CONTENTS 제 1 부계획수립및추진성과 1 Ⅰ. 계획수립의배경및범위 3 Ⅱ. 제 2 차 1 단계 ('08~'12) 기본계획의추진실적및성과 9 제 2 부 뇌연구육성비전과전략 23 Ⅰ. 국내 외뇌연구현황및전망 25 Ⅱ. 비전과목표 39 Ⅲ. 추진전략및실천과제 40 Ⅳ. 투자계획및인력목표 50 Ⅴ. 실천과제별전담부처 51 Ⅵ. 2017 년달성모습 ( 예시 ) 53 제 3 부 분야별세부계획 ( 요약 ) 55 Ⅰ. 뇌신경생물분야 57 Ⅱ. 뇌인지분야 62 Ⅲ. 뇌신경계질환분야 67 Ⅳ. 뇌공학분야 72
제 1 부 계획수립및추진성과 Ⅰ. 계획수립의배경및범위 Ⅱ. 제2차 1단계 ('08~'12) 기본계획의추진실적및성과
제 1 부. 계획수립및추진성과 3 Ⅰ. 계획수립의배경및범위 1. 계획수립의배경 법적근거 뇌연구촉진법제5조 - 미래창조과학부장관은관계중앙행정기관의뇌연구촉진을위한계획을종합 조정한후생명공학육성법제6조에따른생명공학종합정책심의회심의를거쳐뇌연구촉진기본계획을수립 관계중앙행정기관 : 미래창조과학부, 교육부, 산업통상자원부, 보건복지부 추진필요성 1단계 ( 08~ 12) 추진실적을종합하고시사점을도출하여새로운도약을위한비전과정책방향을점검, 수정하기위한제2차뇌연구촉진 2단계 ( 13~ 17) 기본계획의수립필요 국내 외뇌연구환경변화분석을통하여국가뇌연구육성을위한전략모색 추진경과 07. 12 : 제2차뇌연구촉진기본계획 ( 08~ 17) 수립 뇌연구촉진법 에의거하여매년시행계획수립 시행 11. 12~ 12. 11 : 제2차뇌연구촉진기본계획 2단계 ( 13~ 17) 기획 뇌연구촉진법시행령 에의거하여 5년단위로기본계획수립 12. 09 : 제2차기본계획 2단계 ( 안 ) 에대한관계부처실무회의 12. 09. 26 : 제2차기본계획 2단계 ( 안 ) 공청회개최 12. 12 : 제2차기본계획 2단계 ( 안 ) 관계부처의견수렴 13. 상반기 : 생명공학종합정책심의회심의 확정
4 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2. 계획의범위 시간적범위 13~ 17년(5년간) 이며, 향후제3차기본계획 ( 18~ 27) 수립과연계 기술적범위 뇌연구의정의 - 뇌신경계의신경생물학및인지과학적이해를바탕으로뇌의구조및기능의근본원리를파악하고자하는연구분야 - 뇌과학, 뇌의약학, 뇌공학및이와관련된모든분야에대한연구 ( 뇌연구촉진법제2조 ) 기본계획상의기술분류및범위 뇌연구기술분류새로운기술개발촉진및융합연구강화를위해뇌연구촉진법상 3대학문분류를기본계획에 4대기술분류로재정의 학문분류 뇌과학뇌의약학 뇌공학 뇌신경생물 기본계획상 4 대기술분류 뇌신경계의형성및기능에대한생물학적운영원리를규명하고, 이를바탕으로응용기술을개발하는분야 뇌인지신경시스템이외부로부터정보를받아들여신경활동으로전환하고재구성하며경험에의해변화하는과정에서형성되는고등인지기능을연구하고그응용기술을개발하는분야 뇌신경계질환 뇌의구조및기능상의결함등에기인한신체적정신적질환및장애에대한원인규명과이의진단 치료 예방에관한분야 뇌공학뇌의구조와기능모델링, 뇌신경계와외부기기를융합하여외부기기를조작및마비된뇌기능회복기술개발및뇌기능이해, 진단및치료를위해뇌구조 / 기능을영상화하는기술
제 1 부. 계획수립및추진성과 5 2 단계기본계획상뇌연구기술범위 - 뇌연구는 4 대기술분야간상호연계를통해총체적융합연구지향 < 4 대기술분야의주요연구내용 > < 뇌연구기술분류변천과정 > 환경변화및기술개발트랜드에대응하여 뇌연구촉진법 제 1 차기본계획 제 2 차기본계획 1 단계계획 제 2 차기본계획 에기술분류변화 - 제 2 차기본계획 1 단계계획 ( 07~ 12) : 뇌인지, 뇌융합분야신설 - 제 2 차기본계획 2 단계계획 ( 13~ 17) : 뇌융합분야제외 뇌연구촉진법 ( 98) 제 1 차기본계획 ( 98) 제 2 차기본계획 1 단계 ( 07) 제 2 차기본계획 2 단계 ( 12) 뇌과학 뇌신경생물 뇌신경생물 뇌신경생물 뇌연구 뇌인지 뇌인지 뇌의약학 뇌의약학 뇌신경계질환 뇌신경계질환 뇌공학 뇌신경정보 뇌신경정보및뇌공학 뇌공학 기타분야 뇌융합
6 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 3. 추진체계 상위계획과의관계 수립체계
제 1 부. 계획수립및추진성과 7 관계부처별역할 부처 역할 미래창조과학부 기본계획의수립과시행계획수립의지원및조정 뇌관련기초기술및첨단기술의개발 유용한연구결과의이용및보전을위한연구의지원 공공적성격의뇌연구지원체제육성 뇌연구결과를정보 통신등의분야에효율적으로응용하기위한응용기술의개발과개발기술의산업화촉진 뇌연구분야투자방향설정, 주요 R&D의중기재정소요검토, 예산배분 조정및성과평가 교육부 산업통상자원부 뇌분야연구를촉진하기위한전문인력의양성과뇌과학기초분야의연구지원 미래창조과학부장관과사전협의 기본계획수립을위하여소관별로뇌연구실적과뇌연구촉진을위한연차별계획을미래창조과학부에제출 기본계획에따라매년뇌연구촉진시행계획수립 시행 뇌연구결과를생산및산업공정등의분야에효율적으로응용하기위한응용기술의개발과개발기술의산업화촉진 기본계획수립을위하여소관별로뇌연구실적과뇌연구촉진을위한연차별계획을미래창조과학부에제출 기본계획에따라매년뇌연구촉진시행계획수립 시행 보건복지부 보건 의료등에관련되는뇌의약연구와그결과의응용기술개발및개발기술의산업화촉진 기본계획수립을위하여소관별로뇌연구실적과뇌연구촉진을위한연차별계획을미래창조과학부에제출 기본계획에따라매년뇌연구촉진시행계획수립 시행 기획재정부 중장기재정소요를감안하여국가연구개발예산의총투자규모및부처별지출한도설정
8 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 < 제2차뇌연구촉진기본계획 1단계 ( 08~ 12) 주요내용 > 비전및목표 비전 창조적인뇌연구 로 삶의질향상및新미래산업창출 - 뇌연구분야세계 7위기술강국진입 - 목표 과학기술논문창출 : ( 07) 13 위 ( 17) 7 위 특허기술경쟁력 : ( 07) 8 위 ( 17) 7 위 연구개발인력 : ( 07) 2,000 명 ( 17) 9,300 명 뇌시장규모 : ( 07) 7,600 억원 ( 17) 3 조원 추진전략 ( 전략1) R&D 핵심역량강화 역량강화를통한원천기술의선점 글로벌경쟁력을갖춘우수인력양성 국제공동연구및협력확대 ( 전략2) 연구개발시스템혁신 전주기적 R&D 체제강화 국가뇌연구전문기관구축검토 ( 전략3) 산학연협력및인프라기반구축 연구개발자원연계및협력활성화 역량제고를위한인프라기반강화
제 1 부. 계획수립및추진성과 9 Ⅱ. 제 2 차 1 단계 ('08~'12) 기본계획의추진실적및성과 체계적인정부의뇌연구육성정책추진에따라세계수준의연구결과창출및산업화기반조성등으로국가경쟁력제고 뇌연구촉진기본계획중심으로지속적뇌연구육성정책추진 뇌프론티어사업단 ( 03~ 13) 을통한뇌연구핵심연구인력지원 뇌과학원천기술개발사업 ( 06~) 을통한기초 원천연구전략적지원 국가뇌연구대표기관으로한국뇌연구원개원 ( 11) 창의적연구사업, 우수연구센터사업, 중견과학자사업등우수연구집단지원프로그램의지속적운영 정부뇌연구투자의지속적증가 정부투자 - 정부연구개발투자 : 08 년 493 억원 12 년 668 억원 - 뇌연구기본계획 ( 08~ 17) 의총투자계획 (1 조 5 천억원 ) 중 1 단계 ( 08~ 12) 기간동안 3,035 억원투자 < '08 '12 까지연차별투자액 > 연도 2008 2009 2010 2011 2012 총계 투자액 ( 억원 ) 493 559 630 685 668 3,035 12 년투자액은 13 년시행계획 ( 안 ) 의실적수치임 * 출처 : 연도별뇌연구촉진시행계획, ( 구 ) 교육과학기술부 단, 세계주요국과비교하여뇌연구투자액 ('12 년 668 억원 ) 과생명공학 R&D 대비뇌연구투자비율 (3%) 이매우낮은수준임 주요국생명공학예산대비뇌연구예산비율 : 미국 (18%), 영국 (20%), 일본 (7%) 우수연구인력육성 - 뇌전문학부 / 대학원 2 개 * 신설및 WCU 10 건 ( 10) 지원 * DGIST 뇌과학전공 ( 08), 이화여대뇌인지과학과 ( 09) 신설 - 뇌분야연구개발참여인력 : 08 년 2,130 명 12 년 2,844 명 한국연구재단등록박사급연구원기준
10 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 과학기술력제고및산업화성과태동 SCI 논문수 : ( 04 07) 4,611건 ( 08 11) 7,541건, 1.6배증가 08~ 11 기간중 IF 10 이상논문에총 43건게재 해외특허출원및등록수 : ( 04~ 07) 80건 ( 08~ 11) 153건, 1.9배증가 총특허보유수는 313건으로세계 6위권 ( 미국, 일본, 영국, 독일순 ) 산업화성과 : ( 08 11) 기술이전 19건 인프라기반확충 뇌연구를위한고가장비 (fmri 등 ) 및전문연구센터등인프라구축 적극적뇌연구지원을위한특화된뇌연구서비스시스템구축 뇌프론티어사업단내코아퍼실리티 (core facility) 를통한기술지원서비스 국제협력 WCU, WCI 사업등을통하여해외우수석학국내유치 Louis J. Ignarro( 노벨상수상자, 건국대 ), Moussa Youdim( 연세대 ), Seiji Ogawa( 가천대 ), George Augustine(KIST) 등 HFSP('04), HUPO('04) 등국제협력사업에참여확대및해외연구기관과의협력네트워크구축 < 뇌연구주요성과및목표 >
제 1 부. 계획수립및추진성과 11 1. 연구개발자원 ( 투자, 인력 ) 측면 가. 뇌연구분야투자뇌연구에대한정부투자는 08년이후지속적으로증가하고있으며, 2차 1단계 ( 08 12) 기간동안총투자액은 3,035억원으로 ( 구 ) 교과부및복지부가 82% 차지 정부의적극적육성정책에따라투자는꾸준히증가 2차 1단계기본계획기간 ( 08~ 12) 동안정부투자는총 3,035억원으로연평균증가율 6.3% - 정부예산은 08년 493억원 12년 668억원으로 1.35배증가 생명공학육성 1단계 ( 07~ 10) 기간동안정부예산증가율 : 16.5 % < 연도별정부투자실적 > * 출처 : 연도별뇌연구촉진시행계획, ( 구 ) 교육과학기술부
