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Kafe 바로가기주관연구기관 | 과학기술전략연구소 |
---|---|
연구책임자 | 유경만 |
참여연구자 | 원동규 , 최권락 , 노승철 , 황수영 , 이재연 , 고예진 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-07 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 | TRKO201900022343 |
DB 구축일자 | 2020-05-23 |
Ⅰ. 사업 배경 및 필요성
■ 사업 배경
○ 그린바이오
- 농업생산성 향상을 통한 미래 식량부족 문제 해결방안으로 부상
- 농업식품분야의 안정성 및 친환경성 확보에 대한 요구 증가
- 생물자원의 중요도 증가와 생물자원보존을 위한 노력 강화 추세
○ 화이트바이오
- 화석원료 부족 및 지구온난화 문제 대응을 위한 바이오매스와 공정 개발 필요성 증가
- 저탄소・친환경적인 새로운 화학산업 모델로서 화이트바이오의 부상
■ 사업 필요성
○ 그린바이오
- 미래 고부가가치 창출을
Ⅰ. 사업 배경 및 필요성
■ 사업 배경
○ 그린바이오
- 농업생산성 향상을 통한 미래 식량부족 문제 해결방안으로 부상
- 농업식품분야의 안정성 및 친환경성 확보에 대한 요구 증가
- 생물자원의 중요도 증가와 생물자원보존을 위한 노력 강화 추세
○ 화이트바이오
- 화석원료 부족 및 지구온난화 문제 대응을 위한 바이오매스와 공정 개발 필요성 증가
- 저탄소・친환경적인 새로운 화학산업 모델로서 화이트바이오의 부상
■ 사업 필요성
○ 그린바이오
- 미래 고부가가치 창출을 위한 그린바이오 분야의 기술개발 필요
- 그린바이오 분야 기술역량 확보를 위한 정부 주도의 기술개발 필요
○ 화이트바이오
- 전 세계적인 기후・환경 변화에 대한 법적・제도적 추세 대응을 위해 화이트바이오 분야의 적극적 기술개발 지원 필요
- 선진국과의 기술격차 극복을 위한 정부의 적극적인 육성강화 및 지원 필요
■ 사업추진의 시급성
○ 그린바이오
- 전 세계적 기후변화에 대비하고 농생물 생산성 향상을 위한 첨단기술 활용 그린바이오 분야 미래기술 개발 시급
- 환경오염 방지 및 생태계 보전을 위한 그린바이오 분야 친환경 기술 개발 및 보급 시급
○ 화이트바이오
- 전 세계적으로 증가하고 있는 화학적 환경오염에 대한 사회적 불안의 해결방안으로서 화이트 바이오 분야의 기술개발 보급이 시급
- 전통적 화학산업이 친환경 산업구조로 변화됨에 따라 이를 지원할 수 있는 기반 기술의 개발확대가 시급
■ 정부지원의 적절성
○ 주요 선진국과 지속적으로 기술격차가 증가되고 있는 문제의 해소를 위해서는 정부의 적극적 개입 및 투자지원이 타당
- 최근 그린・화이트바이오 분야 기술수준평가에서는 선진국과의 기술격차가 점차적으로 증가하고 있는 상황
○ 식량・환경 분야의 당면과제를 해결하고 미래 바이오경제 시대 대비를 위해서는 핵심기술 분야에 대한 정부의 적극적인 지원이 필요
Ⅱ. 사업추진 역량분석 및 중점기술분야 도출
1. 사업추진 역량분석
■ 환경분석(PEST)
○ 그린・화이트바이오 주요이슈
- 그린바이오 분야 주요이슈
∙ 친환경 신소재 개발 및 보급, 농식품의 안정적 대량 생산, 기후변화 및 환경문제 대응, 기술의 발달 및 융복합화
- 화이트바이오 분야 주요이슈
∙ 친환경 신소재 개발 및 보급, 기후변화 및 환경문제 대응, 기술의 발달 및 융복합화, 지속 가능한 신재생에너지원 확보
○ 정책적 환경분석
- 그린바이오
∙ 미국・유럽・일본 등 주요 선진국은 바이오경제 전략을 마련 중
∙ 한국은 바이오경제를 통한 글로벌 바이오 강국 실현을 추진
∙ 미국・영국은 합성생물학 발전을 위한 투자 확대
∙ 한국은 혁신 및 첨단화를 통한 미래 성장산업으로서 농업을 주목
- 화이트바이오
∙ 미국・유럽・중국 등은 중장기적인 바이오화학 육성 정책 추진
∙ 유럽・일본은 바이오플라스틱 개발・사용 장려
∙ 한국은 생명자원 및 생명공학 기술개발을 통한 신산업 창출 및 에너지/소재 혁신 추진
∙ 한국은 기술 간 융・복합을 통한 기술혁신 및 미래성장동력 확보 진행
○ 경제적 환경분석
- 그린바이오
∙ 그린바이오 글로벌 시장 규모는 1,700억 달러로 연평균 8% 성장 추세
∙ 유전자가위 기술, 합성생물학 기술 발전과 함께 관련 글로벌 시장 규모 확대 중
∙ 한국 합성생물학 시장은 거의 전무한 상황
∙ 글로벌 바이오 작물보호제, 첨가제 시장이 빠르게 성장 중
∙ 한국 작물보호제 시장은 1조 4,000억 원(’14년 기준) 규모로 글로벌 시장 대비 매우 작은 수준
- 화이트바이오
∙ 화이트바이오 글로벌 산업시장 규모는 연평균 18% 성장 중
∙ 한국은 바이오의약/식품 분야 대비 화이트바이오 시장은 답보 상태이며, 바이오플라스틱 제품 상용화 역시 미미한 상황
