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융합기술소개

빅데이터 기술

기술개요

정의

대용량데이터의 연관성을 분석하고 정보를 추출하여, 새로운 지식을 생성ㆍ관리하고 맞춤형 정보의 제공을 위한 데이터 저장 및 분석ㆍ처리 기술

현황 및 전망

금융, 의료, 환경 등 사회 전반에 적용 확대

  • 대용량 데이터의 신속 처리를 위한 정보마이닝, 정보분석을 지원하는 데이터 분산 처리 기술의 중요성 증대

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

포털사업자나 통신사업자 등이 자사 보유 데이터를 바탕으로 소셜미디어 분석 서비스를 제공하기 시작하는 초기 단계

  • 빅데이터 분석 및 인프라 기술에 대한 연구역량을 체계적으로 확보하고 있지 못한 실정

문제점

빅데이터 분석용 S/W를 글로벌 기업과 오픈 소스 솔루션에 의존하고 있고, 데이터 분산처리는 클라우딩 컴퓨팅을 제외한 거의 전분야에서 경쟁 열위 상태

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

기술 도입기에 해당하는 데이터 분산 처리 등의 기술 경쟁력 확보를 위한 지속적인 투자와 연구결과의 구현ㆍ사업화를 위한 연구비 확대 추진

인력양성·유치

빅데이터 응용분야별로 특화된 솔루션이 필요하므로 중소기업 중심의 산학연 협력 및 상호 간 인적 교류를 통한 분야별 전문인력 양성

인프라 구축

클라우드 컴퓨팅의 시험ㆍ검증을 위한 테스트베드 인프라 구축

차세대 반도체 기술

기술개요

정의

반도체의 초고집적·초고속·저전력화를 위한 공정 및 장비, 회로 설계 등과 실리콘화합물 융합 반도체 소자 및 소재 기술

현황 및 전망

기존 반도체 기술의 한계를 뛰어넘기 위해 相變化 소자(PRAM), 자기저항 소자(MRAM) 등의 상용화 연구 가속화

  • 양자점, 그래핀 등 나노기술을 접목한 융합 반도체 기초연구를  통해 기존 실리콘반도체의 한계를 극복하기 위한 기술 개발 진행

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

산업계의 집중 투자로 소재기술을 포함하는 공정 기술은 경쟁 우위에 있으나 회로설계기술은 상대적 열위

  • 메모리 반도체 연구는 전통적인 강점분야로 상당히 높은 연구수준 보유
  • 친환경 반도체 설계 및 적용 연구는 열위

문제점

장비 기술 발전 부분에 있어 기초연구분야 인재 유치 및 생태계 구축이 시급하며, 나노소재를 활용한 차세대 반도체의 기초연구가 미흡

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

응용소자 및 첨단 공정 적용 분야에 연구비 확대

인력양성·유치

해외 전문가 유치를 통한 초저전력 반도체 회로설계 기초연구 분야 인력 양성 확대

인프라 구축

중소기업과 대기업의 공동 인프라 및 개발된 기술의 국내 제작을 위한 제조기반 구축

실감형 컨텐츠 기술

기술개요

정의

가상-현실세계 간 실시간 상호작용이 가능하고 인간 감성 인지ㆍ처리 기술을 통해 가상 교감하여 현실세계에서 경험할 수 없는 다양한 상황을 체험할 수 있는 기술

현황 및 전망

게임이나 영화, 드라마 등 엔터테인먼트 분야에서 주로 활용되던 것이 최근 건축, 의료, 국방 등 다양한 분야와 접목하여 발전

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

3D영상기술을 중심으로 국내 기업이 감성기반 컨텐츠 및 마케팅 개발시도

  • 삼성, LG, KT 등 대기업을 중심으로 자체 기술력 확보 중
  • 3D 소스 캡처기술, 관련 센서 등은 해외에 의존

문제점

단기적 연구 및 적은 연구개발비 지원으로 핵심원천기술 확보 미흡

  • 3D Display 분야 외에는 영향력 있는 논문이나 특허가 없어 기초연구에 대한 지원 필요

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

기술선진국의 조속한 추격을 위해 단기성?소규모 지원에서 대형 국가 프로젝트 단위의 사업 발굴을 통한 연구비 지원·확대

인프라 구축

세계적으로 우수한 기술력을 보유하고 있는 국내 Display 기술을 활용하여 다양한 분야에 적용할 수 있는 핵심기반기술 확보하고, 산학연 연계 공동 시험장?체험관 구축, 고가 첨단장비 공유 등을 통한 기술상용화 지원

