[미디어타임즈=신정식 기자] 글로벌 기술패권 경쟁 시대 선도를 목표로, DNA메모리, 극한환경용 영구저장장치, 무전력 식물로봇, X-IoT기반 재해 분석·예측 등 미개척분야에 대한 핵심적인 기초·원천기술을 개발·확보하기 위해 ‘22년부터 STEAM융합연구사업이 본격 추진된다.

과학기술정보통신부는 11월 30일, ‘STEAM융합연구사업, 미개척분야 발굴 보고회’를 개최했다고 밝혔다.

이번 행사는 융합R&D에 관심 있는 산·학·연 연구자와 관계자 150여명이 현장‧온라인으로 참석했으며, STEAM연구사업 구조 개편 설명과 신규 연구과제 발굴·기획을 담당하는 전문가집단인 STEAM융합협의체 발대식 순으로 진행되었다.

STEAM연구사업은 융합R&D로 세계적 수준의 원천기술 개발을 지원하는 사업으로 ’11년부터 추진 중에 있다.

그동안 논문·특허 성과의 양적 측면에서 전체 정부R&D 대비 평균 2배 이상을 기록하고, 질적으로는 세계적 저널 게재와 국가R&D사업 100선에 다수가 선정되는 등 최상위 수준임을 인정받아 우수한 성과를 창출한 것으로 평가받고 있다.

동 사업은 ’17.12월 일몰사업으로 지정되어 신규과제가 거의 진행되지 않았었으나, 중장기 융합R&D프로그램 사업 필요성 등이 인정되어 구조 개편을 조건으로 ’20.5월 일몰관리혁신 대상에 선정되었으며, 이후 ’22년을 목표로 사업에 대한 재기획을 진행해왔다.

과기정통부는 STEAM연구사업을 5개의 융합R&D 지원 프로그램으로 개편하였으며, 매년 2차례 미개척분야를 발굴하여 20~30개의 신규 연구과제(과제당 연 6~12억원, 5년 내외)를 선정·지원할 계획이다.

미개척분야란 유망성은 높으나, R&D 활동이 미약해 미성숙하였거나, 정부나 기업의 지원이 충분하지 않아 공백으로 판단되는 분야로 정의하고 있다.

이번에 출범하는 산·학·연 전문가 집단인 STEAM융합협의체가 국내외 과제, 언론, 정책 등을 조사‧분석한 객관적인 근거를 토대로 미개척분야를 최종 검토·선정한다.

과거의 경우를 예로 들면, 미성숙 분야로는 ‘뇌연구 분야’, 공백 분야로는 ‘양자컴퓨팅 분야’가 대표적인 사례이다.

뇌연구 분야는 2000년 초반 당시 미성숙한 분야로서, ‘뇌기능활용및뇌질환치료기술개발사업단(’03~’13, 1,300억원)’ 등의 정부 선도 지원 프로젝트로 현재는 1조 3천억 규모(’18~’22)의 첨단전략분야로 성장하였다.

양자컴퓨팅 분야는 고난도 기술로서 ‘양자컴퓨팅기술개발사업(’19~’23, 455억원)’ 등의 지원사업 이전에는 선도국에 비해 국내 투자가 늦고 부족한 공백 분야였으나, 현재는 첨단전략분야로 발전하고 있으며, 다양한 R&D지원 추진이 준비 중이다.

미개척분야의 유망기술 개발은 기술별 특성에 적합한 융합 방법‧목적에 따라 학문간(S), 기술간(T), 성과간(E), 기술+감성(A), 수학·데이터 기반(M) 등 5가지 융합 프로그램으로 지원된다.

’22년에 지원할 미개척분야는 STEAM융합협의체에서 설정한 4대 임무*에 따라 연구자 대상 기술수요조사와 전문가 선별 결과를 종합 검토하여 내년 사업 착수시 공고할 예정이다.

최근 2년 과학기술 관련 국외연구과제 8만건, 언론기사 13만건, 정책자료 등을 조사·분석하고 전문가 자문을 통해 종합 검토 후, 기술수요조사를 3차례 실시하여 총 260여건을 접수받아, 기술별로 논문·특허·국내연구과제(NTIS) 등의 추가 분석을 진행했다.

다음은 미개척분야 대표 예시로서 기술수요조사 실시 후, 전문가 45인을 주축으로 검증한 중간 결과이다.