12 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2 차 1 단계기간동안연차별계획대비 98% 투자실적달성 ( 단위 : 억원, %) 1 차기본계획 2 차기본계획 1 단계 ( 98~ 00) 2 단계 ( 01~ 03) 3 단계 ( 04~ 07) 1 단계 ( 08~ 12) 계획실적비율계획실적비율계획실적비율계획실적비율 436 527 121 1,156 871 75 2,514 1,714 68 3,089 3,035 98 * 출처 : 연도별뇌연구촉진시행계획, ( 구 ) 교육과학기술부 관계부처별로 ( 구 ) 교과부 62%, 분야별로뇌신경계질환에 43.5% 투자 2차 1단계기본계획기간 ( 08~ 12) ( 구 ) 교과부의연구개발투자실적은총투자액대비 62% 의비중을차지하여뇌연구개발투자주도 - 5년간 ( 08~ 12) ( 구 ) 교과부 62%(1,880억원 ), 복지부 20%(611억원 ), ( 구 ) 지경부 3%(92억원 ), 정부출연연구기관 15%(452억원 ) 투자 연구분야로는뇌신경계질환 43.5%(1,320억원 ), 뇌신경생물 18.4%(560 억원 ), 뇌공학 13.2%(399억원 ), 뇌인지 13.1%(398억원 ), 뇌융합 ( 기타 ) 11.8%(358억원 ) 순으로투자 전체생명공학 R&D 예산대비약 3% 수준 한국은전체생명공학예산의약 3% 수준을뇌연구에투자 주요국생명공학예산대비뇌연구예산비율 : 미국 (18%), 영국 (20%), 일본 (7%) < 우리나라뇌연구투자추이 > BT 분야정부 R&D 예산은 NTIS 기준
제 1 부. 계획수립및추진성과 13 나. 연구개발인력 뇌연구참여인력은 '08년대비 1.3배로증가하였으며, 전체인력중 67% 가뇌신경계질환분야에종사 뇌연구분야참여인력은증가추세 뇌연구분야의연구개발참여인력은증가하는추세 - 98년 650명 08년 2,130명 12년 2,844명 * 출처 : 연도별뇌연구촉진시행계획및한국연구재단연구인력등록 DB 분석 뇌연구인력중뇌신경계질환분야종사자증가 뇌신경계질환분야연구자는 2008년대비 203% 로급격히증가 - 뇌신경계질환분야연구자가전체뇌연구자의 68% 를차지 < 뇌연구분야별연구인력분포 > * 출처 : 한국연구재단연구인력등록 DB 분석, 한국연구재단 여성뇌연구분야연구자는전체인력의 22.0%( 12년 ) 로, 전체여성연구자비율 (17.3%) 보다다소높음
14 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 뇌전문교육과정신설을통한뇌연구인력양성 뇌분야교과과정개설 - 대학수준에서자생적으로뇌전문학부및대학원신설등 학부 / 대학원신설 : DGIST 뇌과학전공 ( 08), 이화여대뇌인지과학과 ( 09) - 세계수준연구중심대학 (WCU) 을통한학과개설, 해외학자및석학초빙 < 뇌연구관련연구중심대학 ( 10 15) > 유형과제명기관 학과개설학자초빙 뇌정보공학융합기술연구인지및행동의신경과학적기초규명나노광메카트로닉스기반인지공학융합사이토믹스를응용한신경퇴행성질환연구도파민성뇌질환표적치료를위한멀티태스킹뉴로인포매틱스연구퇴행성신경계질환관련새로운인자의발굴및치료전략의개발 고려대서울대부산대서울대 KAIST 연세대 석학초빙 3.0T와 7.0T 이용영상최적화및 fmri이용신경과학연구 가천대 치매에서칼슘신호에관한연구 서울대 뇌세포자극을위한칼슘나노튜브전극개발 부산대 나이트로믹스기법을이용한혈관성뇌손상의새로운치료법개발연구 건국대 중대형연구사업을통한융합형뇌연구지원및인력배출 KAIST 뉴로시스템연구단, 서울대학교뉴로사이토믹스연구단
제 1 부. 계획수립및추진성과 15 2. 인프라구축 뇌연구활성화를위한고가장비설치, 기술지원, 연구센터설치등인프라의지속적인확충 뇌연구활성화를위한시설, 장비, 소재등인프라구축 초고자장 MRI-PET 복합영상기반장비구축및기술개발지원 ( 가천의대, 08) 대용량데이터처리를위한고성능그리드컴퓨터시스템구축 (KISTI, '11) 치매환자의자원 (Plasma, serum, DNA 등 ) 인프라구축 ( 질병관리본부, 10) 뇌연구활성화를위한기술지원서비스수행 뇌기능활용및뇌질환사업단 (21세기프론티어사업 ) 에서코아퍼실리티 (core facility) 연구실지정 운영을통해뇌연구인프라확충및연구개발사업적극적지원 코아퍼실리티 (core facility) : 유전자발현분석서비스, 동물행동실험서비스, 뇌연구실험동물모델서비스, 인간뇌샘플은행서비스, 뇌영상기자재활용서비스, 천연물은행서비스, 뇌단백질체서비스등 한국뇌연구원설립및전문연구센터설립등연구특성화추진 한국뇌연구원설립 ( 11) 으로국내뇌연구역량을결집하고체계적인육성등종합적뇌연구를위한기반확립 KIST 내기능커넥톰센터, 기초과학연구원 (IBS) 내뇌인지및뇌질환관련연구센터유치로뇌연구분야별특성화 민간부분에뇌관련연구센터설립을통하여뇌연구기반강화 고려대뇌공학과에 MRI장비구축 ('09), DGIST 뇌과학전공내뉴로이미징특화장비실구축 ('12), 대구경북과학기술원 (DGIST)-애질런트테크놀로지스뇌대사체학분석연구소설립예정 ('13) 등
16 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 3. 과학기술경쟁력 가. 논문성과측면 SCIE 기준 06년 13위에서 11년 11위로상승하여논문창출역량이제고되고있으며우수저널게재논문수도증가 뇌연구분야 SCI 논문건수증가 98년 23위 06년 13위 11년 11위로증가 - 논문증가율은 1차 3단계 ( 04~ 07) 대비 2차 1단계 ( 08~ 11) 기간동안세계 2위의빠른성장을보이고있음 < 국가별논문발표수및증가율 > 국가 1차기본계획 2차기본계획 전단계대비 1단계 ( 98~ 00) 2단계 ( 01~ 03) 3단계 ( 04~ 07) 1단계 ( 08~ 11) 증가율 (%) 미국 74,524 76,679 91,441 102,782 12.4 독일 17,519 18,521 21,745 25,104 15.4 일본 19,585 20,145 21,603 23,186 7.3 영국 14,983 15,996 18,489 21,152 14.4 중국 2,070 3,465 7,910 17,876 125.9 이탈리아 8,685 9,482 12,195 15,280 25.2 캐나다 9,241 9,648 12,436 15,124 21.6 스페인 4,947 5,486 6,820 9,077 33.0 호주 4,755 5,102 6,570 9,004 37.0 네덜란드 4,159 4,594 6,498 8,633 32.8 대한민국 1,684 2,742 4,611 7,541 63.5 스위스 3,826 3,997 4,930 6,087 23.4 스웨덴 4,696 4,592 4,960 5,555 11.9 * 출처 : Thompson ISI 서지분석을통한분석
제 1 부. 계획수립및추진성과 17 연구분야별로뇌신경생물학및뇌질환관련연구가꾸준히증가 국내 외공통적으로뇌신경생물학및뇌질환관련분야연구논문성과가가장많으며, 지속적인논문발표수증가 뇌인지및뇌공학관련연구는국내 외에서완만한증가세 < 세계뇌연구논문현황 > < 국내뇌연구논문현황 > * 출처 : Thompson ISI database 분석 뇌연구논문의질적수준향상 Impact Factor 10 이상뇌연구논문건수는 1차 ( 98~ 07) 기간동안 42편 ( 연평균 4.2편 ) 에서 2차 1단계 ( 08~ 11) * 기간동안 43편 ( 연평균 10.8편 ) 으로약 2배의증가추세 * 12년논문건수미집계 < 뇌연구관련 IF 10 이상논문발표현황 > 1차기본계획 2차기본계획구분 1단계 ( 98~ 00) 2단계 ( 01~ 03) 3단계 ( 04~ 07) 1단계 ( 08~ 11) IF 10이상논문수 6 16 20 43 출처 : 연도별뇌연구촉진시행계획, ( 구 ) 교육과학기술부
18 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 나. 특허성과측면 응용기술에대한특허성과는꾸준히상승하고있으며미국시장특허의경우세계 6위권 뇌관련특허의양적 질적증가추세 현재출원및등록된뇌과학연구관련특허의약 50% 를미국, 23% 를일본이보유 한국은총 313건으로세계 6위를차지하고있으나점유율은미미한수준 ( 전체특허의 1.92%) 2차 1단계 ( 08 11) 기간동안해외특허 44건등록 < 뇌과학연구및활용기술관련특허의국가별점유율현황 > 국가별특허현황은우선권주장국가를기준으로분석 * 출처 : 뇌과학연구및활용기술 ( 12), 생명공학정책연구센터 국내특허성과는기업및연구소중심으로도출 해외공개 / 등록된국내뇌과학연구관련특허의주요출원기관은한국과학기술원 (KIST), 삼성, 서울대학교, 한국전자통신연구원등 뇌과학연구대부분이대학에집중되어있음을감안할때, 대학의특허성과도출은상대적으로미약
제 1 부. 계획수립및추진성과 19 4. 국제협력 우수인력유치등양자간국제협력이활성화되었으며, 다자간국제협력사업의성과가가시화됨 해외우수인력의적극적유치및교류활성화 WCU( 세계수준연구중심대학 ), WCI( 세계수준연구기관 ) 등을통하여해외우수석학및연구진의국내유치성과도출 Louis J. Ignarro( 노벨상수상, 건국대 ), Moussa Youdim( 연세대 ), Seiji Ogawa( 가천대 ), George Augustine(KIST) 등세계적석학유치 글로벌연구네트워크 (GRN), 글로벌연구실 (GRL) 등국제공동연구사업을통하여뇌연구관련 4개연구단, 2개연구실지정 GRN 사업 : 서울대 ( 08), 연세대 ( 09), 이화여대 ( 10), 인하대 ( 11) GRL 사업 : KAIST( 09), 서울대 ( 11) 양자및다자간협력사업에참여를통한국제협력강화 뇌기능연구프론티어사업단이주도한한 영국제협력연구를통한장기상호인력교류, 공동연구과제추진 한 영알츠하이머질환국제협력연구사업을통한영국내컨소시움과의국제협력, 인력교류, 정보교류활성화 HFSP(Human Frontier Science Program), HUPO(Human Proteomics Organization) 산하 HBPP(Human Brain Proteomics Project) 등에적극참가 국제학회유치및주관으로국제적네트워크주도 ISN(International Society for Neurochemistry) 과 APSN(Asian Pacific Society for Neurochemistry) 이공동주최하는 세계신경화학회국제학술대회 부산개최 ( 09) MCCS(Molecular and Cellular Cognition Society) 와연계한국뇌신경과학회학술대회개최 ( 11)
