초록 ▼

핵심기술
1) 나노물질의 물리화학적 특성 및 세포독성 데이터베이스.
2) 상기 나노안정성 데이터베이스 기반한 나노안전성 예측 모델.
3) “Safe by Design”전략의 일환으로 제품개발단계에서 활용할 수 있는 사용자 친화적 나노안전성 스크리닝 시스템.

최종목표
본 연구개발은 1) “고품질 (High Quality)”, “대용량 (High Quantity)”의 나노특성(물성/독성) 데이터 확보를 통한 나노안전성 DB 구축하고, 2) 상기의 데이터베이스를 효율적으로 활용하여 제조나노물질의 안전성을

핵심기술
1) 나노물질의 물리화학적 특성 및 세포독성 데이터베이스.
2) 상기 나노안정성 데이터베이스 기반한 나노안전성 예측 모델.
3) “Safe by Design”전략의 일환으로 제품개발단계에서 활용할 수 있는 사용자 친화적 나노안전성 스크리닝 시스템.

최종목표
본 연구개발은 1) “고품질 (High Quality)”, “대용량 (High Quantity)”의 나노특성(물성/독성) 데이터 확보를 통한 나노안전성 DB 구축하고, 2) 상기의 데이터베이스를 효율적으로 활용하여 제조나노물질의 안전성을 예측할 수 있는 고도화된 나노안전성 예측모델을 개발함으로서, 3) 제품 개발단계의 다양한 수요에 대응하는“사용자 친화적 나노안전성 예측 시스템” 개발을 최종목표로 함.

개발내용 및 결과
- 본 과제에서는 나노안전성 관련 문헌들의 Data Mining 과함께 재현성을 확보한 평가법들을 활용한 실험 수행을 통하여 Info DB 2,087건, Mat DB 3,502건, PChem DB4,382건, Tox DB (in vitro) 23,422건등 5년 동안 약33,393건의 나노 특성 자료들을 S2NANO database로 확보하였음. (본문 42~52 페이지에 상세 내용 기술함)

- 이렇게 확보한 데이터베이스를 기반으로 하여 다양한 나노안전성 예측 모델을 개발하였으며 개발한 모델에 대한 Internal & External Validation을 통하여 검증을 수행하였음. 검증결과, 7개의 예측모델들이 본 연구과제의 최종정량적 목표치인 0.80 (또는 80%) 이상의 R2 또는 정확도(Accuracy)값을 달성하였음. (본문 56~72 페이지에 상세내용 기술함)

- 본 연구개발의 성과물인 나노안전성 데이터베이스 및 예측 모델의 활용성을 높이기 위하여, 사용자 친화적 나노 안전성 예측 시스템을 구축하였으며, 이 시스템은 1) 나노 안전성 DB의 수집/관리를 위한 나노 안전성 정보관리시스템,2) 안전성 스크리닝 및 모델 데이터셋 제공 등의 서비스를 위한 나노안전성 데이터웨어하우스, 3) 안전성 정보 제공을 위한 나노 기술포털의 3개의 시스템으로 구성되어있음. 각 시스템은 DB의 수집/분류 -> 모델 및 서비스 구현 -> 서비스 제공의 일련의 흐름에 적용되어 연구자의 안전성 스크리닝 모델 추가 개발 및 성능 향상을 지원하고 사용자에게는 지속적으로 향상된 서비스를 제공 받을 수 있는 플랫폼으로 구축하였음. (본문 79 페이지 및 부록 102 페이지에 상세 내용 기술함)

- 본 연구과제의 최종목표는 “사용자 친화적 나노안전성 예측 시스템”의 개발이므로 해당 시스템의 사용자 친화도를 평가하고자 산업체 자문단 Pool 을 구성하고, 설문조사를 통하여 연구성과의 사용자친화도를 평가하였음. 5차년도에는 91.2 점의 사용자 친화도에 대한 만족도 점수를 얻었음. (본문 72 페이지에 상세 내용 기술함, 부록 4. 나노 안전성 예측 플랫폼 구축 매뉴얼 참고(부록 112 페이지))

기술개발 배경
- 나노 분야는 나노소재의 연구개발 단계에서 나노제품의 산업화 단계로 급속히 전환되고 있음. 그동안의 연구개발 성과들을 기반으로 향후 5-10 년간 나노 산업의 급격한 팽창이 예상되고 있으나, 나노 기업들은 기술적인 성능의 향상과 함께, 나노제품의 안전성 검증의 어려움 등으로 인한 사업화 및 규제 대응 지연의 문제점을 안고 있고 이에 대한 시급한 해결이 필요함.
- 최근 미국, 일본, EU 등으로 수출 되는 나노소재 및 제품의 수는 급격히 증가하고 있으나, EU-REACH로 대표되는 관련규제의 확대로 규제장벽이 강화되고 있음. 특히2018.06, EU REACH 등록기준이 년간 1톤 이상으로 확대되고 이로 인한 나노소재 및 제품의 수출지연등 병목효과가 나타날 것으로 예상되고, EU의 OECD, ISO 등에서의 영향력을 기반으로 EU-REACH의 규제내용은 한국의 화평법뿐만 아니라 미국, 일본, 호주 등으로 범 세계적인 확장이 예상됨. (부록 102 페이지))
- 나노소재 및 제품을 생산하는 국내 중소기업이 이러한 규제환경 변화에 능동적으로 대응하기 위하여는 직접적인 규제대응전략 (Regulation Compliance Strategy)의 개발과 함께, 제품개발단계에서부터 선제적으로 안전성을 고려하여 제품을 디자인하는 “Safety by Design“전략의 개발 및 적용이 필요하며, 이를 위하여는 나노소재의 상대적인 안전성을 기존의 데이터를 기반으로 예측 및 스크리닝 할 수 있는 전문가 시스템이 시급하게 필요한 상황임.

핵심개발 기술의 의의
- 본 과제의 최종성과물인 “사용자 친화적 나노안전성 예측 시스템”은 국내 연구진 및 참여기업들의 노력으로 신규 개발된 기술로서, 그동안 나노안전성 분야에서 수행되어온 다양한 연구개발의 성과들을 체계적으로 재구성하여 관련 연구자 및 산업계 종사자들에게 활용될 수 있을 것으로 기대됨.

- 또한 유럽 및 미주 지역에서도 유사한 연구개발 노력들이 ACEnano, GuidNano, NanoREG, UC-CEIN, CEINT 등의 연구진들에 의하여 개발 및 서비스단계로 진입하고 있으므로, 국내연구진이 개발한 제품을 기반으로 이러한 해외 사업들과 대등한 입장에서 협력 및 경쟁을 통하여 해외진출 등이 가능할 것으로 예상됨.

적용 분야
나노안전성 정보제공 및 사전 스크리닝용 전문가시스템,

( 출처: 최종보고서 초록 - 3. 개발결과 요약 4p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 14
• 목차 ... 25
• 제 1 장 서론 ... 26
• 제 1 절 과제의 개요 ... 26
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 27
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 27
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 28
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 31
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 38
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 39
• 제 3 장 결과 ... 41
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 41
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 41
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 42
• 3. 유형 및 무형 성과 ... 104
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 116
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 116
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 122
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 123
• 제 4 장 사업화 계획 ... 128
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 128
• 제 2 절 사업화 계획 ... 131
• 1. 생산 계획 ㈜티오이십일 ... 131
• 2. 투자 계획 ... 132
• 3. 사업화 전략 ... 133
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 140
• 부 록 ... 142
• 끝페이지 ... 322