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Analysis on inter-disciplinary research activity with consideration of its formation and evolution: papers and patents

서언 기술간, 학문간, 산업간융합현상은 21 세기이후다양한분야에서일어나고있으며특히나노기술, 생명과학기술, 정보통신기술을중심으로한융합기술연구는미래사회의난제를해결할수있는새로운가능성을열어줄것으로기대되고있습니다. 세계각국은이들기술의개발에막대한자원을투자하고있으며우리나라도 융합기술종합발전기본계획 을수립하는등국가적인지원에앞서고있습니다. 그러나융합기술에대한지대한관심과활발한활동에도불구하고막상융합기술의정의나범위는여전히불분명한상태이며정부에서도다양한학제간융합연구인력양성과신기술융합사업을추진하고있으나아직은본격적인협력연구의초기단계로국가적차원의현황파악, 연구의장애요인진단, 제도적지원방안등은이루어지지못한상태라할수있습니다. 이에본연구에서는다학제적융합연구의발생메커니즘에대한고찰로부터출발하여다학제적융합연구를정의함으로써학문간공동연구와융합연구의형성에대한새로운시각을제공하고자합니다. 그리고기초학문의성과또는인력이융합연구에미치는영향을정량적으로분석하고이를기반으로인력의양성과융합연구의활성화를위한정책적방향설정에시사점을제공하고자합니다. 아무쪼록본연구가융합기술이지닌무한한가능성을통해국가경쟁력을제고하기위한정책적지원에도움이되기를기원합니다. 2007년 11 월과학기술정책연구원원장정성철

i 목차 요약 1 제 1 장서론 7 제1절연구의배경및목적 7 1. 연구의배경 7 2. 연구의목적 9 제2절연구의내용및한계 10 제 2 장융합연구의이해 13 제1절융합연구의정의 13 1. 융합연구에대한기존분류 14 2. NBIT 융합연구의범위와성격 16 3. 본연구에서의정의 18 제2절융합연구의형성과정 : 바이오인포매틱스사례 21 1. 발달과정 21 2. 융합연구의형성에관한시사점 25 제3절다학제적융합연구에관한기존연구 28 제4절국내외정책동향및시사점 31 1. 해외동향 31 2. 국내정책동향 36 3. 융합기술종합발전기본계획 의주요내용 39 4. 정책동향에서의시사점 43 제 3 장융합연구영역도출방법론 46

ii 제1절사전탐색조사 46 1. 검색어를통한웹페이지검색 46 2. SCI DB 검색 47 제2절연구방법론검토 51 1. 문헌분석 (Bibliometric Analysis) 방법론 51 2. 키워드선정방법론 53 3. 시소러스 (thesaurus) 방법 54 4. 본연구의방법론 56 제3절각기술영역의정의 62 1. 영역별키워드선정 62 2. 키워드집합에대한검증 65 3. IT 키워드선정 68 제4절융합연구영역의도출 70 제 4 장다학제적융합연구현황 72 제1절분야별연구현황 - 논문 72 1. NBT 72 2. BIT 76 3. NIT 79 제2절연구수행네트워크분석 82 제3절분야별연구현황 - 특허 90 1. NBT 융합기술특허 91 2. BIT 융합기술특허 95 3. NIT 융합기술특허 100 4. 특허분석의시사점 103 제 5 장요약및시사점 105 제1절연구의요약 105 1. 연구의내용 105 2. 연구의결과 105

iii 3. 연구의한계 107 제 2 절정책적시사점 109 참고문헌 111 SUMMARY 115 CONTENTS 117

iv 표목차 < 표 2-1> 기술의필요에의한구분 (NT와 IT 사례 ) 15 < 표 2-2> 생물정보학의발달과정 25 < 표 2-3> 주요대학의생물정보학관련학과현황 26 < 표 2-4> 융합기술분야와분야별주제어 ( 한국과학재단, 2006) 30 < 표 2-5> 16개기술응용분야와기술내용 31 < 표 2-6> NNI와 NITRD 의예산추이 32 < 표 2-7> FP의 NT-BT-IT 관련주요기술개발내용 35 < 표 2-8> 부처별융합기술관련사업추진현황 36 < 표 2-9> 주요정부출연연구기관의융합기술연구현황 37 < 표 2-10> 2005년 6T 분야표준기술분류별분포 38 < 표 2-11> 세계각국의융합기술에대한전체 SCI 논문게재현황 40 < 표 2-12> 융합기술의단계및기술수준 41 < 표 2-13> 중점추진융합기술분야 42 < 표 3-1> 3대신기술과관련있는특허분류코드 58 < 표 3-2> NTRM상의 IT 기술분류체계 61 < 표 3-3> ISI의 IT 기술분류 62 < 표 3-4> 분야별대표저널 62 < 표 3-5> 본문 / 초록검색의장단점 63 < 표 3-6> 초록검색결과빈도수가높은키워드 64 < 표 3-7> 초록검색결과빈도수가높은단어쌍집합 (IT) 68 < 표 3-8> 검색에사용된최종키워드집합 71 < 표 4-1> NBT 논문의분야별분포 74 < 표 4-2> NBT 논문분야의연도별추이 75 < 표 4-3> NBT 논문의기관별분포 76 < 표 4-4> BIT 논문의분야별분포 78 < 표 4-5> BIT 논문의분야별분포 79 < 표 4-6> NIT 논문의분야별분포 81

v < 표 4-7> NIT 논문의기관별분포 82 < 표 4-8> NBT 논문공동수행링크분포 83 < 표 4-9> NBT 공동연구네트워크구조적특성 84 < 표 4-10> NBT 공동연구전공네트워크의구조적특성 86 < 표 4-11> 키워드법과동시출현클래스방법으로추출한 NBT 미국등록특허현황 91 < 표 4-12> NBT 키워드법추출특허의국가별현황 92 < 표 4-13> NBT 키워드법추출특허소유기관현황 93 < 표 4-14> BNT 색인어법추출특허의주요특허클래스 93 < 표 4-15> NBT 특허의 IPC법추출결과국가별현황 94 < 표 4-16> 키워드법과 IPC 방법으로추출한 BIT 미국등록특허현황 95 < 표 4-17> BIT 특허의국가별현황 96 < 표 4-18> BIT 특허의소유기관별현황 97 < 표 4-19> BIT에주로나타난특허클래스 (subclass 수준 ) 98 < 표 4-20> BIT 한국소유특허에주로나타난특허클래스 98 < 표 4-21> BIT IPC법추출특허의국가별현황 99 < 표 4-22> 키워드법과동시출현클래스방법으로추출한 NIT 미국등록특허현황 100 < 표 4-23> NIT 색인어법추출특허의국가별현황 101 < 표 4-24> NIT 색인어법추출특허의주요특허클래스 102 < 표 4-25> NIT IPC법추출특허의국가별현황 103

vi 그림목차 [ 그림 1-1] 전체연구의흐름 (BIT 예 ) 11 [ 그림 2-1] 발생메커니즘에의한융합연구분류 16 [ 그림 2-2] NT-BT-IT 융합기술의범위 17 [ 그림 2-3] 생물정보데이터의연도별증가추이 22 [ 그림 2-4] 생물학분류체계도 27 [ 그림 2-5] NSF의연구분야별예산추이 (2000-2007) 33 [ 그림 3-1] NBIT 융합연구에대한웹페이지검색 46 [ 그림 3-2] NBIT 융합연구에대한 SCI DB 검색 47 [ 그림 3-3] 영역별융합연구논문수추이 48 [ 그림 3-4] NBT 분야한국논문수추이 49 [ 그림 3-5] NBT 분야한국논문의점유율추이 50 [ 그림 3-6] NT 분야키워드집합의초록커버리지 65 [ 그림 3-7] BT 분야키워드집합의초록커버리지 65 [ 그림 3-8] NT 분야키워드집합의본문커버리지 66 [ 그림 3-9] BT 분야키워드집합의본문커버리지 67 [ 그림 3-10] IT 분야키워드쌍집합의초록커버리지 69 [ 그림 4-1] 연도별 NBT 분야논문증가추이 72 [ 그림 4-2] 국가별 NBT 분야논문점유율 73 [ 그림 4-3] 연도별 BIT 분야논문증가추이 77 [ 그림 4-4] 국가별 BIT 분야논문점유율 77 [ 그림 4-5] 연도별 NIT 분야논문증가추이 80 [ 그림 4-6] 국가별 NIT 분야논문점유율 80 [ 그림 4-7] NBT 공동연구네트워크 84 [ 그림 4-8] NBT 공동연구전공네트워크 85 [ 그림 4-9] NBT 공동연구클러스터 86 [ 그림 4-10] NBT 공동연구전공별클러스터 87 [ 그림 4-11] 전공별중앙성분석 (Betweenness Centrality) 88

vii [ 그림 4-12] 전공별중앙성분석 (Closeness Centrality) 89 [ 그림 4-13] NBT 색인어법및 IPC법추출특허표본밴다이어그램 92 [ 그림 4-14] BIT 키워드법및 IPC법추출특허표본밴다이어그램 96 [ 그림 4-15] NIT 키워드법및 IPC법추출특허표본밴다이어그램 101

요약 1 요약 제 1 장서론 최근의급속한과학기술발전은나노기술 (NT), 생명과학기술 (BT), 정보통신기술 (IT) 등기반기술의융합과물리, 화학, 생물학, 수학, 전산학, 그리고인문학에까지다양한학제간융합연구 (Inter-disciplinary research) 의방향으로나아가고있다는견해가지배적이다. 그러나융합연구에대한지대한관심과활발한활동에도불구하고막상융합기술의정의나범위는여전히불분명한상태이다. 정부에서도다양한학제간융합연구인력양성과신기술융합사업을추진하고있으나아직은본격적인협력연구의초기단계로국가적차원의현황파악, 연구의장애요인진단, 제도적지원방안등은이루어지지못한상태이다. 본연구의목적은다학제적융합연구의발생메커니즘에대한고찰로부터출발하여다학제적융합연구를정의함으로써학문간공동연구와융합연구의형성에대한새로운시각을제공하는것이다. 바이오칩이나바이오센서와같이뚜렷이정해진테마에대한연구는 특정한문제를해결하기위해요구되는기반지식의획득 을목적으로수행하는목적기초연구에해당하므로 새로운원리나사실을발견해냄으로써자연에대한이해를확장시켜주고심화 시켜주는순수기초연구는지금까지융합연구에대한분석에서그중요성이제대로인식되지못하였고현황또한파악되지않았었다. 이에본연구에서는먼저연구형태와연구주제에따른융합연구의새로운분류방식과정의를제시하고이로부터국내융합연구현황을기초단계에서부터분석하고자한다.

2 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 제 2 장융합연구의이해 다학제적융합연구는융합의형태, 기술간관계, 연구형태등에따라다양하게분류되고설명되어왔다. 이에더하여본연구에서는융합의발생메커니즘에따라기존학문의발전과정에서학문내요구에의해타분야의기술이유입되어접목되는내생적발생과두학문의연계발전에의해기존에는없었던새로운영역이도출되는외생적발생으로구분한다. 이렇게구분할때융합연구영역을미리설정하고분석하는기존의연구방식은주로외생적발생에의한연구만을포착하며내생적발생에의한연구를확인하기어렵다. 단적인예로 NT 는기초수준의탐색을제외한대다수의연구가타영역과의융합을통해서의미를지님에도불구하고 BT 또는 I T 와의결합접점에서만파악되고있다. 본연구에서는바이오인포매틱스의형성과발전과정의고찰을통해물리적결합 - 화학적결합, 동종기술 - 이종기술, 다학문적연구 - 학제간연구등융합연구에대한기존의분류는분류를위한논의로는성립할수있으나실제로어떠한연구가융합연구인지아닌지를구별하는구체적이고통일된잣대를제공하지는못하며따라서융합연구의정의가무엇이고그범위가어디까지인지를규정하는노력은융합연구의활성화를위한정책적시사점에있어큰의미를주지못한다는점을강조한다. 융합연구에관한기존의정의와분류방식은순수기초 - 목적기초 - 응용 - 개발로이어지는가치사슬하에서어느정도구체적인응용 - 개발대상이드러난연구영역을보여주어가시적성과창출을위한전략적지원대상으로서의융합연구영역은도식화할수있으나이러한영역이도출되기이전까지진행되었던많은기초적연구는제시하여주지못한다. 한편, 융합연구에대한각국의정책동향을정리하면, 미국, 일본등해외에서는 NT, BT, IT 각핵심기술영역을중점적으로지원하고융합의가능성을열어두고있는것에비해우리나라는융합연구를그자체로하나의연구분야인것으로파악하여집중적으로지원한다고할수있다. 어느단계에서부터 융합 으로볼것인지에대해서는바라보는입장에따

요약 3 라시각차가존재할수있겠으나 정책적지원의대상 선정은면밀한검토를필요로할것이며융합연구의인력양성은더욱더조심스러운접근이필요하나현재우리나라에서유행처럼일어나고있는융합관련학과의신설은다소성급한감이있다고할것이다. 제 3 장융합연구영역도출방법론 본연구의방법론은먼저 1 문헌으로부터직접 NT, BT, IT 등개별연구영역의키워드를추출하고, 2 A 와 B 영역의키워드를동시에포함한단어를 A+B 융합연구로정의함으로써연구개발활동도를측정하고, 3 공동저자분석을통해국내융합연구현황을진단하는것이다. 먼저키워드추출을위해서 SCI 데이터베이스로부터단어를추출하는프로그램을작성하였다. NT, BT, IT 분야별로단어를추출하고이중 junk 단어를제외하여빈도수순위를결정하였다. 다음으로 SCI 데이터베이스에서 NT 분야키워드집합중의단어를하나이상, 그리고 BT 분야키워드집합중의단어를하나이상포함한모든논문을검색하여이를 NBT 융합연구논문으로규정하였다. 이때검색된논문의초록정보를다시일일이확인하여본연구의의도와관련이없는논문은제외하였다. 최종도출된 NBT 분야논문에대해, 먼저저자의리스트와주소를확보하고저자의소속학과별로정리하여둘이상의학과에서공동으로수행한연구의연결네트워크지도를작성하였다. 제 4 장다학제적융합연구현황 본연구의결과를통해얻어진사실을요약하면다음과같다. 우선, 기술또는학문의융합은영역이아니라학문발전의과정에서발생하는자연스러운현상으로써기초탐색단계로부터상용화제품에이르기까지다양한단계에걸쳐있으며, 학제간연구와다학문연구, 물리적융합과화학적융

4 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 합등의구별은실제현장에서수행되는연구에적용되기에는거의무의미한구별에가깝다는사실을실제사례를통해확인하였다. 둘째, 본연구에서제안한방법론을통해구체적인주제로는아직나타나지않고기초탐색단계에서둘이상의연구분야의키워드가사용된융합연구활동을포착할수있었다. 논문현황분석의결과국내융합연구는수행네트워크상뚜렷한허브는아직존재하지않고다양한학과에서씨뿌리기의형태로진행되고있었다. 기초탐색단계를중심으로볼때한국의융합연구수준은논문으로는 5 위권, 특허로는 10 위권내외로추산되었다. 셋째, NBT 연구의경우, 생물학관련저널보다물리학이나화학관련저널에오히려더많은논문이게재되는등기초연구의성과가융합영역에다양하게활용되고있음을확인할수있었다. 14 개분야에한정한기존의논문검색에서약 1,800여편의국내논문이검색되었던것에비해본연구에서는 3,000여편이상의 NT-BT-IT 융합분야국내논문이검색되었다. NBT 분야를대상으로한연구수행네트워크분석에있어서는하나의주제로장기간진행되는공동연구는활발하지않은상태이며협업이높은연구분야는컴퓨터공학과전자공학, 물리학과재료공학, 물리학과화학, 생화학과화학공학등으로나타났다. 국내에서융합의징검다리역할은생화학과의학등주로 BT 분야를중심으로이루어지고있었으며물리학, 화학등순수기초분야학문이핵심적인역할을담당하고있음을확인할수있었다. 넷째, 특허분석에있어키워드법과국제특허분류코드법에의한검색결과는큰차이를보였으며이는두방법론에서바라보는융합연구에대한시각차이에서기인한다. 즉키워드의교집합으로정의된융합연구영역은응용 - 개발단계보다는기초탐색단계의연구활동을포착하는데더욱적절하였고융합연구에관한기존의분류또는 IPC 코드에의해정의된융합연구영역은응용이가시화되고융합연구의주제자체가하나의키워드로자리잡은경우에더욱적절하였다. 따라서융합분야에서의연구활동을포괄적으로분석하고이에기반하여융합연구활성화방안을제시하기위해서는두가지접근방법을병행하여분석하는것이더욱바람직할것으로판단된다.

요약 5 마지막으로, 연구방법론과관련하여, SCI 또는특허데이터베이스의초록을키워드로검색할경우검색의한계가뚜렷이존재함을확인할수있었다. 제 3 장에서는키워드검색방법을논문의제목과초록에적용하였을때의한계를실증적으로확인하였다. NT 분야저널의 60% 이상은 nano' 라는단어를사용하지않고있었으며 BT 의경우에도 200 개이상의키워드로검색되는논문은 30% 미만이었다. 따라서융합연구영역에대한조사에서뿐만아니라일반적으로키워드검색을통한서지분석에서는이러한방법론상의포착한계를충분히고려하여야할것이다. 제 5 장요약및시사점 본연구가주장하는바는다학제적융합연구는현재나미래의실제적인문제에대한해결책을위한지식의생산, 즉응용 개발의성격뿐아니라지금당장명백한지향성은없지만무한한가능성을지닌채학문자체의내재적요구에의해자연발생하는기초연구적성격도동시에가지고있다는점이다. 본연구의결과는국내에서탐색단계의융합연구도활발하게진행되고있음을보여주고있으나정책적지원은지나치게응용 개발에중점을두고있는것이아닌가하는우려를낳고있다. 이공학분야의연구는서로밀접하게연관될수밖에없으며따라서특정분야를발전시키기위해서는이를지원할수있는다른분야에서의발전이같이이루어져야한다. 어디까지를기존연구의연장으로보고어디부터를새로운융합연구로보아야할지는큰의미없는구분에불과하다. 나노바이오소재, 바이오센서등미래유망기술에대한전략적투자는물론중요하지만그것이융합연구의전부인것으로인식되어서는안될것이며융합연구의중요성이증가할수록오히려기초과학의중요성이더욱부각된다. 따라서융합연구의활성화에있어서도특정분야에편중되지않는균형적지원정책이수립되는것이필요하며융합연구에대한피상적인이해에서비롯한사업참여조건과경쟁적인융합관련학과및조직신설은반드시재고되어야할것이다.

1 장 _ 서론 7 제 1 장 서론 제 1 절연구의배경및목적 1. 연구의배경 최근의급속한과학기술발전은나노기술 (NT), 생명과학기술 (BT), 정보통신기술 (IT) 등기반기술의융합과물리, 화학, 생물학, 수학, 전산학, 그리고인문학에까지다양한학제간융합연구 (Inter-disciplinary research) 의방향으로나아가고있다는견해가지배적이다. 특히 NT, BT, IT 등신기술은독자적인분야보다는타신기술과의연결부분에대한관심이집중되면서기술융합 (Technology fusion) 현상과학제간연구를촉진하고있다. IT 분야내에서의융합또는통합경향은디지털컨버전스라는이름으로수년전부터각광을받아왔으며지금은 IT 분야의급속한기술발전이타분야로전파되는융합현상이빠르게일어나고있다. 또한 NT 는독립적인기술영역이라기보다는 IT, BT, 우주기술 (ST) 등과결합하여시너지효과를주는역할을하며, IT 와의결합을통한테라급소자개발, BT 와의결합을통한미세로봇이용진단치료기술개발등이그대표적인예이다. 미국, 일본, 독일, 프랑스등선진각국들도 NT, BT, IT 및이들기술의융합기술을 21 세기중점연구과제로선정하고국가적으로지원하고있다. 미국의대표적융합연구사업인 NNI ( Nat i onal Nanot e c hno l ogy I ni t i at i ve ) 는 2006 년도예산규모가약 10 억 5 천만달러로총 22 개부처가참여하는범부처연구개발사업이며일본의 경제활성화를위한연구개발프로젝트 는 5 년간총 1 조 5 천억엔규모로이중약 40% 를 NT+BT 융합분야에할당하고있다. 우리나라에서도과학기술부의바이오퓨전사업, 산업자원부의 BIT 융합기술산업화지원기반구축사업등다양한융합기술개발사업을시행하고있으

8 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 며그수와지원규모는최근급속한증가를보이고있다. 또한서울대차세대융합기술원, KAIST 바이오응용공학과, 포스텍학제간연구센터등주요대학들도다학제연구 교육을위한조직을설립하였고생명공학연구원, 전자통신연구원, 과학기술연구원등주요정부출연연구기관들도 2000 년대이후미래핵심원천기술과첨단융합기술개발을기관의비전으로설정하고적극추진하고있다. 그러나융합연구에대한지대한관심과활발한활동에도불구하고막상융합기술의정의나범위는여전히불분명한상태이다. 다학제연구 ( Mul t i - disciplinary research), 학제간연구 (Inter-disciplinary research), 초학제연구 ( t r ans-d i sc i pl i nar y r esear c h), 컨버전스, 퓨전등기술의융합과관련된다양한개념들은혼재되어있으며관점에따라제각기다른분류와정의를사용하고있고그범위에대해서도통일된견해는없다. 기술또는학문의융합은최근에일어난새로운현상은아니며연구자에따라서는철학과심리학, 그리고생리학적지식을융합한 19 세기독일의실험생리학을다학제적융합연구의예로설명하기도한다. 그러나예전부터있어온학문의융합과최근이슈가되고있는다학제적연구의차이가무엇인지에대한설명은찾아보기어렵다. 정부에서도다양한학제간융합연구인력양성과신기술융합사업을추진하고있으나아직은본격적인협력연구의초기단계로국가적차원의현황파악, 연구의장애요인진단, 제도적지원방안등은이루어지지못한상태이다. 국가연구개발사업의경우, NT, BT, IT 등 6T 기술분류를하고있으나융합기술에대한정의는없으며기술분류역시연구자들이자의적인판단에맡기고있는상태이다. 그리고융합연구의발생메커니즘에대한분석은없이단지현상적으로둘이상의학문분야가겹쳐있는영역을융합영역으로간주함으로써둘이상의서로다른학과의공동연구만을인정하는등융합연구의지원을피상적으로접근하고있다. 이에따라정책적지원에필요한체계적인분석을위해서는융합연구의실체에대한명확한규명이우선적으로요구된다고하겠다. 지금까지융합연구에대한정책적지원의기반으로활용되는대부분의

1 장 _ 서론 9 연구에서는융합연구영역을 NBT(NT+BT), BIT(BT+IT), NIT(NT+IT) 등으로설정하고해당영역의연구테마를조사하여이를융합연구로정의하고있다. BIT 영역은바이오인포매틱스, 바이오컴퓨팅, NIT 영역은나노포토닉스, 나노일렉트로닉스, NBIT 영역은바이오센서등과같은식이다. 이러한미리설정된영역은연구현장에서일어나고있는광범위한기술의융합과정을파악하지못하고단지틈새시장 (niche market) 으로써의일부영역만을제시할수밖에없다. 또한융합연구의대두를마치새로운 융합학 의탄생으로간주하고있어기존의학문연구성과가새로운융합연구에어떻게, 얼마나기여하고있는지를확인하기어렵다. 전산생물학을예로든다면, 현재의접근방법의경우전산학전공자가생물학지식을익혀접근하는것, 생물학전공자가전산지식을익혀접근하는것, 그리고새로운전산생물학커리큘럼을통해양성된인력을통해접근하는방식이어떤차이가있는지, 어떤양상으로발생되어진화하는지, 나아가어떤방식이더욱효율적인지를평가하기는현재의분석수준으로는어렵다고할것이다. 2. 연구의목적 본연구의목적은다학제적융합연구의발생메커니즘에대한고찰로부터출발하여다학제적융합연구를정의함으로써학문간공동연구와융합연구의형성에대한새로운시각을제공하는것이다. 바이오칩이나바이오센서와같이뚜렷이정해진테마에대한연구는 특정한문제를해결하기위해요구되는기반지식의획득 을목적으로수행하는목적기초연구에해당하므로 새로운원리나사실을발견해냄으로써자연에대한이해를확장시켜주고심화 시켜주는순수기초연구는지금까지융합연구에대한분석에서그중요성이제대로인식되지못하였고현황또한파악되지않았었다. 이에본연구에서는먼저연구형태와연구주제에따른융합연구의새로운분류방식과정의를제시하고이로부터국내융합연구현황을기초단계에서부터분석하고자한다.

