 환경분야에융합기술 (NT-ET & BT-ET) 로적용하였을때, 기존산업이가진기술적한계를와해할수있음. 본연구과제수행시기대효과 신기능물질에기반한미래원천융합기술 (NT/ET & BT/ET) 의개발을통하여에너지, 환경, 소재산업의국제경쟁력을확보할수있으며, 관련세계시장의선점및원천기술의수출이가능함 이온성액체를이용한원천융합기술분야는아직미개척분야로, 향후 2010년예상이동용연료전지 (10조원)*, 태양전지 (10조원)*, 이차전지 (25조원)* 및바이오매스 (120조원)* 등경제적파급효과가큰분야에있어핵심요소기술을선점할수있음 - 이온성액체를이용한핵심요소기술은각각연료전지 (5%), 태양전지 (3%), 이차전지 (5%) 및바이오매스 (1%) 의비율을차지할것으로기대됨 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 에너지산업 / 연료전지 / 바이오매스 상용화예상제품 ( 예 : 이동용연료전지 ) 연구수행기관 / 연구책임자 : 성균관대학교산학협력단 / 송충의

224 기획 22 임목으로부터고효율바이오에너지를생산할수있는초우량균주기술 과제명 : 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 기존기술 : 단순한분자유전학적단계에머물러있으며, 이로인하여생산효율성의한계를나타내고있음 와해적기술 : 유전체학및대사체학의정보를접목한통합체학을무한적자원가능성을보유하고있는미생물에적용하여친환경적에너지생성원개발 기획대상기술의개요 바이오에너지개발과에너지소비로야기되는온난화문제를포스트게놈시대의정보와기술을접목하여재래분자유전학방법으로는해결할수없는부분을보완하고, 유전체학과대사체학을이용하여다목적-초우량관련균주를개발함으로써화석연료의문제점인에너지고갈과온난화문제를동시에해결할수있는차세대환경친화적에너지신융합기술 기획내용 임목계기질의분해, 당화, 발효등의다단계과정이나이를한공정, 고효율로개발하는 one-step 바이오에너지생산기술개발연구에관한기획 자연생태계에서발생하는생물학적메탄제거기술이전무하므로지구온난화기체를생물학적으로제거하는균주기술 기획대상기술의특성 온난화기체와재생에너지생산에관련된 BT, ET, IT 등의기존기술을통합함

225 유전체학과대사체기술을이용한균주개발및개발균주의현장적용기술 생물학적환경조정및 '- 체학 의정보들을통합하여환경문제에적용하는기법 제안하는융합기술의중요성 화석연료에의존한현재의지구는향후 2050년으로추정되는연료고갈과온난화라는양위기에처해있음 친환경적인에너지원을개발함으로써지속적에너지원의확보와온난화저감이라는두토끼를동시에잡을수있음 본연구과제수행시기대효과 지속가능한친환경에너지확보및온난화기체획기적저감 Nature지등논문발표 ; 교토의정서, CDM 사업등에이용 2020년까지현생산단가의 10% 수준바이오에너지기술개발 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 대체에너지기술 / 온난화효과저감기술, 바이오에너지생산기술 연구수행기관 / 연구책임자 : 이화여자대학교 / 강호정

226 기획 23 인체이식용자가발전 / 충전가능나노연료전지기술 과제명 : 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템 기존기술 : 피하의체액이나척추에삽입가능한생체연료전지개발및 3차원나노구조전극연구는수행되고있으나생체연료전지와 2차전지의융합기술은선례가없음 혁신적기술 : 낮은에너지밀도와단수명이라는단점때문에실용화되지못한생체연료전지에나노이차전지기술을융합함으로써생체연료전지실용화기술개발 기획대상기술의개요 본과제는인체내피하, 체액에서작동하는인체이식형의료장치, 또는혈관등을통하여움직이면서작동하는미래의나노로봇, 약물전달시스템을작동시킬수있는전기를생산하고저장하여필요할때, 전기를공급하는나노크기의전원시스템개발을위한기획연구로생체내에서스스로전기를발생하고저장하는극소형배터리를개발하여, 이식후장기간사용이가능하여환자들에게쾌적한일상생활이가능케하고외과적수술의번거로움을덜어주는기술 본기획연구를통해제시될자가발전형극소형전원시스템개념도 기획내용 인체내에존재하는생체물질을연료로이용하여전기를생산하고, 생산된전기를저장하여, 센서, 나노로봇, 약물전달시스템등을구동할수있는자가발전형극소형전원시스템 (power source) 개발의기술적타당성검토 인체내에서스스로전기를생산하고, 저장하는신개념의융합전지시스템 ( 크기 10μl이하, 2μW이상, 500μWh이상 ) 개발연구기획 기획대상기술의특성

227 생체물질을이용한고효율장수명의생체연료전지 3차원나노구조전극, 고체전해질제조공정확립을통한나노배터리 생체연료전지와나노구조배터리를결합한융합회로기술 생체물질을이용한고효율장수명의생체촉매의탐색및단백질공학을이용한효소설계를통한생체연료전지기술 기술적타당성검토 생체연료전지와나노구조배터리를결합한융합회로기술 제안하는융합기술의중요성 인체이식형의료기기의전원으로서사용되는일차전지는많은문제가있음 자가발전형극소형전원시스템을통한문제점해결 본연구과제수행시기대효과 2016년경 3조원대의신규시장형성및 40억불수출예상 ( 근거자료 : 보스턴메디컬컨설턴트, The Freedonia Group 보고자료 ) 체외부착형의료기기를체내이식형으로전환가능함으로써나노의료기기실용화 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 의료산업 / 의료용삽입기기에사용될수있는지속가능한전원 연구수행기관 / 연구책임자 : 경상대학교 / 남태현

228 기획 24 환경감시및정화용지능형생체모방곤충기술 과제명 : 환경감시 / 정화를위한신개념지능형 ECO-Bug 기존기술 : 환경모니터링통합시스템의연구개발은전무후무하며, 현재까지도전통적인오프라인센싱방법및생명체를이용한환경모니터링기술을사용하고있음 혁신적기술 : 환경오염을상시감시하고지속적으로정화할수있는친환경지능형 Agent인 ECO-Bug의개발 기획대상기술의개요 본연구에서개발하고자하는 Early, Continuous, Omniwherewise (ECO)-Bug는 1) Nano-Bio 기술기반환경오염 Sensing 시스템과신개념친환경소형에너지원을탑재하고, 2) 부정형환경에서강인한이동성을지니며, 3) 군집지능 (Swarm Intelligence) 을갖추어광범위한영역의효율적작업이용이하고, 4) 수집된자료를효과적으로전달하기위한분산된통신시스템을보유하고, 5) 크기가작고제작공정이간단하여제조가격과운용비용이저렴한친환경적인재료를사용하여일정시간사용한후생태계순환에흡수될수있는일회성 ECO-Bug의개념도 (Disposable) 인 Eco-Friendly Intelligent Agent 기획내용 환경오염을상시감시하고, 지속적으로정화할수있는친환경지능형 agent인 ECO-Bug (Early, Continuous, Omniwherewise Bug) 개발기술에관한기획연구 기획대상기술의특성

229 Nano-Bio 기술기반신개념대기, 수질, 토양오염물질의측정및제거기술 생체구조및운동방법을모방하는 ECO-Bug의몸체와구동및제어시스템구축의기반이될 Soft Mechatronics 기술의개념을확립하고관련기술 탑재형초소형에너지발생장치기술 분산형센서네트워크통신시스템기술 제안하는융합기술의중요성 ECO-Bug 의특성 오염형태의특징은 1) 광범위한영역에존재하며 2) 오염발생시기및그확산경로의예측이어렵고 3) 오염원에접근이용이하지않거나또는불가능하며, 4) 오염정화에경제적, 사회적비용이많이발생함 광범위한환경내에능동적 (Active) 으로접근이가능하고목적에따라환경내에상주 (In Situ) 하며지속적인관측 (Monitoring) 및환경오염제거를진행할수있는친환경적인 Intelligent Agent에대한연구가필요함 본연구과제수행시기대효과 환경감시 / 정화기술에국한되지않고, 군사적인용도, 휴먼모니터링, 보안, 기계적고장진단, 지능형물류감시, 로봇시스템, 휴대용전자제품등다양한기술분야로확장, 적용가능 SCI 논문 10편이상 / 년, 원천국제특허 2건이상 / 년 2015년경 5000억달러의신규시장형성가능 ( 근거자료 : Environment Business Journal, 2003) 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 환경산업 / 환경모니터링, 환경정화제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 성균관대학교 / 최혁렬

230 기획 25 다파장흡수가가능한고효율태양전지기술 과제명 : 초고효율광전변환신기술 기존기술 : 단일파장흡수와 1광자흡수단일전자발생의태양전지기술로서실험효율약 20% 수준으로효율한계 30% 에근접 와해적기술 : 파장변조및 1광자다중전자발생개념의도입으로다파장흡수가가능하여, 이론적으로제안된초고효율 (40%~60%) 에도전하여기존기술의효율한계를극복하는광전변환신기술 기획대상기술의개요 본연구과제는기존태양전지가가진에너지변환효율의한계를극복하고태양전지시장을확대팽창케하는태양전지분야의신기술로서태양전지기술 -시장의새로운패러다임을제공함을특징으로하고있음. 현재의태양전지기술은단일파장흡수와 1광자흡수 1전자발생기술이며개발하고자하는태양전지는멀티밴드갭 ( 다파장흡수 ), 파장변조, 1광자다중전자발생개념의도입으로이론적으로제안된초고효율 (40% ~ 60%) 에도전하는광전변환신기술임다중접합염료감응태양전지 기획내용 신개념나노구조태양전지, 다색또는태양광변환기능을가지는유기태양전지, 다중전자발생태양전지, 생체모방나노광소재합성기술등의개념도입으로이론적으로제안된초고효율 (40% ~ 60%) 이가능한광전변환신기술초고효율태양전지신기술개발 : 이론효율 (40% 이상 ) 의실현화

231 기획대상기술의특성 다파장흡수또는파장변조특성의나노유무기소재, 광활성양자점소재연구및신개념태양전지구조, 제작, 특성연구기획 생체모방에의한나노광소재조사및저온결정화연구기획 제안하는융합기술의중요성 신개념나노태양전지 태양전지세계시장은연 40% 이상증가하고있으나, 높은단가와변환효율의한계는시장의지속적성장을저해하는요인이됨 저가고효율이가능한제3세대태양전지의개발이필요함 태양전지의효율을극대화할수있는새로운광전변환나노소재의개발과나노소재개발방법의새로운접근법 ( 생체모방등 ) 등이융합되어신기술창출이요구됨 본연구과제수행시기대효과 15년 1,000억불신규시장형성 ( 기존태양전지 1,000억불규모 )(Global Market: Current & Next Generation Solar Cell & Related Material Market Outlooks, Fuji Keizai USA, 2007년 5월보고서 ; CLSA (Credit Lyonnais Securities Asia) 2005년보고서 ) 수퍼저널 (Nature, Science)~1편 /2년, 논문및특허 5~10편 / 년 원천기술개발로국가발전의신성장동력원기대 화석연료대체신재생에너지시대에대한솔루션제시 ( 예, 태양광발전소, 태양광자동차, 태양광주택등 ) 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 에너지산업 / 태양광발전제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술연구원 / 박남규

232 기획 26 친환경 / 청정바이오공정및시스템구현을위한단백질 / 효소의생체모방형나노소재화기술개발 과제명 : 생체모방형나노환경기술 기존기술 : 나노기술을도구를이용한유전체구조와기능을분석하고결함을치료하고자하는유전체학, 유전자정보를이용한단백질합성및분석에관한단백질공학, 줄기세포의배양과장기및조직의복제, 그리고바이오물질대사및조립에관한대사공학등이 NT/BT/ET 융합기술에관한다양한연구가진행중임 혁신적기술 : 기존환경시스템의한계를극복하고미래대비기술분야인환경 에너지분야로의적용을위하여유용생체물질기능모방을위한 BT, 생체적합한나노신소재를선정하고유용생체물질의집적화를위한 NT, 그리고친환경적적용을위한 ET의세가지이종기술간융합기술임 개요 생체모방형나노환경기술이란, 기존화학공정및환경시스템의한계를극복하고미래기술분야인친환경 / 청정공정 에너지분야발전에적극기여하기위하여필수적으로요구되는핵심소재인단백질 / 효소를고유의생체특성을모사하여기능성나노소재화함으로써현공정및시스템의기술적장애를효율적으로극복하기위하여유용생체물질기능모방을위한 BT, 유용생체물질의나노집적화를위한 NT, 그리고친환경적적용을위한 ET 등세가지이종기술간의 BioNET 융합신기술분야이다. 기획내용 세포소기관및소기관내유용효소들을나노집적화하는기술 : 리소좀의생체기능을모방하여나노크기의리소좀입자화및항균효소의나노집적화하는연구 단백질의세포내자가조립기능을활용한 3차원나노입자프로브기술 : 단백질의세포내자가조립 (self-assembly) 기능을모방하여검출용프로브가표면발현된 3차원나노입자제조연구 단일효소나노입자화기술 : 화학공정용유무기촉매를대체할전환공정용효소를나노입자화함으로써, 청정바이오공정및바이오연료전지개발에활용하는연구

233 기술의특성 세포내항균소기관인리소솜모방활용기술 (BT) 과나노입자화기술 (NT) 의융합을통하여고효율의친환경 (ET) 항균제를개발하는 BioNET 기술 세포내단백질의자가조립기능활용기술 (BT) 과검출용프로브기반나노칩 / 센서기술 (NT) 의융합을통하여 3차원단백질나노입자활용초고감도환경모니터링용 (ET) 나노칩 / 센서를개발하는 BioNET 기술 효소의생촉매기능활용기술 (BT) 과단일분자나노입자화기술 (NT) 의융합을통하여친환경 / 청정공정용 (ET) 단일분자나노입자생촉매를개발하는 BioNET 기술 제안하는융합기술의중요성 친환경 / 청정기술혁신을선도할수있는독창적인원천융합신기술확보 생체물질및시스템의고유기능을모방, 모사, 활용및효과적인나노기술의접목으로획기적신개념의 BioNET 신기술개발 친환경항균제, 초고감도환경모니터링칩 / 센서, 화학공정대체친환경 / 청정바이오공정, 바이오연료전지등, 기술적, 경제적, 사회적파급효과가지대한제품및공정개발에크게기여 기대효과 차세대환경 화학산업부분에고부가가치신규시장창출이가능한신기능바이오나노소재및제품개발 : 연간 5000억-1조원국내외시장창출가능 BioNET 융합신기술분야를선도하며국제적기술경쟁력을단기간에확보가능 국제적최우수급논문 (Impact Factor 5.0 이상 ) 10편 / 년, 특허출원 / 등록 5건 / 년 상용화추진분야 / 예상제품 BioNET 신기술및제품개발 : 친환경항균제, 초고감도환경모니터링칩 / 센서, 화학공정대체친환경 / 청정바이오공정, 바이오연료전지등 연구수행기관 / 연구책임자 : 전북대학교 / 민지호

