보고서 정보
주관연구기관 |
한국원자력연구원 Korea Atomic Energy Research Institute |
연구책임자 |
이장수
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-07 |
과제시작연도 |
2017 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO201800023316 |
과제고유번호 |
1711064112 |
사업명 |
다부처공동기획연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-07-14
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800023316 |
초록
▼
1. 기획의 필요성
가. 국내·외 기술개발현황 및 문제점, 전망
◦ 독일의 Industry 4.0, 미국의 Industry IoT(IIoT) 컨소시움, 중국의 제조 2025 등 각국이 제4차 산업혁명 기술의 선점을 위해 치열하게 경쟁하고 있음.
◦ ICT, CPS* 기술은 Digital Integration을 통한 4차 산업혁명의 핵심 기술로 원자력, 철도, 자동차, 항공, 우주, 의료, 국방 등 다양한 산업 분야에 빠른 속도로 적용되고 있음.
◦ 각 분야별 Digitalization(전통
1. 기획의 필요성
가. 국내·외 기술개발현황 및 문제점, 전망
◦ 독일의 Industry 4.0, 미국의 Industry IoT(IIoT) 컨소시움, 중국의 제조 2025 등 각국이 제4차 산업혁명 기술의 선점을 위해 치열하게 경쟁하고 있음.
◦ ICT, CPS* 기술은 Digital Integration을 통한 4차 산업혁명의 핵심 기술로 원자력, 철도, 자동차, 항공, 우주, 의료, 국방 등 다양한 산업 분야에 빠른 속도로 적용되고 있음.
◦ 각 분야별 Digitalization(전통 산업과 CPS 결합을 통한 4차 산업 혁명)에 그치지 않고 이들 Digitalized system들이 서로 연결되어 다양한 서비스를 제공할 수 있는 초연결 시대가 다가오고 있음.
◦ 초연결 CPS 기술의 도입은 미래 복합재난(Perfect Digital Storm**) 발생 가능성을 높일 수 있음.
◦ 현재 단일 CPS 대상 안전 보장 기술로는 초연결 미래 대형복합 재난을 대비하기에 미흡하며, 미래 복합재난 발생 시 국가안전체계가 순식간에 붕괴될 수 있음.
◦ 산업의 Digitalization 및 안전을 보장하는 기술을 선제적으로 확보해야,세계적으로 경쟁하고 있는 4차산업혁명 기술 경쟁과 승자독식 지능정보 기술(예, 알파고) 경쟁에서 이길 수 있음.
◦ Perfect Digital Storm**과 같은 미래 복합재난을 대비할 수 있는 안전이 보장된 지능형 CPS 체계를 개발하고자 함.
* CPS (Cyber Physical System): 물리적 시스템과 소프트웨어 시스템이 통합된 시스템
** Perfect Digital Storm: 순간적이고 연쇄적인 교통체계 붕괴, 전력망 블랙아웃,의료체계 디지털 블랙아웃, 원전사고 등 사회재난
나. 국내 연구개발 필요성
◦ 원전, 항공, 선박, 철도, 자동차, 의료기기, 국방 등의 국제경쟁력 향상과 이들 분야의 동시 연쇄 사고에 의한 미래 복합재난에 대비하기 위해 1)지능형 CPS 플랫폼 기반기술과 2) CPS 안전보장 기술 개발이 시급함.
◦ 지능정보 기술과 CPS 기술이 결합된 지능형 CPS의 안전성에 대한 연구가 전무한 상황임.
- 원자력 발전, 철도, 의료 장비, 자동차 등 단한번의 실패가 사회 시스템 전체에 큰 영향을 미칠 수 있는 시스템에 대한 안전성 확보가 시급함.
- 가장 활발하게 지능정보와 CPS가 도입되고 있는 자율주행 자동차의 경우 사고가 CPS SW에 의해서 발생하는 경우 원인을 발견하기도 어렵고, 재발 방지도 곤란함.
◦ 지능형 CPS의 안전성은 향후 제품의 주요 경쟁력으로 부각될 것으로 예상됨.
다. 다부처 추진 필요성‧타당성
◦ (다부처 공통) 지능형 CPS와 같은 제4차 산업혁명기술을 활용하여 다부처가 공동 활용할 수 있는 기술의 효과적 개발로 미래대비 산업경쟁력 강화와 안전성숙도 향상 조기달성하고 양질의 일자리 창출이 시급함.