20 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 5. 산업적성과 뇌과학관련시장형성및기술이전성과도출 뇌질환및뇌공학분야국내시장형성과함께, 2 차 1 단계기간동안 25 건의기술이전성과도출 * 출처 : 연차별뇌연구촉진시행계획, ( 구 ) 교육과학기술부 신경계질환의새로운치료제출시가관련의약시장을주도하며향후신경계질환관련의약품시장의지속적증대예상 < 2006~2010 년까지뇌 신경계질환신약개발현황 > * 출처 : Institute for Healthcare Informatics( 12.5), IMS 기술이전실적도출등실용화를위한기반은구축된것으로판단되나, 자생적산업성장이미흡하여생태계조성을위한지원필요 기업명광동제약지엔티파마 신풍제약 영진약품 아이큐어 휴온스 대웅제약 환인제약 SK케미컬바이오랜드 메디포스트 크리스탈지노믹스바이오시너젠 < 참고 : 뇌관련국내주요제품및개발내용 > 주요제품및개발내용천연물치매치료제임상 3상준비중으로, 2014년출시목표뇌졸중신약인 Neu2000' 을개발중환형동물에서발견한뇌졸중치료제후보물질을 'SP-8203' 으로명명하고세계 47개국에특허출원추진 2006년이스라엘 D-pharm 사로부터도입한허혈성뇌졸중신약인 'Dp-b99' 에대해식약청으로부터 2011년 3상임상시험을승인받음치매치료제아리셉트의패치제개발중임상 3상마무리단계에있는파킨슨질환치료제 'HP-05' 와뇌졸중치료제 'mbht' 등의출시준비국산알츠하이머신약후보물질인 'DWP 09031' 이임상승인을받았으며 2018년출시목표국내신경정신과치료제전문중소제약사이며, 세계우울증치료제 1위에있는 ' 렉사프로정 ' 을판매항산화물질을이용한천연물치매치료제가임상 3상진행중천연물치매치료제 BL153' 이임상 2상진행중세계최초로줄기세포를이용한알츠하이머성치매치료제 ' 뉴로스템 ' 의임상 1상시험진행중단백질구조기반신약발굴기술을바탕으로파킨스씨병치료제개발중천연물추출치매치료제개발중 * 출처 : 바이오연구개발선도화계획기획연구보고서 ( 12), ( 구 ) 교육과학기술부
제 1 부. 계획수립및추진성과 21 2 차 1 단계계획의평가 / 성찰및시사점 뇌연구는인류의보편적지식증대와이에기반한새로운기술도출의보고이며, 타기술과의융합을통한신산업창출을위해중점추진필요 연구개발투자 정부투자의지속적인증가로뇌연구활성화를촉진하였으나, BT 대비투자비중과전략적투자지원이다소미흡 선진국의투자비중수준으로투자규모확대및융합기반육성, 우수선도연구지원등투자다변화필요 * 주요국 BT 연구대비뇌연구투자비중 : 미국 18%, 영국 20%, 일본 7% 인프라확충 뇌연구를위한뇌영상장비등장비구축과기술지원서비스등인프라네트워크가확립되었으나, 실질적인협력및연계부족 기술지원의운영효율성과장비활용의지속성제고를위한협력이필요 과학기술경쟁력 논문과특허는양적질적으로증가하고있으나, 선도기술확보및기술중심의산업화성과제고미흡 최고기술간의기술격차해소, 선진국추월및산업화성과도출을위해성장가속화전략이필요 * 뇌과학연구및뇌질환진단치료기술 : 최고기술대비 66% 수준, 8.6 년기술격차 인력양성 뇌관련대학원학과신설을통한뇌연구인력양성기반을구축하였으나, 전문인력및첨단융합인력양성요구 지속적인인력양성을위한학부수준의학과신설과우수인력의해외유출방지등전문인력증대전략필요
제 2 부 뇌연구육성비전과전략 Ⅰ. 국내 외뇌연구현황및전망 Ⅱ. 비전과목표 Ⅲ. 추진전략및실천과제 Ⅳ. 투자계획및인력목표 Ⅴ. 실천과제별전담부처 Ⅵ. 2017 년달성모습 ( 예시 )
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 25 Ⅰ. 국내 외뇌연구현황및전망 1. 뇌연구발전현황 사회적동향 : 인류복지향상핵심기반기술로뇌연구수행 기술동향 : 새로운패러다임의혁신융합기술로발전 인구통계학적요인 : 급속한고령화와뇌질환증가 경제적요인 : 수요확대에의한신시장창출및성장예상 사회적발전요인 : 인류복지향상핵심기반기술 생명유지에서삶의질향상으로아젠다의전환이이루어지는현시대에서새로운복지관련기술개발로뇌과학의빠른발전 특히노인성질환에의한뇌기능저하개선이중요현안으로대두 - 고령화에대응하여뇌졸중, 알츠하이머성치매, 파킨슨병등퇴행성뇌질환및노인성질환의치료제기술개발가속화필요 < 삶의질을개선시키는약물개발의실례 > 약물주된적응증새로운효과 Provigil (modafinil) Nicotin alpha7 수용체효현제 ( 임상시험중 ) 기면증, 수면과다시차적응극복, 각성지속효과 알츠하이머질환, 조현병 ( 정신분열증 ) 기억능력및운동조절향상 삶의질변화요소 업무효율및안전성향상 기존약물대비현저히적은부작용 활용양상 90% 의처방이새로운효과목적 향후베이비붐세대를위해개발 * 출처 : The Neurotechnology Industry 2012 Report( 12), Neuroinsights 기술동향적발전요인 : 새로운패러다임의혁신융합기술 태동기단계의융합형기술로첨단과학의최전선이자최후의과학으로인식 BT IT NT 등신기술융합연구로질병극복, 수명연장등삶의질향상을위해주목받는유망분야
26 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 - IT기술을접목한 BMI(Brain-Machine-Interface) 기술과같은이종기술간소규모융합에서, 다차원대융합기술로발전하는추세 - 새로운기능적뇌영상기술 (fmri) 로인간의고등인지능력 ( 학습, 판단등 ) 분석에대한연구가활성화될것으로전망 < 뇌융합기술을촉진시키는요소기술의예 > BT IT NT 신경전달물질수용체특성규명기술 정신질환모델을위한유전적변이동물제작기술 기능적뇌영상기술 뇌영상분석소프트웨어기술 신경생리적현상의실시간분석기술 신경보조장치개발관련기술및알고리즘 신경보조장치를위한미세전극제작기술 신경자극및기능측정을위한 NEMS 기술 비침습적이미징장치기술 * 출처 : The Neurotechnology Industry 2012 Report( 12), Neuroinsights - 생체기능을통합적으로조절하는기전에대한연구등다양한학문의융화와이종기술의융합이더욱가속화되어뇌중심의융합기술로발전할전망 인구통계학적요인 : 급속한고령화와스트레스, 우울증증가 빠른고령사회진입에따른사회적비용증가예측 - 전세계적으로베이비붐세대가 60 70세에접근하고있으며, 특히우리나라고령화속도는세계최고수준 < 국내인구고령화추이및전망 > * 출처 : 통계청자료 ( 11)
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 27 - 우리나라는 65세이상고령인구가 2026년에는 20% 를상회하는초고령사회가될것으로예상되며, 치매등뇌신경계질환인구가급격히증가되어심각한사회문제화될전망 - 수명연장에따라노화관련뇌질환및신경질환등에대한예방및치료법의수요가강력히요구되는상황 < 국내치매환자수및국가총치매비용전망 > * 출처 : 보건복지부보도자료 ( 원출처 : 치매노인실태조사 ( 11), 보건복지부 ) 사회의급속한변화로스트레스와우울증으로고통받는인구증가 < 2006 년대비 2011 년도정신질환유병률증감 > 진단 2001년 2006년 2011년 유병률 유병률 유병률 (S.E.)(%) (S.E.)(%) (S.E.)(%) 2006 년도대비증감 (%) 불안장애 6.1(0.3) 5.0(0.4) 6.8(0.7) 36.0% 강박장애 0.5(0.1) 0.5(0.1) 0.6(0.2) 20.0% PTSD 0.6(0.1) 0.7(0.1) 0.6(0.2) -14.30% 공황장애 0.2(0.1) 0.1(0.0) 0.1(0.1) - 광장공포증 0.3(0.1) 0.2(0.1) 0.3(0.2) 50.0% 사회공포증 0.2(0.1) 0.4(0.1) 0.4(0.2) 0.00% 범불안장애 1.0(0.1) 0.3(0.1) 1.0(0.3) 233% 특정공포증 4.1(0.3) 3.4(0.3) 4.9(0.6) 44.1% 신체형장애 0.5(0.1) 1.0(0.2) 1.2(0.3) 20.0% 신체화장애 0.0(0.0) 0.02(0.0) 0.1(0.1) 400% 전환장애 0.1(0.0) 0.3(0.1) 0.5(0.2) 66.7% 동통장애 0.2(0.1) 0.2(0.1) 0.3(0.2) 50.0% 건강염려증 0.2(0.1) 0.5(0.1) 0.5(0.2) - 모든정신장애 19.0(0.5) 17.2(1.3) 116.2(1.0) 5.8% * 출처 : 정신질환실태역학조사 ( 11), 보건복지부
28 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 경제적발전요인 : 확대된수요에의해급격한시장형성 사회적, 기술적, 인구적발전요인에의해만들어진수요는뇌질환의근본적인치료및예방을위한혁신적인의약품에대한수요로직결 < 세계주요시장에서뇌 신경계질환환자수예측 > ( 단위 : 천명 ) 구분 2012년 2014년 2016년 2018년 2020년 정신분열증 2,968 3,011 3,042 3,038 3,047 알츠하이머 5,296 5,667 6,018 6,368 6,750 주요우울장애 17,705 17,873 18,028 18,172 18,311 * 출처 : Market and Product Forecasts: Alzheimer s Disease( 11), Market and Product Forecasts: Schizophrenia( 12) & Market and Product Forecasts: Depression( 12), Datamonitor report - 2011년기준세계시장규모는뇌신경의약품 1,343억달러, 뇌신경기기 86.3억달러, 뇌신경진단기기 156억달러로전년대비각각 5.9%, 8.1%, 2% 신장을보임 - 질환별로는조현증, 우울증, 만성통증등이제일높은점유율을차지 < 연도별뇌 신경계산업규모및분야별시장점유율 > ( 단위 : 십억달러 ) * 출처 : The Neurotechnology Industry 2012 Report( 12), Neuroinsights