234 기획 27 미생물부착제어가가능한환경인식용표면기술 과제명 : 생물군집제어기술및바이오 - 나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 기존기술 : 바이오필름형성과정에서발생하는부착, 신호절달, 및생리적변화에대해서유전체학및단백질체학기술을이용한분석이모델생물을중심으로시도됨 혁신적기술 : 바이오필름의형성기작을규명하는 BT기술과나노재료공학기술을융합한바이오필름제어기술을개발하여선박, 배급수관, 분리막, 의료용기기, 인공장기, 임플랜트소재, 생물연료전지, 항균용품의표면개발에활용하는기술 기획대상기술의개요 본연구과제는바이오필름형성기작 (BT) 과나노패턴구조 (NT) 를융합한바이오필름제어기술로서생체표면모방기술, 생물간신호전달모방기술, 미생물표면부착제어기술개발을통하여환경가전제품, 치의료용기기및소재, 분리막, 생물연료전지개발에활용됨. 본과제에서제안하는바이오필름제어기술및응용기술은전세계적으로태동기에있으며 BT와 NT, ET의융합에의해서새로이창조되는분야임 바이오필름제어기술의개념 기획내용 바이오필림기작및나노재료연구의기술정보수집 생체표면모방기술, 생물간신호전달기술을수렴하는바이오-나노재료융합기술개발연구기획

235 금속, 다공성유 / 무기재료방오, 감염방지의료 / 보건 / 생활용품기술에의응용가능성모색 기획대상기술의특성 미생물부착제어기능을가진환경인식용표면재료개발, 바이오필름형성을유도하는생물간신호전달분자의제어기술, 부착물질의활성 / 억제기능형나노소재개발 환경가전제품, 치의료용기기및소재, 분리막, 생물연료전지개발에활용됨 제안하는융합기술의중요성 바이오필름은감염및항생제내성획득의주요원인중하나임 의료용기구, 인공장기, 의료소재에서바이오필름의형성은큰기술적장애임 산업적으로바이오필름은장비의효율을떨어뜨리고유지관리비용을상승시킴 본연구과제수행시기대효과 우수논문 5~10편 / 년, 국제특허 3건 / 년, 기술이전 5건 선박도료 ( 국내 600억 / 년 ), 의료용구 ( 세계 4.6조 / 년 ), 치과재료 ( 미국 3조, 국내 1800억 / 년 ), 위생가전제품, 항균소재의웰빙산업창출 (3조/ 년 ) 등환경, 보건, 산업분야의획기적인발전 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 생활가전제품, 의료산업, 선박산업, 정수, 하수처리산업 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국해양연구원부설극지연구소 / 이홍금

236 기획 28 자가충전형이차전지시스템기술 과제명 : 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 기존기술 : 리튬계를포함한기존이차전지는이론용량의한계에따른단위부피 / 단위중량당용량증대의한계, 이에따른주기적충전필요성, 대용량화에따른안전성의문제등으로인해적합하지않음. 또한기존광전지는낮은출력밀도때문에이용분야의제약이있어왔음 와해적기술 : 유비쿼터스형플렉포토볼테익이차전지의기능은우선가볍고접어가지고다닐수있어휴대하기가편리하며광에너지에의해서전기가생산되고, 생산과동시에전기가저장되어시스템효율이극대화되고필요할때마다꺼내어사용할수있기때문에환경친화형인혁신적개념의전원시스템임 기획대상기술의개요 플렉볼테익이차전지시스템은가벼우면서도유연성을지니는플라스틱을모재로하여에너지를저장할수있는융합신개념전지시스템으로이차전지의고용량화및재충전한계와광전지의저출력문제를동시에해결할수있는기술로서, 빛에너지에의해자가충전되는환경친화형에너지생산과저장기능이융합될뿐만아니라가볍고접을수있는기능을지닌이동성, 경량성, 내구성을갖춘제 3세대형이차전지개발기술임 기획내용 투명플라스틱, 광전변환층, 차단막층, 이차전지층, 금속층, 플라스틱모재층의다층막으로구성된전기에너지생산 / 저장기능이융합된신개념이차전지제조및특성조사 후막형이차전지소재, 생물광학전극소재, 반도체전극소재, 신전해질소재, 고밀도스택킹 / 프린팅기술관련연구

237 기획대상기술의특성 자가충전형이차전지시스템 현재는태양광을집광판으로생산하여별도의축전지에저장하고있으나, 한곳에서생산과저장하는기능을지님과동시에이동성및편이성을극대화한신기술 개발하고자하는기술은기존이차전지의고용량화및충전법의한계, 기존광전지의낮은출력밀도및이용분야의한계를동시에원천적으로해결할수있는신기술 제안하는융합기술의중요성 리튬계를포함한기존이차전지는이론용량의한계에따른단위부피 / 단위중량당용량증대의한계, 이에따른주기적충전필요성, 대용량화에따른안전성의문제등으로인해대체기술이절실히요구됨 과거대규모생산, 송전으로이루어지는일방적구조에서소규모생산 / 소비가이루어지는개인별 / 섹터형독립구조형태로발전할것으로예상됨 따라서이를대비하기위해서는혁신적사고의전환으로전력생산및저장기술을융합한신개념전원시스템의개발이필수적임 본연구과제수행시기대효과 현재의전기충전용이차전지가자가충전형으로대체될경우핸드폰등개인소지전자기기의새로운변화를주도 20 년경 5.5 조원대의신규시장형성및 40 억불수출예상 ( 근거 : 이차전지산업의현황과전망, 한국전지연구조합, 2005, 4) 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 정보화산업 /IT 이동전원및레저용제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술연구원 / 이중기

238 기획 29 바이러스캡시드단백질을이용한적조방제기술 과제명 : 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량 생산및이를이용한적조방제기술 기존기술 : 적조제어기법에다양한접근이시도되고있으나기존의 ET 기술만으로는한계가있음 개선적기술 : 국내외적으로문제가되고있는해양적조피해를줄이고자나노 (NT)/ 바이오 (BT)/ 환경기술 (ET) 을융합한신규 나노바이오소재 를생산하기위하여다음과같은 NBET 의독창적인기술개발 기획대상기술의개요 우리나라수산업에큰피해를주는적조문제를해결하기위하여인체에무해하고적조미생물만골라서죽이는물질을개발한후, 이룰 나노캡시드단백질 속에넣어서바다에살포함으로써적조를방제하고자하는기술개발연구기획 기획내용 적조문제해결을위하여바이러스를이용한생물학적처리법이연구되고있으나자칫살아있는생물체를이용할경우생태계교란의우려가있으므로유해적조에특이하게감염하는바이러스의나노캡시드단백질만을이용하는적조방제기술개발을기획 기획대상기술의특성 우리나라해안에적조를일으키는와편모조류에특이하게감염하는특정바이러스를선별하고, 이바이러스가조류에흡착, 감염하는과정을파악

239 선별된바이러스의단백질캡시드구조를확인하고, 바이러스핵산으로부터캡시드유전자를클로닝 캡시드유전자를효모에서단백질로대량발현할수있는시스템개발 적조를치사시키는물질및나노단백질입자에주입시키는기술개발 현장적용을통해실용화가능성을확인 제안하는융합기술의중요성 화학적방법과바이러스를이용한생물학적방법에의한적조방제기술의단점을극복할수있는새로운기술개발이필요함 바이러스를이용한적조방제의경우, 적용의범용성이떨어지고증식능력이있는바이러스의사용에따른자연생태계교란의염려가위험요인으로대두됨 특이적인바이러스캡시드의입자를생산한후, 살조물질을주입한적조살조입자의개발은환경생태계파괴우려가적은원천적인나노-바이오-환경기술 (NBET) 임 이러한원천기술에포함된다양한요소기술이환경기술을넘어화학, 바이오, 의약등제반영역으로의파급되므로그중요성은매우큼 본연구과제수행시기대효과 암세포특이반응항암제및유전자치료기술에응용가능 국내에서년간 억원에이르는양식업피해및환경정화비용을절감할수있고, 기술수출을통한무역수지개선가능 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 환경산업 / 적조및녹조방제제품 연구수행기관 / 연구책임자 : 조선대학교 / 김시욱

240 기획 30 생태계반응시스템을모사한청정에너지 / 화학원료생산기술개발 과제명 : 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템 기존기술 : 에너지 / 화학원료는석유 / 석탄기반의화석연료를직접이용하는기술로에너지사용단계에서지구온난화가스를다량배출시킴으로서지구온난화의원인기술로와해기술의개발이필요함 혁신적기술 : 자연계에서에너지 / 화학원료를생산하는생체의핵심기능성생체소재의구조및메커니즘을규명하고, 핵심생체소재의기능을모방하는화학적시스템을구현하는기술 기획대상기술의개요 본과제는생태모방기술을이용하여온실가스로부터인공식량, 대체청정연료및고부가가치화학원료를생산하는친환경에너지변환및자원생산시스템의미래원천요소기술개발을위한연구과제도출하려는기획연구 기획내용 생태계해석, 경제성 /LCA 평가, 국제공동연구추진및관리 생태모방형에너지 / 환경기술소재및모듈화기술 생태모방형에너지변환및자원생산시스템 기획대상기술의특성 생태모방시스템및공정해석기술개발및유용생체분자의설계기술

241 생체기능소재와화학적에너지를이용하여에너지 / 화학원료를생산하는 BT+NT+ET 융합기술 생체모방소재및화학에너지를이용하여화학적으로에너지 / 화학원료를생산하는생체모방기술 대상시스템들에대해기술적경제적포트폴리오해석으로최적의시스템을선정모사을위한기법을확립하여다양한대상시스템에대한모사를진행 제안하는융합기술의중요성 화석연료를직접이용하는기술은에너지사용단계에서지구온난화가스를다량배출시킴으로서지구온난화의원인기술로와해기술의개발이필요함 선진국에서도태동기에있는자연의생체기능을모방하는에너지 / 화학연료생산기술개발에착수함으로써국가경쟁력있는에너지 / 화학원료생산기술을개발하는것은매우중요함 본연구과제수행시기대효과 생체촉매및화학촉매를융합모방한촉매시스템에의한친환경의새로운에너지화학자원생산원천기술창출 다단계반응에의한비효율적에너지화학생산기술을 one pot" 반응에의해구현함으로써경제성이확보되는와해적원천기술개발 기술개발성공시예상되는상용화추진분야 / 예상제품 융합-모방형촉매시스템, 생체에너지모방형반응시스템, 알콜연료, 고부가가치화학제품및수소생산기술 연구수행기관 / 연구책임자 : 한국과학기술연구원 / 정광덕

242 첨부 3 Interdisciplinary Research Centres (IRCs, 영국 ) 개요 영국의미래산업의창출을위한장기, 대형연구센터 EPSRC이주축이되어지원 센터별예산은 6년간 1,000만파운드수준임 활동상황 개의 IT-centric IRC 센터 조직공학 (tissue engineering) IRC센터 개의나노기술 IRC센터 (Bionanotechnology IRC, Nanotechnology IRC) 양자정보처리 IRC센터 o Nanotechnology IRC ( 사업기간 : ~ 연구비 : 9.7 million 자원지원기관 : MRC, BBSRC and MoD 참여기관 : University of Cambridge, University College London, University of Bristol 주요연구분야 : 분자구조의조립과조직등나노구조체및나노소자의물성연구. Characterization of nanostructures by SPM Nanofabrication Computational methods for molecular nanotechnology Smart Bio-Materials 연구책임자 : Professor M.E. Welland FRS FREng

243 o Bionanotechnology IRC ( 사업기간 : ~ 연구비 : 9.7 million 자원지원기관 : BBSRC, MRC and MoD 참여기관 : University of Oxford, University of Southampton, MRC National Institute for Medical Research, Imperial College London, University of Nottingham, Marie Curie Cancer Care, University of Glasgow 주요연구분야 : 나노-바이오소자의구조와기능. Molecular machines Functional membrane proteins Nano-electronics and photonics Self-assembled nanostructures 연구책임자 : John Ryan < 약자 > Engineering and Physical Science Research Council (EPSRC) Biotechnology and Biological Science Research Council (BBSRC) Medical Research Council (MRC) Ministry of Defence (MoD)

244 첨부 4 미래유망파이오니어사업 Q&A [ 사업의개요 ] 본사업의목적은무엇입니까? 본사업은원천융합기술분야에서혁신적 / 와해적특성을가지는신기술을개척 (Pioneer) 하는연구개발사업입니다. 또한향후 10~15년내외에시장에서고부가가치를창출할수있는제품화요소원천기술을개발하는것입니다. 본사업의목표는무엇입니까? 본사업은융합기술분야에서태동기에있는원천기술을개발함으로써최소 30개이상의핵심원천특허를확보하는것을목표로합니다. 이를위해문제해결을위한특공대식학제간공동연구단구성및활용하고, 기술의발굴부터연구성과관리까지연구의전주기를총괄하는원천융합기술창달체계를구축하는것입니다. [ 용어의정의 ] 원천기술, 융합기술, 원천융합기술이란구체적으로무엇을의미합니까? 본사업에서원천기술 (Original Technology) 이란제품이나서비스를개발하는데필수적인독창적기술로서부가가치를지속적으로창출할수있는원동력으로작용하는기술이라고정의합니다

245 본사업에서융합기술 (Converging and Fusion Technology) 이란 IT, BT, NT 등첨단기술간의화학적결합으로생성된새로운기술로서기존과학기술의한계를극복하고산업및사회에혁신적 / 와해적변화를가져오는신기술이라고정의합니다. 원천융합기술은융합기술분야중원천기술을의미하며, 본사업에서는향후 10~15년내에커다란부가가치를창출할수있고, 국제원천특허를확보할수있는기술을의미합니다. [ 사업의특징및차별성 ] 기존사업과의차별화를위해서는지원방법상의차별성있다면무엇인지요? 연구자의창의적인아이디어발굴을위한선행기획연구를위해 1년간지원한후, 선정된기획연구과제에대한심화연구에최대 (3+3년) 간지원합니다. 본사업은다음과같은점에서기존사업들과차별성이있습니다. - 선행기획연구 : 1년간기획연구를통해연구자의창의적아이디어에의해연구의방향과내용을설정하고연구성과목표를제시합니다. - 국가 R&D 전략매칭컨설팅제도도입 : 연구자의기획연구내용이국가 R&D 전략과부합하도록컨설팅하고, 미래사회의수요, 기술에대한수요자관점등이반영되도록합니다. - 국내외선행특허조사 분석 : 특허전문기관과공조하여개발할신기술에대한특허맵분석을실시함으로써국제원천특허확보를지원합니다