∙ 글로벌 바이오 신소재 및 유기농퍼스널 케어 분야 시장은 지속적인 증가 추세
∙ 한국 바이오 신소재 및 화장품 시장은 연평균 10%를 초과하여 성장 중
○ 사회적 환경분석
- 그린바이오
∙ 전 지구적 평균기온 상승, 인구 및 소득증가에 따라 글로벌 식량생산 증대 요구가 강화
∙ 한국은 기후변화와 인구고령화에 따라 농산물 생산성 저하 우려가 증가
∙ 전 세계적으로 식품안정성, 친환경성, 생물보전에 대한 요구 증대
∙ 나고야의정서 발효에 따른 농작물 로열티 부담 증가
- 화이트바이오
∙ 전 세계적으로 전통적 석유화학 산업이 화이트바이오 산업으로 대체될 전망
∙ 전 세계적으로 플라스틱에 대한 규제가 강화되고 천연제품 수요 증가
∙ 한국은 폐플라스틱 처리에 대한 사회적인 문제 증가
∙ 한국은 높은 에너지 소비에 따른 에너지 수입 부담 증가
○ 기술적 환경분석
- 그린바이오
∙ 한국을 포함하여 전 세계적으로 유전자가위를 활용한 유전자 편집기술의 응용이 활발하고, ICT 기술을 접목한 농・축산 분야 신기술 개발 추진
∙ 한국과 일부 선진국에서는 식물 마이크로바이옴 연구에 대한 가시적 성과 창출
∙ 한국과 선진국들은 친환경 작물보호제 개발 연구를 적극적으로 추진
- 화이트바이오
∙ 한국을 비롯하여 주요 선진국에서는 인공효소/인공세포 제작 기술 확보를 위한 연구를 진행
∙ 전 세계적으로 생분해성 플라스틱 제조 기술에 대한 연구 추진
∙ 한국은 해양바이오매스를 활용한 바이오플라스틱 제조기술 개발 추진
■ R&D 역량분석
○ 그린・화이트분야 정부R&D 투자액
- 최근 5년간 그린・화이트바이오 핵심기술에 대한 정부 R&D 투자는 총 981.7억 원
○ 부처별 그린・화이트바이오 정부투자액
- 부처별 R&D 투자액은 과기정통부 519억 원(52.9%), 농식품부 148억 원(15.1%), 산업부 95억 원(9.7%)
○ 연구수행기관별 그린・화이트바이오 정부투자액
- 연구수행기관별 R&D 투자액은 대학 618억 원(63.0%), 기업 181억 원(18.5%), 출연연구소 119억 원(12.1%)
○ 국가과학기술분류별 그린・화이트바이오 정부투자액
- 국가과학기술분류별 R&D 투자액은 농림수산식품 424.7억 원(43.3%), 생명과학 343.1억 원(34.9%), 화공 105.5억 원(10.7%)
○ 6T분야별 그린・화이트바이오 정부투자액
- 6T 분야별 R&D 투자액은 생물공정기술 281.3억 원(28.7%), 농업/해양 생물자원의 보존 및 이용기술 140.3억 원(14.3%), 기타 농업/해양/환경 응용기술134.5억 원(13.7%)
○ 연구개발단계별 그린・화이트바이오 정부투자액
- 연구개발단계별 R&D 투자액은 기초연구 448.2억 원(45.7%), 개발연구 303.6억 원(30.9%), 응용연구 207.2억 원(21.1%)
■ 기술수준 현황
○ ’16년 기술수준평가에 따르면, 대다수의 그린・화이트바이오 분야 기술은 최고기술국 대비 평균 4.4년의 기술격차
- 그린・화이트바이오 기술은 전체적으로 ‘추격’ 그룹에 해당
- ’16년도 기준 그린・화이트바이오 분야의 기술들은 최고기술국과 3.4~5.4년의 기술격차
- 대다수의 기술들은 ’14년보다 기술격차가 증가한 상황
■ R&D 인프라 현황
○ 연구인력 현황
- ’17년 기준 본 사업 관련 연구인력은 총 401,111명으로 사업 수행에 충분
- ’17년 기준 이학분야 연구인력은 67,736명, 공학분야 연구인력은 322,952명, 농업과학분야 연구인력은 10,423명
○ 연구시설・장비 현황
- 국내 연구시설・장비 중 그린・화이트바이오 연구개발사업을 수행하기 위한 연구시설・장비는 총 60,079점
- R&D 수행을 위한 연구시설・장비 인프라 수준은 적절
2. 중점기술분야 도출
■ 중점기술분야 도출 절차
○ (1단계) 분과위원회 내부 논의를 통한 그린・화이트바이오 전략분야 후보 발굴
○ (2단계) 부처 R&D 전략방향과 부처계획을 고려하여, 각 분과별 전략분야 발의
○ (3단계) 발의된 전략분야에 대한 기획위원회 검토
○ (4단계) 기술수요조사 기획 및 실시
○ (5단계) 기술수요조사 결과를 기반으로 분야별 중점기술분야(안) 도출
○ (6단계) 도출된 분야별 중점기술분야에 대한 초안 작성
○ (7단계) 중점기술분야 초안에 대한 분과위원회 내부 검토 및 기획위원회의 총괄검토를 통한 수정(안) 작성
○ (8단계) 수정(안)에 대한 부처 및 기획위원회 심의・의결을 통한 중점기술분야 확정
■ 그린바이오 중점기술분야 도출
○ 그린바이오 중점기술분야 도출 프로세스
- 1) 중점기술분야 초안작성, 2) 검토의견 제시 및 의견 종합, 3) 중점기술분야 수정(안) 작성 및 보완 후 최종확정
○ 도출된 그린바이오 중점기술분야
- 1) 그린바이오 유전체공학 기술, 2) 그린바이오-ICT 융복합기술, 3) 농생명 미생물 활용기술, 4) 친환경 소재 생산 그린바이오 기술