스마트 자동차 기술

기술개요

정의

첨단 컴퓨터 제어시스템 등의 ICT 기술을 이용하여 기존 단순 운송수단에서 자율주행, 움직이는 업무·문화·휴식공간으로 발전한 자동차 기술

* 자동차와 IT 간 융합 가속화로 안정성과 편의성을 획기적으로 향상

현황 및 전망

스마트 자동차 기술은 일반용뿐만 아니라 장애인을 위한 보조수단, 군사용, 화물운송 등 상업용으로도 확대될 전망

  • 자율주행기술은 미국 우위, 전자제어기술은 일본 강세

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

자율주행, 자동주차, 사고회피 등 일부 시스템에 대하여 정부지원으로 대학과 기업이 기계적인 차원의 기능개발 추진 중

  • 현대자동차, 기아자동차, 만도 등 주요 대기업을 중심으로 지능형 자동차 기술 사업 진행 중

문제점

보행자 보호·지원, 자율주행기술 분야의 핵심모듈·부품 수입의존도 심화

  • 센서자체개발, 센서융합 및 제어 알고리즘 등의 핵심기술은 선진국을 모방하여 사용
  • 소프트웨어를 중심으로 한 IT 기술의 적용역량 부족

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

완성차업체 중심으로 연구개발을 추진하되, 모듈?부품기술 등 기초분야에 대한 원천기술 확보를 위해 중소·중견기업과 대학, 연구소 협력연구 부문에 연구비 확대