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 29 < 2011 년뇌신경질환별의약품판매액규모 > ( 단위 : 십억달러 ) * 출처 : The Neurotechnology Industry 2012 Report( 12), Neuroinsights - 새로운뇌신경기기의출현및시장성장세역시꾸준히증가 < 뇌신경기기의주요제품및매출액 > 시장주요내용제품및활용가능적응증사례매출액 ( 11) ( 단위 : 만달러 ) 전년대비성장률 ( 11) 뇌신경보철 뇌신경보정기기 손상된신경계를대체하는장치 신체의기능또는감각회복을위한주입식, 비침습성전기자극장치 달팽이관이식 : 난청 망막이식 : 시각장애 운동신경인공보철 ( 척수외상 ) 뇌심부자극술 : 파킨슨병, 간질, 우울증 척수자극술 : 통증 미주신경자극술 : 간질, 우울증, 비만 말초신경자극술 : 요실금, 하수족 위자극술 : 비만, 구역질 약펌프 : 통증, 경직 $865 11% $2,722 4.2% 뇌신경외과수술기기 신경외과수술시사용되는수술도구 방사선외과치료 : 종양, 간질, 파킨슨병 뇌신경외과수술용네비게이션시스템 두뇌진단 : 뇌조직산소모니터링 뇌혈관조영술 : 뇌졸증, 뇌동맥류 $4,630 10% 뇌신경소프트웨어 뇌과학기반소프트웨어및뇌신경반응치료 뇌가소성을증진시키는소프트웨어와게임프로그램 : 인지운동, 주의력결핍 / 과잉행동장애, 노화, 자폐증 $416 8% * 출처 : The Neurotechnology Industry 2012 Report( 12), Neuroinsights
30 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2. 주요국의뇌연구육성동향 가. 미국 정책및 R&D 동향 NIH 뇌연구기관연합체인 Blueprint for Neuroscience Research 중심으로진행 Blueprint Grand Challenge를통해통증연구 ( 09), 신경계질환을위한신약개발전임상개발 ( 10) 등중점지원 뇌연구기술도약을위한 BRAIN INITIATIVE 프로젝트추진 ( 13) - 인간의두뇌작용연구및뇌활동지도작성을위한첨단기술개발을위하여 13년부터 10년간 30억달러투입예정 다양한뇌연구연구자원확보및보급정책강화 뇌연구예산 2011년미국국립보건원 (NIH) 의총예산은 622억달러이며, 순수연구비중신경과학예산은 25% 정도를차지 ( 약 161억달러 ) 퇴행성뇌질환 (16.2억달러 ), 신경과학 (55.4억달러 ), 뇌종양 (28억달러 ) 등 - '13년 "BRAIN INITIATIVE(Brain Activity Map)" 프로젝트는향후 10년 30억달러 ( 한화 3조2천억원 ) 지원예정 산업화 뇌연구분야기술상업화를위해주로소규모기술이전및창의연구프레임워크를통하여관련과제지원 나. 유럽연합 정책및 R&D 동향 유럽위원회는미래기술주력사업 (FET 플래그십 ) 프로그램의일환으로인간뇌프로젝트 (Human Brain Project, HBP) 를추진
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 31 - 인간뇌에대한기존지식을집대성해슈퍼컴퓨터기반형모델과시뮬레이션을통한인간뇌재구성을목표로함 ( 독일 ) Max-Planck Institute를중심으로우수뇌과학연구인력육성및창의적기초연구추진 - Computational Neuroscience 분야집중육성을위해 Bernstain Award 를제정하여연구지원 ( 06) - MPI, 지멘스등 PET-MRI 퓨전시스템구성계획발표 ( 영국 ) Medical Research Council (MRC) 등을통해다양한뇌연구분야분산연구진행 - 연구비의대부분은국가가지원하지만, 연구방향설정은민간주도의연구기관과복지단체의합의하에결정 - MRC의뇌신경및정신건강분야프로그램은 Neuroscience and Mental Health Board (NMHB) 에의해주도 ( 스위스 ) EPFL의헨리마크럼교수팀을중심으로 Blue brain project (BBP) 를수행하고있으며, HBP의주도적역할수행 뇌연구예산 HBP 프로젝트를통하여 2013년부터 2023년까지 10년간약 1.7조원연구비지원 ( 영국 ) 08 09년신경과학및정신건강분야에 1억 4,150만파운드지원 - MRC는 08 09 년총 7억 420만파운드의예산중신경과학및정신건강분야에 1억 4,150만파운드지원 ( 전체예산의 20%) 산업화 지역별산학연연구클러스터를중심으로공동연구수행
32 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 연구의결과물에대한산업화지향도가높아정부의연구비지원보다훨씬더큰규모의산업체연구개발투자가진행 뇌영상기술개발과뇌신경정보연구에주력하며, 뇌과학분야육성을위해별도의기금을책정하여프로그램지원 < 유럽의주요공동뇌연구프로그램 > 유럽공동뇌연구프로그램 FENS(Ferderation of European Neuroscience Societies) NEWS(Network of European Neuroscience Schools) NEWMOOD Project(for NEW molecules in MOOD disorders) Neurex (Neuroscience upper Rhine network) 설립목적및주요기능 유럽각국의신경과학학회들의연합 신경과학분야연구및교육의발전이목표 유럽의뇌연구대학원생들에게체계적이고선진적인신경과학교육을제공하기위한기구 영국맨체스터대학주도로우울증을연구하는유럽의 13 개실험실로구성 우울증의병인기전연구및새로운치료제개발 1999 년라인강상부에위치한영국, 프랑스, 독일의약 100 개실험실들의 Network 인력및정보를교환하고우수인력을뇌연구관련생명공학회사에제공 * 출처 : 뇌연구활용및기술 ( 07), 생명공학정책연구센터 라. 일본 정책및 R&D 동향 융합적뇌과학을정의하고합리적정책수립 - 2008년문부과학성주도하에 사회에공헌하는뇌과학 의실현을위한 뇌과학연구전략추진프로그램 개시 독창성높은동물모델개발 ( 09), 건강을유지하는뇌분자기반및환경인자발굴 ( 10), 정신질환극복뇌과학연구 ( 11) 등연차별로지원
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 33 대학과대학공동이용기관, 독립행정법인으로뇌과학연구주체를분류주체간연계전략구사 대학공동이용기관 : 오키나와기초과학대학원대학 (OIST), 생리학연구소 (NIPS) 등, 독립행정법인 : RIKEN BSI, RIKEN 발생학연구소등 뇌연구예산 300억엔 ( 10) 규모이며, 문부과학성과후생복지성에서 7.8% 와 23.7% 를각각사용 산업화 국가연구소를중심으로산학연기반구축 - RIKEN BSI 에 Olympus, Toyota 등과산학연연구센터설치 마. 중국 정책및 R&D 동향 정부차원의뇌연구경쟁력확보를위한지원확대 - 국립자연과학재단은핵심원천연구영역 9개중 2개분야 ( 뇌과학연구와인지과학 ) 연구선정 - 중국신경과학회산하연구분야별 13개분회와지역별 10개분회를중심으로뇌과학연구주도 중국의뇌과학은북경, 상하이, 홍콩, 시안에있는중국과학원뇌과학연구소를중심으로발전중 - 국책연구소인 SIBS(Shanghai Institutes of Biological Sciences) 에서주도적으로신경과학연구수행 - 대학및학회를중심으로관련연구기관및센터설립증가 북경대 Center for Brain and Cognitive Sciences 설립 ( 07)
34 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 3. 우리나라뇌연구육성동향 1차뇌연구촉진을통한기반을바탕으로뇌연구선진국추격을위한다양한육성정책추진 < 뇌연구촉진정책변화 > 국내뇌연구강화를위한정부차원의육성정책추진 2012년수립된제2차 ( 12~ 16) 생명공학육성기본계획 2단계에서향후집중지원원천기술로뇌연구선정 - 신규태동기기술과신산업창출을위한핵심기술로서뇌연구중요성인식 ( 구 ) 국과위 BT R&D 전략기술중 뇌신경융합 연구선정 ( 10) - BT 분야핵심이슈 * 중심분야별특성에맞는투자전략수립 * 신약개발, 유전체및생물정보, 유헬스산업화, 재생의료산업화와더불어뇌신경융합분야가 5대분야로선정 - 사업간연계방안및부처간역할분담및협력등사전조정추진
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 35 ( 구 ) 교과부중심으로뇌융합등신생 첨단분야연구개발지원강화 2003년출범한뇌프론티어사업단을통해지속적뇌연구핵심연구인력지원등연구기반강화 2009년도에통합된뇌과학원천기술개발사업을통하여뇌융합등신생 첨단뇌연구에대한전략적지원추진 창의적연구사업, 우수연구센터사업, 중견과학자사업등을통한개인또는집단우수연구지원 한국뇌연구원설립 ( 11) 및기초과학연구원 (IBS) 내뇌과학연구단선정등대형뇌연구집단형성 국가기반뇌연구소출범및우수연구집단집중지원프로그램을통하여전주기적뇌연구지원체계강화 다변화된뇌연구주체간네트워크형성을통한시너지기대 뇌연구분야별과제지원현황 * 출처 : NTIS DB 분석자료 ( 11) 뇌연구지원은 2011년전부처총 685억원이루어져전체바이오분야예산의 3% 투자 범부처뇌연구분야별지원을종합하면, 뇌질환분야에 49% 로가장많은지원이이루어졌으며, 뇌공학 18%, 뇌신경생물 13%, 뇌인지 7% 의순으로지원이이루어졌음