10 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 이를위해본연구에서는키워드분석기법을이용하여논문또는특허데이터베이스로부터융합연구영역을도출하는새로운방법론을제시하고자한다. 먼저 NT, BT, IT 등개별연구영역을특징지을수있는키워드집합을전체단어검색에의한빈도수측정을통하여구하고이들키워드집합의교집합으로써 NBT, BI T, NI T 등융합연구영역을도출할것이다. 마지막으로는이상의방법으로 SCI DB 로부터검색된융합연구분야논문서지정보를통해국내융합연구인력현황을파악하고연구자의소속학과를중심으로연구네트워크를분석함으로써기초학문의성과또는인력이융합연구에미치는영향을정량적으로분석하고자한다. 그리고이를기반으로인력의양성과융합연구의활성화를위한정책적방향설정에시사점을제공하고자한다. 제 2 절연구의내용및한계 본연구는크게 5 개의장으로구성되어있다. 제 1 장서론에이어, 제 2 장에서는다학제적융합연구에대한개요및기존연구, 그리고국내외정책동향을소개한다. 제 3 장에서는본연구의주된방법론인 NBT, BIT, NIT 등융합연구영역의정의와도출과정을소개하며제 4 장에서는 SCI 논문과미국등록특허현황분석을통해국내다학제적융합연구활동을제시한다. 특허분석에서는논문의분석에사용된키워드와특허데이터베이스의기본분류인국제특허분류 (International Patent Classification, IPC) 를사용하여융합기술분야특허현황을분석한다. 마지막으로결론부분인제 5 장에서는본연구의전체내용을요약하고융합연구의활성화와연구인력양성에관한정책적시사점을제시하였다. 본연구의분석대상은먼저연구영역으로는 NT, BT, IT 의융합영역인 NBT, BIT, NBT 이며연구형태로는 SCI 에등재된학술논문과미국특허청등록정보이다. 다양한기술영역중 NT, BT, IT 를주영역으로잡은이유는국내외의경제 사회적관심이이영역에집중되어있기때문이며본

1 장 _ 서론 11 연구가논문분석을통한융합연구분석이라는새로운시도로서선행연구적성격을띄고있기때문이다. 과학기술부, 산업자원부, 정보통신부등범부처가기획한 융합기술종합발전기본계획 ( 2 00 7 년 ) 에서도국내과학기술역량과경제사회적관심을고려하여 NT, BT, IT 중심의융합기술을중점대상으로설정하고있다. 또한융합기술은세계적으로도태동또는기초원천연구단계이며본연구의목적이융합기술의발생과정에대한고찰이므로응용분야나상업용제품보다는논문과특허에초점을맞추고있다. SCI 데이터베이스는저자, 초록, 인용관계등서지정보가풍부하고매우정확하며수년에걸친데이터의확보가용이하다는장점이있다. 미국특허청등록특허는인용문헌에대한정보를포함하고있으며출원이아니라등록특허이므로일정수준이상을보장하고있다. [ 그림 1-1] 전체연구의흐름 (BIT 예 ) 본연구에서는기술융합에관한기존연구와는달리융합분야의연구영역을먼저도출하지않고 NT, BT, IT 각기술영역을대표할수있는키워드집합을구한다음이들의교집합으로써융합연구영역을정의한다. 다음으로 SCI 논문검색을통해융합연구논문을확보한후저자들의소속학과, 전공등저자에대한정보를수록한융합연구인력 DB 를작성한다. 소속학과에대한정보는연구네트워크지도의작성에쓰일것이며저자의전공에대한정보는융합기술의발생과정에대한고찰에이용될것이다.

12 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 본연구의목적은구체적인영역으로드러나있는융합분야뿐아니라각학문내에서내생적으로발생하는기초탐색수준의융합영역까지포착하는것이며이를통해융합연구의활성화를위한정책적시사점을얻고자하는것이다. 그러나 DB 의키워드검색을바탕으로하는방법론상의한계로인해기술융합영역을 100% 제시한다고할수는없으며이는일반적인문헌분석방법론의한계이다.

2 장 _ 융합연구의이해 13 제 2 장 융합연구의이해 제 1 절융합연구의정의 학제간연구또는융합연구의필요성과중요성에대해서는새롭게언급 하는것이진부하게느껴질정도로이미국내외적으로학계를포함하여정 책기관등에서다수의보고서와연구결과를제시하고있다. 과학의발전 과더불어학문의통합과분화는끊임없이반복되어왔으나최근융합연구 의중요성이더욱강조되고있는것은 21 세기에접어들면서기존학문의성 과로는해결하기어려웠던여러문제들이다양한학문 지식이복합적으로 연계되면서풀릴수있는가능성을열게되었고이에따라기존학문체계 의 벽이 자연스럽게 허물어지고 있는 과정으로 파악되고 있기 때문이다. NT, BT, IT 등자연과학적지식뿐아니라예술과인문학영역에서도정보 통신기술은새로운돌파구를열어주고있다. 특히 국내에서는 그동안 단일 기술로 뛰어넘지 못했던 분야를 NT, BT, IT 기반기술간 융합을통해 새롭게 달성하기위해대형과제 중심의여러 사업들이기획되고있다. 그러나학제간연구의활성화및기반조성을위 한구체적인방안을제시하기위해서는. 무엇보다융합연구가기존의연구 와는어떤다른특징을지니고있는지, 융합연구의성격은어떠한지, 두학 문간의융합은어떠한과정을거쳐어떻게이루어지며이것이다시어떻게 새로운 하나의학문 영역으로 정립되는지에 대한고찰이 먼저 이루어져야 할것이다. 우리나라 뿐 아니라 세계적으로도 융합기술에 대한정의나 명확한범위 의설정이이루어지지는못하고있으며융합, 복합, 다학문, 학제간, 초학문 등다양한용어가혼용되어사용되고있다. 이에본절에서는융합연구에 대한기존의분류와기술의융합과관련된여러개념들을소개하고본연구 에서사용하는 다학제적융합연구 에대한정의를내리고자한다.

14 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 1. 융합연구에대한기존분류 가. 융합형태에의한분류먼저, 기술의융합 (fusion) 과복합 (mixing 또는 convergence) 1) 은다음과같이구분될수있다. 기술의융합은이종기술간의화학적결합으로개별요소기술들의특성이상실되면서새로운특성을갖는기술이창출되는것이고기술의복합은카메라폰 (= 휴대폰 + 카메라 ) 과같이개별요소기술들이단순히물리적으로결합하는것을의미한다. 기술의복합화는주로산업또는제품의관점에서개선기술 (improving technology) 를지칭하며혁신성이나독창성보다는고도화내지는향상성을의미한다는점에서사회 경제적파급효과는기술의융합에미치지못한다고할수있다. 융합 (fusion) 의형태에따라서는같은기술분야내에서일어나는동종기술간융합과서로다른기술분야에서일어나는이종기술간융합으로구분하는데동종기술간융합은주로다기능위주의병합성융합이며이종기술간융합은문제해결을위한결합성융합으로파악된다. 디지털컨버전스현상 2) 은대표적인동종기술간융합의예라고할수있다. 따라서학문적으로나경제사회적으로주목받는융합은화학적 이종기술간융합이라고할수있다. 나. 기술간관계에의한분류두기술이서로융합될때동등한위치에서융합되어새로운분야를창출할수도있지만어느한쪽의필요에의해다른분야의기술이사용되기도한다. 그예로김현철 ( 2 0 05 ) 은 NI T 융합기술을 I T 를위한 NT 기술 과 NT 를위한 IT 기술 로구분하였다. 1) 연구자에따라 fusion 과 convergence 모두기술융합을의미하는예로사용되고있으나본연구에서는 fusion 은두기술이융합되어새로운기술이탄생하는의미로, convergence 는두기술이만나는것에좀더초점을맞추는의미로사용함. 본보고서에서사용하는용어의의미는이하절의내용을참고할것. 2) 디지털을매개로가전기기, 정보, 통신, 컨텐츠, 서비스등이서로유기적으로합쳐지는것으로복합기, 카메라폰, 휴대폰뱅킹등이이에속함 ( 융합기술종합발전기본계획, 2007).

2 장 _ 융합연구의이해 15 < 표 2-1> 기술의필요에의한구분 (NT 와 IT 사례 ) 구분 IT를위한 NT 기술 ( 또는 NT를이용한 IT 기술 ) NT를위한 IT 기술 ( 또는 IT를이용한 NT 기술 ) 자료 : 김현철 (2005), p. 4의표 1. 연구개발내용 - Nano lithography 외관련공정기술개발 - Nano metrology & measurements - 자기조립공정 - CNT 조립및성장기술 - 정보통신장비 - Quantum dot 등나노스케일현상규명 - 나노복합재료등구조체용소재개발 - 고성능신호처리장치 - 메모리설계기술 - Imaging 을위한고해상도디스플레이 다. 연구형태에의한분류기술의관점이아니라연구의관점에서는연구의형태에따라다학문간, 학제간, 그리고초학문적연구로구분하기도한다 ( 양정모, 2006). 다학문간연구 (Multi-disciplinary research) 는학문의병렬적관점으로이용할수있는지식과정보, 방법등의확대를통한학문간연계로각각의구성원은각자의역할을구분하여수행하며현재의학문적상태는변하지않는다. 학제간연구 (Inter-disciplinary research) 는복잡한이슈와질문, 문제의공통의이해와시각을갖기위해각자의학문적데이터, 방법, 기법, 개념및이론을통합하는데주된관점을둔다. 마지막으로초학문적연구 (trans-disciplinary research) 는단순히학문적인관점의좁은의미를넘어포괄적인구조를의미하는종합적인개념으로구조주위, 마르크스주의, 사회생물학등일반적인시스템이론을포함하고있다. 라. 발생메커니즘에의한분류융합연구의발생메커니즘은첫째기존학문의발전과정에서학문내요구에의해타분야의기술이유입되어접목되는내생적발생과두학문의연계발전에의해기존에는없었던새로운영역이도출되는외생적발생으로구분해볼수있다. 생물학 (BT) 에전산학 (IT) 이도입된사례를보면 20 세기생물학의양대축인진화학과유전학의방대한데이터를처리하는과정

16 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 에서통계학이도입된것은내생적발생으로, 게놈프로젝트를통해확보한유전정보의전산처리를통해유전자발현정보를탐색하는바이오인포매틱스의도입은외생적발생으로해석할수있을것이다. [ 그림 2-1] 발생메커니즘에의한융합연구분류 이렇게구분할때융합연구영역을미리설정하고분석하는기존의연구방식은주로외생적발생에의한연구만을포착하며내생적발생에의한연구를확인하기어렵다. 단적인예로 NT 는기초수준의탐색을제외한대다수의연구가타영역과의융합을통해서의미를지님에도불구하고 BT 또는 IT 와의결합접점에서만파악되고있다. 보다자세한논의는다음절의생물정보학사례분석을통해제시될것이다. 2. NBIT 융합연구의범위와성격 NT, BT, IT 세기술을중심으로볼때기술의융합영역은 NBT(NT+BT), NIT(NT+IT), BIT(BT+IT), 그리고 NBIT(NT+BT+IT) 로구분된다. NT 는독립적인기술영역이라기보다는 IT, BT, ET(Environmental Technology), ST(Space Technology) 등과결합하여시너지효과를주는역할을하며 IT 와의결합을통한테라급소자개발, BT 와의결합을통한미세로봇이용진단치료기술개발등이그대표적인예이다. BT 의응용범위는의약및식품중심에서농업, 환경, 화학, 전자등으로확대되고있으며특히융합연구가활발히진행되면서생명정보기술, 생물전자공학등신학문영역이구축되고있다.

2 장 _ 융합연구의이해 17 일반적으로 NBT, BIT, NIT 등융합기술영역은다음과같이파악된다. 먼저 NBT 융합기술은 NT 에의한극미세도구를이용하여생명물질의이송, 조작, 검출및인식과생명정보의분석과재합성을통해생명현상의원리와기저에관한탐구영역으로나노바이오센서, 약물전달시스템등이대표적인영역으로발전하고있다. NIT 융합기술은원자또는분자레벨의나노기술을 IT 기술에접목하여고성능 / 소형화 / 이동성등을획기적으로높이는기술이며 BIT 융합기술은기존정보통신기술을생명현상과접목하여생물학적인원리와특성을활용한새로운제품및서비스를창출하는기술이다. 이러한정의에따라 NT-BT-IT 융합에관한기존의연구에서는아래의그림과같은표현을공통적으로찾아볼수있다. 선진국이나우리나라의융합기술동향과전망에대한보고서는일일이열거하기어려울정도로많지만거의모든보고서에서는 [ 그림 2-2] 와같은도식화된정의를일률적으로따르고있다. [ 그림 2-2] NT-BT-IT 융합기술의범위 과학기술의융합은 그자체로서의영역이라기보다독특한현상 ( 유경만, 2006) 으로보아야할것이나융합연구에대한대부분의기존연구에서는융합연구를 NBT, BIT 등해당영역의연구테마를조사하여이를융합연구로정의하고있어현상으로서가아니라새로운영역으로접근하고있다.

18 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 예를들어생명현상과관련된나노수준에서의연구 (NBT) 에는단백질의 3 차원구조에대한연구, 단백질과효소의결합메커니즘, 분자수준에서일어나는세포활동의탐구등다양한주제가있을수있으며이들모두를 NBT 영역으로정의할수있을것이나기존의정의에의하면 NBT 영역은약물전달시스템과나노바이오소재에국한될뿐이다. 이러한접근이가져올수있는한계는다음절에제시된 BIT 의대표적인사례로언급되는생물정보학 (Bioinformatics) 의예를통해제시될것이다. 3. 본연구에서의정의 학제간 (Inter-disciplinary) 연구를정의함에있어먼저결정해야하는것은 학제 (disciplinary) 에대한정의이다. Discipline 이란규율이나훈련이라는뜻과함께역사, 화학, 수학등지식의영역을가리키는단어로도사용된다. 미국의 NSF 는연구개발프로그램에대한소개에서수학, 물리, 화학등의범주를 discipline 으로사용하고있으며연구자에따라서는수학, 물리, 화학등을 field 로, 이들을통칭하는포괄적인개념으로 discipline 을사용하기도한다 ( 송충한, 1999). 한편호주의연구지원기관인 ARC 는수학, 물리등을 subdivision 으로, 그아래분류단계를 group 및 class 로지칭하며국내의경우과학재단에서는수학, 물리, 화학등을중분야로설정하고있다. 즉, 현재까지의논의를종합하면다학제적연구는물론학제의개념에대해서도통일된견해는없다는것을알수있다. 따라서앞절에서소개한다학문적연구와학제간연구의구별역시다분히자의적인구분일수밖에없다. 두구분의중요한차이는연구과정또는결과에의해학문적상태가변하는것인지의여부이다. 그러나학문적상태의변화는단기간에관측되는것이아니라오랜기간동안관련연구결과가축적되면서이루어지는것이보편적이다. 학제를아주좁게구별하여재료공학과고체물리학을서로다른두개의학제로간주한다면예를들어반도체신소재의물리적특성에대한연구는두학제간융합연구로받아들일수있을것이나보다큰범위에서재료에대한연구방법론의차이로인식한다면이는학제간융합연구

2 장 _ 융합연구의이해 19 가아닌기존학문의연장선상에바라보는것이타당할것이다. 기술간관계에의한분류도자의적인구분임은마찬가지이다. 본연구진이한국물리학회에서발간하는 물리학과첨단기술 최신호에서임의로발췌한논문의예를들어보기로하자. 논문의제목은 복잡계에서의전염확산현상 이며논문의저자들은물리학과교수들이다. 연구의내용은통계물리학의한연구방법론인복잡계네트워크분석을통해 인터넷의바이러스확산또는 AIDS 와같은직접적접촉에의하여확산될수있는전염병등을막기위한이론적토대를제공하고있고, 이를통하여보다효과적인방제대책을제공 ( 논문에서직접인용 ) 하는것이다. 이연구는구분하기에따라서순수하게물리학적방법론을사용하고있으나정보통신기술영역과질병역학에직접적인응용이가능할수있다는점에서융합연구의성격을띠고있다고볼수있을것이다. 또한융합연구의정의를보다엄격하게적용하여 IT 나의학적지식을직접적으로사용하지는않는다는점에서융합연구로볼수없다는견해도가능하다. 그러나이러한구분은 타분야의지식 의범위를어디까지로설정할것인가라는문제에결부된다. 같은저널의같은호에서선정한또하나의논문을살펴보기로하자. 논문의제목은 시스템생물학과통계물리학 이다. 이연구는 어떠한유전자의돌연변이가두가지다른질병을야기하면이두질병은인간질병네트워크에서연결 ( 논문에서직접인용 ) 된다는가정을이용하여통계물리학적지식으로생체계를동력학적으로이해할수있음을소개하고있다. 이연구에서는앞의연구와는달리비교적구체적인생물학적지식을사용하고있다. 하지만이지식이얼마나구체적인생물학적인지식인지, 즉전문적인생물학지식이필요한것인지교양수준의교육하에서받아들일수있는일반적인지식인지는자의적인구별일수밖에없고따라서융합연구의범주에속하는것인지아닌지역시일정부분자의적인구별에의할수밖에없는것이다. 물리적결합과화학적결합의차이역시마찬가지이다. 정리하자면, 물리적결합 - 화학적결합, 동종기술 - 이종기술, 다학문적연구 - 학제간연구등융합연구에대한기존의분류는분류를위한논의로는성립할수있으나실제로어떠한연구가융합연구인지아닌지를구별하는

20 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 구체적이고통일된잣대를제공하지는못한다는것이다. 따라서융합연구의정의가무엇이고그범위가어디까지인지를규정하는노력은융합연구의활성화를위한정책적시사점에있어큰의미를주지못한다. 물론이말이융합연구가실체가없는환상이라는의미는아니다. [ 그림 2-2] 는순수기초 - 목적기초 - 응용 - 개발로이어지는가치사슬하에서어느정도구체적인응용 - 개발대상이드러난연구영역을보여주고있다. 가시적성과창출을위한전략적지원대상으로서의융합연구영역은도식화할수있으나이러한영역이도출되기이전까지진행되었던많은기초적연구는 [ 그림 2-2] 를통하여서는제시하여주지못한다. 송충한 (1999) 은공동연구가아닌개인단위의연구에서도학제간연구가가능하며전체개인연구의약 40% 가수학, 물리등중분야수준에서학제적성격을띠고있음을보였다. 또한연구의연계구조분석을통해이공학분야의연구는서로밀접하게연결되어있어특정분야를발전시키기위해서는이연구를지원하는다른분야의발전이동시에이루어져야한다는점을지적한바있다. 그리고학제적융합연구를강화하기위해서는역으로학제적성격이가장적은수학에대한지원도동시에강화되어야함을보였다. 이에본연구에서는다학제적융합연구의발생과정에대한고찰로부터출발하여실제학문영역에서는융합성격의연구가 [ 그림 2-2] 에나타난영역이외에수많은연구주제로부터나타나고있으며융합연구의활성화를위한정책적지원에는이러한사실이반드시반영되어야한다는점을강조하고자한다. 따라서본연구에서정의하는다학제적융합연구는동종기술간융합연구는포함하지않으나다학문적 - 학제간또는물리적 - 화학적결합은구분하지않는다. 즉다학제적융합연구를다학문적연구 + 학제간연구로정의하며두개이상의기술이하나의연구주제를위해사용될때이를융합연구로정의한다. 따라서 A 를위한 B 와 B 를위한 A, 또는물리적결합과화학적결합은구분되지않으나동종결합이아닌이종결합만을융합연구로파악한다. 동종이냐이종이냐의구별역시자의적인기준에의하는데본연구에서는일반적인융합연구논의의맥락을따라 NT, BT, IT 를구별의최소한의단위로사용한다.