■ 화이트바이오 중점기술분야 도출
○ 화이트바이오 중점기술분야 도출 프로세스
- 1) 중점기술분야 키워드 도출 및 방향설정, 2) 검토의견 제시 및 초안 작성, 3) 중점기술분야 보완 및 최종확정
○ 도출된 화이트바이오 중점기술분야
- 1) 인공세포 플랫폼 기술, 2) 효소 및 대사공학 기술, 3) 스마트 생물-화학 융합프로세스,4) Earth-care 생물화학소재 기술
3. 기술수요조사 및 수요기술 우선순위 도출
■ 그린・화이트바이오 분야 기술수요
○ 그린・화이트바이오 분야 기술수요는 총 44건
- 그린・화이트바이오 분야 기술수요는 Earth-care 생물화학소재 기술(10건), 인공세포 플랫폼 기술(7건), 친환경 소재 생산 그린바이오 기술(6건), 효소 및 대사공학 기술(6건) 순
- 그린・화이트바이오 분야 연구개발기간 수요는 3년(3건), 5년(40건), 8년(1건)이었으며, 연구개발에 필요한 연간 연구개발비는 10억(18건), 5억(14건) 순
■ 수요기술 우선순위 도출 결과
○ 변형된 BMO 평가모형에 따른 우선순위 도출 결과
- 기술매력성에서는 1개 최우선군과 11개의 우선군이 분포
- 기술적합성에서는 12개의 우선군이 분포
- 기술대표성에서는 14개의 우선군이 분포
- 기술핵심성 분석결과에 따른 우선 기술개발 추진이 필요한 분야는 총 13개
Ⅲ. 사업추진 전략 및 운영계획
1. SWOT 분석을 통한 사업추진 방향 설정
■ SO 전략
○ 국가 차원의 체계적인 그린・화이트바이오 육성전략 로드맵 수립을 통한 바이오경제 활성화
○ 국내 그린・화이트바이오 분야 핵심인력의 적극적 활용을 통한 기술역량 제고 및 미래 新바이오 산업 기반 확보
■ ST 전략
○ 정부 주도하의 R&D 규모 및 투자확대를 통한 그린・화이트바이오 분야 사회・환경문제 해결형 핵심 연구개발 추진
○ 정부를 중심으로 한 산・학・연 공동대응을 통하여 제도・규제 강화 이슈 문제 해결방안 마련
■ WO 전략
○ 국내・외 그린・화이트바이오 분야 산・학・연과 공동연구 연계협력 체제 강화를 통한 기술역량 강화
○ 정부 주도의 관련 분야의 R&D 투자 및 지원 체계 구축을 통한 기술역량 증대 및 적극적 시장창출
■ WT 전략
○ 그린・화이트바이오 분야 주요 핵심 기술의 역량 강화를 통한 식량・에너지 수급의 불확실성 제거
○ 그린・화이트바이오 분야 제품 및 시장 확대를 통한 안전성, 친환경성 확보
2. 사업의 비전 및 목표
■ 사업의 비전
○ 그린・화이트바이오 신기술 및 혁신기술 확보를 통한 글로벌 바이오경제리더 도약기반 구축
■ 사업의 목적
○ 지구온난화, 자원고갈 등 전 지구적 환경변화와 식량안보 등의 글로벌 현안문제 해결
○ 바이오경제 선도를 위한 그린・화이트바이오 신기술 및 혁신기술의 확보
■ 사업의 목표
○ 안전한 먹거리 공급 및 고부가가치 농생명 소재산업 육성 그린바이오 기술 확보
○ 에너지・소재 생산 산업 및 서비스 창출 화이트바이오 기술 확보
3. 사업 추진전략
■ 그린바이오핵심기술개발
○ 2개의 단일기술과 1개의 융합기술 개발 추진
- (단일기술) 미생물 마이크로바이옴 정보에 기반한 농생물 자원의 생산성 향상 기술과 질환제어(질병예방/치료) 기술 등의 ‘미생물 기술’과 화학소재 대체 기술 및 친환경 소재 개발기술 등의 ‘그린바이오소재 기술’ 개발 추진
- (융합기술) 농생물 생산성 증대를 위한 정밀제어, 정보수집, 정밀진단 등의 ICT 기술과 바이오 기술 간의 융합기술을 개발하는 ‘BT-ICT 융복합기술’ 개발 추진
■ 화이트바이오핵심기술개발
○ 2개의 단일기술과 1개의 융합기술 개발 추진
- (단일기술) 화이트바이오 응용기술과 제품생산에 활용 가능한 고효율 인공효소 설계・제작기술과 대사회로 설계・효율화 기술 등을 포함하는 ‘효소공학기술’과 기후변화, 케모포비아,환경오염 등에 대응하기 위한 친환경 바이오화학소재 개발기술을 포함하는 ‘생물화학소재기술’ 개발 추진
- (융합기술) 바이오제품 생산성과 수율 향상 및 안정화를 위하여 생물-화학-ICT 기술 융합을 통한 최적 공정기술을 개발하는 ‘융합공정 기술’ 개발 추진
■ 그린・화이트바이오공통기반기술개발
○ 2개의 기반기술 개발 추진
- (기반기술) 유전체 정보를 활용한 유전체의 설계・합성・교정・제어 등의 ‘유전체기술’과 유전체 기술을 응용 및 활용하여 새로운 인공세포를 설계・제작하는 ‘인공세포 제작기술’ 개발 추진
4. 사업 추진・운영체계 및 사업 관리방안
■ 사업 추진체계
○ 기초기반 기술의 확보와 기술의 고도화 및 응용의 2단계로 구분하여 추진
- 1단계(2020~2021, 총 2년) : 기초・기반기술의 개발 및 확보 추진
- 2단계(2022~2024, 총 3년) : 1단계에서 개발된 기초・기반기술의 고도화 및 응용・활용을 추진