246 어떤분야를지원합니까? 본사업에서지원하는분야및지원하지않는분야는아래와같습니다. 지원분야 지원하지않은분야 1 고위험도의모험적인기술분야이나성공시막대한효과가있는분야 (High-Risk High Return) 2 혁신적도약의필요성이있는분야 3 여러분야에응용가능한원천적성격의연구 4 국가의기술경쟁력및수준을제고할수있는창조적인융합연구 5 넓은범위의성과확산이가능한분야의연구 1 기초탐구연구 2 기존기술의개선연구 3 전임상 임상연구 4 실증데모연구 6 데이타수집, 시험분석평가등단순한연구 5 국가의지원없이수행할수있는분야의연구 7 과거국가연구개발사업의계속연구와관련된연구 국가 R&D 전략매칭컨설팅 이란무엇입니까? 연구자의기획연구내용이국가 R&D 전략과부합되도록 국가전략컨설팅위원회 를구성하여자문하는것입니다. - 국가연구개발전략이란 미래국가유망기술, 토탈로드맵, 융합기술발전기본계획 등을말합니다. 또한본사업에서개발될신기술을기술의수요자 ( 산업체 ) 관점에서시장성및기술적가치를분석하고, 기술의파급효과및신산업창출의가능성등을검토 자문하는것입니다. 국가전략컨설팅위원회 는 R&D전략전문가, 전문가등으로구성됩니다. 산 학 연민간전문가, 특허 - 3명의위원이한조가되어 3개의과제를심층검토하는데, 기술분야별로 NT기반, BT기반, ET기반의총 3개위원회가구성됩니다

247 컨설팅추진절차는연구자의분석자료제출 ( 특허및논문분석, 자체컨설팅결과, 기획활동내용등 ) 국가전략컨설팅위원회의검토및보고서제출 컨설팅결과에대한연구자의조치계획서제출 조치결과를반영한최종기획보고서제출등으로구성됩니다. 특허전문기관의선행특허조사란무엇입니까? 기획과제별로연구책임자는특허분석전문기관인특허사무소, 변리사등과협조하여선행특허조사를실시합니다. - 연구책임자가기술 keyword를선정하여제공하면특허분석전문기관에서는관련특허에대해조사 분석하여기술맵과수요맵을작성하게됩니다. - 기획연구책임자는조사 분석결과를반영한연구목표및전략을설정하게됩니다. 2007년도경우에는특허청의 특허동향조사사업 에 미래유망파이오니어사업 이대상사업으로선정되어 30개기획과제별로특허청심사관과특허정보원이특허분석을실시하고있습니다. 연구단장의권한강화란무엇을의미합니까? 다양한분야의전문가들이공동연구를수행하는다학제간연구의특성상연구단장의조정자적역할이매우중요합니다. 연구단장은과제의목표를달성할수있도록세부과제구성및진도점검등의권한을가지며필요시세부과제조정을과학재단에요청할수있습니다. 연구단장의원활한역할수행과학제간연구단운영을위해일정금액 ( 약 2000만원 ) 을연구자네트웍구축비로사용할수있습니다. - 연구자네트웍구축의목적은연구에참여한다양한분야전문가들사이의아이디어교환, 연구진행상황검토를위한교류의장으로활용하는것과동시에산업체등기술수요자의의견을수렴하는장으로활용하는것입니다

248 학제간공동연구단 (IRCs) 을유치하는주관기관은공동연구장비설치및연구수행에필요한중심연구공간을제공하는것을포함한 연구단지원계획서 를제출해야합니다. - 연구단장이학제간공동연구단을탄력적으로운영하고관리할수있도록본사업의특성에맞는운영지침등을제정할것입니다. 연구단장의대표적인권한과책임은다음과같습니다 연구개발수행및연구단구성 운영 ; 2. 기관의지원에의해독립적으로연구할수있는연구공간확보 ; 3. 연구개발비의사용 관리및관리자지정 ; 4. 연구개발계획서작성 ; 5. 연구개발내용및수행방법결정 ; 6. 연구개발결과보고 ; 7. 참여연구원평가및인센티브배분결정 ; 8. 연구진실성확보 ; 9. 기타연구개발수행에필요한사항 과제실패관용시스템이란무엇입니까? 'High-risk, High-return' 의특징을지닌원천융합기술연구는상대적으로실패할가능성도높습니다. 이런상황을고려하여, 성실하게수행한연구과제의실패를허용함으로써 ( 실패선언으로인한불이익이돌아가지않도록함으로써 ) 연구자들이보다진취적으로도전할수있도록합니다. 연구수행중국내 외타연구집단에서유사한연구성과를달성한경우, 연구단장이사전에그사실을설명하고연구를중단하거나, 또는이런상황변화를반영하여상향조정된연구목표에도전했으나실패한경우, 성실실패로인정하는제도입니다. - 실패관용은기본적으로 2단계에서만인정되고, 3단계에서는특별한사유가있는경우에한해선별적으로인정됩니다. - 진도관리평가나단계평가에서연구결과가실패로평가된경우에는관련규정에따라불이익처분이있습니다

249 참여연구원의 50% 이상신진연구원참여는무엇을의미합니까? 미래유망파이오니어사업은융합기술분야에대한참신한아이디어와원천신기술에대한전문지식을갖춘신진연구원들을최대한활용하고자합니다. 국가연구개발사업이대형화되면서신진연구원들은연구과제수주방법의미숙, 인적네트워크부족등의이유로기존사업에참여하여기량을펼칠기회가제한적입니다. 그래서본사업은중진과신진이어울려아이디어, 열정, 경험, 성과, 크레딧을공유하는새로운연구풍토를진작시키고자신진연구원의참여비율을의무화합니다. 신진연구원이란박사후 10년이내의연구원을말합니다. 참여연구원의 50% 이상이란세부과제참여자기준이아니라공동연구단전체를대상으로합니다. - 즉, 세부과제의경우에는참여연구원의구성에있어서과제별실정에맞게탄력적으로구성하면됩니다. - 본사업은석 박사과정학생들과같은연구조원의인력양성을위한것이아니고실질적인연구수행을지원하는것입니다. 연구기간중박사학위취득 10 년이넘는경우는신진연구자에서제외됩니까? 단계진입시점에서신진연구자로분류된연구원은해당단계의연구기간동안신진연구자로분류됩니다. - 즉, 단계가바뀌는시점에서신진연구자의대상이재조정됩니다. 이종기술분야란무엇입니까? 이종기술이란국가과학기술표준분류체계 ( 기술분류표 ) 에의한대분류기술을말합니다. - 예를들면, 100 정보산업, 200 기계설비, 300 소재물질공정, 400 생명과학등이서로이종기술들입니다

250 순수기초과학연구자는본사업에참여할수없는지요? 순수기초과학이란모든기술의바탕을이루는학문분야이므로순수기초과학연구자가공동연구단에서연구수행에필요한적합한역할을맡는다면당연히본연구사업에참여할수있습니다. 미래유망파이오니어사업은어떻게추진됩니까? 먼저, 연구자의연구역량과창의적인아이디어를바탕으로연구과제를기획할수있는기회를제공합니다 (1단계 1년 ). 이때기획대상과제들은공모를통해서선정됩니다. - 기획연구를통하여수요자의관점에서기술적가치, 국가전략과의부합성, 선행특허조사분석결과등이반영된기획보고서를작성합니다. 대상기획과제의약 30% 이내에서기술개발의성공가능성등을기준으로우수한연구기획과제를선정한후심층연구를지원합니다 (2단계 3년 ). 2단계연구를통해획득한연구성과를바탕으로엄정한단계평가를실시하여원천특허확보가능성등을기준으로 3단계지원대상과제를선정합니다. 단, 3단계에서는 2단계에서의기술의완성도에따라연구지원기간을 1~3년이내에서차별적으로지원합니다 (3단계 1~3년 ). 우수원천특허를확보한기술에대해서는산자부등수요부처의실용화연구개발사업에서추가지원받을수있도록시책을마련할것입니다. 또는산업체에기술이전하여특허를활용할수있도록지원사업을강구할것입니다. 결론적으로, 본사업에서는연구의기획에서부터성과활용의추적관리까지연구의전주기를대상으로융합원천기술개발창달체계를구축할것입니다

251 기술의발전속도를감안할때짜여진 3단계 (1+3+3) 보다는기술에따라합리적인연구기간설정이필요하지않을까요? 본사업은향후 10~15년이내에시장에서부가가치를창출할수있는제품화요소원천융합기술을개발하는것을목표로합니다. 이를위해 1년간의기획연구후, 최대 6년간의심층연구를통해원천특허군 ( 즉, 핵심원천특허및주변특허 ) 을확보하는것입니다. 그이후 4~9년동안에산자부등수요부처에서실용화연구개발사업으로연계될수있도록하거나산업체에기술이전되도록하고자합니다. 1단계기획연구후 2단계로진입하는과제는기획연구를수행한과제의 Pool에서선정됩니다. 단, 2단계진입을위한신청기회는 2회가주어집니다. 2단계종료후 3단계로진입하는과제들은기술의발전속도, 환경변화등을반영한보완기획을실시하도록함으로써연구목표를재조정할수있는기회를제공합니다. 또한 2단계 3년동안의심층연구에의한기술의완성도에따라 3 단계연구기간은 1~3년으로탄력적으로조정됩니다. [ 사업관리체계 ] 본사업의 1단계 ( 기획단계 ) 연구결과는무엇입니까? 1단계연구결과는크게두가지로구분됩니다. 첫번째는 연구기획활동보고서 로서과제기획을위해시행한활동들을정리한것입니다. 본보고서에는기획활동에대한적절한평가지표도포함되어야합니다. 두번째는 연구계획보고서 입니다. 본보고서에는연구기획결과를반영한구체적연구개발계획이포함되어야합니다. 즉, 연구개발목표, 국내외기술수준, 특허맵조사결과, 선행연구결과, 연구단구성등향후최대 6년동안수행될연구내용과예산내역이포함되어야합니다. 또한보고서에는기획기간중에국가전략컨설팅위원회가제시한보고서를바탕으로국가 R&D 전략과부합되도록조정된내역이포함되어야합니다

252 본사업에서추구하는융합기술연구에적합한관리 평가체제는무엇입니까? 서로다른기술전문가사이의융합연구, 학제간공동연구의특성을고려하여공동연구단장에게참여연구원사이의네트워크구축비를지원하고, 세부과제점검권및과제조정요청권을부여하는등연구단장중심의관리체재를강화할것입니다. 기획단계에서연구자의창의적인아이디어를바탕으로한기획연구를추진하는것과동시에국가 R&D 전략매칭컨설팅제도를도입하여과제도출에있어서 bottom-up과 top-down을병행하는시스템을활용할것입니다. 연구성과물인핵심원천특허와주변특허등의 원천특허포트폴리오 를관리하고활용하기위하여중장기적으로 IRCs 성과관리센터 를구성하여운영할것입니다. ( 참조 : 원천특허관리방안 ) 3단계연구종료후확보된원천융합기술을바탕으로제품화 / 실용화연구가지속될수있도록산자부등과같은기술수요부처의실용화연구개발사업으로연계하는방안을검토 추진할것입니다. 또한산업계에기술이전및기술료확보등, 연구성과가활용되는것을추적관리할것입니다. 평가체제에있어서매년실시하는진도관리평가는연구단장의주도하에실시하는것을원칙으로자율성을대폭강화할것입니다. 단계평가는목표기술의성공가능성등을기준으로엄정하게실시할것이며, 융합연구의특성을고려하여관련기술분야전문가뿐만아니라국가 R&D 전략전문가, 특허전문가등이참여하는평가위원회를구성하여평가할것입니다. 본사업은기획단계에서부터국가전략컨설팅제도를도입하는등결과평가위주의기존평가시스템과는달리기획과정및연구과정에서컨설팅위주의새로운평가체제를도입할것입니다

253 본사업에서추구하는원천특허에대한정의는무엇입니까? 원천특허에대한명확한기준은없으나본사업에서정의하는원천특허는다음과같은특성을가집니다. - 그특허를중심으로새로운특허가만들어지는 뿌리특허 로서의특성을가집니다. - 또는관련기술분야에서생산되거나생산될특허들이반드시지나가야하는 길목특허 로서의특성을가집니다. 이로인해여러분야에서활용될가능성이높아서많은기술료수입이예상되는특허입니다. - 본사업에서추구하는원천특허는핵심원천특허뿐아니라이를중심으로생산되는주변특허즉, 개량특허, 응용특허및방어특허까지포함하는 원천특허포트폴리오 를의미합니다. 연구성과물로생산된특허의원천성 ( 원천특허여부 ) 은공신력있는특허전문기관에의뢰하여분석 평가받을것입니다. 원천특허를취득하기위한방법과전략은무엇입니까? 연구기획단계에서공신력있고객관적인특허전문기관에의뢰하여연구자들이제안하는기술과관련된선행특허및특허맵을조사 분석하여원천성이높은기술을과제로선정할것입니다. - 연구계획보고서에목표로하는핵심원천특허및주변특허로구성된원천특허포트폴리오를구성하여제시하도록할것입니다. - 또한기획단계나 2단계심층연구단계에서생산된아이디어를바탕으로미국식개념특허를확보하도록권장할것입니다. 국내외특허동향을지속적으로모니터링하여그결과가연구에반영되도록할것입니다. - 이과정을통해당초목표로하는핵심원천특허가다른연구집단에의해선점된경우연구단장은연구의실패를선언해야합니다. 3단계진입하는과제는핵심원천특허확보가능성을기준으로선정될것이며보완기획보고서에목표원천특허포트폴리오에대한보다구체적이고상세한계획이포함되도록할것입니다

254 원천특허를취득한후관리방안은무엇입니까? 원천특허취득후관리방안은원칙적으로 국가연구개발사업공동관리규정 에의거관리될것입니다. 현재 21세기프론티어사업단의연구성과를관리하기위하여 프론티어사업연구성과관리센타 를설치 운영하는방안을검토하고있습니다 년 7월경에구성될예정이며, 논문, 특허등연구성과및인력에대한추적관리시스템을구축할예정입니다. 이추적관리시스템에학제간연구단 (IRCs) 의연구성과도병행하여구축하도록할것입니다. - IRCs의가시적인연구성과는 2011년도부터활발하게생산될것으로예상되므로그전에구체적인대비책을강구할것입니다. - 사업규모의확장에따라중장기적으로는독립적인 IRCs 연구성과관리센타 를설립 운영하는방안을검토할것입니다

