보고서 정보
주관연구기관 |
한국기계연구원 Korea Institute of Machinery and Materials |
연구책임자 |
이재종
|
참여연구자 |
함승주
,
홍승훈
,
이태걸
,
이석재
,
윤완수
,
김기홍
,
홍종인
,
이정건
,
이형근
,
윤창환
,
정명호
,
송종민
,
임형준
,
권순근
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2016-12 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700017431 |
과제고유번호 |
1711047405 |
사업명 |
다부처공동기획연구지원 |
DB 구축일자 |
2017-11-25
|
DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700017431 |
초록
▼
□ 추진배경
ㅇ 본 사업은 “과학기술 기반 사회문제 해결 종합실천계획(안)”의 “건강”분야의 전략 로드맵과 부합되며, “제 4기 나노기술종합발전계획”의 3대 전략 중 하나인 “미래선도 나노기술 확보 전략”과 “미래 나노기술 30” 및 “4대 나노챌린지 프로젝트”와 직접적인 연관성이 있음
ㅇ 생체 삽입형 IMD 소자는 향후 10~15년 이내에 노인성 질환 및 고위험군 질환의 예측 및 진단을 위한 수요 급증이 예상됨에 따라, 선진국과의 기술 경쟁에서 우위를 점할 수 있는 기술 전략이 필요하며, 기업에서 개발하기
□ 추진배경
ㅇ 본 사업은 “과학기술 기반 사회문제 해결 종합실천계획(안)”의 “건강”분야의 전략 로드맵과 부합되며, “제 4기 나노기술종합발전계획”의 3대 전략 중 하나인 “미래선도 나노기술 확보 전략”과 “미래 나노기술 30” 및 “4대 나노챌린지 프로젝트”와 직접적인 연관성이 있음
ㅇ 생체 삽입형 IMD 소자는 향후 10~15년 이내에 노인성 질환 및 고위험군 질환의 예측 및 진단을 위한 수요 급증이 예상됨에 따라, 선진국과의 기술 경쟁에서 우위를 점할 수 있는 기술 전략이 필요하며, 기업에서 개발하기에는 기술적·경제적 한계가 있으므로 정부차원의 기술개발이 반드시 필요
※ IMD : implantable medical devices
ㅇ 탈평면·유연 나노공정 핵심기반기술은 스마트 IMD 소자 제작을 위한 원천·기반 기술이며, 타 분야로의 확장 가능성이 매우 큰 기술임
□ 기술현황
ㅇ 스마트 IMD 제품의 대표적 형태로는 스마트 콘택트 렌즈가 있으며, 미국, 유럽 등에서 혈당, 안압 측정용 스마트 렌즈를 개발 중에 있음
ㅇ 미국 및 유럽의 스텐트 제조회사 및 연구진들은 약물 방출형 스텐트 개발 연구에 집중하고 있으며, 생분해성 폴리머 스텐트에 대한 개발도 이루어지고 있음
ㅇ 심장 모니터링 및 재동기화 장치는 최근에 독립적으로 개발되고 있는 심장부정맥치료와 제세동기를 일체형으로 하는 연구가 진행되고 있으나 발표된 사례는 없음. 심장 모니터링 및 재동기화 장치의 핵심기술로 체내삽입을 위한 소형화기술, 배터리기술, 측정기술이 연구되고 있음
ㅇ 탈평면·유연 나노공정은 IMD 소자를 평면, 곡면 및 자유 곡면 형상에서 구현할 수 있는 나노소자 패터닝 공정·시스템, 고효율·초소형 배터리, 무선통신 CMOS칩 및 패키징 기술개발을 포함함
□ 기존사업 현황