○ 2단계 사업 종료 후 연계 사업을 통하여 후속연구 추진 및 기술의 제품화・사업화 추진
■ 사업 운영체계
○ 사업단은 기술 개발 및 사업단 운영(예산 확보・배분・집행, 과제평가 등)에 관한 총괄 관리
○ 운영지원팀은 사업단 운영에 대한 행정지원, 사업단 성과관리 및 홍보 등의 실무 추진
○ 운영위원회 및 자문위원회
- (운영위원회) 사업단 운영에 대한 전반적인 자문 지원
- (자문위원회) 세부과제 연구개발 추진에 대한 과학적・기술적 자문 지원
○ 연구개발 수행주체는 사업단 및 내역사업의 세부과제별 최종목표에 따른 연구개발 수행
■ 사업 관리방안
○ 체계적인 R&D 프로그램 추진체계 구축
○ 주기적인 모니터링 및 R&D 운영
○ 최소성과 목표제 도입
○ 중간평가를 통한 사업추진 성과평가 및 세부 추진방향 보완
Ⅳ. 소요예산 및 재원조달방안
1. 소요예산
■ 총 사업비 소요예산
○ 매년 약 60억 원 규모의 예산을 3개의 신규 사업에 투자하여, 5년간 총 300억 원 사업비가 소요
■ 내역사업별 소요예산
○ 그린바이오/화이트바이오핵심기술개발
- 단일기술 개발은 연간 6억 원 규모, 융합기술 개발은 연간 8억 원 규모의 예산을 지원
∙ 산출내역 : 총 20억 원(신규과제 3개, 단일기술 : 6억 원×2개 = 12억 원, 융합기술 : 8억 원×1개 = 8억 원)
○ 그린・화이트바이오공통기반기술개발
- 연간 10억 원 규모의 예산을 지원
∙ 산출내역 : 총 20억 원(신규과제 2개, 10억 원×2개 = 20억 원)
2. 재원조달방안
■ 전액 국고로부터 조달
○ 그린・화이트바이오 기술개발사업의 5년 간 총 예산 소요액은 300억 원으로, 전액 과기정통부의 R&D 신규예산(국비 100%)을 통해 조달할 예정
Ⅳ. 사업의 효과
■ 과학적 기대효과
○ 기술에 대한 기능 및 원리를 과학적으로 규명・분석하고 공학적 응용을 통하여, 지속적인 학문적 순환구조체계 확립
○ 원천・요소기술에 대한 체계적인 연구를 통하여 새로운 현상 발견 및 다양한 기술적・공학적 응용
○ 새로운 학문적 발견과 공학적 응용개발을 추구하는 협력적 연구풍토 조성
○ 상호 학문을 함께 발전시켜나가는 시너지 확보
■ 기술적 기대효과
○ 기술의 융복합을 통한 기술 경쟁력 제고
○ 지속가능한 친환경 기술의 개발 및 확보
■ 경제적 기대효과
○ 그린・화이트바이오 신기술 및 혁신기술 개발・확보에 따른 산업 파급력 증대
○ 본 사업의 추진으로 취업유발효과 594명, 생산유발효과 872억 원 발생 가능
(출처 : 요약문 5p)
Ⅰ. Background and necessity of this R&D Project
■ Background
○ Green bio
- Arising as a solution of future food crisis throughout enhancing of agricultural productivity
- Increase demands for stability and eco-friendliness in agriculture and food sector
- Increase importance of biolog
Ⅰ. Background and necessity of this R&D Project
■ Background
○ Green bio
- Arising as a solution of future food crisis throughout enhancing of agricultural productivity
- Increase demands for stability and eco-friendliness in agriculture and food sector
- Increase importance of biological resources and strengthening efforts to preserve biological resources
○ White bio
- Increase needs for biomass and development of bio process to address scarcity of fossil raw materials and global warming
- Arising as a new low-carbon and eco-friendly chemical industry model
■ Necessity
○ Green bio
- Need a green biotechnology technology development to create future high value-added
- Need a government-led R&D project to secure technical competence of green biotechnology
○ White bio
- Need aggressive supports for white biotechnology R&D to address legal and institutional trends for global climate and environment changes