2 장 _ 융합연구의이해 21 제 2 절융합연구의형성과정 : 바이오인포매틱스사례 1. 발달과정 생물학적인정보를수학적또는통계적으로다루는생물정보학 (Bioinformatics) 는 BT-IT 융합기술의대표적인사례로꼽힌다. 인간게놈프로젝트 (Human Genome Project, HGP) 의완성이후쏟아진방대한양의바이오데이터를급속히발달하는정보통신기술로처리하고자시도되었던초기단계에서는하나의방법론으로다루어졌으나지금은독자적인학문분과로까지발전한상태이다. 따라서본절에서는생물정보학의탄생과발달, 그리고독자적인정립과정을고찰함으로써융합연구의발생과전개메커니즘에대한시사점을얻고자한다. 생물정보학이어떤분야를중심으로언제부터생겨난용어인지에대해뚜렷한기준은없다. 포괄적인의미에서생물정보학은 생물학적인정보를수학적또는통계적으로다루는학문 을통칭한다. 1998 년에창립된한국생물정보학회는생물정보학을 생물학관련데이터를컴퓨터로정리, 분석, 이용하는방법을연구하는학문 으로규정하고있다 3). 생물학과타학문의만남 (1960~1980) 생물정보학이라부를수있는분야는 Frederic Sanger 에의해단백질 4) 서열결정방법이개발된이후인 1960 년대부터시작되었다고할수있다. 단백질의구조와기능이아미노산서열에의해결정되므로단백질간의유사성에대한연구, 즉긴배열에대한분석은수학적이고전산적인도구를필요로하게되었다. 미국로스알라모스연구소의 Ulam 은긴배열에대한수학적인분석방법론을통해아미노산서열간의비교, 유사성의정량적측정, 3) 한국생물정보학회홈페이지 http://ksbi.or.kr 참조 4) 단백질은 20종류의아미노산이수십 ~ 수백개의사슬형태로연결된고분자로생물체를구성하는기본물질이자각종대사활동에중추적인역할을담당한다. 단백질아미노산서열은 DNA 의염기서열로부터일의적으로결정이되며이아미노산서열로부터 3차원적인단백질의구조가결정되고다시이 3차원구조의단백질분자의상호작용으로부터대부분의생명현상이일어나게된다.

22 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 유사영역도출등다양한분석이실제로가능함을보임으로써생물학과전산학, 수학의융합가능성을열었고초기의많은연구를수행하였다. 주목받는영역으로등장 (1980~1990 년대중반 ) 생물정보학이연구자들에게주목받기시작한것은 2000 년 Celera 사가인간게놈프로젝트의완성을발표하면서부터이다. [ 그림 2-3] 생물정보데이터의연도별증가추이 자료 : 고은지 (2002) 을바탕으로재구성 HGP 는대략 30 억쌍에이르는인간의 DNA 염기서열의완벽한순서를나타내는지도를작성하는것으로 1985 년에처음기획되어 1990 년대유전체

2 장 _ 융합연구의이해 23 연구기술의급속한발전으로가속되었다. HGP 의성과가가시화되면서각종미생물, 동식물의게놈프로젝트결과가 90 년대후반이후빠르게축적되기시작하였고이에따라생물학적데이터의양은기하급수적으로증가하게되었다. 방대한데이터를수집, 처리, 분석하는과정에슈퍼컴퓨터, 반도체칩, 데이터마이닝기법, 통계처리및인터페이스용소프트웨어도입등 IT 기반기술의필요성이크게대두되면서생물정보학은하나의학문영역으로등장하기시작하였다. 데이터의양은손으로처리할수있는범위를쉽게넘어섰고이에따라 GenBank, PDB 등대용량생물학정보데이터베이스들이구축되었으며이들데이터베이스상에서단백질서열의유사성을손쉽게검색할수있도록하는 FASTA, BLAST 등의프로그램들이속속개발되어사용되었다. 이전까지의생물정보학적연구가, 주로생물학자들이자신들의연구에필요한전산지식을익혀사용하는수준이었다면이제새로이등장한도구들은이를전담으로연구하는인력을필요로하게되었고이에따라관련한교육프로그램이나교육과정들이생겨나기시작했으며일부는관련학과의신설로이어졌다. 새로운분야로의확장 (1990 년대중반 ~2000) 단백질의아미노산배열 (1 차원구조 ) 로부터 3 차원공간구조를예측하는문제 (Ptotein Folding Problem) 와단백질의구조를비교하는것, 주어진단백질에들어맞는유기화합물을디자인하는것등 3 차원구조와관련한많은연구들이이시기에집중적으로시작되면서소위구조생물학 (structural biology) 라는분야가등장하였다. 단백질을포함한생체물질의 3 차원구조에관한연구는오래전부터상당히큰규모로형성되어왔으나 HGP 이후생물학적데이터의양이급증하고전산학과정보통신기술이급속히발달하면서이분야는새로이각광받게되었고생물정보학이라는큰틀속으로자연스럽게자리잡게되었다. 다음으로, 분자생물학의눈부신발달로단백질과 DNA, 그리고중간단계라할수있는 RNA 의상호작용에대한데이터들이축적되기시작했다. 이

24 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 들의상호작용메커니즘을밝혀내는도구로서 DNA 칩, 단백질칩등소위바이오칩분야가태동하게되었다. 바이오칩은유리, 실리콘, 혹은나일론등의재질로된작은기판위에단백질또는 DNA 등의생물분자들을결합시켜유전자의발현양상, 결합, 단백질분포, 반응양상등을분석할수있게하는생물학적인칩을말한다. HGP 이후바이오칩은생물정보학연구에핵심적인도구로자리잡았으며그제작과응용과정에있어 IT 기술과밀접한관련을맺으며발전하고있다. 학문분야로정착 (2000~) 유전자 (gene) 의총체 (genome) 적인 설계도를 연구하는 Genomics 분야와 함께단백질 (protein) 총체 (proteom) 의기능을중심으로어떤단백질이어떤 환경에서 발현되는지를 연구하는 Proteomics 분야가 발전하게 되었다. Proteomics 는정상상태와질병상태에서차이를나타내는단백질을분석하 여찾아냄으로써단백질간의상호작용을밝히고질병상태의원인과치료 방법을찾는연구라할수있다. Proteomics 연구에서는일차적으로단백질 의분리와정제작업은분자생물학적인연구방법이사용되지만분리된단 백질의해석하는과정에서는 SWISS-PROT, ExPASy2D 등소프트웨어와 대용량데이터베이스의활용이필수적이다. 이밖에도실제살아있는세포, 장기, 또는개체에서일어나는유전정보 의발현연구를위해만들어진가상모델연구인 Physiomics, 신약의선도 물질탐색과관련된 chemiinformatics 등이생물정보학의새로운분야로속 속생겨나면서생물정보학은하나의학문체계로자리잡게되었다.

2 장 _ 융합연구의이해 25 < 표 2-2> 생물정보학의발달과정 시기주요성과융합분야융합의형태연구인력성격 태동 (60~70년대) 도입 (80년대) 확장 (90년대) 정착 (00년대) 단백질서열결정 HGP BT+ 수학 BT+IT 이종결합 / 다학문적연구 이종결합 / 다학문 + 학제간 구조생물학, 이종결합 / 전산생물학 BT+IT 학제간연구 다양한분야로분과 BT+IT+ 기타학문 이종결합확대 / 학제간연구 생물학자주도 생물학자 + IT 인력 전문인력 전문인력 공동연구가시작되었으나 BIT로분류되지는않음 BIT 의시작으로간주됨 연구영역확장 새로운학문으로정립 이후생물정보학은생체물질의복잡한상호작용을분석하기위한복잡계물리학기법의도입등 IT 이외의학문과도영향을주고받으며발전하고있다. 생물정보학의탄생으로부터지금까지의과정을표로나타내면 < 표 2-2> 와같다. 2. 융합연구의형성에관한시사점 생물정보학이오늘날 BIT 의대표적인영역으로자리잡게되었지만그발달과정은길게는 40 여년, 짧게보아도 HGP 이후 20 여년에걸쳐있다. 현재대부분의생물정보학연구의뿌리는 Sanger 의단백질서열결정에서비롯하지만 60 년대당시 Sanger 의연구를 BIT 로분류하기는어려울것이다. 그러나서열에관한수학적방법론을도입한 Ulam 의연구는생물학과통계학의융합임이분명하다. 앞절에서제시한융합연구의분류에따른다면 Ulam 의연구는융합형태로는이종결합이며기술간관계로는 BT 를위한통계학이라할수있다. 연구의형태로는학제간연구라기보다는다학문적연구의성격을띄고있고발생메커니즘으로는내생적발생이라할수있다. HGP 이후급증한데이터의양을처리하기위한 IT 의도입과정은이종결합이며발생메커니즘으로는외생적발생에가깝지만연구형태로는다학문적연구에서학제간연구로발전하는모습을보인다. 과거에는존재하지않았던유전체전체지도가탄생함으로써 BT 와 IT 양쪽의지식이필요한

26 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 새로운연구방법이요구되었기때문이다. 이전까지는주로생물학자들이생물학연구에필요한전산지식을그때그때익혀사용하는수준이었으나구조생물학이나전산생물학은새로운교육과정이나프로그램을필요로하였고기존의생물학연구에서벗어나전담으로이를연구하는인력들이생겨나기시작하였다. 이러한융합과정이 genomics, proteomics, physiomics 등으로확대되면서 2000 년대이후에는생물정보학분야가뚜렷한학문분야로자리잡게된다. 1998 년우리나라에서도한국생물정보학회가창립되었으며 2007 년현재전국의주요대학및대학원에설치된생물정보학관련학과의현황은다음과같다. < 표 2-3> 주요대학의생물정보학관련학과현황 대학 ( 대학원 ) 고려대학교공주대학교 ( 대학원 ) 국민대학교 ( 대학원 ) 명지대학교부산대학교 ( 대학원 ) 서울대학교숭실대학교청주대학교충북대학교 ( 대학원 ) 학과생명정보공학과바이오정보학과협동과정생명정보협동과정생명과학정보학부바이오정보전자공학과생물정보협동과정바이오시스템소재학부생물정보학협동과정 ( 대학원 ) 생명정보학과바이오정보통계학전공바이오정보기술 이상의진행과정을보면생물정보학의발전과정은먼저연구형태로는다학문적연구로부터출발하여학제간연구로옮겨갔으며처음 BT 와 IT 의접점이발견되었을때에는발생메커니즘상으로는내생적발생이었으나 80 년대이후 IT 기술의발달로 BT+IT 의새로운영역연구가가능해짐으로써전산생물학분야가외생적으로발생하였다. 이후생물정보학은구조생물학, Proteomics 등으로발전하였고아래그림에서처럼생물학의각세부학문분야와밀접한관련을맺으면서지금은단순한현상이아닌뚜렷한영역으로자리잡게되었다.

2 장 _ 융합연구의이해 27 [ 그림 2-4] 생물학분류체계도 5) 생물정보학의예로부터융합연구의일반적인형성과정을다음과같이요약할수있다. 융합연구의시작은어느한분야에서다른지식의필요성에의해내생적으로발생한다. 연구의수행은한분야의전문가가필요한외부지식을익힘으로써이루어지며융합연구의전문인력은등장하지않는다. 내생적으로발생한연구는두분야중어느한쪽또는양쪽에서비약적인기술혁신이일어날경우새로운탐색가능성을열게되고, 비로소타영역과구별되는경계를지닌독자적연구영역으로등장한다. 이과정에서다학문적연구는학제간연구로성격이바뀌며융합연구에필요한전문인력이양성되기시작한다. 그리고이연구영역으로부터의미있는결과가도출되고지속적으로기존연구와상호작용하면서분야가확대될경우하나의학문영역으로까지발전할수있다. 따라서 [ 그림 2-2] 에서제시된융합연구는연구가어느정도진전된이후, 즉새로운탐색가능성이확인되어뚜렷한경계가지어진이후의단계 5) 전성호, 융합기술연구회토론자료 (2006) 에서발췌

28 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 만을보여주고있다고할것이다. 융합연구에대한국내의인식은 [ 그림 2-2] 로대별되며이는융합연구에대한정책적지원에도영향을미치고있다. 여기에대해서는제 4 절에서보다자세히다루어질것이다. 제 3 절다학제적융합연구에관한기존연구 다학제적융합연구에관한기존연구는크게보아기술융합에관한이론적인연구와분야별연구현황및전망에관한연구로나누어진다. 먼저기술융합에관한이론적연구는기술혁신이일어나는패턴을연구하는과정에서등장하였는데, 일본의 Kodama(1991) 는기술혁신의두가지형태를기존기술의돌파 (breakthrough) 와여러기술의돌파가동시에일어나면서융합되는것 (fusion) 으로구분하면서처음기술융합 (technology fusion) 이라는용어를사용하였다. 기술의융합이라는용어를사용하지는않았지만 Rosenberg(1963) 는 1840-1910 년기간동안영국의기계기술혁신역사를분석하면서다양한산업이각자의기술적문제를해결해가는과정에서일어나는공동기술혁신현상을발견하고이를기술의수렴 (convergence) 로표현하였다. 기술의융합은단순한수렴에비해보다강력한의미를지니는것으로파악되는데화학적결합 ( 융합 ) 과물리적결합 ( 수렴 ), 또는학제간연구 ( 융합 ) 과다학제연구 ( 수렴 ) 의관계로받아들여지는것이일반적이다. 이공래외 ( 20 0 5) 는다분야기술융합의혁신시스템분석에관한연구를수행하였다. 여기에서는 2 개이상의기술요소의화학적결합을다분야기술융합으로정의하고지능형로봇과쾌속조형의사례를통해각기다른기술요소의결합과정을분석하였다. 이연구에서는다분야기술융합을 Fusion of Tehnology, 즉 2 개이상의기술요소가화학적으로결합하여새로운기능을발휘하는기술혁신의한현상으로정의하였다. 미과학재단의 2002 년도연구보고서 (Roco & Bainbridge, 2002) 는기술간융합에따른사회적변화와교육적변화를중심으로 NT, BT, IT 및인지과

2 장 _ 융합연구의이해 29 학의 4 개기술이향후 20 여년간과학기술의한계를극복할것이라고주장함으로써최근주목받고있는 NBIT 중심의융합기술에대한논의를주도하였다. EU 의미래기술예측그룹의연구보고서 (Nordmann, 2004) 역시지식사회건설을위한융합기술발전방안으로 NT, BT, IT 뿐아니라사회과학과인문과학이결합된융합기술을미래과학기술의핵심영역으로제시하였다. 우리나라에서는기술융합의이론적배경에대한연구보다는 NT, BT, IT 의급속한발달과함께융합연구에대한국가적관심과정책적지원이증가하면서주로융합연구의분야별현황및전망에관한연구를중심으로다양한연구자들에의해수행되었다. 김현철 (2005) 은 국가연구개발사업의주요융합기술별조사연구 에서 NT, BT, IT, 그리고 ET( 환경공학 ) 를중심으로융합연구영역을 NIT, NBT, BIT 및 EBT로나누고각영역에대하여융합기술의정의, 중요성, 해외시장동향및각국의주요정책등을정리하였다. 여기에서는 NIT 를 IT 를위한 NT 기술과 NT 를위한 IT 기술로구분하여두기술이서로피드백되는순환관계가있음을보였다. 한국과학재단은 2001 년부터 2006 년 11 월 ( 조사시점 ) 까지 SCI 게재논문약 650 만편을대상으로 14 개융합기반기술관련논문을분야별주제어를통해검색하고각분야별 SCI 논문수와피인용도등세계각국의기술수준을조사한바있다. 이분석에서는융합신기술을먼저 NBT, BIT, NIT, NBIT 등 4 개대분야로구분하고분야별로바이오인포매틱스, 휴먼인터페이스등총 14 개중분야를설정하였다. 다음으로각 14 개중분야의명칭을키워드로사용하여 SCI 데이터베이스에서제목과초록, 주제어색인목록을대상으로검색하였다. 이연구는 14 개주요융합영역의대체적인연구현황과한국의수준을처음으로정량적으로분석한의미를지니고있으나, 광범위한융합연구영역을 14개영역으로한정한것과단순한명칭만을키워드로사용하였다는한계를지닌다. 자세한분석결과는다음절에제시하였다.

30 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 < 표 2-4> 융합기술분야와분야별주제어 ( 한국과학재단, 2006) 대분류중분류검색주제어 BIT NIT NBT BINT 1. 바이오인포매틱스 2. 휴먼인터페이스 3. 생체정보보호 4. 바이오컴퓨팅 5. 바이오닉스 6. 양자정보처리 7. 나노포토닉스 8. 나노일렉트로닉스 9. 약물전달시스템 10. 나노바이오소재 11. 바이오칩 12. 바이오센서 13. 바이오메카트로닉스 14. 분자영상 1. bioinformatic* 2. human computer* interface* 3. biometric* 4. bio* computing* 또는 biocomputing* 5. bio* electronic* 또는 bionic* 6. quantum * information* processing* 7. nano* photonic* 또는 nanophotonic* 8. nano* electronic* 또는 nanoelectronic* 9. drug* deliver* system* 10. nano* bio* material* 11. bio* chip* 또는 biochip* 12. bio* sensor* 또는 biosensor* 13. biomechatronic * 또는 bio* mechatronic* 또는 bio* mecha* electronic* 14. molecular imaging 유경만 (2006) 은 NT, BT, IT 의첨단신기술간접목을통해과학기술적한계를극복함으로써경제와사회에혁명적변화를가져오는기술 로융합기술을정의하고과학재단 ( 2 00 6 ) 의수준분석결과를토대로다학제적연구의활성화를위한정책적제언을제시하였다. NT-BT-IT 융합기술의산업측면에서의응용과전망을다룬보고서는일일이열거하기어려울정도로많지만 6) 대부분의보고서에서는 NBIT 융합영역을 [ 그림 2-2] 와같이정의하고분야별주요연구성과와응용시장및전망을제시하고있어큰차별성이없다. 6) 전황수외 (2006), IT-BT-NT 기술융합에따른산업육성전략, 전자통신동향분석제21권제2호 ; 박승창 (2007), 국내 IT기반융합산업의최근동향, 전자정보센터 ; 전자부품연구원 (2007), BT+IT, BT+NT 관련기술사업화동향분석, IT+NT, BINT 관련국내외기술사업화동향분서, 전자정보센터 ; 김민곤외, 나노바이오기술동향, 전자정보센터등

2 장 _ 융합연구의이해 31 제 4 절국내외정책동향및시사점 1. 해외동향 디지털과네트워크기술의발전으로촉발된기술융합트렌드는 2000 년대이후바이오기술과나노기술이접목되면서기존과학기술의한계를극복할수있는새로운메가트렌드로주목받고있으며경제 사회각분야에지대한영향을미칠것으로전망되고있다. 미국의 RAND 연구소는최근 2020 년까지의세계기술발전추세와전망에관한보고서 (RAND, 2006) 에서세계적인기술변화추이와이에따른사회적영향, 기술성, 시장성등을고려하여 16 개기술응용분야를선정하였는데이중대부분의기술이 NT, BT, IT 및이들기술의융합분야인것으로전망하였다. < 표 2-5> 16개기술응용분야와기술내용 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) 자료 : RAND (2006)

32 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 주요국별로 NT, BT, IT 융합기술에대한정책적동향을보다자세히살펴보면다음과같다. 가. 미국미국의대표적범부처과학기술관련계획인국가나노기술계획 (National Nanotechnology Initiative, NNI) 과정보기술연구개발프로그램 (Networking and Information Technology R&D, NITRD) 는각각 NT 와 IT 를기반으로신기술영역의연구를지원하고있다. < 표 2-6> NNI와 NITRD 의예산추이 ( 단위 : 백만불 ) 프로그램 2001( 실제 ) 2006( 추정 ) 2007( 예산 ) 증가율 (2001-2007) NNI 464 1,301 1,277 175% NITRD 1,768 2,544 2,783 57% 자료 : OSTP (2006) 미국은 1990 년대중반부터가시화되기시작한 NT 를 BT, IT 와함께차세대핵심기술로선언하여 2000 년국가적차원의 NNI 전략을발표하고집중육성하고있다. NNI 는총 22 개부처및기관이참여한미국의대표적범부처사업으로예산규모는 2001 년 4 억 6 천 4 백만달러에서 2007 년 12 억 7 천 7 백만달러로 175% 증가하여 NT 에대한미국의국가적관심을보여주고있다. 기초현상, 나노물질, 시스템과장비등총 7 개세부프로젝트 (Program Component Areas, PCA) 로구성되어있으며기본적인연구를포함하는광범위한 R&D 지원을포괄하고장기간원천기술확보를강조하고있다. 정보기술종합지원프로그램 NITRD 는 1990 년대 IT 연구개발프로그램인 HPCC(High Performance Computing and Communication) 와 NGI(Next Generation Internet Research) 등을지속적으로지원하기위해시작되어 10 여년간유지되어온미국의정보통신부문연구개발프로그램의집대성이라할수있다. NITRD 는단순한실험적연구개발정책이아니라 1) 정보통

2 장 _ 융합연구의이해 33 신분야에서미국의리더십유지, 2) 정보기술을이용한삶의질향상, 3) 미국의생산성및산업경쟁력향상을정책적목표로하는전략적프로그램으로 NSF, NIH, DOE, DARPA, NASA, NIST 등 12 개기관이참여하며 2007년예산은 2001 년대비 57% 증가한약 28억달러규모이다. 미과학재단은 2002 년의연구보고서를통해향후 20 여년간추진되어야할과학기술의새로운틀로 NT, BT, IT 및인지과학 (Cognitive science) 의 4 개기술이핵심축을이루어결합되는 NBIC 연구를제안하였다. 미과학재단은나노수준의물질에서부터가장복잡한물질인인간두뇌와고차원의인지현상에이르기까지의자연현상에대한포괄적이해를바탕으로과학기술의틀을 NBIC 를통해재정립하였으며이를바탕으로기존의물리과학중심연구개발에서 NT, BT, IT, 인문과학등융합기술관련예산을대폭증액하였다. [ 그림 2-5] NSF 의연구분야별예산추이 (2000-2007) ( 단위 : 백만 400 350 300 250 환경에서의생명다양성연구 IT 연구 200 150 100 50 0 2000 20001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 수리과학 NT 연구 인문및사회과학 자료 : NSF Budget Requests to Congress: Fiscal Year 2007 Request, http://www.nsf.gov/ about/budget

34 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 미국의생명과학연구를주도하고있는국립보건원 (NIH) 역시 2003 년제 시한연구개발로드맵에서향후 NIH 가중점적으로연구할 5 대분야로 1) 네 트워크생물학, 2) 화합물라이브러리, 3) 구조생물학, 4) 전산생물학, 5) 나노치료 법을선정하여 NT, BT, IT 융합영역을미래핵심연구영역으로설정하고 있다. 나. EU EU 의 CTEKS(Converging Technologies for European Knowledge Society) 는 2004 년미래기술예측그룹의연구프로젝트에서발표된지식사회건설을위한융합기술발전방안으로 NT, BT, IT 뿐아니라사회과학과인문과학이결합된융합기술을미래과학기술의핵심영역으로제시하고있다 (Nordmann, 2004). NT, BT, IT 는 20 세기의마지막주요기술적발전전략이며 21 세기의가장중요한연구주제는이들구현기술의융합으로이는이종기술간단순결합이아니라각구현기술들이서로에게가능성을주는방식으로결합되는것을의미한다고밝히고있다. 동보고서에서는미과학재단 NBIC 프로그램내군사나노기술연구소와 EU 의 Nano2Li fe 를대표적인융합기술사례로선정하였으며융합기술을적용할수있는건강, 교육, 정보통신인프라, 환경, 에너지등 5 개주제영역을도출하였다. EU 의대표적인연구개발프로그램인 Framework Programme(FP) 은주로경쟁전단계의기술개발에중점을두고있는데전체적으로 BT, NT, IT 에집중투자하고있으며최근신제조기법 장비분야의비중이축소되고대신 BT 와 NT 의비중이높아지고있으며 BT-IT-NT 융합기술에관한관심이고조되고있다.