ㅇ 안내렌즈 관련 기존 사업은 렌즈 표면에 나노패터닝을 적용, 안내 렌즈 기반 약물 치료 시스템 개발에 관한 것임
ㅇ 스텐트 관련 기존 사업들은 현재의 스텐트 플랫폼에 생분해성, 약물방출의 기능이 추가된 형태가 주 내용임
ㅇ 심장모니터링 및 재동기화 장치 관련 기존 사업들은 기존 CRT-D 플랫폼 내에서 에너지 충전 시스템 확보, 측정 알고리즘, 원격 네트워크 안정화 등 요소기술의 고도화에 대한 것으로, 스마트 IMD 형태의 연구 사례는 없음
□ 다부처 추진 필요성
ㅇ ’바이오중기(’16~‘18) 육성전략’에 따르면 부처 간 역할 분담 및 연계 강화를 제안하고 있으며, 의료기기 분야의 경우 기초·원천연구(미래부), 전임상 및 임상(복지부), 시험인증 및 해외진출(산업부), 허가 및 컨설팅(식약처) 분야로 역할이 나뉘어 있음
ㅇ 본 사업은 현존하지 않는 스마트 IMD 개발 및 기존 IMD의 고기능화를 통한 새로운 나노기반 스마트 IMD의 상용화를 위한 탈평면·유연 나노공정핵심기술 및 상용화 가능성이 높은 나노기반 스마트 IMD 핵심기술 개발과 향후 스마트 IMD 상용화기반 확보를 위한 전임상 시험까지 폭넓은 사업범위를 포함하기 때문에, 효율적 사업추진 및 상용화기반 확보를 위하여 전문성을 가진 부처가 공동으로 사업에 참여하는 것이 필수적임
□ 사업내용
ㅇ (사업 목표) 향후 10∼15년 이내에 인체정보 검출을 위한 생체 삽입형 IMD의 수요가 급증할 것으로 예상됨에 따라, 생체에 삽입할 수 있는 IMD 소자 구현 및 대량생산이 가능한 탈평면·유연 나노공정핵심기술 및 노인성질환 예후검출·진단이 가능한 나노기반 스마트 IMD 개발
ㅇ (사업 범위) 탈평면·유연 나노소자 패터닝 기술, 나노플루이딕스 기반 고감도 센서구현 기술, 초소형·고효율·생분해성 배터리, 무선통신·전력 송수신 칩 기술, 나노소자 접합·패키징 기술, 약물방출 기술 등을 포함한 탈평면·유연 나노공정 핵심기술 개발과, 나노공정 기술과 회로집적기술의 통합화를 통하여 기술적· 경제적 파급효과 및 부가가치가 높아 신시장 창출 가능성이 높은 나노기반 스마트 IMD 소자 개발
ㅇ (사업 내용) 나노기반 스마트 IMD 개발 및 IMD 대량생산이 가능한 탈평면·유연 나노공정핵심기반기술 (나노소자 패터닝, 고효율 초소형 배터리, 무선통신 칩 및 패키징 기술) 개발과 이를 이용한 스마트 IMD 기술 개발
□ 부처간 역할 분담
ㅇ (미래창조과학부) 탈평면·유연 나노공정핵심기술과 나노기반 스마트 IMD 원천기술 및 핵심기술개발, 나노기반 스마트 IMD 전임상 시험 연구
ㅇ (보건복지부) 고위험군 질병 예후검출 및 진단을 위한 생체 삽입형 나노기반 스마트 IMD 관련 질병 연구 및 의료용 소자의 상용화를 위한 전임상 시험
ㅇ (식품의약품안전처) 식약처에서 운영 중인 “범부처 신속제품화지원 협력사업”과 연계하여 스마트 IMD 제품 설계지원
□ 사업 추진전략
ㅇ (1단계) 미래창조과학부는 나노공정 핵심 기술 개발을 통해 생체 삽입형 IMD 제작이 가능한 기술적 기반을 마련하고, 보건복지부는 생체 삽입형 IMD에 관한 질병 연구를 수행하여 이를 생체 삽입형 IMD 개발에 활용이 가능하도록 하며, 식품의약품안전처는 의료소자 상용화를 위한 대상을 선정하고, 이를 바탕으로 인허가를 고려한 IMD 기본 설계 지원을 수행함. 미래창조과학부는 보건복지부를 통해 IMD 개발 대상 질병군 정보를 제공받고, 식품의약품안전처와의 협업을 통해 생체 삽입형 IMD 기본 설계를 진행함