- Need aggressive government-led supports and managements to overcome technological gap with advanced countries
■ Urgency of project promotion
○ Green bio
- Need a future technology development in the green biotechnology sector using advanced technologies to address global climate change and to improve agro-biological productivity
- Need a development and supply of eco-friendly green biotechnology to prevent environmental pollution and preserve ecosystems
○ White bio
- Need a development and supply of white bio technology to solve disquiet for chemical pollution
- As the traditional chemical industry are transforming into the eco-friendly industrial structure, need a development and supply of fundamental technology to adapt this trend
■ Appropriateness of government support
○ Need an aggressive intervention and investment support of government to reduce technological gap with major advanced countries
- Recently, technological gap with major advanced countries are gradually increasing in the evaluation of technological level of green-white biotechnology fields
○ Need an aggressive government-led support for core-technology to solve food crisis and environmental problem as well as to response toward the upcoming bio-economy era
Ⅱ. Analysis of project driving ability and discovering key technologies
1. Analysis of project driving ability
■ PEST analysis
○ Main issues for green-white bio
- Main issues for green bio
∙ 1) Development and dissemination of eco-friendly new materials, 2) stable mass production of agricultural products, 3) response to climate change and environmental problems, 4) technology evolution and convergence
- Main issues for white bio
∙ 1) Development and dissemination of eco-friendly new materials, 2) respond to climate change and environmental problems, 3) response to climate change and environmentalproblems, 4) securing sustainable renewable energy sources
○ Political analysis
- Green bio
∙ Major advanced countries such as USA, Europe, Japan are preparing bio-economic strategy
∙ Korea is promoting the realization of a global bio leader through bio-economy
∙ USA and UK are expanding investment for the development of synthetic biology
∙ Korea is focused on agriculture as a future growth industry through innovation and modernization
