보고서 정보
주관연구기관 |
한국원자력연구원 Korea Atomic Energy Research Institute |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2014-07 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201400028470 |
DB 구축일자 |
2014-11-22
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초록
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Ⅳ. 연구개발 결과
1. 1단계 성과 및 환경분석을 통한 주요 시사점
○ 1단계 확보된 핵심기술과 모듈기술의 실용화 및 시스템형 기술개발 필요
- 고성능 유무기 하이브리드 복합소재, 혈관질환용 인공혈관 등 친환경 고효율 미래 유망 핵심 화학신소재 제조 기술개발 성과 및 가축매몰지 침출수 오염 토양지하수 복원공정 등 방사선융합 환경복원기술의 현장적용을 위한 기반기술 확보의 성과를 활용 2단계에서는 방사선기술을 이용한 신산업 창출 및 국가 현안해결에 기여
- 중성자 영상 분석법을 활용한 수소연료전지의 성능 및 내구
Ⅳ. 연구개발 결과
1. 1단계 성과 및 환경분석을 통한 주요 시사점
○ 1단계 확보된 핵심기술과 모듈기술의 실용화 및 시스템형 기술개발 필요
- 고성능 유무기 하이브리드 복합소재, 혈관질환용 인공혈관 등 친환경 고효율 미래 유망 핵심 화학신소재 제조 기술개발 성과 및 가축매몰지 침출수 오염 토양지하수 복원공정 등 방사선융합 환경복원기술의 현장적용을 위한 기반기술 확보의 성과를 활용 2단계에서는 방사선기술을 이용한 신산업 창출 및 국가 현안해결에 기여
- 중성자 영상 분석법을 활용한 수소연료전지의 성능 및 내구성 향상 기여로 현대자동차의 세계 최초 연료전지 자동차 양산화, 중성자 잔류응력 기술 및 중성자 소각 산란 장치의 포스코, 일본 기업체 등 국내외 기술지원 등 산업경쟁력 강화 기여 및 중성자 핵심기술의 세계 최고수준의 글로벌 경쟁력 확보
- 1단계에서 국가 핵심기술인 원심분무 기술을 사용한 표적 제조기술과 기장 신형연구로에 사용될 국내 고유의 Fission Mo 생산 프로세스를 확립하였음. 2018년부터 이를 이용한 Mo-99 생산이 개시될 예정이며 연간 50억 원의 수입대체 (국내시장 100%) 및 900억 원의 수출효과 (세계시장 20%)를 가짐. 2단계에서는 세계 최초로 독창적인 고밀도 표적 제조기술 개발로 표적자체 수출산업화 추진 예정.
- 1단계에서 세계 최초로 이론을 정립한 방사선 구조변환 기술을 이용한 고부가 식의 약/향장용 생물소재 개발을 통해 세계시장을 선도할 핵심기술 선점 및 실용화 확대가 필요
- 논문, 특허 등의 과학기술 표준성과는 목표치의 초과달성이 무난할것으로 전망되며, 1단계 현재까지 기술이전 및 상용화 내역은 방사선 이용 베타글루칸을 함유한 상처치료용 하이드로겔 패치 제조 기술(연매출 150억원 기대), 방사선융합기술 이용 특수식품 및 기능성식품 기술이전 및 상용화 5건, 헤스페리딘 함유 세포 보호용 조성물 제조기술(연매출 8억원 기대)이 있으며, 방사선육종기술을 활용 필수아미노산 고 함유 신 유전자원 및 고부가가치 국화 신품종 등 1단계 기간동안 10종의 신유전자원 개발 성과를 달성
○ 국가 현안 해결, 국민 복지향상과 더불어 차세대 BT, ICT 산업 등에서 방사선 기술 활용 신산업을 창출하여 창조경제를 견인할 수 있도록 정부 주도적 정책 및 연구개발 지원이 절실함
- 세계 방사선 산업 시장(약 114조원)의 약 44.2%를 차지하고 있는 산업소재 분야는 선진국을 중심으로 기존 방법보다 친환경적이며 저에너지소비적인 방사선 기술을 이용하여 미래 첨단 기술 분야 (항공우주, 국방, 자동차, 정보전자, 의료바이오, 에너지 등)에 필요한 핵심 화학신소재 제조로 신시장을 창출중이어서 국내도 다양한 방사선 기술 적용 제품 생산을 통해 창조경제 실현 필요
- 전국에 산재된 가축매몰지 오염 토양·지하수 복원, 온실가스 감축에 대한 국제적 대응 및 해양투기근절에 따른 하수슬러지 처리 등 국내외 환경현안 문제해결을 위한 새로운 기술 필요
- 중성자 영상/산업재료 분야는 에너지 소자의 성능향상을 위한 동적 영상을 측정하고 분석하여 실제 산업체가 직접적으로 활용할 수 있는 수준까지 향상되었고, 국내 대기업 및 연구소, 대학들의 첨단 구조재료의 개발 및 연구가 지속적으로 진행됨에 따라 철강, 알루미늄, 마그네슘 포함 신재료와 그 가공공정에 따른 잔류응력, 미세조직 및 변형거동에 대한 연구수요가 최근 5년간 폭발적으로 증대