36 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 < 뇌연구국가연구개발사업현황 > ( 단위 : 백만원 ) 기관사업명사업기간 11 년실적 ( 구 ) 교육과학기술부 ( 구 ) 지식경제부 보건복지부 집단연구자지원사업 - 선도연구센터지원 21 세기프론티어연구개발사업 - 뇌기능활용및뇌질환치료기술개발 뇌과학원천기술개발사업 - 뇌과학원천기술개발 - 한국뇌연구원설립운영 - 뇌영상용초고자장 (7.0T) MRI 연구개발 - 초고자장 MRI-PET 복합영상기반뇌질환치료기술개발 - 차세대뇌영상시스템 (14T MRI) 개발 개인연구지원사업 - 일반연구자지원 - 중견연구자지원 - 리더연구자지원 02 계속 03.9 13.3 06.11 15.9 09.6 계속 05.4 12.3 08.8 13.7 12 계속 99 계속 86 계속 97 계속 1,887 1,887 9,000 (888) 7,360 6,000-720 640-21,649 11,046 9,100 3,740 소계 42,133 산업원천기술개발사업 - 차세대분자영상시스템기술개발사업 07.9 14.8 보건의료연구개발사업 - 뇌의학분야사업 만성병관리기술개발연구 1,527 소계 1,527 98 계속 10 계속 13,843 (2,070) 597 소계 14,440 출연연구기관 한국과학기술연구원집단연구자지원사업 - 복합기술을이용한뇌기능연구등 06.1 14.12 한국과학기술정보연구원 - 기초연구실험데이터글로벌허브구축사업 10.3 12.9 한국생명공학연구원 - 전사단계에서도파민신경세포의발생에관한연구 - 뇌신경발달및분화조절인자단백체분석등 09.3 11.12 12.1 14.12 한국전자통신연구원 - 뉴런및수용체와반도체소자의하이브리드인터페이스 09.10 12.7 한국표준과학연구원 - 차세대뇌인지측정기술개발 10.1 12.12 한국한의학연구원 - 한의학기반뇌혈관질환원천기술개발 05.4 13.12 5,889 5,889 200 200 356 356-1,150 1,150 1,480 1,480 1,287 1,287 소계 10,362 총계 68,462 * 출처 : 2012 년도뇌연구촉진시행계획, ( 구 ) 교육과학기술부
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 37 4. SWOT 분석 가. SWOT 분석 구분 내부환경 강점 (S) 정부의적극적인투자의지 기초연구기반형성및우수연구능력확보 국가중심뇌연구기관출범 SWOT 분석 약점 (W) 독창적연구주제지원여건부족 기초 - 임상연계연구미흡 부족한우수인력및대형연구코어그룹구축미흡 외부환경 기회요인 (O) 미래의블루오션분야로인식 뇌연구의초기단계및임상연구관심확대 뇌관련치료약및기기의시장규모지속적인증가 위협요인 (T) 선진국의전략적투자및육성정책추진 대형글로벌제약사들의원천기술 / 특허선점 윤리적문제이슈화 구분 SO 전략 대응방향 기초뇌과학분야의우수과제집중지원 핵심기술집약화및집중지원강화 WT 전략 우수고급인력배출프로그램강화 실용화표적다변화 WO 전략 목표중심적뇌융합연구지원강화 기초-임상연계프로그램강화 ST 전략 지원제도정비를통한정부지원체계개선 연구개발성과확산및홍보전략강화
38 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 나. 2 단계기본계획의중점추진방향 < 제 2 차기본계획중점방향 > < 2 단계기본계획중점방향 >
Ⅱ. 비전과목표 제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 39
40 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 Ⅲ. 추진전략및실천과제 < 1 단계과제보완을통한 2 단계실천과제도출 >
< 실천과제별주요내용 > 제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 41
42 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 전략 1 R&D 핵심역량강화의가속화 과제 -1 전략적투자를통한원천기술확보 선택과집중을통한미래유망분야전략적지원강화 뇌연구역량제고를위한특성화전략추진 - 경제 사회적파급효과가큰미래유망분야에대한연구지원강화 국내 외뇌연구동향및미래기술예측등을통해유망원천기술분석 - 선진국추격형연구에서세계선도형연구로체질강화를위한핵심뇌연구분야발굴및육성 2013 발생 뇌발생유전체 뇌대사 뇌환경 고위뇌기능발달 < 연차별핵심뇌연구분야 ( 예 ) > 2014 뇌질환제어 질환유전자발굴 신경망구축 뇌질환예방 2015 2016 뉴로닉스뇌질환치료 뉴로닉인터페이스 뇌질환치료 뇌손상재생제어 뇌질환기전 의사결정 2017 인간의식 의식과자각 정서와동기 시냅스가소성 출처 : 미래뇌분야 R&D 발전방향수립및사업도출을위한기획연구 ( 12, ( 구 ) 교과부 ) 부처별뇌연구 R&D 사업의적극적발굴및추진 - 뇌질환증가등에대응한국민건강증진중점사업추진으로고령화시대대비 - 첨단기술을접목한뇌융합기술개발 ( 예 : 뇌기계접속 ) 로미래복지사회구현 미래부교육부산업부복지부 뇌분야 기초기술 및첨단기술개발 연구결과의 이용 및 보전연구 공공성격의 뇌연구 지원체제육성 정보 통신등의분야에 응용기술개발및산업화 촉진등 * 출처 : 뇌연구촉진법 뇌분야양성 전문인력 뇌연구결과의응용기술개발및산업화촉진 보건ㆍ의료등에관련되는뇌의약연구 연구결과의응용기술개발및산업화촉진
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 43 원천기술경쟁력강화를위한뇌연구저변확대 신생뇌연구분야발굴등을통한뇌연구역량강화 - 뇌분야기초원천연구지원을통해연구자의연구역량지속적제고 뇌분야미개척영역원천기술개발활성화 - 다양한연구분야에대한소규모과제발굴로기술공백최소화 목표지향적뇌융합연구진흥 뇌융합연구를통한실용화원천기술개발촉진전략수립 - 융합연구촉진을위해현행 4대뇌연구기술분류체계를목표중심분류체계로개선검토 제2차 2단계기본계획기간동안대형연구과제추진등을통해분류체계전환의실현성을검토 < 예시 : 성과지향형목표중심분류체계 > - 국민행복증진을위한창의적기술개발촉진등목표지향점강화 뇌연구분야간및이종기술간융합촉진을위한연구개발확대 - 분야간융합을통해기술적한계극복을목표로하는미래선도형신규중 대형연구과제추진 예시 : BMI 기반기술, 발달뇌질환진단기술, 뇌기능회복기술등 < 예시 : 목표지향적뇌융합연구사업추진체계 >
44 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 과제 -2 뇌연구경쟁력제고를위한전문인력양성 뇌분야전문인력양성시스템확충 대학및연구기관의뇌과학연구인력양성지원 - 뇌분야관련학부과정및뇌협동과정등대학원과정을통한창의적뇌연구융합인재양성유도 KAIST 바이오및뇌공학과 ( 07), DGIST 뇌과학전공 ( 08), 이화여대뇌인지과학과 ( 09) - 대학-연구소연계학위과정도입등뇌연구전문인력양성 활용프로그램마련 KU-KIST school 을통한융복합공동연구및인력양성추진 ( 12) 뇌연구인력확대및다변화 - 뇌과학관련기술분야 (BT, IT, NT) 간교류및공동연구활성화 - 의 약학계분야인력과뇌과학이공계인력과의공동연구수행장려를통해다양한분야연구인력의뇌연구참여확대 미래부의학 - 첨단과학기술융합원천기술개발사업을통하여뇌질환관련연구 2 건지원 ( 10 년 1 개, 11 년 1 개과제 ) - 여성뇌연구인력양성및여성과학자고용촉진으로양성평등제고 과학기술연구인력개발인력중여성비율 17.3%( 11) 해외뇌연구고급인력유치활성화 외국인및재외한국인뇌연구고급인력의유치및공동연구활성화 - WCU, WCI 를통해세계우수대학 학과에서교수및석학을 초빙 유치하여해외고급인력의전략적유입및활용기반강화 세계수준연구중심대학 (WCU) : 고려대, 서울대, 부산대등 10 개대학지정 세계수준의연구센터 (WCI) : KIST 기능커넥토믹스센터 ( 09) 조지어거스틴교수를센터장으로초빙, 총 48 명연구인력중해외인력 20 명 ( 12) - 한국뇌연구원에우수해외인력유치및연구교류적극적추진 일본의 RIKEN 은 Global Visiting Researcher 제도를통하여최고수준의해외우수인재영입
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 45 과제 -3 국제공동연구및협력내실화 한국주도형국제협력추진 국제연구협력네트워크지속적운영 - 세계뇌과학학술대회국내유치및적극적참여를통한뇌과학분야연구기관및연구자의중 장기적연구협력토대구축 - 한-미, 한-영, 한-EU 등국가간과학기술공동위원회참여를통해국제공동연구참여활성화 전략분야별국제공동연구체계적추진 - 세계최고기술수준대비국내기술수준및미래유망기술분야분석을통해국제협력이필요한주제에서공동연구전략적추진 한국뇌연구원에글로벌뇌융합연구에대한국제허브기능부여 - 협력연구를통한핵심기술의유도및확보를통한국제적연구역량강화 보건복지부 : 한-영알츠하이머질환국제협력연구를통해교육훈련, 정보교류등연구자간네트워크강화지원 아시아연구협력네트워크활성화 국내뇌연구기관과동북아국가뇌연구기관간 MOU 체결및협동연구추진 - 동북아지역공통관심사에기초한뇌신경과학국제공동연구컨소시엄추진 예시 : 아시아인종대상노인성뇌질환연구및치료제개발연구 한 중 일과학기술공동위원회등고위급협의채널을통한뇌과학연구협력모색
46 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 전략 2 연구개발시스템제도화 과제 -1 연구개발지원체제효율화 뇌연구진흥을위한관계기관역할분담 사업간연계강화를위한범정부적협력채널마련 - 미래부, 교육부, 산업부, 복지부등뇌과학사업추진부처와관계기관 ( 연구센터 ) 등이참여하는뇌연구사업실무협의기구정례적운영 - 기초 원천 응용 중개 임상및개발 산업화등부처별역할에따른뇌연구사업의적극적발굴및추진 뇌과학원천기술개발사업 ( 미래창조과학부 ), 질환극복기술개발사업 ( 보건복지부 ), 차세대분자영상시스템기술개발사업 ( 산업통상자원부 ) 등추진중 관련법령정비및뇌연구육성지원기능강화 패러다임변화에대응하여법규정현실화 - 다학제 융합연구추진을위해뇌연구분류기준적합성재검토 뇌연구촉진법상뇌연구를뇌과학, 뇌의약학, 뇌공학및기타분야로분류 - 한국뇌연구원설립 ( 11) 에따라뇌연구원의역할과기능에대한명시적근거마련 기획연구를통해뇌연구촉진법및뇌연구촉진법시행령개정추진 전문기관을통한뇌연구개발사업에대한지원기능강화 - 국내 외뇌연구정보조사 분석 활용촉진을통한정책수립지원 - 뇌연구동향분석및기술예측을통해전략적연구분야발굴및신규프로그램기획지원 - 대학, 출연 ( 연 ) 의기술이전활성화를위한지원조직강화및제도정비 기술이전조직 (TLO) 의전문성강화, 기술평가시스템정비등