- White bio
∙ USA, Europe, and China are promoting mid- and long-term biochemical promotion policies
∙ Europe and Japan are encouraging the development and use of bio-plastics
∙ Korea is driving the creation of the new industry and innovation in the energy and material through the development of biological resource and biotechnology
∙ Korea is driving the technological innovation and securing future growth engines through the convergence between technologies
○ Economic analysis
- Green bio
∙ Green Bio's global market is valued at 170 billion dollars, with an average annual growth rate of 8 percent
∙ The global market of genetic scissors and synthetic biology technologies are expanding with the development of technologies
∙ The Korean synthetic biology market is almost nonexistent
∙ Global biological pesticide market is growing rapidly
∙ The pesticide market of Korea is 1.4 trillion won (as of 2014), which is very small compared to the global market
- White bio
∙ The global industrial market in white-bio is growing at a CAGR of 18%
∙ In Korea, the white bio market is very small compare to the biopharmaceutical and food sector, and commercialization of bio-plastic is also very insignificant
∙ The global market for bio new material and organic personal care product are constantly increasing
∙ Korea’s bio new material and cosmetic market are growing at an annual average rate of more than 10%
○ Social analysis
- Green bio
∙ Demand for the intensification of global food production is increasing as the global average temperature rise and increase of population and income
∙ In Korea, the concern for decreasing agricultural productivity is increasing due to climate change and population aging
∙ The demand for food stability, eco-friendly and bio-preservation is increasing worldwide
∙ The royalty burden for crops is increasing as the entry into force of the Nagoya Protocol
- White bio
∙ The traditional petrochemical industry is expected to be replaced by the white-bio industry
∙ Global regulations on plastics getting tighten and the demand for natural products is increasing
∙ In Korea, social problems are increasing in treating waste plastics
∙ The energy import burden is increasing due to high energy consumption in Korea
○ Technical analysis
- Green bio
∙ Global application of genetic editing technology using genetic scissors is very active including Korea