255 첨부 5 [ 사전타당성조사심의위요청답변자료 (1 차 ) ] 1. 사업목적의명확화및구체화 - 원천기술, 원천특허, 제품화요소원천융합기술등의개념정의 - 사업의필요성및차별화요소 2. 사업운영체계관련 - 연구단장의권한강화 : 구체적인권한강화의내용과그이유 - 참여연구원 50% 이상신진연구원참여 : 제도도입배경및현실성 - 연구실패관용시스템운용 : 제도도입배경및구체적인운영방안 3. 상위계획과의부합성관련 - 과학기술기본계획의국가전략기술과 30개과제와의관련성 - 미래국가유망기술 21과 30개과제와의관련성 - 토탈로드맵의특성화및특성화후보기술과 30개과제와의관련성 - 융합기술종합발전계획과의관련성 : 융합기술의부처간역할분담등 4. 타사업과의차별성 - 과학기술부기존사업및타부처유사사업과의차별성 - 사업수행방법, 기술분야, 산업분야, 지원대상, 기획주체, 연구책임자, 참여기관구성등 Data에근거한분석자료 산업자원부, 정보통신부, 보건복지부등타부처의신규기획사업도포함하여검토요망 5. 30개기획과제관련 - 30개과제에대한특허조사분석및특허맵자료 ( 국내, 국외별도작성 ) - 30개과제의연구수행주체, 연구책임자등정량적현황분석자료 - 30개과제의선정절차및기준 ( 선정평가항목및항목별평가지표 ) 6. 3개정밀검토과제관련 - 상세기술개발계획및특허, 선행연구분석자료 - 기술의경제적가치추정자료 ( 구체적근거제시, 발표자료 p. 30 의내용에구체적인근거추가 ) 7. 사업관리방안관련 - 평가체계, 고유성과지표, 단계별중간평가기준및방법구체화 - 특허관리방안 ( 특허권의획득관련규정, 특허권의소유및지분등특허의전반적인관리방안 ) - 종료후성과관리방안 ( 마케팅, 기술이전, 제품화지원등 )

256 [ 답변자료 ] 1. 사업목적의명확화및구체화 가. 원천기술, 원천특허, 제품화요소원천융합기술등의개념정의 원천기술정의 원천기술 (Original Technology) 이란제품이나서비스를개발하는데필수적인독창성높은선행기술로서, 파급효과및기술선점효과가높아부가가치를지속적으로창출하는기술. 더불어원천기술은특허로구체화될수있으므로다음세가지개념이담겨있음가. 새로운개념이나응용분야를제시함으로써파급효과가큰혁신적인기술나. 응용기술을구성하기위해서반드시사용되어야하는기본기술다. 지적재산권을확보함으로써기술료수입의근거가되는기술 미래유망파이오니어사업에서원천특허의정의 관련된기술분야에없어서는안되는필수적인요건을권리로서갖고있는특허 즉, 현재그유용성이인정되며피해갈수없는길목특허로서여러분야에사용될가능성이높아고액의로열티가기대되는특허 본사업이취득하려고목적하는원천특허는핵심특허뿐아니라연구가진행됨에따라생산되는응용개량특허및방어특허까지포함하는 원천특허포트폴리오 를의미함

257 제품화요소원천융합기술정의 원천융합기술은미래에혁신적인시장창출이예측되는핵심미래유망기술로서신생기술 (Emerging Technology) 과융합기술 (Converging Technology) 이라는특성을동시에지니고있으며파급효과가큰독창적인기술 융합기술이란 첨단신기술간의상승적결합, 과학기술적한계극복, 신시장 창출을포함한경제사회적변화주도 라는세가지요소를충족시키는기술로정의됨 ( 국가융합기술발전기본방침 국가과학기술위원회 ) 제품화요소원천융합기술 - 제품 / 시스템구성을위한대형통합기술은아니나, 부가가치가매우높은핵심부품이나공정에적용될수있는원천융합기술을뜻함예 ) 리소그라피 (Lithography) 기술은박막증착 (Deposition), 식각 (Etching) 등과더불어반도체소자제조에사용되는핵심요소기술임. 그런데반도체외에도디스플레이, MEMS 등다양한제품에적용가능하므로기반성이큰요소기술이라할수있음 나. 사업의필요성및차별화요소 사업의필요성 융합기술시대의도래 : 단일과학기술의발전속도는거의포화단계에도달하였으며, BT-NT 결합과같은융합기술이이러한한계를극복하고새로운기술경제패러다임을주도할것으로기대되고있음 후발경쟁국의기술추격에대응하여경쟁력을확보하는전략이필요. 또한, 주요선진국은원천융합기술에대하여발빠른대응을하여앞서나가고있음 - 현상태로는 2015년중국과의기술격차 1~2 년으로축소 (KDI/ 국민경제자문회의, 2006) - 이미융합연구계획을세워연구사업에활용하고있음 [ 미국 : 인간의수행능력향상을위한융합기술발전방안 (NBIC, 2002), EU : 지식사회건설을위한융합기술발전 (CTEKS, 2004)] - 신생기술에대한모니터링및연구사업을의욕적으로추진 [ 미국 : MIT Technology Review' 에서매년 10대유망기술을발표, 유럽 : 제6 차프레임워크프로그램에서 NEST]

258 후발국과선진국사이의샌드위치상황을돌파하기위하여원천융합기술분야를효율적으로연구할수있는특공대성격의연구사업필요 원천융합기술의원천특허특성으로인해국제경쟁에서모방전략으로는한계에부딪치므로선도적인연구를추구하는공격적인혁신전략을실행해야함 - 시장선점을위해태동기에있는 High-risk, High return 원천융합기술분야에선제적투자가필요함 - 국내 R&D 투자의 54.5% 가성장기및성숙기의기술부문에투입되고있으므로도입기의신생기술에대한연구가요구되고있음 이에따라원천융합기술을신속하고효율적으로개발하기위하여연구단규모의원천기술연구특별사업이필요함 사업의차별화요소 : 4 항에서설명

259 2. 사업운영체계관련 가. 연구단장의권한강화 : 구체적인권한강화의내용과그이유 다학제간연구의특성을반영한연구단장의권한선진화 다양한연구집단과연구인력이공동연구를수행하는다학제간연구의특성상연구단장의조정자적역할이매우중요 - 연구단장은과제의목표를달성할수있도록세부과제구성및진도점검등의권한을가지며필요시세부과제조정을과학재단에요청할수있음 - 연구단장은세부과제를구성하고, 주기적으로진도를점검하여사업이성공적으로이루어질수있도록협력을위한코디네이터역할을수행함 연구단장의원활한역할수행과학제간연구단운영을위해연구단장에게일정금액 ( 약 2000만원 ) 을연구자네트워크구축비로책정 - 연구자네트워크구축을통해연구에참여한다양한분야전문가들사이의아이디어교환, 연구진행상황검토를위한교류의장으로서활용할뿐만아니라산업체등기술수요자의의견을수렴하는장으로활용 학제간공동연구단 (IRCs) 을유치하는주관기관은공동연구장비설치및연구수행에필요한중심연구공간을제공하고지원계획서를제출해야함 - 학제간공동연구단의운영및관리는본사업의특성을반영할수있도록운영지침등을독립적으로제정할것임 - 중심연구공간에는행정실, 회의실, 공동연구실등을기본적으로보유 연구단장의대표적인권한과책임 : 1. 연구개발수행및연구단구성 운영 ; 2. 연구단을유치한기관의지원에의해독립적으로연구할수있는연구공간확보 ; 3. 연구개발비의사용 관리및관리자지정 ; 4. 연구개발계획서작성 ; 5. 연구개발내용및수행방법결정 ; 6. 연구개발결과보고 ; 7. 참여연구원평가및인센티브배분결정 ; 8. 연구진실성확보 ; 9. 기타연구개발수행에필요한사항 ( 예, 대학의경우주당 3시간이내강의및보직참여제한 )

260 나. 참여연구원 50% 이상신진연구원참여 : 제도도입배경및현실성 참여연구원중 50% 이상의신진연구원참여 신진연구원이란박사후 10년이내의연구원또는동등한자격을갖춘연구원을의미함 - 기획단계및본사업단계진입시신진연구자로분류된연구원은연구기간동안계속신진연구자로분류됨 미래유망파이오니어사업의특성에맞도록융합기술분야에대한참신한아이디어와원천신기술에대한전문지식을갖춘신진연구자들의활용을최대한확대해나감 - 신진연구자들의경우국가연구개발사업이대형화되면서기존사업에참여하여기량을펼칠기회가제한적임 ( 네트워크부족, 연구과제수주방법미숙등 ). - 따라서본사업은중진과신진이어울려아이디어, 열정, 경험, 성과, 크레딧을공유하는새로운연구풍토진작을추구하고자함 연구단에참여하는전체연구원중신진연구원의수가 50% 이상이되어야함 - 다만세부과제의경우에는연구원의구성에있어서과제별실정에맞게탄력적으로운영및구성 참여연구원은국적, 연령, 성별구분없이최정예별동부대를구축운영 - 순수기초과학연구자도참여가능 : 순수기초과학이란모든기술에바탕을이루는이론적분야로, 본사업에서이에해당하는역할만있다면순수기초과학연구자도충분히본연구사업및활동에참여할수있음

261 다. 연구실패관용시스템운용 : 제도도입배경및구체적인운영방안 연구과제의실패에대한불이익이없음 'High-risk, High-return' 의특징을지닌원천융합기술은상대적으로실패의확률이높음 - 이를인정하여, 성실하게수행한연구과제의실패를허용함으로써 ( 실패선언으로인한불이익이돌아가지않도록함으로써 ) 연구자들이보다진취적으로도전할수있는환경을마련 연구수행중국내외타연구집단에서동일혹은유사한연구성과를달성한경우, 연구단장이사전에그사실을설명하고연구를중단하거나, 또는연구목표를상향조정하여연구를수행했으나실패한경우성실실패로인정하는제도를도입 - 기본적으로실패관용은 2단계에서만인정이되고, 3단계에서는특별한사유가있는경우에한해선별적으로인정 - 진도관리평가나단계평가에서연구결과가실패로확인된경우에는관련규정에따라불이익처분이있음

262 3. 상위계획과의부합성관련 과학기술기본계획 (2003 ~ 2007) 과의연계성 제2차과학기술기본계획은 21세기신산업창출과과학기술경쟁력강화 를명시 미래유망신기술의선택적집중개발을전략으로채택 30개기획과제는 5대국가전략과학기술중 건강한생명사회지향을위한기술개발 (19개 ), 지속가능한사회구현을위한기술개발 (11개) 분야에해당 ( 붙임 1. 참조 ) 국가 R&D사업 Total Road-map과의연계성 국가 R&D사업추진전략 6대기본방향중 융합기술경쟁력강화 를제시 - 산업간, 기술분야간융합에대비한원천기술축적등기술경쟁력강화에주력 국가 R&D사업투자포토폴리오는생명, 에너지및소재 나노기술분야에대한연구개발 투자증가 및 투자점증 전략채택 30개기획과제는특성화후보기술 10(3개 ), 16(4개 ), 24(3개 ), 25(10개 ), 31(4개 ), 46(6개 ) 과직접연관 ( 붙임 2. 참조 ) 미래국가유망기술21과의연계성 미래국가유망기술의 3대목표중 세계초일류핵심원천기술 100개이상확보제시 5대기본전략으로신생 융합 원천기술확보를제시 - 기본전략 2 : 신생 융합 원천기술확보의토대가되는학제간연구역량결집및거점마련 - 기본전략 3 : 원천기술을확보하기위한학제간연구개발촉진 30개기획과제는 21개국가유망기술군중 7개기술군과연계 ( 붙임 3. 참조 )

263 국가융합기술발전기본방침과의연계성 융합기술종합발전계획의목표와발전전략이동사업과방향이같음 - 6대발전전략가이드라인중 가이드라인 3. 개방형협력네트워크강화, 가이드라인 4. 원천융합기술조기확보, 가이드라인 5. 첨단융합신산업창출 실현 30개기획과제는 10대중점연구영역중 5개영역과연계 ( 붙임 4. 참조 ) 국가재정운영계획 (2006~2010) 과의연계성 정부의 R&D 재정투자계획은연평균 9.1% 로증가시켜나갈계획이며, 분야 별로는미래유망기술, 원천기술, 안전및삶의질향상에집중투자계획

264 과학기술기본계획의국가전략과학기술과 30 개기획과제와의관련성 ( 붙임 1) 국가전략과학기술 지식 - 정보 - 지능화사회구현을위한기술개발 건강한생명사회지 향을위한기술개발 지속가능한사회구현 을위한기술개발 고부가가치창출산업구조실현을위한기술개발 국가안전및위상제고를위한기술개발 30 개기획과제명 - 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 4. 생체세포하이브리드진단기술 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 20. 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 21. 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 25. 초고효율광전변환신기술 26. 생체모방형나노환경기술 27. 생물군집제어기술및바이오 - 나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술

265 국가 R&D 사업 Total Roadmap 과 30 개기획과제와의관련성 ( 붙임 2) Total Roadmap 특성화후보기술 특성화후보기술 10 인간형 / 군용로봇기술 특성화후보기술 16 나노바이오소재 특성화후보기술 24 생체정보응용기술 특성화후보기술 25 바이오칩 / 센서기술 U-Health 30 개기획과제명 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 4. 생체세포하이브리드진단기술 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 특성화후보기술 31 에너지저장변환재료 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 25. 초고효율광전변환신기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술 특성화후보기술 47 사전친환경나노소재 20. 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 21. 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 27. 생물군집제어기술및바이오 - 나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 26. 생체모방형나노환경기술 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술

266 미래유망기술 21 과 30 개기획과제와의관련성 ( 붙임 3) 미래유망기술 21 핵융합기술 유비쿼터스사회기반구축 관리기술 해양영토관리와이용기술초고성능컴퓨팅기술 인공위성기술 고부가생물자원기술 재생의과학기술 나노 고기능성소재기술 기후변화예측 대응기술인지과학 로봇기술초고효율운송 물류관리기술 청정 신재생에너지기술 지식 정보보안기술감성형문화컨텐츠기술실감형디지털컨버전스기술생체방어기술 맞춤의약 신약기술 재해 재난예측 관리기술전지구관측시스템과국가자원활용기술 생태계보존 복원기술 차세대원자력기스템기술 30 개기획과제명 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 20. 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 26. 생체모방형나노환경기술 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 21. 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 25. 초고효율광전변환신기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 4. 생체세포하이브리드진단기술 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 27. 생물군집제어기술및바이오 -나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술

267 국가융합기술발전기본방침과 30 개기획과제와의관련성 ( 붙임 4) 12 대주요융합기술 30 개기획과제명 1. 신개념질병극복 2. 양질의의료복지서비스 3. 미래웰빙건강 2. Si-based Neurodevice 나노바이오융합기술 3. 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술탐색및연구 4. 생체세포하이브리드진단기술 5. 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 - 포토닉나노결정 6. 살아있는세포의동적정량가시화및측정을위한총괄광전분석시스템 9. 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron-Computer Interface 기술 15. 통합적단백질설계기술 16. 지능형임베디드바이오시스템의설계합성플랫폼기술 19. 후각신경세포와세포망의기능적영상화 7. 나노 - 플라즈모닉스광센싱기술 8. 대면적패터닝을이용한탄소나노튜브기반의비표식바이오센서소자기술 10. 전기적신호를어레이형태로직접얻는바이오센서 11. 고령친화형차세대나노바이오융합소재 12. 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술 13. 살아있는사람세포내의분자생명회로를라이브이미징하는나노바이오미래융합원천기술 14. 연속나노진단 17. Hall effect 기반 Biomedical Nano-sensor 기술 18. 뇌활성조절과측정을위한 Neuro-Biophotonics 기술 4. 포스트디지털정보화 1. 휴먼친화형유비쿼터스디바이스구현을위한핵심나노소재및소자융합기술 5. 원활한정보교환 6. 효율적인교통시스템 7. 편안한주거시설 8. 효과적인방재체계구축 9. 쾌적한환경보전 10. 새로운에너지자원확보 24. 환경감시 / 전화를위한신개념지능형 ECO-Bug 26. 생체모방형나노환경기술 27. 생물군집제어기술및바이오 - 나노재료를이용한환경, 보건, 산업응용기술 29. 유독적조조류바이러스의나노캡시드단백질대량생산및이를이용한적조방제기술 20. 나노임산자원을이용한나노 - 바이오하이브리드에너지소재 21. 나노 - 에너지융합기술을위한맞춤형이온성액체연구 22. 미생물유전체 (BT) 및대사체 (IT) 융합기술을이용한환경친화적바이오에너지생성 (EngT) 과에너지사용으로야기되는온난화기체저감기술 (ET) 23. 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템기획연구 25. 초고효율광전변환신기술 28. 유비쿼터스형플랙포토볼테익이차전지시스템 30. 생태모방기술을이용한에너지변환및자원생산시스템기술