◦ (다부처 공통) 기간산업 국제경쟁력 향상과 이들 분야의 동시 연쇄 사고에 의한 미래 복합재난을 통합감시하기 위해 각 부처가 별도로 보유하고 있는 재난관련 Domain 정보를 공동 활용하고, 각 부처가 별도로 개발하고 있는 CPS 재난안전 시스템의 실시간 정보를 공유하여 유기적이고 신속하게 상호연동하여 미래 복합재난에 대비해야함.
◦ (과학기술정보통신부) 제4차 산업혁명 시대에 지능형 CPS SW의 안전성은 사회적인 이슈이고 또한 선진국의 산업 경쟁력의 원천으로 기반기술 개발이 시급함.
◦ (행정안전부) 미래 초연결 복합재난 대응에 대한 총괄기능을 담당하는 행정안전부는 국가 안전을 책임지는 컨트롤 타워로서 각 부처 정보를 실시간으로 전달받고 총괄 지휘할 수 있도록 상호운용성이 확보된 복합 재난 안전 CPS 시스템을 조기구축 해야함.
◦ (국토교통부) 국가 교통체계가 육상·해상·항공 통합으로 수립되고 있으며, 효율적인 사고예방 및 복합재난시 선제적 대응을 위해서는 개별 교통수단보다는 국가차원의 육·해·공 통합교통체계 중심으로 대응할 수 있어야하고 미래 초연결 복합재난 대비가 시급함.
◦ (산업통상자원부) 원자력 등 거대공공 기간산업 CPS 안전 기술개발과 미래 초연결 복합재난 대비가 시급함.
◦ (방위사업청) 육.해.공군 무기체계 CPS 안전 기술 공동 개발이 필요하고, 민간과 군이 협력하여 미래 초연결 복합재난(자연재난, 사회재난,테러, 전쟁) 대비가 시급함.
◦ (식품의약품 안전처) 단위 의료기기 CPS 안전 기술개발이 필요하고,에볼라/사스/메르스/콜레라/AI 등의 질병 발생시 교통통제 연계 등 질병관리본부, 행안부, 국토부 등 다부처 협업이 필요함.
라. 정부 부처 정책 또는 중장기 계획과 연계성
◦ 과학기술과 미래성장동력에 대한 차기정부 과제 – 제4차 산업혁명 (제조업, ICT, AI), 2017년 2월 7일, 국회 과학기술정책연구모임
◦ 제4차 산업혁명에 대응한 지능정보사회 중장기 종합대책, 2016년12월 27일, 제8회 정보통신전략위원회에서 심의.확정
◦ 2016.3.31. - 안전관계 장관회의 : 재난대응에 인공지능(AI), 로봇, 무인기(드론)을 IT 신기술과 결합하는 등 ‘안전 산업 육성’에 관한 종합 계획 발표
◦ 행정안전부 – 재난 및 안전관리 기본법 제1조(목적-재난의 예방), 제3조(정의- 재난은 에너지 등 국가기반체계의 마비)
◦ 과학기술정보통신부 – 정보통신 진흥 및 융합 활성화 등에 관한 특별법 제25조(소프트웨어 융합의 촉진), 제35조(정보통신 융합등 문화의 확산 장려)
◦ 국토교통부는 육상·해상·항공 관제시스템들을 통합하여 첨단국가 교통체계를 수립하고 있음
◦ 문재인 정부 100대 국정운영 5개년 계획 (2017.7월) 수립
◦ 문재인 정부 4대 복합·혁신과제: 4차 산업혁명을 선도하는 혁신 창업국가
✓ 과학·기술혁신으로 초지능·초연결 기반 구축
✓ 역동적 4차 산업혁명 생태계 조성으로 신성장 동력 확보
✓ 4차 산업혁명에 대응한 선제적 사회혁신
✓ 4차 산업혁명으로 인한 사회 변화를 선도하는 교육혁신
2. 기획의 목표 및 내용
가. 기획연구의 목표
◦초연결 사회의 미래 복합재난 예방을 위한 Safe, Secure, and Smart(3S) CPS 플랫폼 개발 및 안전보장체계 개발
나. 기획연구에서 다루고자 하는 연구 내용
□ 초연결 사회의 SW 결함에 의한 미래재난 예방을 위한 지능형 CPS 안전확보 기반기술 개발
◦ (원자력/전력망, 교통망, 의료망 등) 초연결 사회의 SW 결함에 의한 미래재난 예방을 위한 Safe, Secure, Smart CPS 플랫폼 개발