ㅇ (2단계) 미래창조과학부는 생체 삽입형 IMD 시제품을 제작하고, 보건복지부는 미래창조과학부와의 협업을 통해 제작된 생체 삽입형 IMD 시제품의 전임상 시험을 수행하며, 시험 결과를 바탕으로 미래창조과학부의 연관 분야에 대한 성능 개선 및 추가 기술 개발이 이루어지도록 하며, 식품의약품안전처 역시 보건복지부의 전임상 시험 수행 결과를 바탕으로한 생체 삽입형 IMD 제품의 성능 개선 설계를 미래창조과학부에 지원함
□ 기대성과
ㅇ 나노소자 제조기술의 패러다임 변환에 능동적으로 대응하여 국내 기술의 경쟁력 강화 기대
ㅇ 현재의 생체 삽입·부착형 의료용 소자의 기술적 장벽과 한계 극복 기대
ㅇ 본 사업을 통해 확보된 원천·핵심 기술을 기반으로 산업경쟁력이 높은 타 분야에 적용함으로써 국가 경쟁력 강화 및 신산업 창출
ㅇ 스마트 안내렌즈는 고기능화를 통한 차별화를 추진함으로써 경제적 파급효과 및 부가가치를 크게 높일 수 있을 것으로 기대됨
ㅇ 스텐트는 의료기기 중 수입금액이 가장 높은 품목으로, 본 연구개발을 통하여 차별화된 고기능성 스텐트 개발을 실현하면 수입 비용 저감 및 국내 기업의 세계 시장 진출에 기여할 수 있음
ㅇ 심장 모니터링 및 재동기화 장치 (CRT-D)및 인공관절 분야는 현재 국외의 일부 업체들이 독점하고 있는 시장이며, 스마트 IMD 형태의 기술적 차별화 및 고부가가치화를 바탕으로 수입 대체 효과 및 국내 기업의 시장 진출에 기여할 수 있음
□ 활용방안
ㅇ 본 과제는 나노 기반 스마트 IMD 구현을 위한 나노공정핵심기반 기술과 질환 예후 검출 및 진단을 위한 스마트 IMD 기술에 관한 것으로 이를 통해 향후 나노메디컬 소자분야의 신산업 창출 및 고부가가치화가 가능할 것임
ㅇ 곡면, 임의형상을 갖는 평면 즉, 탈평면 상에서 기능성 나노바이오 소자를 구현할 수 있는 공정기술은 핵심기반기술로써 관련 기술의 개발완료 시, 기존 실리콘 기반의 공정 기술과 연계하여 나노메디컬 분야 뿐 만 아니라 유연 반도체, 디스플레이, 에너지 소자 산업 등으로 활용 가능성을 높일 수 있음
ㅇ 나노바이오소자를 통해 구현되는 다양한 생체 신호 검출기술과 IOT(Internet Of Things) 기술을 연계함으로써 주변 사물에 탑재된 네트워크 기능을 활용하여 데이터 송·수신 및 수집된 정보 분석 등 다양한 응용분야에서 활용이 가능함
(출처:요약본 p.2)
목차 Contents
- 표지 ... 1제 출 문 ... 2요 약 본 ... 3목차 ... 8그림목차 ... 9표목차 ... 11제1장 추진배경 및 현황 분석 ... 12 제1절 추진배경 및 사업필요성 ... 12 제2절 현황분석 ... 18제2장 다부처 추진 필요성 ... 50 제1절 부처별 기존사업 현황 ... 50 제2절 다부처 추진 타당성 ... 54제3장 사업내용 ... 56 제1절 사업목표 및 범위 ... 56 제2절 세부 사업내용 ... 58제4장 사업 추진전략 ... 61 제1절 사업 추진체계 및 역할 분담 ... 61 제2절 사업 추진방안 및 전략 ... 68 제3절 성과활용 및 기대효과 ... 71끝페이지 ... 74
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.