인프라 구축

안전성 실험 및 표준화를 위한 연구 장비 및 시설 등 인프라 구축 지원

융합서비스 로봇 기술

기술개요

정의

제품 생산용 로봇과 달리 인간과 상호작용을 통해 다양한 서비스를 제공하는 바이오·의료 및 건설용 로봇 기술

현황 및 전망

단일목적형 로봇 · 다목적형 로봇

* 기능위주 로봇과 지능형 로봇으로 분리되어 발전된 로봇이 최근 실용성 강한 지능형 로봇으로 통일된 형태로 진화

  • 건설, 의료, 제조 등의 활용은 미국 우위, 운동메커니즘 등 인공 지능 연구는 일본 강세

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

삼성전자, LG전자, 중소 로봇 전문기업 등이 청소로봇, 교육로봇 등 개인 서비스 로봇 분야에서 선진국을 추격

  • 정부 연구개발투자의 80% 정도가 상품화에 집중되어 핵심 원천기술 확보가 미흡

문제점

청소로봇, 교육로봇 등 개인서비스 로봇을 제외한 전분야에서 경쟁열위

  • 모터, 감속기, 센서 등 부품?소재의 기술력이 부족하며, 핵심부품의 해외 의존으로 인해 가격경쟁력 확보에 한계

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

부품소재, 휴머노이드용 소프트웨어 등 기초분야 연구비 확대

인력양성·유치

수술로봇 개발 엔지니어 등 서비스 로봇 특화인력 양성

인프라 구축

중소기업의 로봇시범사업, 표준인증 테스트베드 등 로봇산업 관련 인프라에 대한 접근성 강화 및 로봇기술에 특화된 연구센터 확충

첨단 생산시스템 기술

기술개요

정의

지능화, 친환경, 기능통합화 등 차세대 생산시스템 기술과 생산성 향상에 필요한 생산장비 및 공정 개발 기술

현황 및 전망

대량생산 → 유연한 고효율 생산

* 대량 생산시스템에서 3D 프린팅 기술과 같이 소비자 욕구에 즉시 대응하는 다양하고 유연한 형태의 고효율 생산시스템으로 진화

  • 환경오염과 에너지부족으로 인해 하이브리드 생산시스템 및 IT기술 기반의 전력 모니터링 및 생산성 제고에 대한 연구 활발히 진행

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

하드웨어는 공간저감장비 시스템에서 상당히 연구진척, 시스템 제어 운영 등 소프트웨어 연구는 초보적인 수준

  • 특히, 공정/장비/셀 추가 및 변경이 용이한 생산시스템 부족

문제점

고효율 에너지 저감 생산기술이  선진국 대비 열위

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

에너지 소비최적화, 시스템 구동원 고효율화 등 소프트웨어 기초분야의 모험적인 연구와 신공정 융합친환경 생산공정 등 융합분야에 연구비 확대

인력양성·유치

관련분야 기술자, 연구원 등 고경력 기술자 파견제도 활용을 통해 우수한 대기업의 유연생산시스템을 중소기업으로 확대 추진

인프라 구축

원활한 기술 활용을 위해 기존의 소프트웨어 분야와 IT융복합 기술  등 하드웨어 분야와 같은 異種분야 간 산학연 융합 생태계 구축

차세대 다기능 소재 기술

기술개요

정의

나노 기술을 사용하여 기존 소재의 물성을 획기적으로   개선하거나 이종물질 간 물리?화학적 결합을 통한 신소재 개발 기술

현황 및 전망

저성능, 단일기능 → 고성능, 다기능, 친환경

  • 건강, 자연환경 등 사회적 요구 증대와 나노급 제어기술의 발전에 따라 생체독성, 극한환경 등을 해결하는 연구가 활발히 진행

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

소재조합을 통한 부품, 공정, 시스템 등 2차 가공 기술은 선진국 수준

  • 특히, 공정/장비/셀 추가 및 변경이 용이한 생산시스템 부족

문제점

부품 및 응용에 대한 연구에 비해 원천소재개발 및 작용기작 규명 등에 대한 기초연구 부족

  • 특히, 탄소순환형 기술 등 친환경 바이오소재는 거의 모든 부분에서 연구가 미흡

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

출연연, 대기업 연구소, 대학 중심으로 초고강도 초경량 나노탄소 소재, 고온 초전도 소재 등 원천소재에 대한 기초연구 확대 지원

인력양성·유치

연구인력, 산업 현장인력 양성을 동시에 추진하여 개발기술의 사업화에 걸리는 소요시간을 단축하고 성공률을 제고

인프라 구축

소재은행(Material Bank)을 통한 물성 데이터베이스 공유 및 소재 제공으로 2차 가공 기술 기반 조성

건강관리 서비스 기술

기술개요

정의

첨단 분자생물학적 기법과 생물정보학 소프트웨어를 이용하여 생체정보 모니터링, 질병예측·분석함으로써 환자에게 적절한  피드백을 제공하고 관리하는 기술

현황 및 전망

생체정보 측정 및 분석에서 더 나아가 생체정보 빅데이터를 기반으로 질병진단통합분석과 질병발생 및 예후예측 기술로 발전 전망

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

생체정보 측정기술과 현장진단 바이오센서 기술분야는 세계최고수준에 근접했으며, 진단용 바이오칩의 성능 및 민감도 증진기술에 대한 연구가 활발히 진행

  • 인공지능 기반 모니터링 및 알고리즘분석시스템을 통한 맞춤형 정밀 건강관리서비스 기술개발 필요

문제점

건강정보 피드백 기술과 PHR(Personal Health Record) 기반 건강관리기술은 경쟁 열위에 있으며, 바이오칩 관련 원천기술 부재로 높은 로열티 지급 중

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

건강관리 서비스 기술 표준 플랫폼 개발 및 특허출원 지원정책을 통한 핵심원천기술 개발 추진

  • 생체정보와 임상데이터 확보 및 관리를 위한 DB 관리 체계 구축

인력양성·유치

건강·의료 정보 운용등에 필요한 인력 양성 프로그램 마련

인프라 구축

모니터링 및 예측·관리 서비스 연계 가능 개방형 PHR 인프라 구축

유전체 정보 이용 및 신약 개발 기술

기술개요

정의

유전체정보를 수집·분석하여 질환원인 및 작용기전을 규명하거나 질병 진단, 치료, 예방 등에 활용할 수 있는 분자지표나 신약을 개발하는 기술

현황 및 전망

유전체, 단백체, 대사체 등 바이오마커와 인체질환의 연계성 연구를 통해 개인 맞춤형 치료 기술로 발전

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

바이오 마커 탐색 소프트웨어 분야는 최고기술 보유국과 대등한 수준이며, 단백체?대사체 분석을 통한 질병원인과 임상검증기술은 발전 중

문제점

유전체 정보 해석 기술, 바이오마커의 임상적용 기술, 생물정보 분석기술, 바이오마커 개발의 실제적 응용 등은 상대적으로 열위이며, 환자별 표적신약 개발에 대한 연구역량 미흡