DNA메모리, 극한환경용 영구저장장치, 광시야각 인공겹눈 등이 현재는 융합R&D활동이 미진하나 향후 유망성과 활용성이 높은 미개척분야로 분석되었다.

‘DNA메모리’는 DNA 분자구조를 디지털 정보의 저장 수단으로 이용하여 기존 실리콘 반도체에 비해 초저전력, 고저장을 가능하게 하는 신개념 메모리로, 기술적 한계에 봉착한 메모리 시장에 획기적인 돌파구 제시가 가능하나 현재는 관련 R&D 활동이 활성화되지 않은 ‘미성숙’ 분야다.

‘극한환경용 영구저장장치’는 화재, 침수, 지진 등의 재난 상황과 우주, 심해 등의 극한 환경에서도 메모리 보존과 사용이 가능한 반도체 기술로서, 향후 다양한 분야에서 활용성이 높을 것으로 기대되나 현재는 실험 여건 부족 등의 이유로 R&D활동이 부족한 ‘공백’ 분야다.

무전력 공기정화 식물로봇, 고효율 투명 태양전지, 폐플라스틱 활용 수소 생산 등이 그간 여러 R&D가 수행되었음에도 실용화에 이르지 못하여 융합R&D가 필요한 미개척분야로 분석되었다.

‘무전력 공기정화 식물로봇’은 식물의 증산작용과 광합성을 모방하여 무전원으로 탄소를 포집하고 공기를 정화하는 로봇화된 인공나무로, 관련 R&D가 시도되었으나 아직까지 효과성이 증명되지 못한 기술로서 가능성이 검증될 경우 경제적·사회적 파급력이 매우 높은 ‘미성숙’ 분야다.

X-IoT 기반 재해 분석·예측, 디지털 위변조방지 기술, 디지털 기술 활용 어린이 보호 등이 요소기술 단위별 R&D활동과 수준의 상이함으로 통합적·융합적 접근과 연구를 통해 새로운 기술·제품·서비스 실현이 기대되는 미개척분야로 분석되었다.

‘X-IoT 기반 재해 분석·예측’ 기술은 지상·지하·수중에 센서와 AI 기반의 IT기기를 다중 융합한 장치를 개발‧활용하여 재해를 분석하고 예측하는 시스템으로, 사회적 수요와 필요성이 높으나 요소기술별 수준이 상이하여 통합적 접근을 통한 실제 구현이 필요한 ‘공백’ 분야다.

고복원율 극저온 동결기술, 미세플라스틱 수거 로봇, 개인 맞춤형 3D 식품 프린팅 등이 유망성이 높으나 아직까지는 지원에 대한 관심이 부족하고 융합R&D가 필요한 미개척분야로 분석되었다.

‘고복원율 극저온 동결기술’은 세포조직, DNA, RNA, 단백질 등의 바이오물질을 -80℃~-196℃로 보관하고 해동 이후 낮은 복원율과 독성 발생 등의 화학적 동결보존제의 단점을 해결할 수 있는 냉동보관 융합기술로서, 연구현장의 수요가 높으나 산업적 관심이 다소 낮아 R&D투자가 부족한 ‘공백’ 분야다.

향후 540여명 전문가의 정밀 검증 과정을 통해 최종 미개척분야를 확정하고, 분야별 신규 연규과제(RFP)를 기획‧마련할 예정으로, STEAM융합협의체와 기술수요 제안 연구자를 중심으로 상세 기획과정을 거쳐 ’22년 상반기 공고되며, 연내 마련 예정인 2022년 융합연구개발사업 시행계획에서 구체적인 내용을 결정한다.

한편, 과기정통부는 미개척분야 발굴과정 고도화 등 STEAM연구사업을 지속 개선하면서, 융합R&D에 관한 명확한 법적 근거도 마련해 나가고자 하며, 융합기술뿐 아니라 융합인재 양성에 관한 신규사업 기획·추진과 기술·인재 연계 지원방안 추진도 검토할 계획이다.

고서곤 과기정통부 연구개발정책실장은 격려사를 통해 “세계 주요국간 기술패권 경쟁이 갈수록 격화되고 복잡해지는 상황에서, 선도적인 위치를 차지하는 방법은 융합을 통해 유망기술을 확보하는 것”이라며, “이를 위해 정부는 미래에 유망하면서 동시에 현 시점에서는 관심이 부족한 미개척분야를 찾고, 미개척분야 핵심기술 개발을 융합연구 방법으로 ’22년부터 본격 지원해 나가겠다”고 밝혔다.

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