268 4. 타사업과의차별성 사업목적의차별성 기존사업은연구집단, 인력, 리더양성및신산업육성분야에초점 미래유망파이오니어사업은원천융합기술분야에서혁신적 / 와해적특성을가지는신기술을개척하는데목적이있으며, 향후 10~15년내외에시장에서고부가가치를창출할수있는제품화요소원천융합특허기술확보에초점 사업기획의차별성 연구자의창의적아이디어를바탕으로다학제간융합연구를위한기획의무화 - 선행기획연구 : 1년간기획연구를통해연구자스스로의창의적아이디어에의해연구의방향과내용을설정하고연구성과목표제시 국가 R&D 전략매칭컨설팅제도도입 : 연구자의기획연구내용이국가 R&D 전략과부합하도록컨설팅하고, 미래사회의수요, 기술의전후방연관효과, 기술선점가능성등을반영 - R&D전략전문가, 산 학 연민간전문가, 특허전문가등으로구성되며, 연구자의기획내용이 미래국가유망기술, 토탈로드맵, 융합기술발전기본계획 등국가연구개발전략과연계되도록자문 - 본사업에서개발될신기술을기술의수요자 ( 산업체 ) 관점에서시장성및기술적가치를분석하고, 기술의파급효과및신산업창출의가능성등을검토 자문 국내외선행특허조사 분석 : 특허전문기관과공조하여개발할신기술에대한특허맵분석을실시함으로써국제원천특허확보를지원

269 사업운영의차별성 (2항참조 ) 2종이상의기술과 3개이상의연구기관이의무적으로참여토록하여융합연구의환경조성및실현, 신진연구인력 50% 이상참여등기존 R&D 운영문제점개선 본사업은 1 창조적인아이디어도출을위한선행기획연구단계 (1단계 1년 ), 2 선행기획연구를통하여원천적인아이디어를제시한과제를대상으로원천융합기술로서의가능성을확인하는심층연구단계 (2단계 3년 ) 3 심층연구를기반으로국제원천특허및주변특허확보를통한특허망형성단계 (3단계 1년 ~3년 ) 로추진 융합연구의특성을고려하여총괄책임자의권한및책임강화 < 미래유망파이오니어기술개발사업과과학기술부기존사업과의차별성 > 구분 NCRC/ERC/ SRC 사업 창의적연구진흥사업 국가지정연구실사업 프론티어연구개발사업 미래유망기술개발사업 사업목적 우수연구집단육성및인력양성 차세대연구리더육성 핵심기술보유연구실발굴 육성 초일류기술확보및 미래유망원천기술 신산업창출기반마련 발굴및육성 응용 개발연구지원분야성격 학술기초연구 기초 응용연구 기초 응용연구 10 년내에시제품생산 기초원천융합연구 지원대상 연구네트워크중심 연구리더중심 핵심기술중심 일류기술중심 해결요소기술중심 연구기획주체 센터 연구리더 연구실 사업단장 학제간공동연구단 (IRCs) 선정기준 연구네트워크의탁월성 아이디어독창성 연구리더업적 핵심기술분야여부 연구그룹탁월성 연구개발능력 경영관리능력 연구결과활용전략 연구네트워크수월성 미래유망원천기술확보가능성 사업기간 ( 체제 ) 1+3+3(NCRC) (3 단계 ) 추진주체 대학 대학 대학 학 연 산 학 연 산 (3 개이상기관 ) 산업체참여 없음 없음 없음 1 단계부터참여 참여가능 특징연구역량강화및인력양성제품화기술 미래유망원천특허확보 기존기술한계극복

270 < 미래유망파이오니어기술개발사업과타부처사업과의차별성 > 구분 미래유망기술개발사업 차세대성장동력사업 차세대신기술사업 IT 신성장동력핵심기술개발사업 사업목적 미래유망원천기술발굴및육성 핵신기술 Licensing-out 및제품화 산업화를목표로하는미래지향적신기술개발 미래성장동력 IT 핵심기술개발 지원분야성격 기초원천융합연구 개발연구 5년내에시제품생산 응용개발 개발연구 기술상업화 지원대상 해결요소기술중심 핵심제품개발중심 신기술개발중심 IT 핵심기술 연구기획주체 학제간공동연구단 (IRCs) 사업단 산학연컨소시엄 사업단 ( 연구소 ) 선정기준 연구네트워크수월성 제품화기능여부 미래유망원천기술확보가 수입대체효과능성 산업파급효과가큰지식집약적신기술 미래핵심기술 고부가가치 사업기간 ( 체제 ) (3 단계 ) 차년도 (2007) 추진주체 학 연 산 (3 개이상기관 ) 연 학 산 산 연 학 학 연 산 산업체참여 참여가능 1 단계부터참여 1 단계부터참여 참여가능 특징 미래유망원천특허확보 기존기술한계극복 제품화기술 제품화기술 제품화기술

271 5. 30 개기획과제관련 가. 30 개과제에대한특허조사분석및특허맵자료 ( 국내, 국외별도작성 ) - 기획과제별로 3 월부터 5 월까지특허동향조사및분석중이므로분석내용이 나오는데로현재까지의진행상황내용을제출하겠음 나. 30 개과제의선정절차및기준 ( 선정평가항목및항목별평가지표 ) 1) 과제선정평가단계 평가절차 ( 평가대상 ) 평가방법평가주체 1 차서면평가연구신청서 1 차전문기관평가 (1 차평가결과 ) 2 차발표패널평가연구신청서 2 차전문기관평가 (2 차평가결과 ) 추진위원회개최 ( 종합평가서 ) 과학재단전문위원및외부기술전문가로구성된기술별평가위원회에서서면평가실시 동일기관평가위원의점수를제외한평가점수에대하여산술평균및가점부여 지원과제의 2 배수내외선정 외부전문가로구성된평가위원회에서발표패널평가실시 최고 ( 최저 ) 점각 1 인을제외한평가점수의산술평균 가감점부여및연구비조정등을실시하여종합평가서작성 종합평가서를대상으로평가결과의타당성등을심의하고예산규모내에서선정대상과제및후보과제최종확정 서면평가위원회 전문기관 (KOSEF) 발표평가위원회 전문기관 (KOSEF) 국책사업추진위원회 (MOST)

272 2) 평가주체및구성 전문평가위원회 구성주체 : 전문기관 기본원칙 : 연구과제의우수성을평가할수있는산 학 연의분야별전문성을지닌인사들로균형있게선발하여구성 구성방법 1차연구신청서서면평가 - 제안된연구신청서가사전기획연구과제임을고려하여과학재단전문위원및기술분야별외부전문가 4인이상의평가위원을선정하여기술분야별서면평가위원회를구성운영함 2차본계획서발표패널평가 - 평가단 Pool에서평가대상제안서의해당기술분야및산 학 연소속을고려하여 7인이상의평가위원을선정함을원칙으로함 - 위원회는기술군별로 4개내외의분과로구성 평가위원제외대상 - 평가대상과제와상관관계가있는전문가 - 평가대상과제의연구책임자와사제지간, 친인척지간인전문가 - 참여연구원, 동일사업내의연구책임자, 상호간평가자등 - 평가위원참여자격제한을받은전문가 - 기타평가의공정성을해할염려가있는전문가 기타주요사항 - 과학재단전문위원은사업목적과철학에부합되는과제가선정되도록서면평가 / 발표평가회의를진행및주재하고, 다만평가에는참여하지않음 - 본과제가다수의연구기관및연구자가참여하는사전기획연구임을감안하여필요한경우평가대상과제의연구책임자와동일기관에소속한전문가도평가위원으로선정가능하나해당과제평가에는참여하지않음

273 추진위원회 구성주체 : 과학기술부 기능 - 전문평가위원회평가결과를심의 확정 - 평가과정에서제기된주요사항에대한심의 - 평가방법및절차등평가와관련된제반사항에관한심의 3) 서면평가 평가자료 : 연구신청서 평가방법 과학재단전문위원및산 학 연관련기술외부전문가로평가단을구성하여전문가서면평가를실시하며기술분야별최종선정예정과제수의 2배수내외를선정하는것을원칙으로함 본사업추진계획내지원가능분야와부합하지않은경우과락처리 - 과락된과제에대해서는그사유를기술하고모든평가위원이공동서명 과락처리된연구신청서이외의연구신청서에대하여기술분야별종합우열평가 - 과제별로기술의부합성및파급효과, 수행능력, 연구성과에대하여평가하되평가위원과동일기관에서제안한과제에대해서는평가치않음

274 < 서면평가평가항목및배점 > 평가항목 사업목적과의부합성및파급효과 (60 점 ) 착안사항 제안된기술이미래융합원천기술이며기술분야가추진계획내지원가능분야와내용적으로부합하는가? ( 과락처리 ) 기획연구결과의파급효과 - 향후창의적미래융합기술로서성공가능성이있는가? 평가점수아주우수 (60~56) 우수 (55~50) 보통 (50~40) 미흡 (40이하) 비고 서면평가 연구팀의수행능력 (20 점 ) 연구책임자의선행기획연구수행능력및연구팀에이종기술연구자가실질적으로참여하고있는가? - 수행능력 ( 아주우수 8 점, 우수 6 점, 보통 4 점, 미흡 2 점 ) - 참여연구원소속기관수 (4 개이상 8 점, 3 개 6 점, 2 개 3 점, 단독 1 점 ) - 연구팀인적구성 (8 명이상 4 점, 7~6 명 3 점, 5~4 명 2 점, 4 명미만 1 점 ) 일부정량적평가 우열비교평가 (100 점만점 ) 지금까지의연구성과 (20 점 ) 제안된융합기술과관련하여기획경험및기존의기초연구실적이있는가? 아주우수 (20~19) 우수 (18~15) 보통 (14~10) 미흡 (10 이하 ) 4) 전문기관평가 - 1차서면평가 전문기관은평가위원서면평가점수를산술평균한후가점 (5점이내 ) 을합산하여종합점수를산출 ( 총점 100점 ) 하고종합순위를기재함 - 여성과학자또는지방소재기관소속과학자가연구책임자로서제안하는경우타당성검토후각각 3점이내의가점을부여하며, 지방소재기관소속여성과학자인경우는 5점이내의가점을부여함 지방소재기관 : 서울 / 경기지역, KAIST, 포항공대, 광주과학기술원, 대구경북과학기술원및정부출연구소이외의지역에소재하는대학및기관

275 5) 발표평가 평가자료 : 연구신청서 평가방법 산 학 연관련전문가로전문가평가단을구성하여공개발표에의한패널평가를실시하며, Power Point 발표를원칙으로함 최고점및최저점각 1인을제외한평가위원단의평가점수를산술평균하여과제별점수를결정함 < 발표평가평가항목및배점 > 발표평가 평가항목 기획연구그룹의탁월성 (20 점 ) 기획연구계획의타당성 (40점) 기획연구결과의예상파급효과 (40점) 착안사항 기획연구내용에서이종기술간연구팀구성이탁월하거나향후창의적미래융합기술발굴가능성이있는가? 제안된기획연구계획이참신하며, 국내 외우수한이종기술연구자간공동목표아래각각의역할분담이명확히제시되었는가? 기획연구결과의미래과학기술경쟁력확보및기술혁신을창조할수있는정도는? 기획연구결과의과학기술적 사회경제적파급효과정도는? 평가점수아주우수 (20~19) 우수 (18~15) 보통 (14~10) 미흡 (10이하) 아주우수 (40~38) 우수 (37~33) 보통 (32~25) 미흡 (25 이하 ) 비고 우열비교평가 (100 점만점 ) 6) 전문기관평가 - 2차발표패널평가 전문기관은여성과학자및지방소재기관소속과학자가연구책임자로서제안하는경우타당성검토후가점 ( 최대 5점이내 ) 을부여하며, 연구비조정등을실시하고종합평가서를작성하여추진위원회에상정

276 다. 30 개과제의연구수행주체, 연구책임자등정량적현황분석자료 1) 연구수행주체정량분석 기획연구주관기관성격 30 개과제의주관기관중 70% 가학계, 30% 가연구계에서선정되었으며, 산업계의 경우선정된과제가전무 - 미래유망파이오니어사업이 High-return & High-risk 성격의사업을 지원하기때문으로판단됨 NT 와 BT 기반분야는학계가주관하는과제가각각 72.7%, 87.5% 로연구계에 비하여높은데비하여, ET 기반분야의경우는학계와연구계의비율이유사함 융합기술 기반분야 주관기관성격 과제수 비율 ( % ) 대학교 전체과제 정부출연 ( 연 ) 산업체 계 대학교 NT 기반 정부출연 ( 연 ) 산업체 계 대학교 BT 기반 정부출연 ( 연 ) 산업체 계 대학교 ET 기반 정부출연 ( 연 ) 산업체 0 0 계

277 주관기관지역별분포 전체과제중절반이상이수도권 ( 서울 / 경기 ) 이며, 대전의경우연구단지내에있는 KAIST 포함정부출연 ( 연 ) 때문으로판단됨 수도권과대전지역을제외한경우 20% 미만 지역과제수비율 ( % ) 도표 서울 경기 대전 경남 부산 전북 광주 충남 계 과제당공동참여기관분포 선정된기획과제의경우, 3 개기관이상이참여한경우가전체의 80% 로미래 유망파이오니어사업성격에부합되는것으로판단됨 주관기관의경우는학계의비중이크나과제당여러기관이참여하게되면서 연구계뿐만아니라산업계의참여도상당부분임 참여구분 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 단독 참여 개 기관 개 기관 개 기관 개 기관 개기관이상 계

278 기획과제별참여인력 기획연구과제에참여한연구원수는 10 인이하가전체의절반정도를차지하며, 참여인원이많은경우는연구조원의참여로기인함 참여구분 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 6-10 인 인 인 인 인 이상 계 ) 연구책임자 연구책임자연령별분포 연구책임자중 50 세미만이 73.3% 로대부분을차지하며, 30 대연구책임자도 전체의 6.7% 로신진연구자의참여가두드러짐 연령구분 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 30-39세 세 세 계