2 장 _ 융합연구의이해 35 < 표 2-7> FP 의 NT-BT-IT 관련주요기술개발내용 분류 BT IT 기술개발프로젝트현황 ( 제5차 FP 기준 ) - 건강의료관련이 BT분야전체 204개중 98건차지 - 중요기술과인프라관련이전체 IT 2671건중 774건을차지 중요기술개발내용 - 유전자기초연구와신약개발 - 새로운진단법및예방법 - 제6차에서폐기물관리, 식품생산및안전성추가 - 건강, 장애인용시스템, 전자상거래, 디지털컨텐츠 ( 제5차 ) - 신소재, MEMS, 센서, 주입형시스템, 유비쿼터스통신, 적응형소프트, 미디어관리및조작 ( 제6차 ) - NT의정보통신분야응용인 NT 나노일렉트로닉스분야가 59건신제조기법 장비자료 : 한국산업기술평가원 (2005) - 나노구조재료및합성기술 - 표면처리 - 생산기술 - 의료용나노부품및소재 - 나노수준프로세서 - 정보처리아키텍쳐 - 생물-비생물인터페이스 - 설비기계등제조기술 - 공장안정성과환경성개선 - 미세컴포넌트기술 - 고부가가치제품서비스개발 다. 일본일본은 NT, BT, IT 등핵심기술영역을중점지원하고있다. 2000 년총리주재과학기술회의에서나노기술, 생명과학, 정보통신, 환경기술을 4 대중점연구분야로선정한이후제 3 차과학기술기본계획 ( 07~ 11) 에서도 NT, BT, IT, ET 분야를주요전략분야로선정하여육성할예정이다. 2003년에는 경제활성화를위한연구개발프로젝트 추진계획 7) 을발표하고 2 1 건의사례를제시하였는데이중 NT 관련과제가 13 건이며특히나노인공장기, 나노캡슐형산소운반체등 NT+BT 융합분야가 8 건으로전체의 40% 를차지하고있다. 일본은특히 NT 분야에미국과대등한규모 ( 03 년 8 억 5600 만달러 ) 의예산을투입하여차세대정보통신시스템용나노디바이스, 환경및에너지이용고도화재료, 의료용극소시스템, 나노바이올로지등을중점지 7) 1 건당 5 년간 50 억 ~300 억엔규모로 5 년간총예산은약 1 조 5 천억엔규모

36 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 원하고있는데문부과학성의 2005 년나노기술재료분야에국한된예산규모만도 284 억엔으로우리나라전체국가 NT 예산을상회하는수준이다. 2. 국내정책동향 국내에서도최근몇년간다양한융합기술개발정책이부처별로경쟁적으로추진되고있다. 교육부는다학제적융합형인력양성, 과기부는 NT, BT 를중심으로 IT 기술을접목하는미래원천기술, 정통부는 IT 기반융합기술, 산자부는디지털컨버전스등산업계활용이가능한기술추진등을주요목표로하고있으나부처별역할범위나관련산업및영역에대한해석과요구가매우포괄적이어서중복투자의가능성도제기되고있는상황이다. < 표 2-8> 부처별융합기술관련사업추진현황 부처 중점분야 사업추진현황 단계 미래융합기술혁신을통한기술고도화및신시장창출 - 창의적인개인연구및집단연구를통한융합형인재양성 과기부 NT-BT-IT - 바이오기술개발사업 ( 바이오퓨전사업 )( 06 년예산 : 148억원 ) 도입기 - 양성자기반공학기술개발 ( 06 년예산 : 75억원 ) - 국가핵심연구센터 (NCRC) 문광부 CT기반 CT 융합기술로실현하는감성파워코리아추진 - 감동, 체험, 향유지향의문화콘텐츠환경조성 도입기 산자부 IT-NT 신산업육성을위한융합부품소재발전방안 ( 06.5.30) 수립심의 확정 - 2015 년전자수출 3000 억불, 세계 3강실현 도입기 - 신기술융합사업 ( 06년예산 : 55억원 ) - BIT융합기술산업화지원기반구축 ( 06년예산 : 53억원 ) 정통부 IT-BT-NT IT기반융합부품소재육성계획 ( 06.5.30) 수립심의 확정 - 미래융합원천기술개발에주력하여 2015 년세계융합기술 3대선진국도약 - IT융합기술인프라구축 ( 06년예산 : 45억원 ) - IT원천기술개발사업 ( 06년예산 : 974억원 ) 도입기 복지부 BT-IT-NT 헬스케어관련융합부분도입기 환경기술 (ET) 은전자, 생물, 소재등다양한분야의기술이 환경부 IT-BT-NT 접목된다학제적인특성을나타내므로기술의분류범위에따 -ET 라다양한융합추진 도입기

2 장 _ 융합연구의이해 37 건교부 건설기반 건설 + IT, NT, RT, ET : 신기술을건설교통분야에융합추진 - 첨단융합건설기술개발사업 ( 06년예산 : 100억원 ) MT( 해양학, 지구물리학, 화학뿐만이아니라전기공학, 전자 해수부 IT-BT-NT 공학, 조선공학, 토목공학등의기술이융합된다학제적과 -ET-MT 학기술 ) 와 IT, BT, ET, NT 등핵심단위기술들과융합추진 자료 : 융합기술종합발전기본계획 (2007) 도입기 도입기 생명공학연구원, 전자통신연구원, 과학기술연구원등주요정출연들도 2000 년대이후미래핵심원천기술과첨단융합기술개발을비전으로설정하고적극추진하고있다. < 표 2-9> 주요정부출연연구기관의융합기술연구현황 기관 연구조직 연구분야 연구개발내용 단백질칩 - 비표지방식단백질칩의측정이가능한이미징시스템 - 다양한바이오마커의칩제작 - 신약후보물질의초고속스크리닝 - 다양한생체분자를나노입자등무기재료에나노입자및한국생명공학바이오나노접합하여단백질특성고찰및신약개발에생체소재연구원연구단활용 - SPR 바이오센서를이용하여표면화학, 생체 나노바이오센서 감지물질고정화, 바이오센싱과정분석및 결합특성이해 유비쿼터스모바일바이오진단 - U-Health 에접목가능한신개념바이오센서개발 IT-NT 그룹 - 유비쿼터스단말플랫폼및 U-chip - 실감나노센서 한국전자통신 IT융합부품 - 나노바이오센서 연구원연구소 - 바이오포토닉스 IT-BT 그룹 - 바이오 MEMS - 바이오인포매틱스 - 나노소자분야스핀트로닉스 한국과학기술연구원 미래융합기술연구소 NIT, NBT, NIT 등융합기술 - 지능형마이크로시스템 - 바이오칩 - 전산모사기술

38 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 총연구비의표준기술분류분포를볼때 NT 분야연구를기본으로하는물리, 화학, 기계, 재료분야에서 BT 분야로의연구가진행되는등학문분야간융합연구가태동하고있으나전반적인투자액규모는아직소수이다. 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 < 표 2-10> 2005 년 6T 분야표준기술분류별분포 14 (0.1) 649 (4.4) 383 (2.6) 89 (0.6) 3.103 (21.0) 3.934 (26.7) 5.374 (36.4) 47 (0.3) 98 (0.7) 9 (0.1) 16 (0.1) 69 (0.5) 29 (0.3) 32 (0.3) 93 (0.8) 4.661 (42.5) 2 (0.0) 59 (0.5) 24 (0.2) 29 (0.3) 16 (0.1) 4 (0.0) - 2.137 (19.5) 3.558 (32.4) 14 (0.1) 1 (0.0) 143 (1.3) - 1(0.0) - 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) 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) 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) - 344 (5.0) 11 (0.2) 2.870 (41.9) 2.024 (29.6) 182 (2.7) 3 (0.5) 2 (0.4) - - 2 (0.4) 10 (1.8) 2 (0.4) 13 (2.4) 21 (3.8) 301 (55.6) 3 (0.5) 11 (2.0) - - - 0 (0.1) ( 단위 : 억원 (%)) 71 (0.2) 1.013 (2.5) 471 (1.2) 4.781 (11.8) 265 (0.7) 1.388 (3.4) 1.446 (3.6) 693 (1.7) 3.803 (9.4) 4.242 (10.5) 6.223 (15.3) 2.549 (6.3) 3.704 (9.1) 2.908 (7.2) 2.104 (5.2) 442 (1.1)

2 장 _ 융합연구의이해 39 건설교통우주항공전문해양기술혁신과학기술정책기타합계 118 1 11 158 9 - (0.8) (0.0) (0.3) (2.3) (1.7) 33 (0.2) 2 (0.0) 1 (0.0) 272 80 9 (1.8) (0.7) (0.3) 68 83 (0.5) (0.8) - 14.748 10.967 3.191 (100.0) (100.0) (100.0) 3.249 (76.1) 193 (2.8) 11 (2.0) - - 50 (9.2) 4 1 103 (0.1) (0.0) (19.1) 4.270 6.842 541 (100.0) (100.0) (100.0) 자료 : 2006 년도국가연구개발사업조사분석보고서, 국가과학기술위원회, 2006.8 298 (0.7) 3.489 (8.6) 411 (1.0) 259 (0.6) 40.560 (100.0) 3. 융합기술종합발전기본계획 의주요내용 국가과학기술위원회는 2007 년 4 월융합기술강국실현이라는비전하에미래성장동력창출을목표로발전전략가이드라인을제시한 융합기술종합발전기본계획 ( 이하기본계획 ) 을수립하고발표하였다. 이기본계획은다학제적융합연구에대한체계적인분석과이론적인접근을시도한연구보고서는아니지만융합연구에대한정부의기본시각과정책방향을담고있다는점에서매우중요한의미를지닌다. 따라서본세절에서는기본계획의내용중융합기술의개념및정의와국내외동향, 중점추진분야, 그리고융합기술발전전략을자세히소개하고자한다. 가. 융합기술의개념및정의기본계획에서는융합기술을 미래경제 사회적이슈해결을위해다양한학제및이종기술간의결합을통해확보되는혁신기술 로파악하였으며이는서로다른분야의공동연구인복수학제연구 8) (multi-disciplinary research) 보다진일보한개념으로공통의목표를해결하기위한기술간화학적결합을뜻하는학제간연구로특징지어진다. 융합기술에대한범위는국내과학기술역량과경제 사회적관심을고려하여 NT, BT, IT 위주로설정하였으며이로부터융합기술에대한정의를다음과같이내리고있다. 8) 본보고서에서정의한 다학제연구 에해당

40 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 융합기술종합발전기본계획 에서의융합기술의정의 IT, BT, NT 등의첨단신기술간상승적결합을통해미래사회및국가차원의목표달성을위한과학기술적한계를극복함으로써경제와사회에혁명적변화를가져오는기술 나. 융합기술분야국내수준기술수준평가를위해먼저 NT-BT-IT 융합분야를 BIT, NIT, NBT, BINT 등 4 개대분야와바이오인포매틱스, 휴먼인터페이스등 14 개중분야로구분하였으며 2001 년부터 2006 년 11 월까지의 SCI 게재논문약 647 만여편을대상으로분야별주제어검색을통해우리나라의논문게재현황을정량적으로분석하였다 ( 한국과학재단, 2006). < 표 2-11> 세계각국의융합기술에대한전체 SCI 논문게재현황 ( 단위 : 건 ) 순위 국가명 2001년 2002년 2003년 2004년 2005년 2006년 합계 연평균증가율 (%) 1 미국 2,487 3,209 3,583 4,384 4,981 4,130 22,774 11.9 2 독일 677 840 949 1,119 1,304 1,096 5,985 11.1 3 일본 574 729 875 1,014 1,088 939 5,219 11.3 4 중국 310 471 609 922 1,272 1,350 4,934 35.3 5 영국 507 627 669 815 907 778 4,303 9.9 6 프랑스 399 505 549 672 798 656 3,579 11.7 7 이탈리아 303 347 473 539 692 535 2,889 14.1 8 캐나다 229 310 337 480 554 489 2,399 18.0 9 스페인 206 241 282 391 470 454 2,044 17.9 10 한국 131 140 255 367 471 462 1,826 31.9 11 인도 191 199 225 327 400 402 1,744 17.1 12 스위스 172 199 209 258 336 287 1,461 12.0 13 스웨덴 179 208 201 265 280 235 1,368 6.9 14 네덜란드 163 173 200 276 291 252 1,355 10.4

2 장 _ 융합연구의이해 41 15 호주 162 143 205 248 276 282 1,316 13.2 16 러시아 132 186 198 229 275 202 1,222 11.3 17 브라질 102 136 172 183 241 219 1,053 17.8 18 대만 88 87 144 187 246 248 1,000 25.3 19 이스라엘 121 145 132 169 194 160 921 7.2 20 벨기에 94 131 147 167 193 163 895 13.0 자료 : 한국과학재단제공. 2001 년부터조사시점 ( 06.11.7) 까지의 SCI 게재논문 6,476,762 개를 대상으로 10개융합기술관련논문을 Web of Science 를활용하여분야별주제어 ( 논문 Title, 논문 Abstract, 논문 Keywords) 를통해검색 논문분석결과와함께기업을대상으로한설문조사및전문가평가를통해융합기술분야에대한국내수준을최종진단하였다. 국내융합기술의수준은발전초기단계로선진국의최고기술수준대비 50~80% 수준으로, 전반적으로낮은편으로평가하였으며우리나라의강점기술이라할수있는 IT 분야에서도타분야와의융합기술수준은높지않은것으로진단하고있다. < 표 2-12> 융합기술의단계및기술수준 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% 자료 : 융합기술종합발전기본계획 (2006) ( 정부통신부 IT-BT-NT 융합기술기획위원회분석자료, 과학기술부 2005년기술수준평가보고서를토대로재구성 )

42 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 우리나라의강점으로는 IT-NT 기술기반확보, 새로운서비스에대한높은수용성, 정부및부처의의지, 그리고 BT 분야의적극적인정부지원등을제시하였으며약점으로는원천기술의축적미흡, 창의적연구환경미흡, 폐쇄적연구문화등을제시하고있다. 다. 중점추진분야기본계획에서는앞서언급한바와같이융합기술을미래경제 사회적이슈해결을위한기술로파악하고있으므로미래사회의수요를바탕으로중점추진영역을설정하였다. 중점추진영역은기존산업의고도화나신산업창출, 식량 에너지 환경등의문제해결, 고용및경제전반에대한파급효과등을고려하여선정되었으며영역과관련융합기술의목록은다음과같다. < 표 2-13> 중점추진융합기술분야 중점추진영역 1. 신개념질병극복 관련융합기술분야 영상진단기기, 실버의료기기, 한방의료기기, 인공장기, 나노의약품, 맞춤의학등 2. 양질의의료복지서비스지능형노인 장애인에이전트, U- 헬스케어등 3. 미래웰빙건강맞춤형식품, 지능형건강유지관리시스템등 4. 포스트디지털정보화 웨어러블컴퓨터, 양자컴퓨터, DNA 컴퓨터, 양자암호, 생체인증, 서비스로봇등 5. 원활한정보교환감성형 체험형문화컨텐츠, 지능형실감통신센서네트워크등 6. 효율적인교통시스템 지능형교통정보시스템, U-물류 항만시스템, 지능형인간친화자동차등 7. 편안한주거시설가상현실건설, U-Eco City 건설등 8. 효과적인방재체계구축기후변화예측대응, 재해 재난예방복구등 9. 쾌적한환경보전 10. 새로운에너지자원확보 LOHAS 환경조성, 순환형환경시스템, 친환경소재부품, 환경복원시스템등태양에너지, 수소에너지, 연료전지, 초고효율에너지전환, 해양자원관리 이용등

2 장 _ 융합연구의이해 43 라. 추진전략기본계획에서는범부처조정 지원시스템구축, 전문인력양성, 산학연협력강화, 첨단융합신산업창출, 원천기술의조기확보, 윤리적 사회적수용성제고등총 6 개가이드라인을제시하고있다. 이들가이드라인의세부전략중본연구에서다루고자하는정책적시사점과관련이있는부분은다음과같다. 먼저창조적융합전문인력양성과관련하여첫째, 대학중심의융합기술관련전문연구센터를확충하는것과둘째, 학부및대학원과정에융합형인재양성교육프로그램을확대추진하는것, 그리고셋째, 핵심인재들의교류및부처별인력양성프로그램간연계강화를세부전략으로제시하고있다. 기본계획에서는융합전문학위의도입등융합기술인력양성은기본적으로새로운틀에서이루어져야한다는기본시각을담고있다. 그러나한편으로는학부과정에서의융합기술학과의무분별한신설은지양하고기존개설과목에다학제적내용을보완하는등융합연구를위한교육프로그램의개발을강조하고있다. 다음으로정부의지원을통해산학연공동협력연구를강화하는것을가이드라인으로제시하고있다. 융합관련신규 R&D 사업기획시학제간공동기획방식을우선채택하고공동협력연구를통한성과가높을것으로예상되는융합기술분야를우선적으로지원하기위한제도적기반을추진할계획이다. 마지막으로원천융합기술의조기확보와관련하여미래사회이슈해결을위한 Top-down 식기획과함께창의적아이디어발굴을위한 Bottom-up 식프로그램의추진과이의적극지원을강조하고있다. 4. 정책동향에서의시사점 우리나라를포함하여미국, 유럽, 일본등주요국가들도 NT, BT, IT 중심의융합연구를막대한사회 경제적파급효과를가져올수있는 21 세기의중요기술적트렌드로인식하고있으나정책적지원방향에있어서는차

44 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 이를보이고있다. 미국, 일본등해외에서는 NT, BT, IT 각핵심기술영역을중점적으로지원하고융합의가능성을열어두고있다고한다면우리나라는융합연구를그자체로하나의연구분야인것으로파악하여집중적으로지원한다고할수있다. 융합연구에대한대부분의소개에서빠지지않고등장하는미과학재단의 NBIC 와 EU 의 CTEKS 는담고있는의미이상으로확대 재생산되고있는경향이있다. CTEKS 는융합기술의가능성과미래를전망한하나의 연구보고서 이다. 실제연구개발을지원하는 EU 의프로그램은 FP(Framework Programme), FET(Future and Emerging Technology) 등으로이들프로그램에일부융합연구주제가포함되어있기는하나다학제적연구가주를이루는것은아니며 FP 에서는 NT, BT, I T 를과제의기본분류로택하고있다. NBI C 역시인지과학의중요성을제안한보고서이며실제미과학재단의연구개발지원이융합연구의틀로제공되고있는것은아니다. 융합기술종합발전기본계획 과같이융합연구만을대상으로하는정부차원의계획도찾아보기어렵다. 미국의 NNI 역시융합연구의대표적범부처프로그램으로여러보고서에서소개되고있으나내용은 NT 에대한중점적지원이며 NT 의속성상타분야로의응용이강조되고있는정도의수준으로보아야할것이다. 제 1 절에서살펴본바와같이둘이상의학문간융합연구는한분야의필요에의해내생적으로발생하고어느한분야의획기적발전에의해경계를지닌연구분야로자리잡으며구체적인성과가축적되면서독립된학문분야로발전하는양상을지닌다. 어떤기술이일시적유행으로끝날지, 지속적으로확장될지, 인접분야로다시융합될지는상당한기간이지난뒤에야알수있으며바로이점이구체적적용대상없이단순한지적호기심으로부터출발하는기초과학에대한정책적지원이필요한이유이다. 어느단계에서부터 융합 으로볼것인지에대해서는바라보는입장에따라시각차가존재할수있겠으나 정책적지원의대상 선정은면밀한검토를필요로할것이다. 융합연구의인력양성은더욱더조심스러운접근이필요하다. 인력정책은국가적으로는자원에대한수요 - 공급측면의전망이지만인력개개인에게는평생이걸린문제이기때문이다. 제 1 절의사례에서

2 장 _ 융합연구의이해 45 보듯이융합연구인력의필요성은연구의성숙도에따라도출된다. 한기술분야에서확실한전문성을보유하면서인접기술에대한응용력을보유한인력, 기술전반에걸친폭넓은이해와함께문제해결또는학습능력을보유한인력, 2 개이상의신기술분야에대한전문성을집중적으로보유한인력등융합연구에필요한인력의성격은매우다양할수있으며이또한해당연구분야의성숙도에따라달라진다고할것이다. 이렇게본다면현재우리나라에서유행처럼일어나고있는융합관련학과의신설은다소성급한감이있다고할것이다.