- 순간적‧연쇄적으로 발생하는 미래 복합재난 시나리오 예측
- 미래 복합재난을 통합감시하기 위한 CPS 적용 기술개발
- CPS 모델링 기법/도구 개발
- Cyber Modeling: Digital Twin 기술개발
- CPS Architecture 표준 모델 개발
- Smart CPS Learning 기법 개발
- Smart CPS Visualization (VR, AR, MR) 개발
◦ Safe, Secure, Smart CPS 표준 모델과 안전보장체계 개발
- 비가시성, 불확실성이 높은 지능형 소프트웨어 결함 및 위험 분석기술
- 디지털 트윈 기술이 활용된 기간산업 지능형 CPS 안전입증 기술
- 기간산업 지능형 CPS의 안전성 보장을 위한 Resilience Safety 지원 기술
- CPS 검증 기법/도구 개발
- Smart CPS - Human Interaction Safety 방안
□ 초연결 사회 미래 복합 재난을 선제적으로 대응하고, 관련 사고를 예방하기 위한 지능형 CPS 시범시스템 구축 및 안전성 검증
◦ 행정안전부: 재난 대비 미래 초연결 복합재난 대응 CPS 기반 통합감시시스템 구축과 시스템 안전 검증
◦ 국토부: 재난 대비 국가차원의 육·해·공 통합교통체계 Safe, Secure, Smart CPS 구축 및 안전성 검증
◦ 산업부: 원전 재난 등 거대 기간산업 재난 대비 로봇 기반 CPS 구축 및 시스템 안전 검증
□ 지능형 CPS 개발/교육/인증/표준/사고조사 관련 법.제도 개발
◦ 다부처 공통 지능형 CPS 안전법 개발
◦ 지능형 CPS 사고조사 제도 개발
◦ 4차산업혁명기술 및 지능형 CPS 안전학회 설립
◦ 지능정보 CPS 안전성 확보를 위한 분류체계 및 심사.인증 방안 연구
◦ 각부처 CPS 안전 인증/인허가 방안 개발
◦ 각부처 CPS 안전 국제표준 대응 및 제안
◦ 지능형 CPS 사고발생시 법적책임 제도 개발
5. 기대성과 및 활용방안
□ (기술적) Safe, Secure, and Smart(3S) CPS를 세계 최초로 개발하고, 초연결 사회 복합재난 대응시스템 구축 기반 기술 확보 및 적용.
□ (사회적) 국가 인프라 보호와 인적 물적 피해를 최소화하고 소프트웨어 및 인공지능이 적용된 CPS 안전기술로 산업 경쟁력을 강화하여 양질의 일자리를 창출하고 더욱 안전한 사회를 만드는데 기여함.
□ (경제적) 차별화된 지능형 안전 CPS 생태계 기반으로 미래예측, 재난대비, 더욱 안전하고 편리한 삶 관련 신산업을 창출함.
( 출처: 요약본 2p )
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요약본 ... 2
- 목차 ... 9
- 그림목차 ... 10
- 표목차 ... 12
- 제1장 추진배경 및 현황 분석 ... 13
- 제1절 추진배경 및 사업필요성 ... 13
- 제2절 현황분석 ... 21
- 제2장 다부처 추진 필요성 ... 34
- 제1절 부처별 기존사업 현황 ... 34
- 제2절 다부처 추진 타당성 ... 37
- 제3장 사업내용 ... 39
- 제1절 사업목표 및 범위 ... 39
- 제2절 세부 사업내용 ... 60
- 제4장 사업 추진전략 ... 65
- 제1절 사업 추진체계 및 역할 분담 ... 65
- 제2절 사업 추진방안 및 전략 ... 69
- 제3절 성과활용 및 기대효과 ... 75
- 별첨1. 전문가 검토의견 반영현황 ... 79
- 끝페이지 ... 80
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