- 전체 방사성 의약품의 80% 이상을 차지하는 Mo-99는 전 세계적으로 연간 4,000만건 이상 진단이 이루어지며 국내는 100% 수입하는 실정이나 전 세계 Mo-99 주요생산 시설 노후화로 수급이 원활하지 못한 상황임. Mo-99는 골진단, 심장진단 및 암진단에 대하여 널리사용되는 방사성 의약품으로 대체 의약품이 존재하지 않음. 전 국민암 진단 보장을 위해 기장 신형연구로가 구축예정으로 있으나 시설구축에 제한되어 있으며, Fission Mo 공정개발에 대한 투자는 3년간 20억에 그쳤음. 연간 1000억 원에 달하는 Fission Mo의 경제적 가치와 기장 신형연구로 사업이 이미 3년차에 도달하였음을 감안한 공격적인 투자가 시급함.
- 국제적으로 식품·보건 및 검방역 산업에서 점차 화학훈증제 사용이 감소되고 방사선 기술의 이용이 확대되고 있어 무역자유화 대비 및 국제기준에 부합하는 제도 마련이 시급
- 기후변화 대응 및 유전자원 지적재산권 강화, 국제식물신품종보호동맹(UPOV) 가입에 따른 국내 로열티 지급대상 전 품목 확대에 대응하여 새로운 유전자원 개발 확보 시급
- 실버층과 암환자 증가에 따라 무통·무혈 종양 치료 및 진단 융복합기기 수요가 급증(2018년 세계 방사선 치료기기 시장규모는 36억불로 전망)하고, 특히 2015년 방사선 치료장치 특허가 만료됨에 따라 차세대형 치료기와 영상기술이 융복합된 장치기술 개발이 가속화될 전망임
2. 2단계 중점프로그램 내용
○ 방사선기술개발사업(방사선융합 분야) 과제구성 체계의 전략적 재설계
- 방사선이용 화학신소재 제조기술개발은 정부의 창조경제 실현에 적합한 수행과제로 재정립하고자 산업적 수요를 반영한 기술이전 성과목표 중심으로 세부과제를 통합 구조조정(4개→3개)과 RFP의 보앆 및 기업체 참여형태로 추진체계를 구성(방사선이용 외부자극 응답성 소재 제조기술개발과 방사선이용 에너지 소재용 멤브레인 제조기술 통합)
- 방사선 융복합 미래환경대응 요소기술 개발은 사회문제 현안해결형 과제로서, 1단계 종료되는 가축매몰지 침출수 오염 토양지하수 복원은 사안의 시급성을 고려하여 연계성이 높은 세부과제에서 흡수통합하여 환경부 신기술 인증을 획득하도록 조정(3개→2개)
- 중성자 융복합 연구는 친환경 에너지재료 물성 평가 및 산업 응용 기술 개발 연구, 자성체 무기물 단결정 연구는 타 연구사업으로 이관 조정하고, 벌크 구조물 물성평가 및 냉중성자를 활용한 연성물질 박막의 연구는 산업적 응용연구 집중화 및 연구시너지를 위해 세부과제간 이관 조정하며, 중성자의 강점을 살려 스핀트로닉스 계열박막의 연구는 보강함
- 이온화 에너지 식품‧보건 소재 및 검역 공정기술 개발은 1단계 종료되는 X-선의 식품 및 공중보건 이용기술 개발의 경우 1단계 연구성과물인 캐비넷형 X-선을 이용한 환자급식의 위생화에 적용 가능함에 따라 상용화 세부과제인 방사선 융합 맞춤형 목적식품 분야에서 후속연구를 수행(3개→2개)
- 고성능 방사선 치료 및 영상 시스템 기술 개발은 1단계 확보된 방사선 치료 및 영상 핵심 모듈을 조립하여 다중 로봇 치료/영상 융복합 시스템으로 구성 및 보앆(4대의 다중 로봇팔 규모를 축소하고 시스템 측면의 신개념 구현이 가능한 핵심 기술개발에 우선 집중하며, 다중에너지 복합빔 영상 시스템 및 대면적 고해상도 실리콘 반도체 방사선 영상시스템 개발의 연구내용은 치료기 개발과의 연계성이 적으므로 삭제하고, 예산투자를 치료 모니터링으로 집중하여 세부과제간 유기적 연계를 강화)
○ 원자력창조경제 실천계획과의 연계를 강화하여 신산업창출의 파급효과가 매우 우수한 중점 프로그램 및 성과목표의 보앆 기획
- 방사선이용 화학신소재 제조기술개발은 고성능 유무기 복합재료중 신규 정공전달층 적용 플렉시블 유기태양전지 단위소자 개발, 생체 기능성 소재중 혈액적합성 및 세포증식 향상 인공혈관 소재, 산업체 수요기반의 고효율 전기탈염용 멤브레인-전극복합체 개발 실용화에 선택 집중
- 방사선 융복합 미래환경대응 요소기술 개발은 가축매몰지 오염 토양지하수 복원 기술의 환경부 신기술 인증서 획득 및 가축 매몰지 침출수 유출 여부 현장 판별 Kit 개발, 유기성폐기물의 처리 및 자원화, 중전기기의 SF6 가스 처리단가 저감 및 실용화를 위한 입자형 분해부산물의 회수/자원화 및 처리기술 확보
- 중성자 융복합 연구는 냉중성자 산란을 이용한 기능성 나노 재료 연구(연성물질, 원자력/친환경 재료 연구 강화), 중성자 산란 이용 자성체 구조 물성연구, 중성자 영상/산란 융복합 산업응용 기술연구(산업재료 물성평가 기술 연구 강화), 중성자 포획반응 기반 산업분석기술 연구
- 핵분열 생성 및 RI 생산기술 개발은 부족한 예산 및 촉박한 개발 일정을 감안하여, 2개의 핵심과제인 Mo-99 동위원소 생산용 저농축 우라늄 표적 개발과, 핵분열 생성물로부터 Mo-99 분리 기술 개발 및 실증에 보다 주력할 예정임.