46 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 제 3 장 융합연구영역도출방법론 제 1 절사전탐색조사 9) 1. 검색어를통한웹페이지검색 본연구를수행하기앞서 NT, BT, IT 융합연구의개략적인현황과검색어를통한융합영역도출이라는연구방법론의사전검토를위하여웹페이지를대상으로개략적인사전연구를수행하였다. 사전연구방법은가장널리이용되며강력한검색알고리듬을제공하고있는구글 (http://www.google.com) 을통해 NT, BT, IT 융합영역과관련된웹페이지의현황을살펴봄으로써과학기술분야논문검색싸이트인 SCI 를통해검색어를통한융합연구분석의가능성을알아보는것이다. [ 그림 3-1] NBIT 융합연구에대한웹페이지검색 171000 596000 4920000 3200000 Nano & Bio & Info-Tech Nano & Bio Nano & Info-Tech Bio & Info-Tech 9) 본절의사전연구는 2006 년산업기술재단이후원한 융합기술연구회 에참여한본연구진의연구내용중일부를기반으로수행되었음

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 47 먼저 nano, bio, 그리고 information technology 를각각 NT, BT, IT 의대표키워드로선정하여 nano & bio, bio & information technology, nano & information technology 를 NBT, BIT, NIT 융합영역을표시하는것으로가정하였다. 위 [ 그림 3-1] 은그결과로, 단순웹페이지수로만보았을때 BIT, NBT, NIT 의순으로활발히다루어지고있는것으로나타났다. 2. SCI DB 검색 물론이러한단순웹페이지검색은전문적이지못하고너무나일반적인내용을담고있을가능성이많기때문에유의미한결론을내리기에는적절하지못하다. 따라서좀더유의미한결론을내리기위하여 SCI(E) 논문을대상으로동일한분석을해보았다. 검색대상은먼저 SCI DB(http://www. webofscience.com) 에수록된 1992 년이후의논문이며키워드는논문의제목, 주제어색인목록 (Key words), 초록을대상으로검색하였다. 먼저가장수가적을것으로예상되는 NBIT 영역의논문을조사한결과총 713 편의논문이검색되었으며그숫자는빠르게증가하고있었다 ([ 그림 3-2] 참조 ). [ 그림 3-2] NBIT 융합연구에대한 SCI DB 검색 # of paper NBIT (total 713) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 7 12 11 29 17 19 30 38 40 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 56 76 95 120 152 2002 2003 2004 2005 2006 12

48 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 국가별로는미국이 303 편, 독일 102 편, 프랑스 56 편, 이태리 49 편, 영국 48 편, 일본 31 편의순이었으며우리나라는 9 편으로 18 위에랭크되었다. 이들 NT&BT&IT 와관련된논문들의주제들을살펴보면생화학 / 분자생물학 (Biochemistry & Molecular Biology), 다학제적재료과학 (Multidisciplinary Material Science), 분석화학 (Analytical Chemistry), 물리화학 (Physical Chemi stry), 다학제적화학 (Mul ti di sci pl i nary Chemi stry), 생물리학 (Bi ophysi cs), 응용물리학 (Appl i ed Physi cs), 생화학방법론 (Bi ochemi cal Research Methods) 등의순으로, 화학과물리분야가강세를나타내고있는것을알수있다. 이들논문이출판된저널들을살펴보아도 Anal yti cal Chemi stry, Langmui r, Bi ophysi cal Journal, Bi ochemi stry 등역시화학과물리분야의저널들이가장많은수의 NBIT 논문들을출판하고있는것으로분석되었다. 다음으로는 NT, BT, IT 분야와 NBT, BIT, NIT 융합영역을조사하였다. 먼저개별분야에있어서는 BT 의논문이 2004 년이후부터이미매년 10 만건이상으로가장많은수의논문이출판되었고그다음으로 IT 관련논문이 2005 년의경우약 5 만건정도 10) 였고 NT 의경우 2005 년에거의 4 만건에이르는논문이출판되었음을알수있었다. [ 그림 3-3] 영역별융합연구논문수추이 융합연구의특징을살펴보기위해교집합을살펴보았는데, BIT 가가장 10) 단, 이경우에는 information 이라는단어의특징상 IT 와의직접적인연관성이매우떨어질수있음

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 49 많아서 2005 년기준으로 6000 건이상, NBT 는약 4000건, NIT 가약 1000 건으로집계되었다 ([ 그림 3-3] 참조 ). 두드러지는특징은 NBT 분야의논문수가 2002 년이후급격한증가세를보였는데이는연구비의 NT 와 BT 분야집중과어느정도연관성이있으리라추측된다. 이들논문중한국과관련된논문 11) 들을따로분리하여그숫자를분석하여보았는데, BIT 의경우한국논문의점유율은 2005 년의경우약 1.5% 정도로전체국가중 22 위정도를나타내고있었다. NIT 의경우는 2005 년 2% 의점유율과 14 위를나타내었다. 특징적인것이 NBT 의경우인데 NBT 의경우점유율이꾸준한상승을보이며 2005 년 4% (2006 년의경우현재 6% 추정 ), 전세계적으로 7 위 (2006 년 6 위추정 ) 를나타내고있어서국내에서는 NBT 의융합연구가가장활발히이루어지고있으리라추측할수있었다. 앞서언급한대로 IT 의경우 Information 이라는단어의일반성때문에자료의부정확성이있을수있기때문에좀더정확한 NBT의경우를아래와같이자세히분석해보았다. [ 그림 3-4] NBT 분야한국논문수추이 # of publications (in Korea) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 3 1 5 7 1995 1997 1998 13 18 1999 2000 2001 2002 2003 44 69 79 157 22 2004 2005 2006 Record Count 11) 엄밀히는저자의주소가한국내인경우

50 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 [ 그림 3-5] NBT 분야한국논문의점유율추이 등수 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 논문의수는위그림과같이 2005 년이후급격히증가하고있으며전체 NBT 영역논문에서차지하는점유율등수또한꾸준히상승하고있었다. 논문의주제별로는 Polymer 관련분야가가장많은비중을차지하였으며기관별로는서울대학교, KAIST, 인하대의순으로나타났다. 이상의사전연구를통하여얻을수있는시사점은다음과같다. 첫째, 매우단순한키워드검색만으로도어느정도유의미한결론을이끌어낼수있었다. 국제적수준, 연도별추이, 주요연구분야등은기존의여러동향분석보고에서제시된바와크게어긋나지않았다. 둘째, 보다신뢰성있는분석을위해각분야별키워드를확장할경우에도융합연구분야국내논문의수는대략 1,000 편내외일것으로추정되어융합연구인력, 연구네트워크, 연구분야분석을위한전수조사가충분히가능할것으로전망되었다. 셋째, NT 와 BT 의경우 nano 와 bio 라는단어만으로도어느정도영역을대표할수있었으나 IT 의경우대표키워드를찾아내는것에상당한어려움이있을것으로예상되었다. 이는 IT 의분야가매우광범위하고전체적으로통일된분류체계가존재하지않는다는사실에서기인한다. IT 분야의

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 51 범위와특성에대해서는다음절에제시된연구방법론에서보다자세히설명될것이다. 2006 년의사전연구를통해얻은이상의시사점을바탕으로본연구를시작하였으며그내용과결과는다음절들과장에서소개될것이다. 제 2 절연구방법론검토 1. 문헌분석 (Bibliometric Analysis) 방법론 논문, 특허등연구성과물을대상으로연구활동을정량적으로측정하는방식을일반적으로문헌분석또는서지계량학 (Bibliometric Analysis) 이라는용어로통칭한다. 문헌분석의주관심대상은과학기술관련정보가어떻게생성되어활용되고있는지, 특정과학기술분야의구조가어떠한지, 지식의전파는어떻게이루어지는지등매우다양하며궁극적인목적은과학기술관련정책의결정에필요한객관적이고공정한자료를제공하는것이라할수있다. 문헌분석의방법론은그측정지수에따라크게연구개발활동도지수측정과다양한주체간연관지수측정으로나누어볼수있다 ( 이혁재, 2005). 1 활동도지수측정활동도지수측정은논문게재및인용건수또는특허출원및인용건수등의측정을통해연구개발활동의양을정량적으로측정하는방법으로구체적인지수로는문헌건수, 인용건수, 특허건수, 특허인용횟수, 공동저자수등을들수있다. 문헌의건수등활동도지수는문헌정보분석에있어가장기초적인자료로사용되며적용범위도매우광범위하다. 2 연관지수측정연관지수측정은연구자나연구기관또는국가간관계를나타내는유용

52 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 한지표로공동저자분석, 유사지수측정, 인용분석에의한연계지수측정등의방법이있다. 먼저, 연관관계분석의가장대표적인예는공동저자분석법으로둘이상의연구주체가하나의문헌을공동으로작성하였을때이들사이에지식의연결고리가존재한다는것을가정한다. 공동저자분석은문헌에기록된저자의소속기관과주소에기반을두며여기에해당문헌이분류되는연구분야에대한정보가더해지면특정분야에있어서주어진대상사이에존재하는공동연구네트워크의현황등한층유용한결과를얻을수있다. 다음으로, 유사지수 (Affinity index) 는특정집단 A 와 B 사이의연구정보의교환을 A 와기타집단사이에일어나는정보교환에대하여나타낸비율로이지수를이용하면분석대상집단이어떤집단과특별히강하거나약한상호작용을하는지파악할수있다. 인용관계의분석을통한연관지수측정방법의대표적인예로는공통인용관계분석 (Co-citation analysis) 와동시단어분석 (Co-word analysis) 을들수있다. 공통인용분석은특정논문 ( 또는특허 ) A 가두개이상의논문 B 와 C 를동시에인용하거나 B 와 C 가특정논문 A 를동시에인용한다면 B 와 C 는서로연계되어있을것이라는가정에서출발한다. 따라서공통으로인용하는문헌의수가많을수록두문헌사이의연관도는증가할것이다. 공통인용분석은특정분야에서저자사이의연관관계, 즉연구네트워크를분석하는방법으로사용되기도한다. 일반적으로연구네트워크분석은공동저자관계를통해유추되지만공통인용분석결과로부터특정분야의연구자로이루어진네트워크를구성할수도있다. 공통인용분석이문헌의인용에대한분석인반면동시단어분석은문헌의내용에대한분석이다. 동시단어분석에서는임의의두단어 ( 키워드 ) 가하나의문헌에서동시에발견되는빈도를분석함으로써키워드들사이의네트워크분석을가능하게한다.

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 53 2. 키워드선정방법론 키워드는특정과학기술분야를대변할수있는주제어이다. SCI 저널대다수는 Keyword 12) 를논문의저자, 주소, 초록, 본문, 참고문헌과함께논문의필수서지정보로다루고있으며논문의저자는그논문의내용을핵심적으로표현할수있는주제어를 5 개내외에서직접기입하여야한다. 문헌분석방법론에서도키워드는매우중요한역할을한다. 특히대표적인문헌분석방법론인동시단어분석에서는키워드간의연관관계를통해특정분야의지적인구조를개념적인지도로표현한다. 따라서적절한키워드의선정이분석의핵심적인요소라할수있다. 키워드의선정은크게나누어저널이나학회의논문, 보고서또는책의내용에서키워드를추출하는방법과전문가를활용한방법으로나눌수있으며세부적으로는다양한방법들이시도되어왔다. 먼저, 문헌으로부터키워드를추출하는대부분의방법에서는논문에서제공하는주제어색인목록을직접사용한다. 이색인들은저자에의해서그논문을가장대표하는주제어로직접골라진것이므로대표성을충분히띌수있다. 그러나개수의제한 ( 한논문당 5 개내외 ) 과저자의성향으로인해연구분야의특성을색인목록만으로충분히표현하기는어려운경우가많으므로논문의제목이나초록, 또는본문으로부터추출된단어들로보완하는경우가많다. 방대한문서로부터단어를추출하기위해서 NPtools(Voutil ainen, 1993) 와같은소프트웨어도활용된다. 문헌으로부터키워드를추출한대표적연구는다음과같다. Bhattacharya & Basu(1998) 는응집물질물리분야연구를분석하면서논문의제목에사용된모든단어의빈도수를측정하고이중특정한의미를담고있지않은 junk 단어 13) 를제외하고키워드집합을구성하였다. Cambrosio et al(1993) 12) 본보고서에서는저널의서지항목중하나인 Keyword 를일반적인명사로서의키워드와구별하기위해 주제어색인 으로표현함 13) 본보고서에서는 a, the, and 등일반적인 junk 단어와, theory, study 등특정분야의내용과관계없는일반적단어를총칭해서 junk 단어로표현함

54 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 은지난 70 년간이루어진생물학적안전성에관한연구의분석에서논문의주제어색인목록에단어와논문제목에사용된단어를합하여키워드집합을구성하였다. 한편문헌으로부터추출하는대신분야별전문가들의경험에의존하여사전적으로정의되고체계적으로분류된키워드집합을사용하는방법도널리사용되고있는데이러한방법론을사용한대표적인연구로는 SW 엔지니어링분야에대한 Coulter et al(1998) 의연구, 식물단백질에대한 Looze & Lemarie(1997) 의연구등이있다. 전문가집단으로부터의키워드선정에서는전문가들의선입관이나관점이투영될수있다는문제점이있는데작업과정에서의반복적인검증등을통해이를개선하기도한다. 많은연구에서는위의두가지방법을결합함으로써키워드집합의효율성을높이기도한다. 먼저문헌으로부터키워드집합을추출한후이를전문가집단에의뢰하여수정 보완하는것이다. 이우형외 (2006) 는동시단어분석을통한신기술분야도식화방법연구에서, OLED 분야의논문 8 5 0 편의제목, 키워드색인목록, 초록에포함된단어중출현빈도수가높은 70 개의키워드를선정하고이중 OLED 와의관련성이높은 20 개의단어를전문가의검토를통하여확정하였다. 3. 시소러스 (thesaurus) 방법 일반적으로주제어색인목록을사용하지않고제목이나초록, 또는본문으로부터키워드를추출한경우몇가지조정작업을필요로한다. 예를들어반도체라는단어는사용자또는문맥에따라 semiconductor, semiconductors, semi-conductor, semi-conductors 등다양하게쓰일수있으나의미있는문헌분석을위해서는위의단어들을모두같은것으로취급하여야할것이다. 이러한조정작업을일반적으로시소러스방법이라칭한다. 시소러스의사전적정의는 단어의의미에따라분류, 배열한유의어, 동의어, 혹은반의어사전이나정보검색을위해컴퓨터에기억된용어사전 을의미하는데, 정보검색에있어시소러스의역할은비슷한말을한데로묶어두고각용어가

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 55 갖는의미를규격화함으로써검색에있어서의개념통일을도모하고누구라도같은순서와내용의검색이가능하도록하는것이다. 시소러스는각연구분야에서사용되는개념의의미론적사전이라고할수있다. 앞서예로든단순단복수관계이외에시소러스방법론의주요내용을 IT 분야를대상으로설명하면다음과같다 (Ding et al, 2001). 동의어 : 유사개념의다른표현은하나의표현으로통일예 ) citation 혹은 citation analysis = citation analysis relevance searching 혹은 relevance feedback = relevance feedback digital library 혹은 electronic library = digital library 반의어 : 동일한개념에대한정반대의어휘는하나로통일예 ) boolean 혹은 non-boolean = boolean 광의 / 협의어 : 하나의개념에대해광의또는협의의부가설명이존재할경우하나로통일 ( 대개광의의정의로통일함 ) 예 ) automatic indexing 혹은 indexing = indexing school children 혹은 children = children 이중성 (ambiguity) : 한단어가이중적인의미를띌경우의미를명확히할수있는새로운용어로대체하거나하나로통일예 ) CD-ROMs 혹은 CD-ROM database = CD-ROMs user aids 혹은 user guides = user training 이러한작업을통해키워드집합을선정한후특정연구분야의내용과직접적인관련이없는일반적인단어 (knowledge, theory, test, influence 등 ) 를제외함으로써분석에필요한키워드집합이최종적으로도출된다.

56 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 4. 본연구의방법론 가. 논문분석본연구의방법론은먼저 1 문헌으로부터직접 NT, BT, IT 등개별연구영역의키워드를추출하고, 2 A 와 B 영역의키워드를동시에포함한단어를 A+B 융합연구로정의함으로써연구개발활동도를측정하고, 3 공동저자분석을통해국내융합연구현황을진단하는것이다. 먼저키워드추출을위해서 SCI 데이터베이스로부터단어를추출하는프로그램을작성하였다 14). NT, BT, IT 분야별로단어를추출하고이중 junk 단어를제외하여빈도수순위를결정하였다. Junk 단어의리스트는정보검색연구방법론에서주로사용되는 van Rijsbergen 리스트 15) 를이용하였다. 다음으로분야별전문가의자문을통해해당기술분야와직접적관련이없는일반명사를제외하여최종키워드집합을구하였다. 이때 Carbon Nano Tube 와 Carbon Nanotube, Carbon-nano-tube, CNT 등은같은것으로처리하였고단수와복수도같은단어로취급하였다. 다음으로 SCI 데이터베이스에서 NT 분야키워드집합중의단어를하나이상, 그리고 BT 분야키워드집합중의단어를하나이상포함한모든논문을검색하여이를 NBT 융합연구논문으로규정하였다. 이때검색된논문의초록정보를다시일일이확인하여본연구의의도와관련이없는논문은제외하였다 16). 최종도출된 NBT 분야논문에대해, 먼저저자의리스트와주소를확보하고저자의소속학과별로정리하여둘이상의학과에서공동으로수행한연구의연결네트워크지도를작성하였다. 14) 프로그램의작성과분석은 KAIST 물리학과정하웅교수의도움으로이루어졌음 15) http://www.dcs.gla.ac.uk/idom/ir_resources/linguistic_utils/stop_words 16) 예를들어길이단어의 nano가아닌 nano gram, 생물학에서 connecting tubule( 연결세관 ) 의약어로사용된 CNT, 세포가아닌전지를의미하는 cell 등은제외하였다.

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 57 나. 특허분석 융합기술을분석하기위해서는먼저융합기술특허를선정하고이를융합기술특허데이터베이스로만드는작업이필요하다. 융합기술분야를검색하는방법은여러가지가있을수있으나그중에서대표적인방법은키워드방법과특허분류코드 (IPC) 법이다. 전자의경우기술 A 와기술 B 각각에해당하는키워드를전문가의검토를통하여지정한다음, 두가지종류의색인어가동시에나타나는특허 ( 또는문서 ) 가융합기술을대표하는것으로간주하여분석하는방법이다. 물론애초부터 A+B 기술에해당하는융합기술키워드를별도로지정하고이들키워드를사용하여검색을실시, 특허를골라내는방법도사용될수있겠으나본연구에서는융합연구논문의추출에서사용한방법론으로특허도분석하였다. 키워드방법과마찬가지로특허분류코드법의경우도기술 A 와기술 B 에해당하는특허분류코드를지정한다음이들두종류의코드가특허에서동시에나타나면융합기술특허로간주하거나아예처음부터융합기술에해당하는특허분류코드를지정하는방법이있다. 동시에특허분류코드가같이나타나는것을이용하여분석을시도하는것을 Co-classification 분석법이라고하며 80 년대말부터특허분석에널리사용되고있다 (Todorov, 1989). 여기서주의할것은본연구가다학제 신기술융합기술을연구하는것을목적으로하고있는데다학제기술클래스가이미미국특허에존재한다는점이다. 미국특허의경우각특허분류코드마다 4 가지의학제적인특성을부여하여다학제기술특허를알아볼수있도록하였다. 특히미국특허의주분류코드 977 로나와있는나노기술의경우화학적특성, 전기ㆍ전자적특성, 기계및역학특성을모두가지고있는대표적인다학제기술분야로꼽힌다 17). 그러나본연구는그러한클래스에속한특허를분석하는것 17) 참고로미국특허청핸드북에나와있는 4가지학제적분류는다음과같다. 1 생명유지와보존에관련된기술 : Relating to maintenance or preservation of life 2 화학적특성에대한분야 : Chemical subject matter 3 전기 전자관련분야 : Electrical subject matter 4 기계및역학에관련된분야 : Mechanical subject matter 특허분류코드가다학제기술분야인지알

58 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 은아니라내생적인발생에의한신기술인 IT, BT, NT 의융합을위주로정의하고있으므로본장에서도이에따라융합기술특허를새롭게분류하기로한다. 현재융합기술에관련하여합의된키워드자료가존재하지않는상황에서기존 BT, IT, NT 의조합으로융합기술을찾는것은현실적으로가장빠르게결과를얻을수있다. OECD 의경우새롭게부상하는신기술 (emerging technology) 을분석하기위하여기존특허분류코드를이용하여 ICT( 이하 IT), BT, NT 특허들을따로추출하였다. 이에대한종합적인연구로 2006 년출판한 Compendium of Patent Statistics 라는연구보고서가있으며여기에나타난세가지신기술에대한특허분류표는다음과같다. < 표 3-1> 3 대신기술과관련있는특허분류코드 IT 관련특허클래스 BT 관련특허클래스 NT 관련특허클래스 Telecommunications [G01S,G08C,G09C,H01P,H01Q,H01S 3/(025,043,063,067,085,0933,0941,103,1 33,18,19,25),H1S5,H03B,H03C,H03D,H0 3H,H03M,H04B,H04J,H04K,H04L,H04M, H04Q]. Consumer electronics: [G11B,H03F,H03G,H03J,H04H,H04N,H0 4R,H04S]. Computers, office machinery: [B07C,B41J,B41K,G02F,G03G,G05F,G0 6,G07,G09G,G10L,G11C,H03K,H03L]. Other ICT: [G01B,G01C,G01D,G01F,G01G,G01H,G 01J,G01K,G01L,G01M,G01N,G01P,G01 R,G01V,G01W,G02B 6, G05B,G08G,G09B, H01B11,H01J(11/,13/,15/,17/,19/,21/,23/, 25/,27/,29/,31/,33/,40/,41/,43/,45/),H01L]. A01H 1/00, A01H 4/00, A61K 38/00,A61K 39/00,A61K 48/00 C02F3/34, C07G (11/00, 13/00,15/00), C07K (4/00, 14/00,16/00,17/00,19/0 0), C12M, C12N, C12P, C12Q, C12S G01N 27/327, G01N33/(53*,54*,55*,5 7*,68,74,76,78,88,92). EPO의 ECLA Y01N B82B G11B 5/855; H01F 1/00; H01F41/20; H01F41/30; H01L29/12; H01F1/00; H01F41/14; H01L29/02 USPC의 9772 아보려면미국특허분류매뉴얼의첫섹션 (Manual of Classification, Section I, titled Patent Office Classes Arranged by Related Subjects) 를참고하면된다. 최근웹사이트상의문서는생명과학과기계관련그룹을묶어놓은것이나와있으므로미국특허청을별도로접촉하여얻어야한다.