279 연구책임자성별 여성연구책임자가전체의 16.7% 임 성별 과제수학계연구계합계비율 ( % ) 남 여 계 개정밀검토과제관련 가. 상세기술개발계획및특허, 선행연구분석자료 - 3 개과제별연구계획서내용참조 나. 기술의경제적가치추정자료

280 기획 1 생체에너지이용인공감각계구현 기획과제명 : 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술기획연구 연구주관기관 / 연구책임자 : 한국기계연구원 / 김완두 제안하는기술의특성 인간과동물이지니고있는나노스케일의기계적감각기관 (mechano sensory organ) 의외부자극인지, 생체신호의발생및신경으로의전달기능을 NT, BT 및 IT 기술을이용하여생체모사하고, 자가전원 (self-powering) 이가능한인공감각계를구현하고자하는혁신적기술임 신개념완전이식형자가전원인공와우기술은혁신적인융합기술을적용하여, 기존인공와우의문제점인전원공급이필요없고모든부품이완전이식되며, 저비용제작, 극미소생체신호를효율적으로신경에전달하는미세전극-신경접속기술을적용하므로기존인공와우기술에대한와해성이높음 전정기관을모사하여상용화된 MEMS 가속도계는선택적이고국소적인범위의가속도값만을측정해낼수있는반면, 전정기관모사고감도초소형음향 / 관성센서는부동섬모의기능적특성을통합적으로반영하는생체모사의최초시도라는면에서혁신적임 사회 경제적파급효과 성공적인기술개발시다양한분야에응용가능 : - 보건의료산업 : 신개념인공청각기 / 전정기관 ( 세반고리관및이석 ) 임플란트제품 - 나노바이오산업 : 혈관계미세유속 / 바이오센서제품 - 로봇 / 자동차산업 : 인공촉각 / 감각센서 / 차량가속도측정용초소형고감도가속도계및자이로제품 - 국방산업 : 초소형고감도가속도계및자이로, 음향센서 ( 고감도마이크로폰 ) 제품

281 상당한고용유발효과 : - 자가전원인공와우 : 한국은행 I-O Table 상의 2000년의료기기의고용유발과같은효과를갖는다고가정할때, 2015년 37,000명, 2025년 140,000명의고용효과를유발하게될것으로추산된다 - 인공전정기관및고감도광대역관성센서 : 한국은행 I-O Table 상의 2000년로봇, 엔터테인먼트, 자동차등부분품의고용유발과같은효과를갖는다고가정할때, 2015년 6,559명, 2025년 7,709명에달할것으로추산된다 매우높은세계시장선점가능성 : - 현재자가전원인공와우, 인공전정기관및고감도광대역관성센서의관련연구는국내외적으로연구개발초기단계이므로, 신속한연구기획및추진을한다면관련원천특허확보및기술개발달성이가능하며, 이를토대로관련응용제품이개발될경우, 국내외시장선점이매우유리하며, 90% 에이르는시장점유율을전망할수있다 - 기존인공와우의수입대체효과 (2004년국내 90억원시장, 2010년기준, 시장점유율 20% 가정시 150억원수입대체효과, Nurobiosys Co.) 및세계시장 (2010 년기준, 1,050 M$, The Market for Neurotechnology:2006~2010) 에서독과점적수출이예상됨 국민생활복지증진과복지비용절감 : - 사고, 연령에따라증가하는후천적청각장애에대응하여국민복지증진에기여하며, 사회간접비용절감효과가인공와우 1개당연간약 $53,000에이른다. ( 존스홉킨스대학연구, 워싱턴포스트 ) 전정기관모사초소형관성 / 가속도센서는아직세계적으로상용화되지않은제품으로앞으로새로운국내외시장창출이예상되며, 관련산업및새로운바이오산업시장창출 ( 전자, 기계, 의료등 ) 이예상됨

282 기대성과 ( 6년간연구종료후 ) 국제원천특허 ( 건수 ) : 4건예상 해외특허 / 국내특허 ( 건수 ) : 16건 / 16건예상 우수논문 ( 건수 ) : 5건 ( 해당분야상위 10% 이내저널에게재될논문수 ) * Science (I.F ) * Nature Neuroscience (I.F ) * Proceedings of the National Academy of Sciences (I.F ) * Advanced Materials (I.F ) * Audiology and Neuro-otology (I.F ) * Journal of Micromechanics and Microengineering (I.F ) 기술개발성공시상용화예상제품 상용화예상제품명 : 자가전원인공와우, 인공전정기관및고감도광대역관성센서 - 자가전원인공와우 : 나노 / 바이오첨단기술이융합된기능성나노필라를이용한자가전원형인공유모세포는인간청각기관의기능을그대로모사한것으로기존인공와우의한계를극복한실제와우에더가까운제품을상용화하는것이가능하다 - 인공전정기관및고감도광대역관성센서 : 전정기관은관성에의한선가속도및각속도를신경신호로바꾸어주는역할을한다. 이러한기능을하는전정기관내의유모세포의퇴화는평형기능의저하를유발하며, 이는 65세이상고령자의 40% 이상이경험하는연간 1회이상의낙상사고와무관하지않다. 따라서전정기관내의인공유모세포를모사한초소형관성센서를개발하여평형감각이퇴화 / 상실된고령자및환자에게이식할수있는인공전정기관을상용화하는것이가능하다. 또한전정기관을모사한 MEMS 가속도계는선택적이고국소적인범위의가속도값만을측정해낼수있기때문에에어백, 군용장비, 게임, 네비게이션등에적용할수있는제품을상용화할수있다

283 개발된원천융합기술이해당제품에의기여도 : 75 % - 본과제에서기획하고자하는원천융합기술은최근에알려진첨단나노 / 바이오기술을융합한것으로향후상용화하고자하는제품들의핵심기술이며기여도가아래표와같이상당히높을것으로예상할수있다 상용화예상제품요소중요도비고 자가전원인공와우 인공전정기관및고감도광대역관성센서 외부전원이필요없는나노필라제조기술 35 % 본과제의 신경세포-미세전극접속에의한핵심기술 40 % 생체전기신호발생 / 전달기술요소 임플란트시술 20 % 기타 5 % 전정기관을모사하는생체모사기술 25 % 전정기관모사고감도초소형관성 / 음향센서기술 20 % 고민감도와광대역다이나믹레인지의설계문제에생체모사기술이용 30 % 패키징 10 % 임플란트시술 10 % 기타 5 % 본과제의핵심기술요소 제품의국내시장규모 ( 예상치 ) : - 현존하는관련기술및상품의현재시장규모 ( 시장대체정도를파악하기위해 ) 및신규시장창출예상규모 (2010 년기준 ) 관련기술및상품구분 2007 년 2010 년 기존인공와우 1) 국내시장 304 억원 667 억원 Neurosensing, 2) Neuromodulation 국내시장 290 억원 537 억원 고감도광대역관성센서 3) 국내시장 300 억원 660 억원 1) Nurobiosys Co. report., 2) 세계시장의 1/10 예측, 3) 기존관성 / 가속도센서시장예측

284 제품의해외시장규모 ( 예상치 ) : - 현존하는관련기술및상품의현재시장규모 ( 시장대체정도를파악하기위해 ) 및신규시장창출예상규모 (2010 년기준 ) 관련기술및상품 구분 2007년 2010년 기존인공와우 1) 세계시장 590 백만 $ 1,050 백만 $ Neurosensing, 2) Neuromodulation 세계시장 2,908 백만 $ 5,370 백만 $ 고감도광대역관성센서 3) 세계시장 400 백만 $ 2,920 백만 $ 1, 2) The Market for Neurotechnology : (Neurotech Report) 3) Prediction of MEMS sensors market

285 기획 2 복합기능바이오메디컬나노구조체개발 기획과제명 : 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱 -포토나노결정 연구주관기관 / 연구책임자 : 고려대학교 / 김영근 제안하는기술의특성 바이오분야기존검지기술의한계, 의학분야기존치료기술의한계를극복할수있는새로운기술을제시함 - 자성과광학의성질을동시에이용할수있는나노구조체의구현 ( 코어 ( 자성 )-쉘( 광학 ) 나노입자, 하이브리드나노선 ( 자성층과광학층을동시에갖는다층나노선 ) 의개발로민감도를대폭향상시킬수있을것으로기대함 ) 또한기존바이오기기이용의편이성과신속성을제공하고, 나아가서고민감도및특이성을갖는장비의개발을유도하여막대한시장파급효과가있음 사회 경제적파급효과 건강관련서비스산업활성화및고령친화, 삶의질제고에기여 나노구조체 ( 나노입자, 나노선 ) 의응용이기대되는분야의세계시장규모는 2005년 41억달러에서 2020년 890억달러로증가할것으로예상됨 ( 출처 : Fuji-Keizai, 2003) - 현장진단용나노바이오칩, 진단용임플란트나노바이오센서, 나노약물전달제재, 세포치료및조직공학용나노소재등의분야 생체물질분리및검지가동시에가능할경우, 현장진단시스템구현이매우용이하게될것으로예상되므로새로운블루오션시장을창출할것으로기대 의료분야를비롯하여생체분자물질의검출이필요한모든분야에서비교경쟁력을높임으로써전반적인바이오산업의구조를개선할수있음 의료용진단시스템은고도의융합기술이요구되고산업화되기까지의기간이많이소요되고진입장벽이매우높은분야이나 (High Risk), 혁신원천기술의개발을통하여바이오메디컬산업에대한국가경쟁력을제고 (High Return)

286 나노기술관련제품은연 30% 성장을보이며반도체를제외한나노기술산업의세계시장규모는 2010년에 1조달러에이를것이라고미국의 NanoBusiness Alliance는추정함 미국과학재단 (M. C. Roco, NSF, 2001) 은나노기술관련제품의시장규모가향후 10~15년에 1조달러에이를것으로추정하고, 이시기에는약 200 만명의나노기술전문인력이필요할것이라고전망함 Business Communications Company는특히생명과학분야에서의나노기술응용세계시장이 2005년약 9억달러에서 2010년에는 3400억달러로증가할것으로예상하고있음. 기대성과 ( 6년간연구종료후 ) 국제원천특허 ( 건수 ) : 3건 해외특허 / 국내특허 ( 건수 ) : 6건 /12건 우수논문 ( 건수 ) : 12건 저널명 Impact Factor Science Nature Nature Materials Nano letter Angewandte Chemie International Edition Advanced Materials Journal of the American Chemical Society Advanced Functional Materials Chemistry of materials Biomaterials Applied Physics Letter Journal of Physical Chemistry B Journal of Materials Chemistry Small 미발표 참조 : Thomson Scientific 사 (ISI Web of Knowledge 기준 : 2006 년기준, 전체 SCI 저널 6088 개중 10% Rank (>IF : 3.6))

287 기술개발성공시상용화예상제품 상용화예상제품명 : 현장진단용나노바이오칩, 진단시약, 세포치료제재 개발된원천융합기술이해당제품에의기여도 : 20 % 제품의국내시장규모 ( 예상치 ) : 7000 억원 / 년 (2020년예상치 ) 년현재국내 Bio-Chip시장규모는전세계시장의 0.8% 점유하고있다고보고되어 ( 출처 : LG 경제연구원, 국내 Bio-IT 현황과과제 (2005.9)), 이를근거로 2020년국내시장규모를추정함. 제품의해외시장규모 ( 예상치 ) : 890억 US$/ 년 (2020년예상치 ) 시장자료 ( 세계시장 ) 표 1. 나노바이오기술중당해과제와연관분야의수요예측 ( 주참조자료 ) ( 단위 : 억원 ) 관련제품시장명 나노기술의시장점유율전망 ( 2005년기준, % ) 현장진단용나노바이오칩진단용임플란트나노바이오센서 , , , , 나노약물전달제재 40, , , 나노바이오의료기기 220, , , 세포치료및조직공학용나노소재 총계 1, , , ,440 1,165,500 1,310, ( 260억불 ) ( 1200억불 ) ( 1300억불 ) 출처 : Fuji-Keizai, 2003 인용처 : 나노기술종합발전계획의체계적보완기술, 한국과학기술기획평가원, 2006 국가나노기술로드맵공청회,

288 표 2. 세포치료제의수요예측 ( 보조자료 ) ( 단위 : 억달러 ) 기술 성장률 ( % ) 줄기세포 제대혈 조직공학 수혈제품 세포기반 유전자요법 캡슐세포치료 세포기반 암 백신 이종이식 요소기술 ( 세포주, 세포배양액, 세포운반체 ) 총계 % 출처 : Jain PharmBiotech Report, 2005 인용처 : 세포치료제시장동향및전망, 한국보건사업진흥원, 2005 표 3. 체외진단수요예측 ( 보조자료 ) ( 단위 : 억원 ) IVD ( In Vi tr o Di ag n os ti cs ) P r odu ct Mar k e t IVD Sale s 2003 Mar k e t Sh ar e IVD Sale s 2008 Mar k e t Sh ar e A ve r ag e A n n u al ( $ mi lli on ) ( % ) ( $ mi lli on ) ( % ) Gr ow th Rate Cli nical C he mi s tr y Nonisotopic immunoassays: Infe cti ou s dis e as e s Other immunoas s ay s Blood bank screening He matology Micr obi ology (ID/MIC) Radi oimmunoassay s Coagulation Hi stology and cy tology Nu cle ic aci d as s ay s Blood grouping and typing F low cy tome tr y POC testing Ove r the cou nter Pr of e s s ional or hos pi tal Total 27,690 ( 28 0 억불 ) ,910 ( 400 억불 ) 출처 : Kalorama Information (New York City) 인용처 : Market outlook for IVDs, IVD Technology,

289 기획 3 초고효율나노태양전지기술개발 기획과제명 : 초고효율광전변환신기술개발 연구주관기관 / 연구책임자 : 한국과학기술연구원 / 박남규 제안하는기술의특성 현재의기술은단일파장흡수와 1광자흡수단일전자발생의태양전지기술로서실험효율약 20% 수준으로효율한계 30% 에근접 제안하는태양전지기술은파장변조및 1광자다중전자발생개념의도입으로다파장흡수가가능하여, 이론적으로제안된초고효율 (40%~60%) 에도전하여기존기술의효율한계를극복하는광전변환신기술. 제안하는초고효율신기술은생체모방기법과 bottom-up 분자레벨제어에의한다파장흡수유기또는유무기하이브리드광소재를합성하고, 이론적으로제안한태양전지소자기술에응용하는창의적융합기술 사회 경제적파급효과 화석연료사용에의한과도한이산화탄소 ( 온실가스 ) 배출의결과로초래된지구온난화의심각성에대한문제를해결할수있는솔루션제공으로크린에너지사회로의기회부여 기존실리콘기반의태양전지시장은 2006년현재 140억불규모로매년 30% 성장, 2010년 370 억불, 2015년약 1,000억불예상. 이중차세대태양전지 * 는향후 10년간 43.1% 성장세와태양전지전체시장의 13% 를차지할것으로전망 (Global Market: Current & Next Generation Solar Cell & Related Material Market Outlooks, Fuji Keizai USA, 2007년 5월보고서 ; CLSA (Credit Lyonnais Securities Asia) 2005년보고서 ) * 차세대태양전지 ( 현재 mass production은아니지만기술개발이진행되고있는저가격과고효율에관련된태양전지로서, 박막비정질실리콘태양전지, 염료감응태양전지, 유기및고분자태양전지, 기타 CIGS, GaAS 박막태양전지등이포함됨 )