- 이온화 에너지 식품‧보건 소재 및 검역 공정기술 개발은 방사선 융합 맞춤형 목적식품 가공기술 개발(병원 등 소비자 대상 현장적용시험 및 수출을 위한 실증연구 등 상용화 연구를 수행하며, 특정질환별 맞춤형 환자식 개발 및 기술적용 실용화 품목의 다양화를 통해 중견기업 이상 업체로의 기술이전 및 상용화에 주력), 방사선 융합 생물소재 기능개선 및 실용화 기술 개발(방사선 구조변환 기술이용 신물질/화합물의 기능성 규명으로 원천특허 확보 및 신규 생물소재 및 향장/기능성식품의 실용화)
- 방사선융합 식물 유전자원 개발은 유전질환 예방 맞춤형 (당뇨병ㆍ성인병 등) 기능성 신 유전자원 7종 개발 및 산업적 활용, 로열티 지불 대체 및 수출형 국내 시장점유율 상위 화훼(장미, 국화, 난 등) 신 유전자원 11종 개발 및 국내 수출입 종묘업체로의 산업화 연계, 방사선 식물자원 천연물 유래 관절염 제어 기능소재(IK) 활용 개별인정형 항관절염 기능성식품 개발(시작품 제작 및 임상시험을 통한 개별인정형 관절염 기능성식품 인증과 기술실용화 집중)
- 고성능 방사선 치료 및 영상 시스템 기술 개발은 방사선 로봇치료/영상 융복합 시스템 원형 제작 및 성능개선, 탁상형 다중 방사선 발생장치 기술개발, 치료 방사선 3차원 실시간 모니터용 영상 시스템의 원형제작
○ 국가적 현안 해결, 국민 복지 향상, 방사선 新산업 창출을 위한 신규과제 기획
- 新정부 국민건강 G7 선진국 도약과 2020 건강수명 75세 시대 달성과 연계한 “고령친화형 첨단 메디컬 신소재를 통한 만성질환 예방/치료 기술 개발”을 통해 국민 복지 향상(국민행복기술) 기여
- 미래부 다부처공동기술협력특별위에서 시급히 해결해야 할 10대 사회문제중의 하나인 수질오염과 연계한 “농촌지역 지하수 수질오염 복원을 위한 현장맞춤형 환경소재 및 하폐수처리시스템 개발”을 통해 국가적 현안 해결(사회문제해결 기술) 기여
- 세계 컨테이너 물류보안 시장의 초고속 성장 및 미국의 9/11 테러대책 이행법 등 물류보안 강화에 따른 이중에너지 X선 컨테이너검색기 조기 실증 및 핵물질 및 푹발물 팀지가 가능한 “차세대 방사선 보안검색 시스템 개발”
Abstract
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Ⅳ. Results of the study
1. The main implication through analysing 1nd-step results and environment.
○ It is necessary to commercialize core and module technology as a result of 1nd-step research and develop systemic technology.
- The contribution to create new industry and solve national pe
Ⅳ. Results of the study
1. The main implication through analysing 1nd-step results and environment.
○ It is necessary to commercialize core and module technology as a result of 1nd-step research and develop systemic technology.
- The contribution to create new industry and solve national pending issue by utilizing the 1nd research results of development of high performance organic/inorganic composite materials, environmental remediation by radiation.
- The contribution to strengthen industry’s competitiveness by providing technical support related to neutrons technology with the global corporations and ensuring the world-class competitiveness of core technology in neutrons research.
- The contribution to provide medical RI with domestic market, which substitute for expenditure(fifty billion won per) to import ‘MO-99’ by utilizing centrifugal spray technology.
- The contribution to provide medical RI with domestic market, which substitute for expenditure(fifty billion won per) to import ‘MO-99’ by utilizing centrifugal spray technology.