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 59 원문 OECD (2006): 이는 OECD (2001), 에서작업한것을재인용 자료 : OECD (2006) OECD (2006) OECD (2006); Charlotte Erdmann (2007) 참고 본연구에서는이러한기존연구를원용하여특허를추출하였다. 단 OECD 연구에서제시한 NT 분야의특허분류코드의경우검색은가능하나그폭이너무좁아서다른연구에서추천한 NT 관련 IPC 까지사용하여검색하였다. 2005 년미국특허청등록특허를대상으로조사한경우 OECD 가제시한유럽나노특허코드 Y01N 을사용하여검색한것은 30 개이며 IPC 로모은특허의수와나노기술에대한 US 특허분류코드인 US Patent Classification 977 로검색한것을포함한숫자는총 208 개로나타났다. NT 와는달리 IT 관련특허의경우, 그수가압도적으로많은이유는 OECD 에서분류기준으로활용한특허코드의범위가매우넓어서 IT 특허가전체특허의 40% 이상을차지하는것으로나타났기때문이다. 이렇게특허수에서큰차이를보이는것은 IT 의경우이미수십년에걸쳐상용화가이루어지면서연구자와관련기업이많이존재하는반면, NT 의경우역사가짧고관련상용화에이른전문기업도매우적은수가존재하기때문이다. BT 의경우에도미국과같은나라에서는전문기업이활성화되어있어 NT 보다많은특허가출원되고있다. 다. IT 영역의정의한편, 본연구의진행에앞서 IT 기술의정의와범위에대한엄밀한검토가필요하였다. 인간을포함한생명체를탐구대상으로하는 BT, 길이척도에서 10-9 m 를의미하는나노에비해 IT 는뚜렷이합의된정의를내리기어렵다. 우리나라의 IT 정책을총괄하는부처의명칭으로부터도알수있듯이, 일반적으로 IT 는정보통신기술 (Information and Communication Technol ogy, ICT) 과는같은의미로받아들여지고있다. 반도체기술을포함한전자공학영역은대개 IT 에포함되는것으로인식되지만같은전자제품이라하더라도휴대폰이명확한 IT 제품으로인식되는것에비해냉장고나세탁기가 IT 제품

60 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 인지는보는사람마다시각이다를수있을것이다. 최근의기술발전으로등장한네트워크형냉장고와과거의가전형냉장고는분명히그개념이다른것이기도하다. 즉, 정보통신이란용어는정확한개념및정의가정립되어있지않고사용목적에따라광범위하게사용되며또기술의발전에따라그의미가조금씩변화하고있다 ( 황규승외, 1993). IT 기술에대한정의및분류체계는학계, 산업계, 정부등에서도제각각다양하게쓰이고있다. 먼저한국정보통신기술협회 (TTA) 는정보통신기술을 전기통신과컴퓨터를결합한고도의신사회기반을형성하는기술분야 로정의하고있다. 정보통신부는 IT 를크게차세대이동통신, 텔레매틱스, 광대역통신망 (BcN), 홈네트워크, 디지털 TV/ 방송, 차세대컴퓨팅및주변기기, 지능형로봇, IT SoC 및부품, IT 융합, RFID/USN, 임베디드 S/W, 디지털콘텐츠, S/W 솔루션, 정보보호등총 14 개분야로분류하고있으며이는 IT839 전략에기반한분류체계이다. 이중 IT 융합분야는바이오 / 나노헬스, 환경 / 안전, 나노 / 바이오통신및기타의 4 개분야로분류하고있다. 한편산업계에서는정보통신서비스, 정보통신기기, 소프트웨어등 3 개로분류하는것이일반적이다. 학계에서는단위기술이수행하는기능과역할에따라통신기술, 컴퓨터기술및반도체기술로구분하거나기술간상호관련성에의해요소기술, 복합기술, 기반기술로분류하기도하며가치사슬에의해재료기술 - 소자기술 - 기기기술 - 시스템기술 - 통합기술로구분하기도한다. 국가과학기술표준분류에서는광의의 IT 에해당하는영역이전기전자와정보, 통신등 3 개분야로구분되어있으나이중전기전자분야의전자요소, 전자제품, 반도체, 미소 극미소전자시스템등은정보통신기술에해당한다고도볼수있다. 한편생명과학분야에도생물정보학, 나노바이오등 IT 와관련된분야가포함되어있다. 이와는달리국가 R&D 사업토털로드맵 (NTRM) 상에는 IT 를정보전자기술로표현하고다음과같이분류하고있다.

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 61 < 표 3-2> NTRM 상의 IT 기술분류체계 분야코드 분야명 기술분류코드 특성화 ( 후보 ) 기술 01 차세대네트워크기반기술 02 휴대인터넷및 4세대이동통신기술 03 USN 기술 04 정보보호기술 05 차세대시스템 SW 기술 06 통신방송융합기술 07 차세대컴퓨팅솔루션기술 I 정보전자 08 초고성능컴퓨팅및그리드네트워크 09 디지털컨텐츠및지식서비스기술 10 IT 나노소자기술 11 차세대메모리반도체기술 12 비메모리반도체기술 13 차세대반도체장비기술 14 차세대디스플레이기술 15 차세대초전도및전기기기응용기술 이상을정리하면 IT 는정보통신기술과정보전자기술영역의합으로해석되며통일된정의와분류체계는존재하지않는다는것과정보통신부와산업계, 그리고 NTRM 이나국가과학기술표준분류에서는주로응용분야에초점을맞추어 IT 를해석하는것에비해학계에서는응용보다는기술관점에서주로분류하고있음을알수있다. 그리고 IT 의범위는정보통신, 전자공학, 컴퓨터응용, 시스템및통합분야에이르기까지광범위하게분포한다. 한편 SCI DB 를관리하고있는 ISI 는 IT 분야를 Computer Science 로칭하며세부영역으로인공지능, 하드웨어등 7 개카테고리로구분하고있다. 이는응용개발보다는기초연구의성격에보다적합한분류체계이다. ISI 의분류는 H/W 로부터 S/W, 그리고이론분야와응용분야를포괄하고있어 NTRM 이나국가과학기술표준분류상의 IT 뿐아니라학문적관점의 IT 범위도대체적으로포괄할수있음을확인할수있다. 본연구의목적은응용관점에서구체적인영역으로드러난부분만이아니라기초학문적관점에서수행되는연구를포괄하여관찰하는것이므로응용적관점의분류보다는학문적관점의분류가더욱적합하다. 그리고연

62 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 < 표 3-3> ISI 의 IT 기술분류 Category Computer science Sub-category Artificial intelligence Cybernetics Hardware & Architecture Information systems Interdisciplinary applications Software engineering Theory & Methods 구의주분석대상이 SCI 데이터베이스이므로 ISI 의분류체계를본연구에서의 IT 의범위로정의하기로하였다. 제 3 절각기술영역의정의 1. 영역별키워드선정 NBT, BIT, NIT 등융합연구영역을도출하기위해먼저 NT, BT, IT 를대표할수있는영역별키워드집합의선정작업을수행하였다. 이를위해먼저 SCI 전체저널중여러분야의연구를포괄하는일반적인저널 (Nature, Sci ence, PNAS 등 ) 을제외한분야별로특화된저널을모으고 I F(Impact Factor) 순위에의해분야별대표저널을선정하였다. IT 의경우에는 ISI 분류상의 5 개서브카테고리에서각 1 개씩을선정하였으며선정된대표저널은다음과같다. < 표 3-4> 분야별대표저널 분야 저널 2005~2007 논문편수 NT Nano Letters 1,249 Nanotechnology 2,239 New England Journal of Medicine 4,320 BT Cell 1,299 Nature Reviews on Molecular Cell Biology 496

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 63 IT IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence 431 ACM Computing surveys 30 ACM transactions on graphics 259 ACM transactions on information systems 39 IEEE-ACM transactions on networking 254 각저널들은 NT, BT, IT 분야에특화되었을뿐아니라해당영역의세부카테고리전체를포괄하고있어본연구에필요한키워드선정대상으로써충분하다고판단하였다. 다음으로해당저널의 2005~2007 년도논문전편의제목과초록에나오는모든단어의수를세어빈도수를조사하여해당영역에서가장많이출현하는단어를그영역의대표키워드로가정하였다. 이때 van Rijsbergern 리스트에포함된 junk 단어는제외하였다. 빈도수를조사할때본문전체에서검색하는방법과초록에서만검색하는두가지방법을생각할수있다. 두방법을비교하면, 초록이제한적인내용을담고있는데비해본문전체는광범위한내용을포괄하므로 false negative 의가능성이거의없다. 그러나본문의검색은연구의핵심적인내용만이아니라논문의개요 (introduction) 나결론및시사점부분에서연구와직접적인관련이없는내용이포함될가능성이있다. 이에따라본연구에서는 false positive 의가능성이적은초록검색의방법을택하였다. < 표 3-5> 본문 / 초록검색의장단점 방법 장점 단점 본문전체검색 - introduction, conclusion 등에서 - 초록이제한적인내용을담고있는연구의내용과관련이없는문장데비해본문전체는광범위한내포함가능용포괄하여 false negative 의가 - 본문전체를다운로드받기가어능성이거의없음려움 - 연구의핵심적인내용만을기술하 초록에서만검색 고있어 false positive가적음 - 초록의길이가제한적이어서 false - ISI 웹페이지를통해손쉬운다운 negative 가능성이있음 로드가능

64 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 검색을통해얻어진단어에서특정연구분야와직접적인연관성이떨어지는일반적단어를전문가의자문을통하여제외하고얻어진순위는다음 < 표 3-6> 과같다. NT 의경우 nano 라는키워드만으로충분히영역을대표할수있으며 BT 의경우에도생명과학영역을대표할수있는키워드의집합이 100 개내외에서어느정도구해질수있었다. 그러나 IT 의경우 Junk 단어를제외하여도여전히대다수의단어가매우일반적인단어이어서 IT 영역을대표한다고가정하기가어려웠다. < 표 3-6> 초록검색결과빈도수가높은키워드 NT ( 총 15,000개 ) BT ( 총 12,800개 ) IT ( 총 6,780개 ) 단어 빈도수 단어 빈도수 단어 빈도수 nm 859 patients 789 algorithm 348 algorithms 155 nanoparticles nanoparticle 643 115 cells cell 44 416 network networks 188 109 nanowires 622 protein 327 nanowire 210 proteins 262 framework 115 nanotubes 488 nanotube 306 disease 252 recognition 109 nanostructures 262 death 228 traffic 104 nanorods 219 gene 221 nanorod 55 genes 164 video 95 nanoscale 188 cancer 195 routing 80 nanocrystals 179 therapy 182 nodes 77 single-walled 94 DNA 181 simulation 71 nanofibres 76 placebo 176 input 63 nanocomposites 58 nanocomposite 53 transcription 132 bandwidth 59 nanobelts 53 RNA 131 visual 58 telomere 20 semantic 12 stent 20 render 11 BMI 20 GPU 11 proteasome 20 queueing 11

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 65 2. 키워드집합에대한검증 다음으로얻어진키워드집합이각영역을어느정도대표할수있는지를검증하기위해각집합이전체해당분야의논문을얼마만큼걸러낼수있는지를측정하였다. 다음그림은각각 NT 와 BT 분야에대해키워드선정에사용하였던대표저널의제목과초록을대상으로키워드의수를하나씩늘여가며몇개의논문이걸러지는지를측정한그래프이다. [ 그림 3-6] NT 분야키워드집합의초록커버리지 4.00E-01 3.50E-01 3.00E-01 2.50E-01 2.00E-01 1.50E-01 1.00E-01 5.00E-02 0.00E+00 계열 1 NANOPARTICLES SEMICONDUCTOR ALIGNED SITU COATED JUNCTIONS IMPROVED MODES USEFUL CATALYTIC MODIFICATION AMBIENT [ 그림 3-7] BT 분야키워드집합의초록커버리지 3.00E-01 2.50E-01 2.00E-01 1.50E-01 계열 1 1.00E-01 5.00E-02 0.00E+00 PATIENTS AGE MYOCARDIAL MORTALITY STEM MUTATION TRANSPLANTATIO MUTANTS INFECTIONS ENZYME GLUCOSE ATRIAL

66 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 검증결과초록검색을통해서는 NT 의경우 515 개키워드집합으로도 40% 미만, BT 의경우 156 개키워드집합으로 30% 미만에불과함을알수있었다. 따라서초록의검색만으로는키워드검색에한계가있음이확인되었고이는초록검색을기반으로한기존의융합연구분석결과도상당수의논문이누락되었을가능성이있음을시사한다. 이에따라키워드집합의타당성검증을초록이아닌본문전체로확대하여실시하였다. 본문의검색은 ISI 웹페이지상에서는불가능하므로해당저널의홈페이지에직접접속하여실시하였다. NT 의경우 Nanotechnology, BT 의경우 Cell 지를검증대상으로설정하였다. [ 그림 3-8] NT 분야키워드집합의본문커버리지 Nanotechnology 지검색결과 100% 80% 78.2% 88.3% 비중 60% 40% 20% 0% 1-5 1-10 키워드수 그결과본문검색을통해서는 NT 의경우 ([ 그림 3-8]) 열개의키워드집합만으로도전체논문의 88% 가검색되었으며 BT 의경우 ([ 그림 3-9]) 키워드집합을 80 개까지확장할경우 90% 가까운논문을검색할수있었다. 이는우리가빈도수를기반으로구한 100 개미만의키워드집합이각영역을대표할수있는신뢰할만한결과임을보여주고있다.

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 67 [ 그림 3-9] BT 분야키워드집합의본문커버리지 Cell 지키워드검색 비중 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1-10 1-20 1-30 1-40 1-50 1-60 1-70 1-80 키워드수 선정된키워드집합이각연구영역을얼마나대표할수있는지에대한검증은본문검색을통해이루어졌으나다음장에서소개될융합연구현황의분석은초록검색에의지할수밖에없었다. 본연구뿐아니라 SCI 에서본문을제공하고있지않으므로데이터베이스를대상으로한대부분의문헌분석은초록까지를기본대상으로한다. 따라서본연구의결과로부터초록을대상으로한키워드검색은기본적인한계를지닐수밖에없음을알수있다. 가장확실한키워드 (nano, CNT 등 ) 를지닌 NT 영역에서조차대표적저널의논문중 80% 이상은 nano 라는어구를제목이나초록에서사용하고있지않으며키워드의수를 500 개이상으로확장하여도그커버리지는 40% 에불과하였다. 아주특별한연구주제에한정하여기술분류체계나전문가검토를거친키워드를사용한다고하여도초록과제목의검색만을통하여서는연구현황의파악에한계를보일수밖에없을것이다.

68 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 3. IT 키워드선정 빈도수기반의 IT 키워드는상당수의단어가 IT 영역의특화된단어라기 보다는일반적인단어였다. 이에따라보다신뢰성있는 IT 분야키워드집 합을구하기위해먼저 IT 분야를세분화하여접근하는방법을선택하여보 았다. < 표 3-3> 에제시되어있는 ISI 에서분류한 Computer Science 의세부 카테고리중우선 1) Hardware & Architecture, 2) Information System, 3) Software Engineering 에서부터출발하여앞절의방법을반복수행하였다. 그러나역시구해진단어역시세분야의차이가거의없고일반성이매우 높아세부영역을대표하기에는무리가있었다. 이에따라본연구에서는 IT 키워드를한단어가아닌두단어의집합으 로가정하기로하였다. 예를들어 sensor 와 network 라는단어는매우일 반적이어서 IT 뿐아니라 NT, BT 등타분야의연구논문에서도언급될수 있으나 sensor network 는 IT 분야에서광범위하게사용되는대표적단어 가될수있다. < 표 3-7> 초록검색결과빈도수가높은단어쌍집합 (IT) 단어 빈도수 real time 93 wireless network 75 quality of service 72 ad hoc (network) 69 support vector 54 cross layer 43 learning algorithm 41 self organizing 37 resource allocation 35 sensor network 35 access control 33 wireless sensor 33 radial basis 32 packet loss 30

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 69 vector machine 28 wireless access 27 time varying 27 bandwidth allocation 26 area network 24 optimization problem 23 IT 분야대표저널을대상으로제목과초록의모든단어를두단어씩짝을지어가장많은빈도로출현하는단어쌍의집합을구하였다. 이때 Junk 단어 (a, the, and, of 등 ) 가중간에위치할경우에는세단어의쌍으로처리하도록하여 A and B, 혹은 A of B 등의단어가대표키워드로선정될수있도록하였다. 얻어진단어쌍의집합을다시전문가의검토를통하여여전히일반적인단어를제거한 IT 분야키워드쌍집합은 < 표 3-7> 과같다. 기대했던대로얻어진 IT 단어쌍집합은일반적인단어가아니라 IT 분야의특화된키워드 ( 쌍 ) 로충분히여겨질수있었다. 이집합의신뢰성을검증하기위한테스트의결과는다음그림과같다. 해당논문의초록을대상으로한결과 100 여쌍의키워드집합을통해전체논문의 30% 정도를검색할수있었다. [ 그림 3-10] IT 분야키워드쌍집합의초록커버리지 0. 4 0. 35 0. 3 0. 25 0. 2 0. 15 0. 1 0. 05 0 1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 121 129 137 계열 1

70 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 이는앞절에서실시한 [ 그림 3-6](NT) 및 [ 그림 3-7](BT) 과비교하였을때구해진 IT 단어쌍집합의신뢰성이충분히 NT 및 BT 키워드집합의그것과유사한수준임을보여준다. 신뢰성측정을 [ 그림 3-8] 또는 [ 그림 3-9] 처럼본문전체로확장하지는않았으나이때에도 NT 및 BT 의결과와유사한결과를예상할수있다. 제 4 절융합연구영역의도출 제 3 절의결과에서얻어진 NT, BT 키워드집합과 IT 키워드쌍집합으로융합연구영역을다음과같이정의하였다. NBT 연구논문 = NT 키워드집합의단어중한개이상과 BT 키워드집합의단어중한개이상을동시에포함하고있는논문 이러한정의는융합연구의발생단계상기초탐색수준의연구를포착할수있도록설계되었다. 검색에사용된최종키워드집합은 < 표 3-8> 과같다. 이를바탕으로 ISI 데이터베이스에수록된전체논문목록 (1945 년부터조사시점인 2007 년 10 월 ) 으로부터제목, 초록, 주제어색인을대상으로검색을실시하였으며자세한분석결과는다음장에제시하였다.

3 장 _ 융합연구영역도출방법론 71 < 표 3-8> 검색에사용된최종키워드집합 분야 NT BT IT 키워드 nano* patients, cell, protein, disease, death, gene, cancer, therapy, DNA, placebo, transcription, RNA, clinical, histone, mutation, infection, receptor, mice, molecular, kinase, pathway, myocardial, tumor, syndrome, medical, infarction, lung, cardiovascular, apoptosis, chromatin, p53, yeast, mrna, mortality, neuron, chromosome, mammalian, cardiac, coronary, phosphorylation, diabetes, dose, infant, breast, mutant, stem, polymerase, symptom, virus, vaccine, tissue, methylation, drosophila, blood, ventricular, chronic, bacterial, host, ubiquitin, stents, insulin, embryonic, immune, synaptic, actin, transplantation, vascular, drug, intracellular, chemotherapy, hospital, mitochondrial, suggery, organism, asthma, diagnosis, biological, inhibitor, eukaryotic, cohort, aspirin, genome, ATP, influenza, pulmonary, hypertension, kinase, antibody, metabolism, extracellular, homeostasis, enzyme, cholesterol, mitotic, lysine, artery, autophagy, vitamin, colorectal, meiosis, hormone, pathogens, adjuvant, antiretroviral, glucose, progenitor, pain, renal, radiotherapy, revascularization, vesicle, muscle, cytoplasmic, PTEN, tyrosine, epithelial, telomere, BMI, proteasome real time, wireless network, QOS, Ad hoc, support vector, cross layer, learning algorithm, self organizing, hoc network, resource allocation, sensor network, access control, wireless sensor, radial basis, packet loss, vector machine, wireless access, time varying, medium access, bandwidth allocation, area network, activation function, optimization problem, routing protocol, optimal solution, access network, feedforward neural, polynomial time, base station, network topology, MAC layer, hidden layer, organizing map, learning rule, wireless local, radio access, component analysis, learning rate, traffic engineering, face recognition, communication system, wireless communication, rate control, application layer, wireless network, layer design, multimedia application, buffer management, discrete time, linear programming, NP complete, data structure, NP hard, sensor node, network architecture, heterogeneous wireless, power consumption, load balancing, scheduling algorithm, mobile IP, voice IP, power control, pattern recognition, asymptotic stability, discriminant analysis, time complexity, satellite network, wavelength conversion, wireless LAN, optical network, path routing, round trip, associative memory, function RBF, machine learning, neural model, machine sum, neural architecture, training data, wireless mesh, packet switched, packet level, IEEE E, RBF neural, backup path, IP based, WDM network, video streaming, control MAC, silicon retina, multipath routing, fourth generation, signal processing, high bandwidth, network based, packet classification

72 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 제 4 장 다학제적융합연구현황 제 1 절분야별연구현황 - 논문 1. NBT NBT 연구논문은총 9,577 편이검색되었다. 연도별로는 1982 년에처음 2 편이등장하기시작하여 2001 년이후급격히증가하고있다. [ 그림 4-1] 연도별 NBT 분야논문증가추이 18) 2500 2000 1992 1500 1593 1164 1000 838 604 500 415 272 266 189 135 110 77 67 54 38 22 0 2006 년 2005 년 2004 년 2003 년 2002 년 2001 년 2000 년 1999 년 1998 년 1997 년 1996 년 1995 년 1994 년 1993 년 1992 년 1991 년 점유국가별로는미국이가장많은 25.4% 를차지하였으며, 중국 (16.7%), 일본 (15.5%), 독일 (9.4%) 순이었고한국은 541 편 (5.65%) 로 5 위를차지하였다. 논문의연도별증가추이는제 3 장제 1 절에제시한사전연구결과와일치하였으나국가별점유현황은차이를나타내었다. 18) 연도별추이비교를위해그래프에서는 2007 년자료를포함하지않음 ( 이하 BIT. NIT 도마찬가지 ).