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 47 과제 -2 뇌연구관련네트워크강화 국가뇌연구대표기관으로한국뇌연구원기능강화 한국뇌연구원의체계적육성을위한발전방안수립 추진 - 대규모융합연구를지향하는국가차원의뇌연구거점연구기관으로특화 사회적이슈및현안문제해결을위한국민친화적융합형응용개발연구수행 - 성폭력, 인터넷게임중독, 학교폭력등사회병리현상에대한뇌연구기반원인규명및대응방안연구 여성 청소년정책활용도를높이기위한관련부처협력체계구축추진 산 학 연협력시스템구축및연계활성화 국내뇌연구관계기관과연구협력강화 - 대학, 연구기관, 산업체, 병원의공동연구활성화및연구성과연계 활용 - 뇌연구자의연구개발활성화를위한기술지원서비스확대 뇌프론티어사업단 ( 03 13) 에서뇌유전체은행서비스, 뇌기능행동분석서비스등 7 개 Core Facility 구축 운영중 민간협력네트워크를통한뇌연구촉진 - 뇌분야학회, 연구회등국내다양한민간네트워크활성화및연구성과교류지원 - 전문가풀 (pool) 구축을통해뇌연구협의회등 Think Tank 운영
48 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 전략 3 실용화촉진및연구개발성과확산 과제 -1 뇌연구자원연계및실용화촉진 뇌분야연구자원확충및연계 관리 활용촉진 연구자원에대한국가차원의자원확보및활용시스템구축운영 - 뇌연구소재 * 의체계적인발굴및확보, 보급기능강화 * 뇌조직, 뇌척수액, 동물모델등에대한확충및맞춤형보급지원등 연구능력강화를위한뇌분야시설및고가장비의관리 활용촉진 - 수요자 ( 연구자, 기업등 ) 가보유하기어려운고가장비의원활한활용및운영 관리체계정비 국가거점시설및장비확보및지원, 기관별 / 권역별집적화된연구시설 장비의공동활용, 수요자지원전문연구및분석요원배치등체계마련 뇌연구실용화사업발굴및산업화기반조성 뇌연구원천기술의비즈니스융합을통한창조생태계육성 - 부처간, 사업간의실용화목적지향적연구개발사업발굴및추진 중개연구과제발굴, 연구성과 - 실용화연계목적사업추진등 - 산업체와연계를통해조기실용화가능한융합원천기술개발추진 산업체참여를필수로하는이종간 ( 예시 : 컴퓨터공학, robotics 등 ) 뇌융합연구개발추진 학 연 산교류활성화및지원을통한산업화기반조성 - 공동연구개발등을통한연구성과연계로창조적일자리창출기반강화 학 연 산공동협력시스템구축을통한연구개발성과의후속지원강화등 초고령화시대의건강한실버산업창출기반조성 - 노인건강유지와치매치료 관리비용감소를위한치매조기발견, 예측및예방등에대한융합연구의실용화기반조성 뇌영상기반 한국인표준치매예측뇌지도 구축등을토대로치매조기진단서비스실시등
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 49 과제 -2 뇌연구성과확산 뇌연구에대한국민적이해증진 뇌이해고취를위한대국민참여교육프로그램확대 - 뇌과학성과전시및홍보를위한박물관및체험관개설을통한국민참여확대 예시 : 국내과학관내뇌연구홍보관개설, 한국뇌연구원뇌박물관설치등 뇌연구중요성에대한이해증진을위해 세계뇌주간행사 등을통해국민밀착형홍보추진 < 세계뇌주간행사 (brain awareness week) > 3월셋째주에전세계동시다발적으로진행되는학생및일반인대상의뇌홍보프로그램. 1996년미국에서처음개최되었으며, 한국에서도 2002년부터한국뇌학회를중심으로참여하고있음. 2012 년의경우 9개도시에서청소년자살및우울증등을주제로강연및체험행사를진행하였음 연구성과홍보강화 뇌연구성과 ( 기술, 기기등 ) 에대한정보공유및활용성확대 - 뇌기능활용, 뇌질환치료제, 뇌기반교육소프트웨어등다양한뇌연구성과에대한공감대확산 심포지엄, 성과발표회, 뇌관련학회를통해뇌연구자네트워크활성화및연구성과교류지원 온라인을통해뇌연구관련전문가및일반국민에게정보제공및홍보강화 - 뇌연구정책 기술 산업등에대한정보제공 - 뇌연구우수업적등에대한홍보
50 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 Ⅳ. 투자계획및인력목표 투자계획 계획기간 ( 13~ 17년) 중미래유망기술및중점분야육성사업과뇌연구원및대형신규사업투자에총 6,245억원 ( 국고 ) 이소요될것으로추정 07년수립시소요예산 (1조5,000억원: 08~ 17) 대비 61.9% 수준의총투자 ( 총투자규모는국가재정운영계획및예산편성과정에서변경가능 ) ( 단위 : 억원 ) 년도뇌연구비 * IBS ** 뇌연구원 *** 총액 2013 561 200 103 864 2014 589 200 360 1,149 2015 619 200 443 1,262 2016 650 200 561 1,411 2017 682 200 677 1,559 총액 3,101 1000 2,144 6,245 * 13년도계획치 561억원기준으로국가재정운영계획 ( 12~ 16) 상의정부연구개발투자증가율 (5%) 과시나리오기법을적용하여예산추계 ** 2 개 IBS 사업단기준 ( 13 년도예산은 50% 그룹리더선발기준추정 ) *** 한국뇌연구원예산계획 ( 출처 : 한국뇌연구원중장기발전계획기획연구 ( 12), 한국뇌연구원 ) 연구인력목표 연구인력목표달성 ( 17년 9,300명 ) 을위해서는뇌연구관련학과신설및기존프로그램의정원증가, 뇌관련임상인력의연구진흥, 이종기술융합을통한연구인력유입등인력증대전략필요 < 연구인력증가목표치 > ( 단위 : 명 ) 구 분 12년 13년 14년 15년 16년 17년 뇌연구자수 2,844 3,603 4,565 5,784 7,329 9,286 * 각연도별목표치는연평균증가율을적용하여계산 * 17년목표치는제1차기본계획연평균증가율 (15%) 을적용하여계산 여성연구인력비율을 12 년 22.0% 에서 17 년 30% 까지증가목표
제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 51 Ⅴ. 실천과제별전담부처 전략실천과제정책의제관계부처 R&D 핵심역량강화의가속화 연구개발지원체계선진화 연구개발성과활용촉진 전략적투자를통한원천기술확보 경쟁력제고를위한전문인력양성 국제공동연구및협력내실화 연구개발지원체계효율화 뇌연구관련네트워크강화 뇌연구자원연계및실용화촉진 뇌연구성과확산 중점분야발굴및집중투자확대 우리나라강점분야, 선진국경쟁가능분야 뇌원천개발사업확대추진 창의적개인과제등적극지원 미래부, 교육부, 복지부, 산업부 미래부 미래부, 교육부 IBS, 연구소클러스터등집단연구사업추진미래부, 복지부 부처별목표지향융합뇌연구과제도출 뇌관련학부 / 대학원설치확대 뇌관련복합전공 / 연계학위과정지원 해외인력교류프로그램 뇌연구자국제공동연구지원 국가간과학기술공동위원회참여 한국뇌연구원의국제교류거점화 동북아연구컨소시엄추진 부처간뇌연구사업실무협의기구운영 뇌연구진흥을위한뇌연구정책기능강화 뇌연구촉진법개정추진 한국뇌연구원중심네트워크구축 산학연협력 / 연계네트워크구축 뇌연구소재은행설치 장비활용연계네트워크구축 연구성과 - 실용화연계목적사업추진 산업체참여실용화연구개발확대 건강한실버산업실용화기반조성 대국민참여교육프로그램확대 뇌연구홍보관 / 박물관, 뇌주간행사지원 뇌연구성과발표회추진 온라인뇌관련정보제공 미래부, 복지부, 산업부 미래부, 교육부 미래부, 교육부 미래부, 복지부, 산업부 미래부, 복지부, 산업부 미래부, 복지부 미래부 미래부, 복지부, 산업부 미래부, 교육부, 산업부, 복지부 미래부, 교육부, 산업부, 복지부 미래부 미래부 미래부, 산업부, 복지부 미래부, 산업부, 복지부 미래부, 산업부, 복지부 미래부, 산업부, 복지부미래부, 산업부, 복지부미래부, 산업부, 복지부 미래부, 복지부 미래부, 교육부, 산업부, 복지부미래부, 교육부, 산업부, 복지부
52 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 주요뇌연구주체별역할분담 연구주체뇌연구원 (KBRI) IBS 대학병원 목표 사회에공헌하는뇌연구 최우수기초연구수행으로국가경쟁력강화 융합연구를통한뇌연구관련원천기술확보 치료기술발전을통한국민행복사회구현 성격 출연연주도의인프라구축및실용화응용개발연구 기초연구를기반으로산업화가속화연구 ( 과학비즈니스연계 ) 창의적뇌관련지식창출및관련요소기술개발 환자대상뇌연구성과응용및검증 연구추진방법 - 실용화가능톱다운방식기관고유사업지원 - 뇌연구인프라구축 - 우수연구자중심과제발굴 - 연구자책임하에자율적과제추진 - 뇌연구발전기본계획로드맵에의거한연구자개인주도의창의적 bottom-up 및 top-down 형식의과제수행 - 질환중심의중개연구 - 임상개발을위한협력연구 특징 - 국가대표브랜드뇌연구소확보 - 국가지원을통해사회현안해결책마련 - 세계적기초연구성과도출을통한국가위상제고 - 주제발굴부터수행전략개발전단계를연구자주도로진행 - 뇌연구인력대부분이소속되어실질적인뇌연구의중추기반형성 - 교육을통한학문후속세대양성기능 - 임상시험연구등환자대상연구중심 장점 제한점 - 국가차원 거대과제 수행가능 - 정규직연구원투입으로기술개발및확보안정화 - 국가단위과학기술위상제고에유리 - 안정적운영및평가시스템부재시연구추진방향성및추진력손상가능성 - 개인연구자단위의선도적연구역량극대화 - 전폭적지원에따른연구성공가능성 - 스타뇌연구자육성을통한국가과학기술위상제고 - 개인의자율적연구주제에대규모투자가집중되는리스크 -10 년의단기집중지원종료후연구팀의정체성상실가능성 - 연구자개인의창의성에따른모험연구수행가능 - 실질적인국가전반뇌연구수준을반영 - 자율적인개별연구에서창의적신산업아이템발굴 - 실용화관련연구를위한집중화된인프라확보어려움 - 단기실적중심연구로심화연구단계진입이까다로움 - 연구성과활용도중심의연구가능 - 연구개발성과를활용하는소비자입장에서연구수요의이해도높음 - 임상과연계된기초연구의수준유지및향상에큰노력이필요
Ⅵ. 2017 년달성모습 ( 예시 ) 제 2 부. 뇌연구육성비전과전략 53
제 3 부 분야별세부계획 ( 요약 ) Ⅰ. 뇌신경생물분야 Ⅱ. 뇌인지분야 Ⅲ. 뇌신경계질환분야 Ⅳ. 뇌공학분야