- The leading of core technology and spreading of commercialize it through technology of food and drug/organotropy biological materials by radiation.
○ The government’s support policy is required to pull creative economy by creating the new industry utilizing Radiation fusion technology in advanced BT, ICT industry to solve national pending issue and improve national welfare.
- It’s necessary to produce the products in country-development based on core new chemical materials by radiation needed in advanced technology fields to cope with the global demand on it
- To cope with global environmental issue, Development of the environmental remediation technology is also required
- The technology of neutron image/industrial materials has being reached commercialization, The demands on study of remaining stress and refined structure and deformation of structures from new materials and the processes are increasing in the last 5 years.
- The development of technology related to medicines using ‘TC-99m’separated from ‘MO-99’/food·health and quarantine/Genetic resources/medical equipment by radiation is necessary as soon as possible to cope with growing demands on radiation-related technique in the world.
2. Contents of the 2nd-step main programs
○ The strategical readjustment of organization system of R&D projects
- Development of new chemical materials by radiation : Adjustment detailed project focusing on performance targets(4->3)
- Development of radiation-fused element technology dealing with future environment : Adjustment detailed project to acquire new technology certification by ministry of environment(3->2)
- The rest of projects : parts of them are adjusted and transferred to another project to carry out a study effectively
○ The supplement for planning of performance targets and superior main R&D programs that have a great ripple effect on related industry by strengthening connecting nuclear power creative economy action plan.
○ The plan of new projects to solve national pending issue, improve national welfare and create new industries.
- The development of cure technology for prevention/treatment of chronic iliness by utilizing advanced medical new materials/environmental materials and The system for processing wastewater for remediation of water pollution in rural/Advanced radiation system for security and examination.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.