4 장 _ 다학제적융합연구현황 73 [ 그림 4-2] 국가별 NBT 분야논문점유율 기타, 8.66% 캐나다, 2.69% 인도, 3.00% 미국, 25.38% 이탈리아, 3.37% 영국, 4.54% 프랑스, 5.15% 한국, 5.65% 중국, 16.74% 독일, 9.44% 일본, 15.38% ISI 가제공하는저널분류기준에의한연구분야별로는재료과학융합연구분야가전체의약 20% 가량으로가장많았으며물리학과화학분야의저널이생물학관련저널보다더많은연구결과를포함한것이특징이라할수있다 (< 표 4-1> 참조 ). 전체적으로 NBT 영역이물리, 화학, 생물등가장다양한학문분야에서의접근이이루어지고있는영역이었다. 분야별점유율을 1992년~1996 년, 1997년~2001 년, 2002년~2006 년, 그리고전체기간으로나누어표시한것이 < 표 4-2> 인데여기에서는몇가지흥미로운사실들이관찰된다. 먼저 [ 그림 4-1] 로부터 NBT 분야의논문이 2000 년이후급증하였음을알수있는데 NT 기술의속성상재료과학분야의논문이가장많은수를차지하고있다. 그런데 1992 년 ~1996 년기간동안에는 Marine & Freshwater Biology, Oceanography 등해양관련분야의논문이전체의 3 위와 4 위를차지하였다. 19) 이들분야는 1997 년이후에는순위에서사라져나타나지않는데, 그원인을찾기위해해당논문의초록 19) 표에는표시되지않음

74 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 을검토하였다. < 표 4-1> NBT 논문의분야별분포분야 개수 비중 MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY 1870 19.53% CHEMISTRY, PHYSICAL 1266 13.22% PHYSICS, APPLIED 1202 12.55% CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY 981 10.24% PHYSICS, CONDENSED MATTER 899 9.39% NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY 744 7.77% CHEMISTRY, ANALYTICAL 682 7.12% BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY 568 5.93% POLYMER SCIENCE 507 5.29% ELECTROCHEMISTRY 481 5.02% PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL 361 3.77% BIOCHEMICAL RESEARCH METHODS 333 3.48% PHARMACOLOGY & PHARMACY 294 3.07% BIOPHYSICS 289 3.02% MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS 275 2.87% MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS 267 2.79% BIOTECHNOLOGY & APPLIED MICROBIOLOGY 266 2.78% ENGINEERING, BIOMEDICAL 262 2.74% ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC 261 2.73% ENGINEERING, CHEMICAL 233 2.43% MATERIALS SCIENCE, CERAMICS 230 2.40% PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY 224 2.34% METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING 222 2.32% SPECTROSCOPY 204 2.13% INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION 189 1.97% 그결과, 해양관련분야의연구주제는나노크기의플랑크톤 (phytopl ankton, nanoflagellates) 이었으며관련한연구가 2000 년대이후에도매년 20~30 여편씩존재하고있으나타분야의논문수가크게증가함에따라순위에서제외된것으로밝혀졌다.

4 장 _ 다학제적융합연구현황 75 < 표 4-2> NBT 논문분야의연도별추이 등수 ( 개수 ) 분야 전체 02~ 06 97~ 01 92~ 96 MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY 1(1870) 1(1196) 1(203) 1(38) CHEMISTRY, PHYSICAL 2(1266) 2(837) 2(177) 6(24) PHYSICS, APPLIED 3(1202) 3(764) 3(130) 2(35) CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY 4(981) 4(683) 5(94) 9(19) PHYSICS, CONDENSED MATTER 5(899) 5(576) 4(115) 5(25) NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY 6(744) 6(477) 16(34) CHEMISTRY, ANALYTICAL 7(682) 7(443) 7(72) 15(12) BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY 8(568) 9(331) 5(94) 6(24) POLYMER SCIENCE 9(507) 8(345) 9(58) 12(15) ELECTROCHEMISTRY 10(481) 10(311) 24(24) 22(7) PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL 11(361) 11(239) 8(62) 11(15) BIOCHEMICAL RESEARCH METHODS 12(333) 12(225) 22(7) PHARMACOLOGY & PHARMACY 13(294) 15(186) 11(47) 13(14) BIOPHYSICS 14(289) 17(177) 14(37) 22(7) MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS 15(275) 13(189) MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS 16(267) 19(161) 11(47) BIOTECHNOLOGY & APPLIED MICROBIOLOGY 17(266) 22(155) ENGINEERING, BIOMEDICAL 18(262) 13(189) ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC 19(261) 18(163) 18(32) 14(13) ENGINEERING, CHEMICAL 20(233) 19(161) MATERIALS SCIENCE, CERAMICS 21(230) 16(182) PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY 22(224) 21(156) 21(29) 17(11) METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING 23(222) 23(147) 22(26) SPECTROSCOPY 24(204) 24(129) 13(43) INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION 25(189) 물리화학과응용물리, 고체물리등의분야는시대에관계없이 NBT 분야의큰영역을담당하고있으며 Electrochemistry 와나노과학분야가연구

76 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 분야중상대적으로가장관심이빠르게증가하고있는영역으로나타났다. 특히나노과학분야 (nanoscience & nanotechnology) 의경우 96년이전에는거의나타나고있지않으나 97~ 01 기간 16 위, 이후현재까지 6 위에이르는등연구주제가빠르게자리잡고있다. 이는융합연구의형성초기단계에서는 NT 측면에서가아니라해양, 생물등타분야에서나노수준의탐색이시작되었다가이들주제가빠르게나노과학의한분야로정립되었음을의미한다. 전체적으로는 NBT 영역이 BT 분야보다는 NT 분야 ( 재료과학, 물리학, 화학등 ) 를중심으로수행되고있는것으로나타났다. NBT 분야한국의논문을발표한기관별집계에서는서울대가 12% 로가장많았고 KAIST, 한양대, 연세대등의순이었다. < 표 4-3> NBT 논문의기관별분포 기관 개수 비중 기관 개수 비중 서울대 66 12.20% 전북대 19 3.51% 카이스트 60 11.09% 포스텍 19 3.51% 한양대 49 9.06% 전남대 17 3.14% 연세대 47 8.69% 인하대 17 3.14% 중앙대 39 7.21% 충남대 14 2.59% 성균관대 33 6.10% 한국표준과학연구원 13 2.40% 고려대 27 4.99% 부산대 12 2.22% 한국과학기술연구원 26 4.81% 세종대 11 2.03% 경북대 23 4.25% 경희대 10 1.85% 한국화학연구원 22 4.07% 상명대 10 1.85% 2. BIT BIT 분야는 1947 년부터등장하기시작하여 2007 년까지무려 106,530 편이검색되어가장활발히진행되고있는융합영역임을알수있었다. 또한제 2 장에서설명한대로 BT 와 IT 의결합이내생적인형태로 60 년대부터이미진행되었음을확인할수있었다.

4 장 _ 다학제적융합연구현황 77 [ 그림 4-3] 연도별 BIT 분야논문증가추이 18000 16000 15339 14000 13227 12000 10941 10000 8917 8000 7012 6000 4000 5704 5003 4297 3906 3562 3188 2829 2490 2361 2000 0 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 점유국가별로는미국이전체의무려 40% 가량을차지하고있었으며다음으로독일, 영국, 일본등의순서였고한국의순위는 NBT, BIT, NIT 중가장낮은 14 위였다. [ 그림 4-4] 국가별 BIT 분야논문점유율 기타, 3623 타이완, 1825 한국, 1993 스위스, 2349 스웨덴, 2610 오스트리아, 2945 스페인, 2985 네덜란드, 3098 이태리, 3374 미국, 41574 중국, 4556 캐나다, 5501 프랑스, 5735 일본, 6435 영국, 8484 독일, 9443

78 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 ISI 분류상의연구분야별로는생화학, 분자생물학, 신경과학, 방사선학등생물학분야와 Computer Science 의인공지능, 이론, 융합연구등 IT 분야가골고루분포되어있었다. 본연구에서정의한 IT 의범위가비교적광범위하여전자공학영역도다루어짐에따라외과학등임상분야도일부포함된것은주로의료용 IT 제품과관련된연구가많았다. < 표 4-4> BIT 논문의분야별분포분야 개수 비중 BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY 7585 7.12 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC 6862 6.44 NEUROSCIENCES 4921 4.62 RADIOLOGY, NUCLEAR MEDICINE & MEDICAL IMAGING 4538 4.26 BIOTECHNOLOGY & APPLIED MICROBIOLOGY 4292 4.03 COMPUTER SCIENCE, ARTIFICIAL INTELLIGENCE 4078 3.83 COMPUTER SCIENCE, THEORY & METHODS 3937 3.70 BIOCHEMICAL RESEARCH METHODS 3762 3.53 COMPUTER SCIENCE, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS 3686 3.46 MICROBIOLOGY 3442 3.23 CELL BIOLOGY 3294 3.09 CARDIAC & CARDIOVASCULAR SYSTEMS 3193 3.00 IMMUNOLOGY 2885 2.71 PHARMACOLOGY & PHARMACY 2819 2.65 GENETICS & HEREDITY 2643 2.48 ENGINEERING, BIOMEDICAL 2633 2.47 CHEMISTRY, ANALYTICAL 2621 2.46 TELECOMMUNICATIONS 2597 2.44 SURGERY 2569 2.41 COMPUTER SCIENCE, INFORMATION SYSTEMS 2557 2.40 BIOPHYSICS 2503 2.35 HEMATOLOGY 2440 2.29 CLINICAL NEUROLOGY 2167 2.03 MATHEMATICAL & COMPUTATIONAL BIOLOGY 2153 2.02 ECOLOGY 2057 1.93 기관별로는서울대가가장많은 14% 를차지하였으며카이스트, 연세대,

4 장 _ 다학제적융합연구현황 79 포스텍등의순이었다. 기업체인삼성전자도총 25 편 (25 위 ) 의 BIT 분야논문을게재하였다. 국내에서 BIT 분야를주도적으로연구하고있는기관중하나인한국생명공학연구원 (KRIBB) 이순위에등장하지않는이유는 KRIBB의연구가이미응용-개발쪽으로많이치우친분야에집중되고있기때문인것으로미루어진다. < 표 4-5> BIT 논문의분야별분포 기관 개수 비중 서울대 287 14.40 카이스트 205 10.29 연세대 176 8.83 포스텍 123 6.17 고려대 109 5.47 성균관대 101 5.07 한양대 92 4.62 한국전자통신연구원 75 3.77 경희대 56 2.81 부산대 56 2.81 충북대 50 2.51 경북대 49 2.46 전남대 47 2.36 가톨릭대 44 2.21 이화여대 41 2.06 인하대 40 2.01 아주대 37 1.86 울산대 36 1.81 전북대 35 1.76 충남대 35 1.76 한국과학기술연구원 32 1.61 3. NIT NIT 분야에서는 1991 년 21 편의논문이게재된것을시작으로 2007 년까지총 9,458 편의논문이검색되었다.

80 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 [ 그림 4-5] 연도별 NIT 분야논문증가추이 2500 2000 1983 1500 1573 1213 1000 862 607 500 439 311 261 177 151 113 83 53 47 25 21 0 2006 년 2005 년 2004 년 2003 년 2002 년 2001 년 2000 년 1999 년 1998 년 1997 년 1996 년 1995 년 1994 년 1993 년 1992 년 1991 년 국가별로는미국이가장많은 2,138 편 (22.6%), 다음으로중국, 일본, 독일, 한국의순으로나타나 NBT 분야와점유율순위가거의비슷하였다. [ 그림 4-6] 국가별 NIT 분야논문점유율 기타, 5.80% 이탈리아, 3.15% 타이완, 3.28% 인도, 3.81% 미국, 22.62% 영국, 4.12% 프랑스, 5.62% 한국, 7.19% 중국, 20.01% 독일, 8.87% 일본, 15.52% 연구분야별로는 NBT 와마찬가지로재료과학융합연구분야가가장많았으며물리학과화학분야저널의순위가다른분야보다높았다.

4 장 _ 다학제적융합연구현황 81 < 표 4-6> NIT 논문의분야별분포분야 개수 비중 MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY 2785 29.45% PHYSICS, APPLIED 1799 19.02% CHEMISTRY, PHYSICAL 1124 11.88% PHYSICS, CONDENSED MATTER 1116 11.80% NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY 920 9.73% CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY 602 6.37% POLYMER SCIENCE 588 6.22% ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC 562 5.94% MATERIALS SCIENCE, CERAMICS 502 5.31% METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING 482 5.10% CHEMISTRY, ANALYTICAL 399 4.22% MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS 394 4.17% PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY 314 3.32% MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES 311 3.29% INSTRUMENTS & INSTRUMENTATION 302 3.19% PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL 289 3.06% ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY 274 2.90% ELECTROCHEMISTRY 266 2.81% OPTICS 247 2.61% ENGINEERING, CHEMICAL 237 2.51% ENGINEERING, MECHANICAL 226 2.39% BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY 215 2.27% MECHANICS 201 2.13% BIOCHEMICAL RESEARCH METHODS 155 1.64% SPECTROSCOPY 149 1.58% 기관별순위에있어서도 NBT 나 BIT 영역처럼서울대, 카이스트, 한양대등주요대학들이높은순위를차지한것으로나타났다.

82 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 < 표 4-7> NIT 논문의기관별분포 기관 개수 비중 서울대 78 11.47% 한양대 74 10.88% 카이스트 70 10.29% 연세대 43 6.32% 고려대 42 6.18% 성균관대 38 5.59% 한국과학기술연구원 33 4.85% 중앙대 27 3.97% 인하대 25 3.68% 부산대 24 3.53% 포스텍 23 3.38% 경북대 22 3.24% 삼성종합기술원 20 2.94% 전북대 19 2.79% 경희대 19 2.79% 세종대 17 2.50% 충남대 16 2.35% 한국화학연구원 16 2.35% 한국표준과학연구원 16 2.35% 한국기계연구원 14 2.06% 제 2 절연구수행네트워크분석 키워드분석을통해구해진 NBT, BIT, NIT 영역의 SCI 게재국내논문은각각 541, 1993, 680 편이었다. 이들논문의서지정보를통해국내연구자의명단과주소를확보할수있었다. 그러나저자의명칭과소속기관주소의영문표기방식이저널마다통일되어있지않아얻어진정보를통해직접연구인력데이터베이스는구축하지못하였다. 정밀한인력데이터베이스를구축하기위해서는키워드분석을통해구해진논문들의해당영역관련성을일일이검토하여융합연구논문데이터베이스를먼저구축한후, 각논문에주어진소속학과의홈페이지에서영

4 장 _ 다학제적융합연구현황 83 문이름으로연구자를검색하여야할것이다. 그러나본연구의목적이인력데이터베이스구축에있지않고또본연구에서채택한초록에서의키워드검색방법론의한계로융합연구논문리스트를 100% 확보하기는불가능하였으므로인력데이터베이스구축작업은다음연구주제로넘기기로하였다. 이에본절에서는연구자개인이아니라연구자의소속학과를중심으로연구네트워크를분석함으로써실제어떤분야의인력이융합연구에참여하고있으며연구수행네트워크의특징은무엇인지를살펴보기로한다. IT 영역의경우 IT 키워드집합의노이즈가 NT, BT 보다컸으므로연구네트워크의분석은 NBT 분야를대상으로하였다. NBT 분야국내논문총 5 4 1 편을분석한결과, 연구에참여한인력의소속은총 429 개로나타났다. 이때자연계열과공학계열은학과의단위로, 의과대학또는치의과대학은단과대학단위로구분하였으며, 정부출연연구기관은소속의의미가대학보다약하고또변동의폭이큼에따라기관단위로구분하였다. 대학내독립연구소나기업연구소의경우도기관단위로구분하였으며해외기관의경우는단위국가별로구분하였다. < 표 4-8> NBT 논문공동수행링크분포 공동논문수 링크수 % 1 1,416 87.8 2 128 7.9 3 18 1.1 4 42 2.6 5 4 0.3 6 4 0.3 전체 1,612 100 429 개단위에공동연구를수행한적이있는연결쌍은총 1,612 개로나타났는데이들대부분은 1 개의논문을공동으로작성하였으며 3 개이상의논문을공동수행한연결쌍은 68 개로전체의 4.3% 에불과하였으며링크당평균공동논문수는 1.2 개였다 (< 표 4-8> 참조 ).

84 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 이에따라 429 개학과를단위로한네트워크지도의구조는유의미한결과를도출해내기어려웠으며네트워크밀도나지름등구조적속성도별의미를보이지않았다. 참고로 [ 그림 4-7] 에결과를제시하였다. [ 그림 4-7] NBT 공동연구네트워크 NBT 공동연구네트워크구조적속성은 < 표 4-9> 와같이나타났다. NBT 연구에참여한소속은모두 429 개이며, 소속간의거리를분석하면지름 20) 은 9 단계이고, 평균경로거리 3.892 단계만에연결된다. < 표 4-9> NBT 공동연구네트워크구조적특성 네트워크속성 소속협업네트워크 노드의수 429 링크의수 1583 네트워크밀도 0.009 지름 (diameter) 9 평균경로거리 3.892 20) diameter : 가장큰구성집단에서가장멀리떨어진개체사이의거리

4 장 _ 다학제적융합연구현황 85 소속기관을대상으로한국내 NBT 연구네트워크는특징적인클러스터를형성하지못하고있음에따라전공학문집단간융합영역공동연구활성화정도를비교하기위해 429 개단위를물리학, 화학, 생물학등전공별로다시구분하여네트워크구조의특징을살펴보았으며그결과는 [ 그림 4-8] 과같다. [ 그림 4-8] NBT 공동연구전공네트워크 전공학과단위로구분하였을때 NBT 공동연구전공네트워크의구조적특성은 < 표 4-10> 으로나타낼수있다. NBT 공동연구전공네트워크는지름은 5 단계이고, 평균경로거리 2.385 단계이다. 가장많이협업한전공은컴퓨터공학 - 전기전자공학으로나타났으며, 두번째로가장많이협업한전공은물리학 - 재료공학, 물리학 - 화학, 생화학 - 화학공학등으로나타났다.

86 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 < 표 4-10> NBT 공동연구전공네트워크의구조적특성 네트워크속성 전공협업네트워크 노드의수 49 링크의수 225 네트워크밀도 0.096 지름 (diameter) 5 평균경로거리 2.385 가장높은협업논문수 ( 해당전공 ) 10개 ( 컴퓨터공학-전기전자공학 ) 두번째로높은협업논문수 ( 해당전공 ) 6개 ( 물리학-재료공학, 물리학-화학, 바이오화학-화학공학, 생명공학-의학 화학-전기전자공학 ) 총 49 개전공을군집 (Cluster) 분석을통해상대적인친화성혹은거리를구하면 [ 그림 4-9] 와같은그래프를얻을수있다. 재료공학과전기전자공학이서로간에상당히밀접한관계를가지고있으며, 이와함께전자정보공학, 정보디스플레이등의분야와과학학분야가군집이더해진다. 과학학분야가이군집에더해지는것은 NBT 와관련한과학사회학적연구가일부수행된것으로추측된다. 다음으로물리학과재료공학, 생화학과화학공학이밀접한관련을가지며생명공학과의학분야도연관관계를지니고있다. [ 그림 4-9] NBT 공동연구클러스터

4 장 _ 다학제적융합연구현황 87 이를다시같은클러스트에속한결점들을가까이모이도록하여클러스터형구조로표현한것이 [ 그림 4-10] 이다. [ 그림 4-10] NBT 공동연구전공별클러스터 먼저 [ 그림 4-10] 의그룹 1 은생명과학과의학을중심으로한클러스터로써약학, 세포생물학, 의공학등을포함한다. 그룹 2 는물리학, 응용물리, 화학공학, 제어계측학등을중심으로한클러스터이며그룹 4 는재료공학, 기계공학, 세라믹공학등을중심으로한클러스터이다. 그룹 3 과그룹 5 는상대적친화성이매우약한클러스터로써생명과학분야와약한상호작용을나타내었다. 즉클러스터의특징으로볼때크게생명과학 / 의학중심, 물리학중심, 그리고재료공학중심등세가지형태의클러스터가형성되어있으며이중물리학중심의클러스터 ( 그룹 2) 와재료공학중심의클러스터 ( 그룹 4) 가좀더상대적으로가까운친화도를나타내고있다. NBT 공동연구전공네트워크에서어떤전공이더중앙에위치하는지를알아보기위하여중앙성분석을실시한결과가 < 그림 4-11>( 사이중앙성 21) ) 과 < 그림 4-12>( 인접중앙성 22) ) 이며, 생화학 분야가사이중앙성과인접중 21) 사이중앙성 (betweenness centrality) 는한결점이연결망내의다른점들 사이에 위치하는정도로다른결점들을연결하는길목, 즉최단경로에위치하면할수록그결점의사이중앙성정도가높아진다.