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

유전체 분석, 질환별 기초연구 및 각 질병 유전체 바이오마커 발굴 등의 기초연구 투자 확대

인력양성·유치

응용·개발연구 단계에서 임상검증기술, 진단 및 분석기술 등의 사업화 방안 마련

  • 질병별 조직은행 및 유전체 분석실 운영 등을 통한 환자 맞춤형 유전체 진단치료 추진

인프라 구축

기초-응용-임상연구 네트워크 활성화를 위한 전담기구 설립과 운용

  • 진단 플랫폼 및 개방적 D/B 구축을 통한 장기적인 유전체 정보 인프라 구축

신체기능 복원 및 재활 기술

기술개요

정의

감각 저하, 신체마비 환자의 재활치료기술 및 환자 의지로 조절 가능한 착용형 또는 휴대용 신체기능 복원기기 개발 기술

현황 및 전망

재활보조기 수준에서 발전하여 IT기반 유비쿼터스 재활치료 기기를 비롯한 재활 훈련 원격 모니터링 기술 및 가상현실 기반 재활기술 등 기술 스펙트럼이 다양화

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

보행치료용로봇, 가상현실 인지재활 기술 및 재활 운동기기 분야에서 선도 그룹을 추격 중이며, IT 기반의 융복합 사업을 통하여 수익모델 창출 노력 중

문제점

재활훈련 모니터링 기술, 재활용 촉각기술 등 응용분야가 미흡하며,   맞춤형 재활 훈련을 위한 생체신호 피드백 기술과 컨텐츠 개발이 부족

향후 5년간 R&D 추진방향

연구비 확대

신체복원기기의 성능 향상을 위하여 로봇, 컨텐츠 연구그룹과 임상전문가 간 협력연구 지원

인력양성·유치

의학, 공학 등 융합적 지식을 갖춘 고급 인력 양성 정책 마련

법·제도 개선

신체 복원기기의 연구개발 및 제품개발과 보급에 대한 정부주도형 협력체계 구축

  • 시장확대 및 기업, 병원에 대한 투자증진 정책 추진

온실가스 감축 및 관리 기술

기술개요

정의

온실가스 유발물질인 이산화탄소 및 Non-CO2의 포집·수송·저장·활용을 통해 대기 내 온실가스를 감소시키고 경제적으로  안전하게 처리하는 기술

현황 및 전망

국제적으로 온실가스 처리 비용을 대폭 낮추기 위한 혁신적 기술에 투자를 확대하고 있으며, 성능향상과 안전성 검증을 위한 대규모 실증사업이 진행 중

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

일부 이산화탄소 포집 기술 에서 선진국과 대등한 수준이며, 출연연 중심으로 이산화탄소 저장분야 실용화 핵심기반기술을 구축 중

문제점

Non-CO2 저감 및 처리기술은 선진국과 3-4년 격차가 있으며, 핵심기술과 장비를 해외에 의존

향후 5년간 R&D 추진방향

국내협력 촉진

이산화탄소 포집?수송?저장의 통합 실증을 위한 범부처 및 산학연 협력 강화

연구비 확대

온실가스 처리비용의 저감을 위한 혁신적 원천기술개발에 투자 확대

국제협력 촉진

글로벌 시장확보를 위해 국제 협력을 통한 실증사업 추진

오염물질 제어 및 처리 기술

기술개요

정의

건강한 환경생태계 유지를 위해 대기, 수질, 토양 등의 오염 물질을 진단?관리하고, 오염원ㆍ위해성 인자를 저감·정화하는 기술

현황 및 전망

단순 측정기술개발에서 센서 네트워크, 인공위성을 이용한 GIS 기반 모델 등의 다양한 플랫폼을 통해 오염물질 제어·예측의 정확도 제고 및 통합관리 기술로의 패러다임 변화

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

대학 및 연구소를 중심으로 개별 분야별 기초연구를 추진 중에 있으나 기술개발 초기단계로써 기초연구 활성화 필요

  • 세계적으로 강화되는 오염방지 규제에 대응하기 위한 선제적 기술개발 및 중국 등 후발추격그룹에 대한 대응방안 마련 필요

문제점

기술 선진국 대비 연구인력 및 연구비가 부족하고, 개발기술의 현장적용능력 향상을 위한 응용 연구개발 필요

  • 기초연구 분야의 세부 기술의 대부분이 경쟁국 대비 비교열위에 있어 핵심 기술의 외국 의존도 심화

향후 5년간 R&D 추진방향

인력양성·유치

대기, 수질, 토양 등 세부기술 분야별 전문인력 양성 및 기술  상용화를 위한 기업?연구기관 간 인적 교류 활성화

연구비 확대

원천기술(특허) 확보를 위한 선행적 투자와 실용화/실증화 위주의 연구비 확대를 통한 조기 성과 확산

인프라 구축

기술 선진국에서 개발된 기술의 국내의 효과적 적용을 위한 추가 요소기술 개발  및 공통 운영?시스템 활용을 위한 인프라 확대 필요

신재생에너지 기술

기술개요

정의

기존 화석연료를 대체하여 바이오, 태양, 해양, 지열, 풍력 등을 사용 가능한 에너지로 변환시키는 기술

현황 및 전망

저성능, 소량생산 → 고성능, 대량생산(경제성)