290 태양전지시장의 30% 이상의높은성장세와시장규모의확대그리고 emerging technology 관련된태양전지시장진입및높은점유율에대한기대에비추어볼때, 제안하는기술은현재개발되고있는 emerging technology 보다더욱진보된제4세대의기술로서보수적으로볼경우 2015년약 130억불시장 ( 태양전지전체시장의 13%) 이예측되며보다긍정적으로예측할경우 1,000 억불신규시장형성이기대됨 기대성과 ( 6년간연구종료후 ) 국제원천특허 ( 건수 ) : 3건 해외특허 / 국내특허 ( 건수 ) : 18/30 우수논문 ( 건수 ) : 60 ( 해당분야상위 10% 이내저널에게재될논문수 ) * Nature (IF: ~29.2) 또는 Science (IF: 30.9) : 3건 * Advanced Materials (IF: ~9), Nano Letters (IF: ~10), Applied Physics Letters (IF: ~4): 57건 기술개발성공시상용화예상제품 상용화예상제품명 : Super-High 4세대태양전지 개발된원천융합기술이해당제품에의기여도 : 90 % * 초고효율태양전지는새로운소재와새로운소자구조에대한시도이므로생체모방과 bottom-up 분자제어설계등의광소재합성융합기술과서로다른태양전지소자구조간융합기술은해당제품에 90% 이상기여함, 기타소자접합, 배선기술등은기존기술의아웃소싱이가능함 ) 제품의국내시장규모 ( 예상치 ) : 6,500 억원 / 년

291 제품의해외시장규모 ( 예상치 ) : 130 억 US$/ 년 * 해당제품의시장규모 - 해외시장은 2015년태양전지전체시장의 13% 점유 (1,000억불 x 0.13 = 130 억불 ; Fuji Keizai USA, 2007 보고서근거산출 ) - 국내시장은 2015년세계시장의약 5% 규모로추정 (130억불 x 0.05 = 6.5억불 = 6,500억원 ) * 위산출근거에서고려해야할사항 : - 국내는 2012년온실가스배출에대한위약금지급. 2012년이후신재생에너지에대한소비가예상보다크게늘어날것으로전망. 따라서상기추정규모보다클것으로예상

292 7. 사업관리방안관련 평가체계 ( 평가방법및기준 ) 연구과제선정평가는 1 단계에서기획된연구계획서를기획과정의충실성과 기획결과의적절성을중심으로평가 기획과정의충실성평가는충실한연구기획을위해투입한시간과노력의정도, 자체컨설팅및전문가컨설팅내용의반영한정도를평가 기획과정의적절성평가는특허조사, 서지조사, 시장조사등객관적인연구기획방법을다각적으로적용하였는지여부를평가 연구목표의타당성, 성공가능성등기획결과의적절성평가에는 SMART (Specific, Measurable, Alignment, Reachable, Time-driven) 원칙적용 학제간융합기술을지향하는사업의특성상주관기관의연구환경을점검하기위해현장평가실시병행 단계평가는개발하고자하는기술의개념특허를검증하는단계로, 기술의 특성과성공가능성을중심으로평가 2단계종료후과제의계속여부를판단하기위해실시하는단계평가는기술평가전문기관의사전검토와분야별전문위원회패널평가로구분 기술평가전문기관은개발하고있는기술의사전검토보고서를작성하여분야별전문위원회에제출 기술평가전문기관의사전검토는개별특허에대한검토가아니라개발하고자하는기술에대한기술성및경제성검토임. 분야별전문위원회는연구책임자의발표와함께기술평가전문기관의사전검토보고서를참조하여평가 2단계 1차년도에개념특허출원을원칙으로하고, 2단계종료시점에서는개발하고자하는기술의원천성을검증

293 종료평가는연구기간중에개발한기술의원천성을증명하는단계로, 계획 대비달성도중심으로평가 종료평가를위한분야별전문위원회에는해당분야기술전문가뿐만아니라기술 이전전문가, 개발될기술의최종수요자등다양한전문가로구성 최종평가는확보된개념특허를구체화하고, 핵심요소기술의확보여부평가 [ 그림 ] 파이오니어사업의평가절차및기준 평가체계 분야별전문위원회평가 평가방법 패널평가 ( 분야별전문위원회 ) 연구과제선정평가 단계평가 평가항목특기사항평가체계평가방법평가항목특기사항평가체계 연구기획과정평가 (30%) - 연구기획활동과정의적절성및충실성 연구계획서평가 (70%) - 연구그룹의탁월성, 연구계획의타당성 - 기술의파급효과 ( 혁신성, 와해성, 경제성 ) 및국가 R&D 전략과의부합성 기획과제의약 30% 선정 기술평가전문기관사전검토 분야별전문위원회평가 기술평가전문기관의사전검토결과와연구책임자의발표를병행한전문가패널평가 기술의혁신성, 와해성및경제성 (80%) 원천기술확보가능성 (20%) 엄정한평가를통해연구성과미달과제제외 분야별전문위원회평가 종료평가 평가방법 평가항목 특기사항 연구책임자의연구결과발표를통한전문가패널평가 연구계획대비달성도 (80%) 연구결과의파급효과 (20%) 해당분야기술전문가, 기술수요자및기술이전전문가등다양한분야의전문평가단구성

294 특허등종료후성과관리방안 파이오니어사업의연구결과로도출되는성과물은원칙적으로 국가연구개발사업공동관리규정 에의거관리 - 파이오니어사업의결과로도출된특허는관리기관에보고하고, 양도, 양허등특허의이전시사전승인의무화 < 국가연구개발사업공동관리규정제 15 5 항 > 주관연구기관의장은국가연구개발사업에따른연구개발결과로서지적재산권을출원하거나등록하는경우에는다음각호의조치를취하여야한다. 1. 국내또는국외에서출원하거나등록하는지적재산권의경우에는지적재산권출원서또는등록신청서및그사실을증명할수있는서류를등록또는출원후 6월이내에관계중앙행정기관의장에게제출하여야한다. 2. 국외에서등록된지적재산권의경우에는등록공보발간이후 3월이내에등록공보의사본을관계중앙행정기관의장에게제출하여야한다. 전문기관인한국과학재단에연구성과관리센터를설치하여프론티어사업등관련사업의연구성과관리시스템구축 - 프론티어사업연구성과관리센타 는프론티어사업단의연구성과를관리하기위하여논문, 특허등연구성과및인력에대한추적관리시스템을구축할예정임 ( 07~ 08), 따라서본추적시스템에학제간연구단 (IRCs) 의연구성과도병행하여관리하려함 - 실질적으로본사업의연구성과는 2011년도부터활발히일어날것으로예상이되며, 이에대한모든것을사전에강구하겠음 - 소유권은주관기관이갖더라도특허관리 연구성과관리센타 에서특허개발현황, 특허의활용현황등총괄현황관리를주관및실시 - 또한사업종료후주기적으로각사업단별특허실사를진행하고, 기술이전, 산업화지원등기술의활용도를증진시킬수있는기술마케팅을전담

295 참여기관간특허권의소유지분분배는관련당사자의합의에의해결정 특허출원비, 등록비, 유지비등특허관리비용의부담은사업수행중에는연구비에서지원하되, 사업종료후에는주관기관에서부담하는것을원칙 - 국가가가치있는특허를확보하겠다는목표로기술의우선시실권을정부가소유하는경우특허관리비용의일부를관리기관에서부담

296 [ 사전타당성조사심의위요청답변자료 (2 차 ) ] ( 본기획보고서해당장및절명시 ) 원천특허관련 Fundamental Technology로서의원천기술정의 : 2장1절참조 원천특허 30개 라는사업목표의도출근거및실현가능성 : 4장1절참조 - 원천특허취득 이국가연구개발사업의목표로서적합한지서술 사업평가관련 기획과제제안자가본연구까지수행하는체계에대한타당성근거 - 현재선정된 30개기획과제는구체적이고독창적인기술개발방법을제시하기보다는연구분야및주제를기획하는내용임 : 4장3절3항참조 - 기획과제선정을통해연구분야및주제를확정하고, 별도의과제공모를통해본과제를수행하는방안과비교필요 : 3장3절2항및 4장3절3항참조 평가항목및지표에서타사업과의차별성 : 4장3절4항참조 - 평가시활용할원천특허판단근거및기준이되는지표 - 원천특허취득이라는사업목표에적합한평가항목및지표제안 - 각단계별평가항목및가중치가본사업의목적에맞는지검토하고구체적인평가양식제출 사업관리관련 공동관리규정이외의별도특허관리규정 : 4장3절5항참조 특허취득이후의실용화, 사업화등후속조치를위한타부처와의구체적인협력, 연계방안 : 4장3절5항참조

297 [ 사전타당성조사심의위요청답변자료 (3 차 ) ] 개기획과제에대한특허분석자료 당초 5 월 31 일까지제출키로하였는바, 조속한시일내에제출을요망하며정밀검토 3 개과제는우선제출 2. 사업의목적및그에따른사업내용, 체계를명확한설명 원천특허 30개확보, 융합기술의개발 지원 이라는목적이혼재되어있음. 목적에따라사업내용, 추진체계, 평가지표등이달라질수있음. 사업의최종목표, 최종목표달성을위한세부사업내용, 추진전략, 성과의평가등을종합적으로고려제출요망. 자문위원회는 융합기술분야의지원을통해최종적으로원천특허 30개를확보 하는것이본사업의목적이라고이해하고있으며, 이에따라타당성을평가하는것이옳은이해인지해명요망 3. 사업계획서의단계별평가항목및평가착안사항의각항목별세부적인평가주안점및평가지표 사업의최종목표달성을위해평가항목및평가착안사항의적정성검토, 각단계별평가목적대비평가항목및착안사항의적정성, 평가항목별세부적인평가주안점및평가지표등 4. 3개정밀검토과제의기술개발로드맵및파급효과근거자료 3개정밀검토과제의기술개발로드맵 ( 모든요소기술을 break down) 제시, 사업계획서상 3개정밀검토과제의개발된특허기술이상용화예상제품에대한기여도, 제품의국내시장규모 / 국외시장규모, 개발된기술이국내 / 외경제적가치등에대한구체적인산출근거자료제출 (30개과제는요약, 3개과제는구체적인근거요망 ) 5. 구체적사업성과관리방안 연구성과관리센터 의구체적인기능, 설립, 운영계획등, 원천특허의관리방안등 6. 부처및사업간연계방안 혁신본부를통한조정 / 추진의소극적인방안보다는부처간역할분담, 연계방안, 타 R&D사업과의연계방안구체화

298 [ 답변자료 ] 1. 6 개기획과제에대한특허분석자료 별첨특허동향조사보고서는특허청과파이오니아사업과제별기획연구팀이약 4개월동안심층분석하여작성된결과임 현재기획연구팀에서는특허동향보고서를토대로연구개발특허맵을작성하고향후확보되어야할국제원천특허포트폴리오를제시하고자기획작업중에있음 ( 기획과제별특허동향보고서참조 ) 정밀검토 3개과제 ( 기획과제명 / 연구기관 / 연구책임자 ) 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱-포토닉나노결정 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술 ( 한국기계연구원 / 김완두 ) 초고효율광전변환신기술 ( 한국과학기술연구원 / 박남규 ) 추가제출 3개과제 ( 기획과제명 / 연구기관 / 연구책임자 ) 분자진단 이미징을위한신개념바이오스위치원천기술개발 ( 생명공학연구원 / 정봉현 ) 인간기능의회복및증진을위한 NT/IT 기반의 Neuron- Computer Interface 기술 ( 한양대학교 / 김인영 ) 인체이식가능한융합형나노배터리 / 생체연료전지전원시스템 ( 경상대학교 / 남태현 )

299 2. 사업의목적및그에따른사업내용, 체계에대한명확한설명 파이오니어사업의목적은미래유망융합기술분야의체계적인지원을통하여 30 개이상의국제원천특허포트폴리오를확보하는것임 사업목적 다학제 이종기술간의전문가협력네트워크구축및교류활성화를통한기술혁 신으로 30 개이상국제원천특허포트폴리오확보 미래유망신기술분야국제원천특허 30 개이상확보 사업의 목적 원천융합기술의 기존제품와해 학제간 공동 창달체제 구축 원천기술의선점 연구활성화 사업내용 2종 이상의 융합기술 연구 다학제 융합연구 학제간 공동연구단 ( IRC s) 운영 연구자의사전기획연구수행 국가전략매칭컨설팅제도운영 특허전문기관과연계한선행특허조사실시 3 단계연구로국체원천특허확보목표 연구단장의권한강화 참여연구원 50% 이상신진연구원참여 연구실패를관용하는시스템운영

300 파이오니어사업의목표를달성하기위해先기획 後연구개념의새로운다단계연구 추진체계구축및전주기적으로관리를통해국가 R&D 미래유망원천융합기술발굴 및육성 NT, BT, ET 등이종기술간융합을통해 기술개발 High-risk, High-return 형원천융합 - 향후 10~15 년내외에시장에서고부가가치를창출할수있는제품화요소원천 융합기술개발 - 문제해결을위한특공대식학제간공동연구단구성및혁신적 / 와해적신기술개발 사업추진체계

301 기획단계 (1단계 1년 )- 先기획 1단계 (1년) 에서연구제안자의자율적인연구기획과제를수행하게함으로써창의적인아이디어도출및탐색단계운영 - 연구자자신의창의성을바탕으로한先기획연구수행 (Bottom-Up) - 국가기술개발전략을반영한국가전략부합컨설팅지원 (Top-Down) 심층연구단계 (2단계 3년 + 3단계 3년 ) - 학제간공동연구단 (IRCs) 구성및운영 - [2+3+6] 시스템운영 : 2종이상의기술을융합하고, 3개이상의연구수행집단이협력하여 6년간원천융합기술개발 - 다학제간의네트워크구축및공동연구추진하여後연구 2단계 (3년) 를운영하고엄정한단계평가를통해신개념혁신의싹을일구어낼가능성이큰과제를선정하여 3단계진입 - 집중지원을통해미래유망원천융합요소기술에대한심층적인연구를실시함으로써국가융합기술개발전략에부합하는원천특허기술성과도출을극대화할수있는後연구 3단계 (3년) 운영