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 57 Ⅰ. 뇌신경생물분야 1. 적용범위 뇌신경계의형성및기능에대한생물학적운영원리를규명하고, 이를바탕으로응용기술을개발하는분야 - 신경계발생및재생, 분자및세포생물학, 시냅스가소성및신경흥분성조절, 신경계특이적기능제어기술로분류
58 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2. 추진방향및전략 원천기반기술개발을목표로기초신경생물학에대한지속적투자 세계적선도 유망분야에대한집중투자 뇌연구를위한맞춤형인재육성시스템구축 기초 원천연구의유형별단계별지원차별화를통해기술경쟁력지속적제고 신규연구분야에대한지속적지원으로연구의다양성확보및국제경쟁력제고 신경계의통합적해석으로미래신산업의요소기술마련 분야별핵심기초원천기술선정및연구개발지원 통합적해석을위한종합관리체제및연계시스템구축 선진국주도다국적대형뇌연구사업적극참여및통합시스템도입활용 기초뇌연구와응용기술간연결고리구축으로전주기성연구체계확립 뇌과학기초연구의중개연구이행촉진전략마련 연구개발의기초 응용 개발전주기적순환구조마련 뇌연구분야치료기술개발의활성화및협력촉진 새롭게대두하는기술분야인력양성을위한센터지원 뇌연구글로벌협력체계강화로국제경쟁력제고 통합리소스이용을위한글로벌협력체계강화 Omics 기술종합지원관리시스템구축을통한뇌연구및응용기술연구활성화
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 59 3. 중점분야및로드맵 중점분야 뇌신경생물분야의 신경재생및복원기술, 세포및분자수준기능뇌지도기술 그리고 의존적뇌기능 / 뇌질환조절기술 개발로뇌관련미래신산업의요소기술확보 구분중점추진과제 신경세포의분열, 분화, 이동의이해및응용기술 기 술 신경계발생및재생분자및세포신경생물학시냅스가소성및신경흥분성신경계특이적기능제어기술 신경망형성의이해및응용기술 신경줄기세포의발생, 분화및응용기술 신경계재생의이해및응용기술 Omics 기술을이용한뇌신경계및뇌-신체상호작용의이해및응용기술 신경세포단백질의기능해석및응용기술 신경계세포사멸기전의이해및조절기술 신경계신호전달기전의이해및응용기술 신경계세포 ( 신경세포-교세포 ) 간, 신경계세포-뇌미세환경간상호작용이해및활용기술 신경전달물질및수용체의이해및응용기술 이온채널의이해및응용기술 시냅스형성및가소성의이해및응용기술 신경망조절기전의이해및활용기술 광의존적촉진과억제 optogenetic tool 개발 신경세포내광의존적이온채널조절 신경계특이적 optogenetic 동물모델구축 뇌질환치료를위한광의존적제어기술개발
60 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 로드맵
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 61 2 단계확보목표기술요약 뇌신경생물학분야 신경세포발생및재생 분자및세포신경생물학 2017 년목표기술 중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 2017년목표기술중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 2017년목표기술중점투자분야 유전자기반뇌발달응용기술 배아기와소아기뇌발달관련기능성유전자발굴 연간 20 억, 5 년규모 유전자기반신경발달장애와퇴행성뇌질환의진단및예후측정기술개발유전자와세포의기능제어를통한새로운치료방법개발 유전체에서얻어진 big data 를 ICT 기법을통해유의미한기전이도출될수있도록융합분석기술확보 뇌대사체학 (neuro-metabolomics) 기반뇌기능분석기술 유전체 / 단백질체기반뇌질환진단및연구기술 연간 20 억, 6 년규모 뇌질환조기진단및개인별질환예측 / 예방기술, 줄기세포, 유전자치료를이용한대사조절기반뇌질환예방과치료기술 IT BT NT 융합기술을통해뇌대사체분석기술및맞춤형데이터베이스구축 가소성조절을통한고위뇌기능제어기술 중추신경계가소성향상및기억 / 학습관련뇌기능항진기술확보 시냅스가소성및신경흥분성 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 연간 15 억, 8 년규모 시냅스형성및가소성조절의치료약물개발기술및기억및학습관련분자영상기술의신개념아이템창출 시냅스형성및가소성조절을일으키는신경신호의다채널수집및대량분석에 ICT 기법을도입하여기술도약실현 2017년목표기술 광유전학활용신경계제어기술 중점투자분야 광유전체를활용한신경회로기능제어기술 신경계특이적기능제어기술 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 연간 20 억, 7 년규모 복잡한신경망내에서특정신경회로만조절하는기법현실화. 이를통한특정뇌기능제어기술개발 효과적인광유전체제어를위한광학및나노소자의발달과효율적제어에필요한자극패턴도출에 ICT 및 NT 융합이필수적
62 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 Ⅱ. 뇌인지분야 1. 적용범위 신경시스템이외부로부터의정보를신경활동으로전환하고재구성하며경험에의해변화시키는과정에서형성되는고등인지기능을연구하고응용기술을개발하는분야 - 지각 / 주의 / 의식, 학습 / 기억 / 언어, 정서 / 동기 / 의사결정, 개인차 / 사회인지 / 문화로분류
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 63 2. 추진방향및전략 신경시스템, 행동및인지기능의생물학적기전에관한다학제적접근방법을유기적으로결합한연구지원 교육기관과연구기관에학제간프로그램개발및장려 - 학문간경계선을사라지게함 다학제간접근을기초로한연구지원확대 - 학제간교류를하는학술행사및학회를지원함 - 뇌인지기능기반교육확대로학제간교육의중요성을증진시킴 신경시스템, 행동및인지기능에기반을둔원천기술을확보하여미래신산업창출기반마련 인간의능력을극대화하기위한기초연구지원 - Human cognomics project 시행 인간의존엄성과장수를위한노화연구지원 나노과학과연계된뇌인지연구지원 - 감각능력과기능을향상시키는연구 - 인지공학분야연구 신경생물학기전연구결과를뇌공학응용기술로활용하기위한연결고리구축 뇌와기계고리제공 (Brain-machine interfaces) 신경형태엔지니어링 (neuromorphing engineering) 장애인삶의질을향상시킬수있는도구 / 장비개발을위한연구
64 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 3. 중점분야및로드맵 중점분야 뇌인지분야의 기억및학습능력최적화, 정상및이상감정해독 그리고 뇌인지기능평가표준화 의원천기술확보및신산업창출기반구축 구분중점추진과제 시청각정보와주의, 동기, 학습정보의통합및상호작용 감각, 지각, 주의 통증조절시스템의이해및조절기술 의식발현기전이해및조절기술 감각시스템간의상호작용 인지능력증강기술 학습, 기억, 언어 기억관련질환동물모델생산기술 기 술 정서, 동기, 의사결정 학습능력최적화프로그램개발기술 언어습득및소통능력증진기술 통증및정서의신경학적기제이해및조절능력향상기술 공감의신경학적원리규명및공감능력향상기술 선호판단의신경학적기제이해및예측기술 뉴로마케팅연구를통한무의식적소비자심리측정기술 사회인지의뇌신경메커니즘규명및응용 개인차, 사회인지, 문화 개인간도덕성차이에대한뇌기전이해 통일, 다문화관련사회인지 - 문화차에대한뇌신경과학적연구 사회인지결함질환군에서의뇌신경메커니즘변화규명및사회인지증진기술
로드맵 제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 65
66 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2 단계확보목표기술요약 뇌인지분야 감각, 지각, 주의 2017 년목표기술 중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 뇌신호측정및분석을통한인지기능및상태판독기술 외부감각정보의뇌신호측정분야 연간 15 억, 5 년규모 면접, 설문등을대체할인지상태파악의과학적기준마련뇌인지친화적, 산업용 / 소비용기계인터페이스실용화교육, 의료, 복지, 법률등사회각분야뇌인지측정기준제공 공학적, 생물학적뇌신호계측기술과심리학과행동과학의융합 / 계산과학과수학및통계학분야와의데이터판독, 모델링기술융합 2017 년목표기술학습과기억및기억기반의사결정의융합적뇌과학모델정립 학습, 기억, 언어 중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 경험적의사결정행동시생리학적 / 생물학적뇌신호측정 연간 20 억, 8 년규모 소비 / 경제활동에대한뇌과학적모델정립및활용개인별뇌신호측정바탕실시간의사결정실용화뇌과학적학습 / 교육 / 언어습득모델제공 전기생리학, 생물학, 분자생물학, 이미징등의자연과학분야와심리학, 경제학, 계산과학등의분야간의융합적접근필수적 2017 년목표기술정상및이상감정조절기술 중점투자분야정서와동기가의사결정행동으로이어지는뇌인지기전연구 정서, 동기, 의사결정 투자소요성과확산, 실용화, 신산업창출 연간 15 억, 5 년규모 자살, 폭력등범사회적문제에대한뇌인지과학적해결책제공극단적감정상태의조기진단및억제기술개발 융합성자연과학적접근과인문사회과학적접근이통합된융합적접근필요 2017 년목표기술연령별뇌인지기능정상치기준마련 중점투자분야학습, 기억, 의사결정등핵심뇌인지신호연령별계측 개인차, 사회인지, 문화 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 연간 15 억, 5 년규모 아동, 청소년, 성인, 노인등다양한연령대의인지기능활용산업연령별맞춤형교육산업및제도개선연령별사회, 복지, 의료문제에대한과학적접근법제시 신경계의구조적변화와기능적변화를발달단계별로생물학적으로측정하기위해융합적기술접목필요
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 67 Ⅲ. 뇌신경계질환분야 1. 적용범위 뇌의구조및기능상의결함등에기인한신체적정신적질환및장애에대한원인규명과이의진단, 치료, 예방에관한학문 - 만성퇴행성, 급성신경계손상, 정신성및중독, 감각이상및통증, 경련성, 발달장애및기타뇌질환으로분류