88 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 앙성모두가장높게나타났다. 이는생화학분야가여러학문분야와함께활발하게공동연구가진행되고있기때문이다. 사이중앙성이높은학문분야로는생화학과함께화학, 의학, 전자공학, 물리학등의순으로나타났으며인접중앙성은생화학, 화학, 물리학, 재료학등이높은것으로나타났다. NBT 분야가상대적으로최근에성장한분야로국내논문의수가제한되어있어본분석에서네트워크의성장과변화와같은동적인측면에대하여는파악할수없었다. 즉네트워크의성장이점차군집도를증가시키는식으로이루어지는지임의적으로구성이되는지는확인할수없었다. [ 그림 4-11] 전공별중앙성분석 (Betweenness Centrality) 22) 인접중앙성 (closeness centrality) 는어느한점에서다른모든점들을잇는경로거리의합으로측정되며경로거리의합이가장작은결점이전체적으로중심을차지하는인접중앙성이가장높은결점이된다.

4 장 _ 다학제적융합연구현황 89 [ 그림 4-12] 전공별중앙성분석 (Closeness Centrality) 지금까지의분석을통해, NBT 분야논문이발표되기시작하여증가한것이비교적최근의일이라는점을감안할때몇가지새로운사실을발견할수있었다. 전체기간을대상으로하였음에도불구하고전체링크당평균논문의개수는 1.2 개에불과하여하나의주제로장기간진행되는공동연구가활발하지않은상태로나타났다. 협업이높은연구분야는컴퓨터공학 - 전자공학, 물리학 - 재료공학, 물리학 - 화학, 생화학 - 화학공학등이었으나중앙성분석의결과는생화학과화학, 의학, 물리학등이높은것으로나타났다. 즉 BT 를대표하는생화학 / 의학과 NT 를대표하는전자공학 / 재료공학 / 물리학을중심으로나머지전공학자들이덧붙여져가면서협동연구를하고있음이확인되었으며국내에서융합의징검다리역할은생화학과의학등주로 BT 분야에서 NT 기술을활용하는형태로진행되고있음을알수있었다. 또한물리학, 화학등순수기초분야학문이 NBT 융합연구의핵심적인역할을담당하고있음도확인할수있었다. 네트워크분석의결과는 6T 분야표준기술분류별연구비분포결과, 물리

90 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 학이나화학분야에서 BT 연구, 보건의료분야에서 NT 연구등융합연구의형태가태동하고있으나전반적인투자액규모비율은아직소수인것으로나타난 < 표 2-9> 의분석결과와도일치한다. 제 3 절분야별연구현황 - 특허 본절에서는앞에서사용한 IT, BT, NT 키워드를사용하여특허를추출하였으며더불어 OECD 기준의각신기술분야특허클래스 (IPC) 의동시출현법을사용하여융합기술특허를추출하는방법도시도하였다. 두방법을비교분석한결과는밴다이어그램으로그일치도를표시하였다. 우선분석대상특허는 2002-2006 년의 5 년간미국특허를채택하여특허표본을작성하였다. 앞서논문현황이전세계 ISI 데이터베이스의모든 SCI 문헌들을포함하였다면여기서는시간적인범위에서최근의것만을간추려낸것이다. 물론검색가능한특허데이터베이스의범위는 70 년대초반부터가능하나한국의특허가증가한것이최근이며융합기술의응용가능성이주목받기시작한것이 2000 년대이후이므로최근 5 년간특허로도현황파악이가능하다고판단하였다. 더불어본연구에서사용한특허데이터베이스에서분석단위로사용하는특허의개수에한계가있기때문에 5 년간특허로한정한측면도있다. 다음으로미국특허청의등록특허를사용한이유는미국특허에만인용문헌에대한정보가있다는특징과, 보다일정한수준의특허의질, 그리고미국시장의규모로인한여타국가의출원성향을종합적으로고려한결과이다. 더불어특허헙력조약 (Patent Cooperation Treaty) 에의한출원의경우등록특허가아니며출원특허이며출원비용이상당하기때문에그샘플수도상대적으로적다는점을고려하였다. 제 3 장에서키워드분석방법에대하여는자세히설명하였으므로본장에서는연관지수의일종인동시단어 ( 또는클래스 ) 분석법에대하여간단히설명할것이다. 더불어세계각국의융합기술특허를취합하여한국의융합기술경쟁력을가늠할수있도록각국의융합기술특허비교현황을제시할것

4 장 _ 다학제적융합연구현황 91 이다. 나노기술또는바이오기술등개별기술에서경쟁력분석사례는찾을 수있으나융합기술에대하여별도로한국의경쟁력을논의한경우는매우 드물다. 과학재단에서 SCI 논문을중심으로키워드를엄선하여 14 개융합기 술분야에대하여한국의논문게재비중을조사한바있으나이를제외하고 국내융합기술의경쟁력을가늠할 분석이 본격적으로 이루어진 연구논문은 찾기힘들다고볼수있다. 1. NBT 융합기술특허 2004-06 년도에미국특허청에등록된한국인이개인으로출원ㆍ등록한특허와한국기업이출원ㆍ등록한특허를포괄한 NBT 융합기술특허수는다음 < 표 4-11> 과같다. 키워드동시출현법으로추출한특허의수가 7 배이상많은숫자를차지하였으며한국특허의경우에도훨씬많은수의특허가도출되었다. < 표 4-11> 키워드법과동시출현클래스방법으로추출한 NBT 미국등록특허현황 특허등록연도 NBT 키워드법 NBT IPC 법한국전체한국전체 2002 0 123 0 24 2003 4 145 0 29 2004 6 170 0 23 2005 7 164 1 16 2006 7 216 0 20 합계 24 818 1 112 한편키워드법의 818 건특허와 IPC 법의 112 건특허의일치도를조사해본결과두방법에의해공통으로추출된특허의숫자는 16 건에불과하여추출한특허표본이별로일치하지않는것으로나타났다. 즉 IPC 법으로찾은특허의약 14% 정도만이키워드를사용하여찾은특허에도존재하는것으로나타났다.

92 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 [ 그림 4-13] NBT 색인어법및 IPC 법추출특허표본밴다이어그램 가. 키워드법총 818 건의미국특허청등록특허가검색되었으며이들 NBT 융합기술특허에대하여국가별비교현황을제시하였다. 한국은총특허의약 2.9% 를차지하며세계 4 위수준의성적을보였다. 소유권이기관에귀속되지않은 44 개특허의경우, 발명자거주국을기준으로다시분류하면미국외에는거의존재하지않았으며한국의경우는합계에서도세계 4 위수준인것으로나타났다. < 표 4-12> NBT 키워드법추출특허의국가별현황 특허소유권국가 특허수 % 해당없음의발명자거주국 합계 % 미국 583 70.60% 37 620 71.3% 해당없음 ( 개인 ) 44 5.30% 일본 34 4.10% 0 34 3.9% 독일 33 4.00% 1 34 3.9% 대한민국 24 2.90% 0 24 2.8% 캐나다 18 2.10% 1 19 2.2% 프랑스 17 2.00% 1 18 2.1% 이스라엘 12 1.40% 0 12 1.4% 스위스 11 1.30% 0 11 1.3% 대만 11 1.30% 2 13 1.5% 소계 787 95.00% 42 그이외국가 39 4.72% 2 41 합계 826 99.72% 44 870 100%

4 장 _ 다학제적융합연구현황 93 기관별로는미국의 IT 회사인 HP 가가장많은특허를소유하였고라이스대학, 캘리포니아대학 ( 산학협력단 ), 마이크론등의순서로나타났다. < 표 4-13> NBT 키워드법추출특허소유기관현황 특허소유기관 (Assignee) 특허수 비중 % 해당없음 ( 개인 No assignee) 44 5.10% HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT COMPANY, L.P. 29 3.40% WILLIAM MARSH RICE UNIVERSITY 23 2.70% THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA 20 2.30% MICRON TECHNOLOGY, INC. 19 2.20% NANTERO, INC. 13 1.50% THE UNITED STATES OF AMERICA AS REPRESENTED BY THE SECRETARY OF THE NAVY 12 1.40% INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION 9 1.00% L'OREAL 9 1.00% MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY 9 1.00% 키워드법을통해추출된특허의클래스는인체관련 (A61K, A61F 등 ) 과반도체 (H01L), 물리학 (G01N) 등으로나타났다. < 표 4-14> BNT 색인어법추출특허의주요특허클래스 국제특허분류클래스 (IPC7 Code- 4 digit) A61K: Human Necessities; Medical or Veterinary Science; Hygiene; Preparations H01L: Electricity; Basic Electric Elements; Semiconductor devices; Electric solid state devices not otherwise provided for G01N: Physics; Measuring (counting G06M); Investigating or analysing materials by determining their chemical or physical properties B32B: Performing Operations; Transporting; Layered Product; i.e. products built-up of strata of flat or non-flat, e.g. cellular or honeycomb, form H01M: Electricity; Basic Electric Elements; Processes or means, e.g. batteries, for the direct conversion of chemical energy into electrical energy 특허수 비중 (%) 82 10.0% 80 9.7% 52 6.3% 35 4.2% 30 3.6%

94 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 B01D: Performing Operations; Transporting; Physical or Chemical Process Or Apparatus in general; Separation 25 3.0% A61F: Human Necessities; Medical or Veterinary Science; Hygiene; Filters implantable into blood vessels; Prostheses; Orthopaedic, nursing or contraceptive devices;fomentation; Treatment or 22 2.6% protection of eyes or ears; Bandages, dressings C12Q: Chemistry; Metallurgy; Biochemistry;Measuring or testing processes involving enzymes or micro-organisms; Compositions or test papers therefor; Processes of preparing such compositions; 22 2.6% Condition-responsive control in microbiological or enzymological processes B05D: Performing Operations; Transporting; Spraying or Atomizing in general; Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces, 20 2.4% in general G11C: Physics; Information Storage; Static Stores 20 2.4% 소계 388 46.8% 기타 431 52.6% 한국특허의경우, 총 24 건중에서 H01L 6 건, A61K 2 건등이존재하며기타클래스에 1 건이있는경우가상당수로위세계전체분포와크게다르지않은분포를나타내는것으로판명되었다. 나. IPC 법 총 112 건의미국특허청등록특허가검색되었으며이들 NBT 융합기술특허에대하여분석하였다. < 표 4-15> NBT 특허의 IPC법추출결과국가별현황 특허소유권해당없음의특허수 % 국가발명자거주국 합계 % 미국 87 77.7 % 1 88 78.6% 일본 4 3.5 % 4 3.6% 영국 4 3.5 % 4 3.6% 캐나다 3 2.6 % 3 2.7% 독일 3 2.6 % 3 2.7% 해당없음 2 1.7 % 2

4 장 _ 다학제적융합연구현황 95 호주 2 1.7 % 2 1.8% 스웨덴 2 1.7 % 2 1.8% 대한민국 (1) 0.9% 1 기타 5 4.46 1 6 5.4% 합계 112 100% 2 115 100% 한국소유의특허는 1 건에불과하였으며한국거주개인발명가는발견되지않았다. 한국은키워드방법으로추출된결과와는달리주요순위에나타나지않고 7 위를차지하고있으나미국의특허수가절대다수를차지하고있어순위에큰의미는없다. 2. BIT 융합기술특허 2004-06 년도에미국특허청에등록된한국인이개인으로출원ㆍ등록한특허와한국기업이출원ㆍ등록한특허를포괄한 BIT 관련융합기술특허수는다음과같다. < 표 4-16> 키워드법과 IPC 방법으로추출한 BIT 미국등록특허현황 특허등록연도 BIT 키워드법 BIT IPC 법한국세계국가전체한국세계국가전체 2002 82 4,312 9 2,122 2003 92 4,242 10 1,990 2004 84 3,906 9 1,814 2005 63 3,135 11 1,576 2006 122 4,063 20 2,026 합계 443 19,658 59 9,528 전체특허수의경우키워드법이 2 배가까이많은특허를추출하였으며특히한국특허의경우키워드법으로는 443 건의특허가추출된데반해 IPC 법에서는단지 59 건만이추출되었다. 이는논문에서추출한키워드를가지고역으로특허를찾아내기때문에섞여서추출되는노이즈특허가상당함을의미한다.

96 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 한편키워드법의 19,658 건특허와 IPC 법의 9, 528 건특허의일치도를구해본결과, 두방법의표본은교집합이매우적은, 즉일치성이낮은것으로나타났다. 공통특허의숫자는 1,160 건에불과하여두방법에의하여추출한특허표본이거의일치하지않는것으로나타났다. [ 그림 4-14] BIT 키워드법및 IPC 법추출특허표본밴다이어그램 가. 키워드법 제 3 장의논문분석에서추출한키워드를통해특허의제목과초록을동시출현키워드법으로특허를검색하여융합기술특허집합을구성하였다. < 표 4-17> BIT 특허의국가별현황 특허소유권국가 특허수 % 해당없음의발명자거주국 합계 % 미국 11604 58.60% 1445 13049 65.9% 일본 2131 10.80% 32 2163 10.9% 해당없음 ( 개인 ) 1883 9.50% 독일 733 3.70% 57 790 4.0% 대한민국 426 2.10% 17 443 2.2% 프랑스 417 2.10% 19 436 2.2% 캐나다 378 1.90% 64 442 2.2% 영국 335 1.60% 36 371 1.9% 네델란드 296 1.50% 9 305 1.5% 대만 281 1.40% 76 357 1.8% 소계 18484 93.20% 1755 92.6% 그이외국가 1,315 6.74% 218 1,533 7.4% 합계 19799 99.94 1883 19,889 100% 주 ) 공동소유의경우중복이허용되었으므로총특허수가표본수인 19,658 을초과함

4 장 _ 다학제적융합연구현황 97 총 19,658 개의미국특허청등록특허가검색되었으며이중한국은총특허의약 3.7% 를차지하며세계 4 위수준의성적을보였다 (< 표 4-17> 참조 ). 소유권이기관에귀속되지않은 1, 883 개특허의경우, 발명자거주국을기준으로다시분류하면미국외에는캐나다에거주하는발명자가많았으며한국의경우는기업에소속된발명자가많아 17 건에불과하였다. 그러나이들귀속없는특허를합계한경우에도한국은 443 건의등록특허로세계 4 위를고수하는것으로나타났다. 특허등록건수를소유기관별로보면미국의 IBM, MEDTRONIC, 캘리포니아대학, MICRON 등의순으로나타났다. < 표 4-18> BIT 특허의소유기관별현황 특허소유기관 (Assignee) 특허수 비중 % 개인소유 (No assignees) 1883 9.20% INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION 373 1.80% MEDTRONIC, INC. 253 1.20% THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA 187 0.90% MICRON TECHNOLOGY, INC. 179 0.80% KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA 157 0.70% CARDIAC PACEMAKERS, INC. 146 0.70% KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V. 136 0.60% PACESETTER, INC. 126 0.60% SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. 116 0.50% 한편, 이들 BIT 융합기술특허표본에자주나타나는특허클래스를통계를내어분석하였다. 전반적으로 BIT 에서주로나타난특허는 A61 클래스 (Human Necessity) 의서브클래스인 A61B 와 A61K 인것으로나타났다.

98 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 < 표 4-19> BIT에주로나타난특허클래스 (subclass 수준 ) 국제특허분류클래스 (IPC7 Code- 4 digit) 특허수 비중 % A61B Human Necessities; Medical or Veterinary Science; 1995 9.50% A61K Human Necessities; Medical or Veterinary Science; 1495 7.10% G06F Physics; Computing; Calculating; 1433 6.80% C12N Chemistry; Metallurgy; Biochemistry; 1127 5.30% G01N Physics; Measuring (counting G06M; 945 4.50% C07H C Chemistry; Metallurgy; Organic Chemistry 698 3.30% C12Q C Chemistry; Metallurgy; Biochemistry; 677 3.20% C12P C Chemistry; Metallurgy; Biochemistry; 581 2.70% A61N Human Necessities; Medical or Veterinary Science; 577 2.70% C07K Chemistry; Metallurgy; Organic Chemistry 544 2.60% < 표 4-20> 에나타난한국특허의특허클래스분포는 < 표 4-19> 에나타난세계평균분포와비교해보면다른모습을보여주고있다. < 표 4-20> BIT 한국소유특허에주로나타난특허클래스 세계순위 국제특허분류클래스 IPC 1-7 Code- 4 digit 특허수 % N G11C G Physics; Information Storage; Static Stores 49 12.8 % N H01L H Electricity; Basic Electric Elements; Semiconductor 48 12.5 % N G02F G Physics; Optics (making optical elements or apparatus 46 12.0 % 4 C12N C Chemistry; Metallurgy; Biochemistry; 19 4.9 % N G09G G Physics; Educating; Cryptography; 18 4.7 % 3 G06F G Physics; Computing; Calculating; 14 3.6 % 1 A61B A Human Necessities; Medical or Veterinary Science; H 12 3.1 % N H04B H Electricity; Electric Communication Technique; Tran 12 3.1 % 6 C07H C Chemistry; Metallurgy; Organic Chemistry 9 2.3 % N H04L H Electricity; Electric Communication Technique; Tran 8 2.0 %

4 장 _ 다학제적융합연구현황 99 특히가장많은빈도를보여주는 3 가지특허클래스의경우 G11C, H01L, G02F 로서세계 BIT 특허에서가장높은빈도를보인 A61B, A61K, G06F 와종류가전혀다른것으로나타났다. 이것은다른국가들의경우생화학이면서도소프트웨어적인면 (G06F) 이강한 BIT 특허를다수보유하고있는데비해한국의경우 H01 클래스와같이하드웨어적인 BIT 융합기술특허가많다는뜻으로해석될수있다. 그러나너무많은 H 섹션클래스의특허가있는것은 BT 나 IT 의색인어에서일반적인색인어가많아서많은노이즈특허가같이추출된것으로의심할수도있다. 나. IPC 법 IPC 법으로는 총 9,528 개의 미국 특허청 등록특허가 검색되었으며 이들 BIT 융합특허에대하여분석한결과한국소유의특허는 14 건에불과하여세 계 14 위수준인것으로나타났다. < 표 4-21> BIT IPC법추출특허의국가별현황 특허소유권국가 특허수 % 해당없음의발명자거주국 합계 % 미국 6247 64.7 % 305 6552 67.8% 일본 713 7.3 % 10 723 7.5% 독일 480 4.9 % 50 530 5.5% 해당없음 476 4.9 % 영국 330 3.4 % 16 346 3.6% 캐나다 269 2.7 % 26 295 3.1% 프랑스 260 2.6 % 11 271 2.8% 스웨덴 118 1.2 % 14 132 1.4% 스위스 84 0.8 % 8 92 1.0% 이스라엘 82 0.8 % 3 85 0.9% 소계 9059 443 기타국가 601 6.2 % 33 그중한국 (14) (5) 합계 9660 100% 476 100% 주 ) 총 9,528 건과합계가다른것은여러국가에속한공동특허가이중계상되었기때문임

100 융합연구의형성과발전과정의고찰을통한국내연구현황분석 한국거주개인발명가를합하여도 19 건에불과하여약 1% 에도못미치는비중이었다. 이는키워드법의분석결과와는매우큰차이가나는조사결과로향후우리나라의융합기술분야역량에대한조사를위해서는개별특허단위로엄밀한추가분석이요구된다. 3. NIT 융합기술특허 미국특허청에 등록된 한국인이 개인으로 출원ㆍ등록한특허와 한국기업 이출원ㆍ등록한특허를포괄한숫자를연도별로나타내면다음 < 표 4-22> 와같다. 앞의 NBT, BIT 특허와는달리 NIT 특허에서는 IPC 법으로추출 한특허의수가 721 건으로 키워드법으로 검색한결과보다 더 많은 것으로 나타났다. < 표 4-22> 키워드법과동시출현클래스방법으로추출한 NIT 미국등록특허현황 특허등록연도 NIT 색인어법 NIT IPC 법한국전체한국전체 2002 0 78 6 119 2003 5 99 6 157 2004 7 136 7 104 2005 7 130 9 137 2006 4 168 13 204 합계 23 611 41 721 한편키워드법으로검색한 611 건특허표본과 IPC 동시출현법으로검색한 721 건특허표본사이의일치도를구해본결과, 공통특허의숫자는 48 건에불과하여 NBT, BIT 와마찬가지로일치도가매우낮은것으로나타났다. 즉 IPC 법으로찾은특허의약 6.7% 정도만이키워드를사용하여찾은특허에도존재하는것으로나타났다.

4 장 _ 다학제적융합연구현황 101 [ 그림 4-15] NIT 키워드법및 IPC 법추출특허표본밴다이어그램 가. 키워드법총 611건의미국특허청등록특허가검색되었으며이들 NIT 융합기술특허를국가별로비교한결과한국은 23 건으로총특허의약 3.7% 를차지하여세계 4 위수준의성적을보였다. 소유권이기관에귀속되지않은 43 개특허의경우, 발명자거주국을기준으로다시분류하면미국외에는거의존재하지않았으며한국의경우는 0 건이었다. 이는일본도비슷한데개인특허보다기업특허가많기때문이다. 합계에서도세계 4 위수준인것으로나타났다. < 표 4-23> NIT 색인어법추출특허의국가별현황 특허소유권국가 특허수 % 해당없음의발명자거주국 합계 % 미국 404 65.30% 33 437 70.4% 일본 50 8.00% 0 50 8.1% 해당없음 ( 개인 ) 43 6.90% 대만 27 4.30% 3 30 4.8% 대한민국 23 3.70% 0 23 3.7% 독일 21 3.30% 3 24 3.9% 프랑스 7 1.10% 1 8 1.3% 이스라엘 7 1.10% 0 7 1.1% 캐나다 5 0.80% 1 6 1.0% 이탈리아 5 0.80% 1 6 1.0% 소계 592 95.30% 40 95.3% 그이외국가 27 4.36% 3 30 4.7% 합계 619 99.66% 43 621 100%