302 3. 사업계획서의단계별평가항목및평가착안사항의각항목별세부적인평가주안점및평가지표 가. 평가의기본방향 본사업의특성을최대한반영한평가항목및지표발굴 미래유망파이오니어사업의특성은 융합기술, 사전기획연구, 융합기술원천특허, 융합기술창달체계구축 등으로이를단계별주요평가항목으로선정 평가지표는사업단계별차별화된성과물을평가할수있도록주안점강화 - 예 : 기획단계의 국가전략매칭컨설팅, 최종평가의 원천특허가치평가 등 본사업의 3대전략을평가항목으로반영 - 1 융합원천기술의창달체계구축, 2 기존제품의와해원천기술의선점, 3 학제간공동연구활성화로구성됨 사업평가의특징및차별화된평가주안점 1 단계 (1 년 ) 2 단계 (3 년 ) 3 단계 (3 년 ) 선정결과선정결과선정결과 평가종류 기획과제선정평가 (1 단계선정평가 ) 연구과제선정평가 (1 단계결과평가 +2 단계선정평가 ) 연구결과단계평가 (2 단계결과평가 +3 단계선정평가 ) 연구결과최종평가 (3 단계결과평가 ) 성과물 융합기술기획계획서 특허분석보고서 국가매칭컨설팅보고서 연구기획보고서 개념특허, 원천특허 원천기술의시장진입단계 ( 연구비, 연구기간조정 ) 학제간연구단성공모델 원천 / 주변특허 외부전문기관원천특허가치평가보고서 차별화된평가주안점 융합기술내용 신진연구원 50% 지방, 여성연구원가점 국가매칭컨설팅반영수준 원천특허확보가능영역선정및확보전략 연구개발기획체계 원천특허가능성검증 3 단계연구비, 연구기간적정성 융합기술창달체계구축 원천특허포트폴리오구성 원천특허가치 타사업연계및시장진입전략 평가항목 1사업목적부합성 2기획여건적합성 3 예상파급효과 1원천특허확보체계성 2대상기술도출객관성 3융합기술창달체계구축환경의우수성 1원천특허확보가능성 2융합기술창달체계구축수준 3연구계획대비달성도 1원천특허포트폴리오완성도 2원천특허 / 기술확산실적및잠재성 3연구계획대비달성도

303 나. 1 단계연구기획과제선정평가주안점및평가지표 평가주안점 연구기획과제선정평가에서는미래유망파이오니어사업목적과의부합성과융합기 술연구기획여건의적합성등을중심으로평가 평가항목및지표 미래원천융합기술로서의부합성및발전가능성을핵심주안점으로평가 - 과제선정평가단은관련기술외부전문가로구성되며, 전문가들은미래사회기술수요를감안해혁신적이고신산업을창출할효과를지닌과제선정 - 여성과학자또는지방소재기관소속과학자에대해서는최종평가점수에가산 (5 점이내 ) 을부여 융합기술의특성을감안한연구기획여건확보와구축부문을평가 - 연구책임자의역량및참여연구인력의전문성을중요시하되, 참여연구인력들의연구기획마인드를집중적으로평가 - 특히, 연구팀구성인력중연구기획전문가의참여를유도토록평가지표구성 - 연구과제참여기관간, 연구팀간역할분담체계성을비중있게평가 평가항목평가지표점수 미래융합파이오니어사업목적과부합성 융합기술 기획여건의 융합기술 적합성 기획연구의 예상파급효과 NT, BT, ET 등신기술과의융합혁신성 창의적미래융합기술발굴가능성 기술개발대상의미래지향성 타사업에서수행하고있는과제와의중복 연구책임자의기획경험및연구능력 연구팀및연구인력구성의우수성 연구팀구성 ( 연구자, 정책및기획전문가등 ) 의조화성 연구팀간역할분담의체계성 관련기술및산업으로의파급범위 미래과학기술및사회경제적파급효과규모및자료의객관성 새로운산업창출가능성및시장선점가능성

304 다. 2 단계연구과제선정평가 (1 단계결과평가 ) 체계및평가항목 평가주안점 연구과제선정평가는원천융합기술개발대상의도출타당성, 융합기술원천특허확보의체계성, 융합기술연구수행환경의우수성등을중심으로원천융합기술개발대상및기획의체계성을집중적으로평가 평가항목및지표 원천융합기술개발대상의도출타당성은대상기술도출시적용한연구기획방법론의객관성과신뢰성수준을집중적으로평가 - 특허조사, 서지조사, 시장조사등객관적인연구기획방법론을적용하여융합기술개발의당위성을논리적으로도출하였는지여부를평가 - 자체컨설팅및국가매칭컨설팅을수행하고이를반영한정도평가 융합기술개발계획의체계성은원천특허확보를위한전반적인체계평가 - 연구기획내용의전반적인논리성및체계성 - 연구목표의명확성, 연수수행방법의적절성및원천특허확보가능성평가 융합기술의특성을감안할때성공적인기술개발을위해연구책임자및연구기관에서지원하는환경을평가 평가항목평가지표점수 융합기술확보의 원천특허체계성 기술개발 목표의 명확성 및 실현가능성 연구수행 내용의 논리성 및 체계성 연구성과 로드맵 연구성과 ( 원천특허, 논문, 기술료 등 ) 의 적절성 50 융합기술대상기술 도출의 객관성 융합기술 창달체계 구축 환경의 우수성 자체컨설팅및국가전략매칭컨설팅실시및반영수준 과학적연구기획방법론적용수준 대상융합기술의원천특허확보가능성및객관성 국내외관련전문가들의견해와의상관성 학제간연구단운영계획의효율성 연구팀및외부연구역량활용, 기술개발동향모니터링계획 연구기반구축수준및기관의지원의지

305 라. 2 단계연구결과평가체계및평가항목 평가주안점 단계평가는개발하고자하는융합기술의원천특허확보가능성, 융합기술창달체계구축수준등을중심으로융합기술개발여건과토대구축수준을집중적으로평가 평가항목및지표 2단계종료후과제의계속여부를판단하기위해실시하는단계평가는기술평가전문기관의사전검토내용을바탕으로분야별전문위원회평가실시 - 기술평가전문기관의사전검토는개발하고있는기술에대한기술성및경제성을검토한보고서를작성하여분야별전문위원회에제출 2단계종료평가에서는융합기술의원천성검증과원천특허확보의가능성에대해집중적으로평가 - 2단계 1차년도에개념특허출원을원칙으로하고, 2단계종료시점에서는기술의원천성, 경제성등을검증 - 원천특허확보의가능성과원천특허포트폴리오구축의노력및의지평가 2단계연구를통해구축된융합기술창달체계수준을평가 평가항목평가지표점수 융합기술원천특허확보가능성 개념특허및원천특허확보유무 원천특허로서의기술성및경제성 ( 외부기술평가전문기관내용참조 ) 원천기술포트폴리오구축노력및계획의구체성 원천특허등개발기술의확산실적 60 융합기술창달체계구축수준 연구계획대비달성도 학제간연구단운영의효율성및실적 다학제 이종기술간전문가협력및네트워크구축수준 관련인력및보유정보유동성수준 기관의의지및지원수준 연구목표대비연구성과달성수준 3 단계연구계획의우수성 3 단계연구비및연구기간의적절성

306 마. 3단계연구결과최종평가체계및평가항목 평가주안점 종료평가는연구기간중에개발한기술의원천성을증명하는단계로원천특허포트폴리오의완성도, 원천특허가치수준, 기술의확산실적및잠재성등을중심으로평가 평가항목및지표 최종평가는분야별전문위원회위원으로기술전문가뿐만아니라, 기술이전전문가, 기술의최종수요자등다양한전문가로구성 - 개발된원천융합기술및특허의가치와시장성을객관적으로평가 최종평가에서는확보된개념특허를구체화한원천융합기술의확보여부와원천특허로서가치를극대화할수있는특허포트폴리오구축실적, 원천특허의가치등을집중적으로평가 - 원천특허와주변특허, 방어특허등을모두고려한특허포트폴리오완성도를평가하고추가적인특허확보전략을평가위원들이제시 - 확보한원천특허의기술확보수준, 가치, 발전가능성등을평가하여타사업연계, 기술이전, 시장진입등의경로를선택 확보한특허및원천기술을활용한확산실적과잠재성을직간접적으로평가 평가항목평가지표점수 융합기술원천특허포트폴리오완성도융합기술원천특허 / 기술확산실적및잠재성연구계획대비달성도 원천특허확보수준 ( 실적 ) 원천특허 ( 뿌리특허 ) 로서의가치수준 ( 외부전문기관을통해원천특허가치평가시행 ) 원천특허의포트폴리오완성도수준및패키징가능성 ( 원천 / 주변 / 응용 / 방어특허등으로구성된특허군완성도 ) 원천기술을활용한가시적성과 ( 기술이전, 기술료, 경제적파급효과등실적 ) 특허, 논문등연구실적 원천기술을활용한타사업과연계, 기술이전, 시장투입계획등기술실용화의연계계획의구체성 연구목표대비연구성과달성수준 융합기술창달체계구축및활성화수준 연구기획 ( 1,2 단계 ) 대비연구수행방향의합치성

307 4. 3개정밀검토과제의기술개발로드맵및파급효과근거자료 정밀검토 3개과제 생체분자분리및검지가동시에가능한복합기능마그네틱-포토닉나노결정 ( 고려대학교 / 김영근 ) 나노필라를이용한자가전원인공감각계원천기술 ( 한국기계연구원 / 김완두 ) 초고효율광전변환신기술 ( 한국과학기술연구원 / 박남규 ) 30개과제별파급효과요약본

308 5. 구체적사업성과관리방안 가. 추진배경 프론티어사업연구성과의연속성있는관리체계구축및기술실용화활성화를위해 " 연구성과지원센터 ( 이하센터 )" 설립추진중 센터의역할과기능을확대하여미래유망파이오니어사업의원천특허결과를산업화로연계하는중심기관으로활용 실용화가능성점검및특허포트폴리오구축등전문컨설팅지원 해외특허출원및유지비용일부를정부가지원 사례 ) 특허청은 2007년연세대박용수교수에게 3세대스테인레스강관련해외특허경비 58,800천원을지원 ( 특허 1건당 3개국기준최대 11,000천원지원 ) 나. 연구성과지원센터 ( 이하센터 ) 설립및운영계획 " 연구성과추적관리및실용화지원을위한전담조직신설 ('07.9 월설립예정 )" '07년예산 : 32억원확보 기획위원회구성 운영 위원장 : KOSEF 국책연구단장수행 위원 과기부 ( 담당과장 ), 과학재단 ( 국책연구단장, 사업총괄전문위원 ), 의회장, 외부전문가 5 인등총 10 인이내 프론티어사업단협 기능 : 센터장임면절차주관, 센터운영지침제정등 성과지원센터설립이후 " 운영위원회 " 로변경운영 센터장 추천위원회가후보를추천하고, 사업계획서검토및면접을통해과기부가최종선정 2년임기에연임가능

309 센터구성 운영 팀장및성과평가 / 관리 / 지재권전문가등 5인이내 지적재산권관련전문인력신규채용 주요기능 프론티어및파이오니어사업학제간공동연구단 (IRCs) 의주요연구성과독자적통합관리시스템운영 프론티어사업종료후, 원천특허실용화연계및참여연구원 추적관리 후속연구현황등 프론티어및파이오니어사업학제간공동연구단 (IRCs) 의연구성과에대해, 해외특허 경비지원및성과활용전문컨설팅지원 다. 원천특허등연구성과관리방안 추적관리시스템구축 운영 독자적전산시스템구축 운영으로, 프론티어, 파이오니어사업연구성과실용화연계등에대한지속적인추적관리 연도별사업내용및예산 ( 안 ) 단위 : 백만원 년도사업내용예산 07 년 16 개사업단사무국운영및연구성과관리현황조사 전주기적연구개발체계를바탕으로정보화전략계획 ( ISP ) 수립및시스템개발착수 ( 기획 접수 평가 협약 과제관리 정산 성과 추적관리 ) 관련자료 ( 사업단경영자료, 연구관리서류등 ) 수집및시스템개발착수 중앙집중형전산시스템개발및총괄운영 년 800 합계 1,

310 기술가치평가전문컨설팅사업 사업목적 - 프론티어, 파이오니어사업등을대상으로특허기술가치평가및성과활용전문컨설팅지원 창업을위한민간자본유치및기술이전에필요한기술가치평가 기술실용화시, 마케팅 수요조사 법률자문등전문컨설팅지원 사업내용 - 지원대상 : 프론티어 60%, 파이오니어사업등기타사업 40% 예정 - 공개경쟁을통해외부전문컨설팅업체선정후, 기술가치평가및기술실용화성공가능성제고를위한전문컨설팅실시 - 과제별최대 80백만원지원 ( 기술가치평가 30백만원, 전문컨설팅 50백만원기준 ) 기술가치평가 30백만원 ( 기술당 3백만원 ) 연구성과보호 분쟁지원사업 사업목적 - 원천특허보호 분쟁과관련된법률 기술자문과 PCT 출원및해외특허출원 등록에소요되는경비지원 - 연구성과지재권보호강화및우수기술의해외특허확대 - 원천특허보호지원 분쟁조정시, 법률및기술자문실시 사업내용 - 지원대상 : 접수일기준 1년이내발생했거나, 예정인사건 - 자문경비최대 5백만원, 해외특허경비최대 20백만원 (3개국기준 ) 지원

311 6. 부처및사업간연계방안 가. 부처간역할분담 정부혁신지방분권위원회의 과기부집행기능이관방안 ( 04.9) 에따라과학기술부에서응용ㆍ개발연구단계의사업과실용화 / 사업화관련사업은타부처로이관되었음 - 개발연구단계에도달한 6개의 21세기프론티어연구개발사업은정통부및산자부로이관 - 사업화단계연구사업의경우, 과학기술부에서산업자원부로연구성과확산사업을이관하였으며, 이후산자부의 신기술사업화사업, 최근에는 사업화연계기술개발사업 이이를담당하는대표적인사업화연구사업임 과학기술부는주로기초연구단계의연구사업과목적기초, 핵심원천기술개발등의연구사업을담당하고있으며 - 미래유망파이오니어사업은핵심원천기술을개발하기위한목적기초연구사업이기때문에부처간역할분담에적합한것으로판단 나. 타부처 R&D 사업과연계방안 미래유망파이오니어사업에서성공적으로종료한과제의경우, 연구과제책임자, 참여기업, 또는기술이전을받은기업이타부처관련응용ㆍ개발사업을통해연구과제가원활히추진될수있도록지원함 - 사업성과를홍보할수있는세미나개최등을개최하여타부처연구개발사업에서후속과제로수행할수있도록지원

312 [ 그림 ] 부처간연구단계별역할및타부처연계사업의구도 또한과학기술혁신본부에서는개발된핵심원천기술을실용화로연계할수있도록과학기술관련예산종합조정시고려하는것이필요함 미래유망파이오니어사업과연계가가능한타부처관련응용ㆍ개발연구로서현재다음과같은연구사업을추진하고있음 - 산업자원부 : 중장기전략기술개발사업 ( 안 ) - 정보통신부 : 신성장동력핵심기술개발사업 - 보건복지부 : 보건의료기술진흥사업 - 건설교통부 : 첨단융합건설기술개발사업 - 환경부 : 환경융합신기술개발사업

313 첨부 6 미래유망파이오니어사업발표자료 (PPT)

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