68 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2. 추진방향및전략 기초연구자와임상연구자의협력연구유도 뇌질환병인을규명하는기초 임상협동과제적극지원 임상적용가능한중개연구촉진 기초 임상연구단계에따른전문화된평가관리및연계체계확립 경쟁력있는분야및사회적부담이큰뇌질환에선택과집중 질환별투자분야의선택적집중을위하여질환의현주소에근거한집중육성분야선정 사회적부담이큰질환에우선순위부여 뇌질환치료보건의료의글로벌기준을충족하는인프라구축 국제적수준의뇌질환연구소등뇌질환중심의인프라강화 전임상, 임상시험인력등국제적수준의전문인력양성 바이오제품의성공사례촉진용융자제도도입 협동연구및다학제간융합기술프로그램확대 줄기세포기술, 나노기술, 유전자치료기술등첨단기술분야와다학제간공동연구확대 뇌질환치료에적용할수있는첨단치료기술 (Gene therapy, tissue engineering, 줄기세포응용기술 ) 개발 연구성과의임상적용과진단 치료를위한응용연구강화
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 69 3. 중점분야및로드맵 중점분야 뇌신경계질환분야의 치매조기진단분자표적및영상기술, 유전체기술활용맞춤형뇌질환치료기술 그리고 질환기전기반신약후보물질도출 로글로벌수준의뇌질환치료기반확보 구분중점추진과제 기 술 만성퇴행성뇌질환 퇴행성뇌질환질환별발생기전기초연구 퇴행성뇌질환질환별신약후보물질발굴 퇴행성뇌질환조기진단을위한검사기술개발 세포및동물모델에서의신경세포사멸기전연구 급성뇌손상질환 기전에근거한신경세포보호제후보물질도출 손상된뇌, 척수의회복기재생및재활치료기술 정신성및중독성뇌질환 감각이상및통증성뇌질환 경련성뇌질환 뇌발달장애 정신질환조기발견용생물학적표지자발굴 정신병리의신경학적기전규명 정신질환의약물치료및약물개발용표지자발굴 중독질환의신경생물학적병태생리 중독질환의약물유전체 통증및가려움증을포함한감각이상신경회로망가소성연구 통증및가려움증을포함한감각이상유관이온통로및신경전달물질연구 통증및가려움증을포함한감각이상피지옴및시스템연구 난치성간질의발생기전 간질환자의유형별유전학적연관성연구 항간질제개발후보물질탐색및발굴 뇌발달장애환자의효과적진단시스템구축 발병기전규명을위한세포및동물모델개발 뇌발달장애치료를위한신약후보물질발굴
70 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 추진로드맵
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 71 2 단계확보목표기술요약 뇌신경계질환분야 2017 년목표기술뇌영상및오믹스기반뇌질환진단기술 만성퇴행성뇌질환 급성뇌손상질환 정신성중독성질환 감각이상및통증성뇌질환 경련성뇌질환 뇌발달장애 중점투자분야투자소요성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 뇌영상및오믹스기술기반의바이오마커발굴연간 30억, 8년규모 뇌질환진단 in-silico 진단 kit 개발, 뇌영상분석표준화알고리즘개발, 임상시험기술, 퇴행성뇌질환차세대진단기술확보 IT를이용한대규모자료분석기술접목, 새로운뇌영상기기제작을위한공학적기술과의융합, 나노기술을활용한뇌영상프로브개발 2017 년목표기술질환유발뇌유전자및뇌단백질기능조절기술 중점투자분야 투자소요성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 뇌손상유발유전자발현및단백질다이내믹스조절을통한새로운치료기술확보연간 20억, 7년규모 뇌유전자발현제어기술실용화, 뇌단백질기능조절합성및항체신약개발, 단백질상호작용분석기술나노기술활용뇌유전자제어기술, ICT 기반의단백질상호작용분석알고리즘개발 2017 년목표기술약물유전체활용맞춤형정신질환치료기술 중점투자분야 투자소요성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 고위정신기능조절약물반응성결정유전체기술에기반한환자맞춤형치료약물및기술개발연간 20억, 6억규모약물유전체 DB 개발실용화, 대단위임상시험기술, 맞춤형신약개발선도유전체분석을위한컴퓨터공학기술접목, IT 기술을이용한정신질환신약후보모질모델링기술 2017년목표기술 감각신경기능활성조절기술 중점투자분야 통증유발신경회로활성조절을통한혁신적통증치료기술개발 투자소요 연간 15억, 9년소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 감각신경회로커넥토믹스기술심화, 감각신경회로기능조절기기개발, 통증조절단백항체기반신약개발 융합성 감각신경회로영상화기술접목, IT 기반의감각신경회로조절 neuroprosthesis 개발 2017 년목표기술경련유발신경네트분석및조절기술 중점투자분야 투자소요성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 과도한신경흥분확산네트워크규명및조절을통한새로운경련치료기술개발연간 15억, 7년소요뇌영상, 생리분석등신경네트워크분석기술상용화, 신경흥분성조절 neuromodulator 개발, 신개념의료장비개발선도생체신호분석 IT 기술, 비침습적신경활성조절장비개발공학기술접목, 생체신호기반 close-loop 조절알고리즘개발 2017년목표기술 발달장애유발뇌유전자기능분석및조절기술개발 중점투자분야 지적 / 사회성장애유발뇌유전자기능규명을통한진단 / 치료기술개발 투자소요 20억, 7년 성과확산, 실용화, 신산업창출 뇌발달장애유전진단시스템개발, 뇌발달장애예방뇌교육기술, 뇌발달장애로인한행동장애조절약물개발 융합성 인문학적교육기술접목, 아동심리조절기술개발, ICT 기반뇌발달장애유전자기능분석기술
72 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 Ⅳ. 뇌공학분야 1. 적용범위 뇌의구조와기능을측정및모델링하는기술을바탕으로뇌신경계와외부기기를융합하여뇌신경계기능을회복하고증진시키는기술을개발하는분야 - 뇌구조와기능측정및모델링, 뇌 기계인터페이스, 뇌기능증진기술로분류
제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 73 2. 추진방향 차세대미래유망사업을육성할씨앗형연구분야에투자 사람의뇌를중심으로연구되고있는뇌-기계인터페이스분야는미국이독보적이며국내와많은기술격차를보여추격을위해막대한재정투자가요구됨 동물의우수신경계를활용하는뇌-기계인터페이스분야는국방, 의료, 안전등다양한분야에사용될수있어관련원천기술및특허를선점할수있는잠재력이높음 경쟁이심한분야보다연구개발초기단계분야에집중하여선도제품 / 업체의육성에주력 인공시각기술은세계적으로개발초기단계이며국내연구진도수년전부터연구를시작하여기술격차가크지않은분야임 연구성과활용성이높은분야에우선투자 뇌인지기능및뇌질환진단등신경정신질환관련의료산업에실제활용될수있는분야를우선적으로선정하여투자 타기술및산업으로의파급효과가높은분야에우선투자하여해당기술의효용성을증가시킴 핸드폰이나 PDA, TV와같은각종디지털기기및일상제품에뇌신호처리기술및뇌영상분석기술이응용될수있음 인접뇌과학및기타관련분야와의학제간연구조직구축 뇌관련학문간의협력연구와임상및기초신경과학분야간의유기적인협조를통해새로운모델을구축 물리학, 전기공학, 수학등의관련범이공계분야및심리학, 사회학등인문사회과학과의학제간연구조직및프로그램을구축하여시너지효과창출
74 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 3. 중점분야및로드맵 중점분야 뇌공학분야의 뇌모방형인공뇌개발, 뇌신호측정최적화를통한뇌-기계인터페이스개발 그리고 신경재활을위한뇌자극기개발 로미래유망선도제품 / 업체의육성에주력 구분중점추진과제 뇌구조및기능모델링기술 뇌구조및기능측정및모델링기술 뇌구조및기능영상기술 나노기반신경모방기술및치료기술 기 술 뇌-기계인터페이스기술 생체친화적미세전극및신경칩개발 대용량고해상도신경신호해석및활용기술 동물우수뇌기능활용기술 비침습형및침습형뇌기능조절및증진기술 뇌기능증진기술 인공디바이스를이용한뇌기능증진기술 인지재활및치료기술
로드맵 제 3 부. 분야별세부계획 ( 요약 ) 75
76 제 2 차뇌연구촉진 2 단계 ( 13~ 17) 기본계획 2 단계확보목표기술요약 뇌공학분야 2017 년목표기술뉴로모픽인공두뇌개발연구 뇌구조및기능측정및모델링 중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 생물학적뇌의구조와기능을모사하는계산신경학적인공두뇌모델및생체뇌모사기술개발 20 억, 7 년 생물학적뇌의커넥토믹스규명을통한커넥토믹스분야의국제적선도역할차세대인공지능분야로써인지적기능을갖춘지능형인지로봇개발기술을통한관련산업육성인공두뇌의전자메모리소자화를통한차세대고성능슈퍼컴퓨터개발에의응용생체뇌모사기술개발을통한뇌손상환자들의신경재생신기술개발 BT 와 IT 와의융합에의한인공두뇌개발기술확보를통한차세대 ICT 기술분야에의응용 2017 년목표기술고성능뇌 - 기계인터페이스를위한뇌신호측정및분석기술개발 뇌 - 기계인터페이스 중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 생체친화적뇌신호측정기술개발및고효율뇌-기계인터페이스를위한뇌신호해석기술개발 연간 15 억, 7 년규모 뇌신호해석기술개발을통환기초신경과학의정보처리기전규명뇌 - 기계인터페이스기술의휴대용컴퓨터및스마트폰에의응용을통한관련 ICT 벤처기업육성및산업의활성화생체친화적뇌신호측정기술의의료및치료기술에의응용유비쿼터스사회실현을위한기술기반마련뇌 - 기계인터페이스를이용한의료용로봇개발로인한관련의료및실버산업화의발전 IT, BT, NT 의융합기술을통한차세대뇌 - 기계인터페이스개발 2017 년목표기술뇌인지기능증진및신경재활기술개발 뇌기능증진 중점투자분야 투자소요 성과확산, 실용화, 신산업창출 융합성 비침습및침습적뇌자극기술개발을통한인지기능향상및신경재활기술에의응용 연간 20 억, 7 년규모 신경재활및신경보철기술과관련하드웨어개발을통한신경재활연구분야의산업화증진인지기능향상기술의교육및학습분야에의응용우울증, 치매및운동신경계질환의신경재활기술개발을통한새로운치료기술개발 인지신경과학, 임상의학, 뇌공학의융합적연구를통한신경계치료에의새로운패러다임구축