  • 대부분 기술발전이 성장기(바이오 에너지 도입기)로 고성능 천공기술(지열), 초저가 태양전지와 같은 기술고도화 연구 진행

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

저심도 대구경 지열교환기 및 시공, 지역열공급시스템 등의 응용·개발 연구는 선진국 수준

문제점

지열 펌프시스템, 박막 태양전지,  초전도발전기 등 대부분 기초연구 취약

향후 5년간 R&D 추진방향

인력양성·유치

기계, 토목 등 전문 분야를 망라하는 지열기술은 학제간 연합, 다양한 원료/기술/산물이 필요한 바이오에너지기술은 다분야인력 동시양성 추진

연구비 확대

개발초기에 있는 해상풍력 발전시스템, 초전도발전기, 차세대 태양전지 등은 초기 높은 투자 비용으로 인해 정부주도로 기초연구 투자 확대

인프라 구축

기술보호 분야에 속하는 태양에너지기술 관련 테스트베드를 출연연 內에 설치 추진

식량자원 보존 및 식품 안전성 평가 기술

기술개요

정의

식품의 편의성 및 기능성을 높이는 가공·상품화 기술 및 안정성을 확보하기 위한 위해성 요인을 검출·추적·제어하는 기술

현황 및 전망

일본이 앞서 있는 가공·상품화 기술은 웰빙 및 건강증진을 위한 응용연구가 진행되고 있으며, 미국이 주도하는 위해성 물질 검출·추적·제어기술은 분석소프트웨어 기술과 물질 영향 평가 기술 연구 진행

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

  • 양산기술, GMO를 포함한 위해성 물질분석에서 선진국과 대등한 기술수준을 보유
  • 가공식품의 선도 유지 및 가공 후 품질 신선도 유지 기술과 환경호르몬 분석기술에서 선진국과 큰 격차를 보임

문제점

  • 가공·상품화 기술은 양산기술에 집중되어 기초연구가 미흡
  • 위해성 물질 검출·추적·제어 기술은 환경호르몬 분석능력과 신규위해물질에 대한 정보 교류 부족

향후 5년간 R&D 추진방향

인력양성·유치

현장중심의 인력양성 프로그램 마련, 위해성평가전문인력 육성 필요

연구비 확대

인체내 효능 검증, 전통기능성 식품 연구를 활성화하고, 환경호르몬 분석과 위해성 물질 평가 기술 연구확대를 위한 안정적 연구개발 사업 추진이 필요함

인프라 구축

선진국 사례 벤치마킹을 통한 식품클러스터 단지 조성 및 국제 위해성 정보 교류를 위한 시스템 구축 필요

재난·재해 예측·대응 기술

기술개요

정의

기후변화의 모니터링, 예측 등을 통해 홍수, 지진 등 자연재난에 대해 효율적으로 대응함으로써 피해를 최소화하고, 재해 상황을 모니터링?예측하여 최적의 대응방안을 구축하기 위한 기술

현황 및 전망

인공위성, 무인항공기 등 다양한 첨단기기를 활용하여 입체적으로 기후변화를 관측하고, 全지구 차원에서 분석 및 예측하는 지구시스템 모델로 발전하는 추세

국내 기술현황 및 문제점

국내 기술현황

  • 한국형 지구시스템 모델이 개발 중이나 초기단계로 선진국의 모델에 의존
  • 관측장비를 전량 수입하고 있으며, 재난 통신 관련 검증 및 적용이 부족
  • 대양 관련 u-IT 기술 개발이 산발적으로 진행되어 기초자료 부족과 통합정보 공유시스템 부재

문제점

  • 우리나라 주변 해양의 변화에 대한 연구가 부족하고 체계적인 해양 관측망 구축이 미흡
  • 기상레이더, 기상위성 개발을 추진할 주체가 부족하며, 낮은 연구비와 핵심 원천기술  확보가 매우 미흡

향후 5년간 R&D 추진방향

인력양성·유치

해외 우수 인력의 유치와 함께 국제협력을 강화

연구비 확대

한국형 지구시스템 모델 및 관측장비 국산화 지원 확대

인프라 구축

부처 공동으로 기후변화 및 자연재해 관련 데이터를 공유 및 분석할 수 있는 인프라 마련