∙ Development of new technologies using ICT in the agriculture and livestock sector is promoted
∙ Tangible results in the plant microbiome research were produced in the several advanced countries including Korea
∙ Korea and advanced countries are actively developing eco-friendly pesticide
- White bio
∙ In Korea and major advanced countries, researches for the artificial enzyme and artificial cell production technology are carried out
∙ Researches for the biodegradable plastics manufacturing technology are promoting worldwide
∙ Korea is developing Bio-plastic manufacturing technology using marine biomass
■ R&D capability analysis
○ Government’s R&D investment in the green-white bio
- In the past five years, government’s R&D investment in the green-white bio has reached 98.17 billion won
○ Each ministry’s R&D investment in the green-white bio
- Each ministry’s R&D investment is 51.9 billion won (52.9 percent) by the Ministry of Science and ICT, 14.8 billion won (15.1 percent) by the Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, and 9.5 billion won (9.7 percent) by the Ministry of Trade, Industryand Energy
○ Each research institute’s R&D investment in the green-white bio
- Each research institute’s R&D investment amounted is 61.8 billion won (63.0 percent) for the university, 18.1 billion won (18.5 percent) for the enterprise, and 11.9 billionwon (12.1 percent) for the government-funded institute
○ R&D investment in the green-white bio according to the national science and technology classification
- R&D investment according to the national science and technology classification is 424.7 billion won (43.3 percent) for food・agriculture・forestry・fisheries, 343.1 billion won (34.9percent) for life science and 105.5 billion won (10.7 percent) to chemical engineering
○ R&D investment in the green-white bio according to the 6T
- R&D investment according to the 6T is 281.3 billion won (28.7 percent) for the biological process technology, 140.3 billion won (14.3 percent) for the conservation andutilization technology of agricultural/ocean biological resources, and 134.5 billion won(13.7 percent) for other agricultural/ocean/environmental applications
○ R&D investment in the green-white bio according to the R&D phase
- R&D investment according to the R&D phase is 448.2 billion won (45.7 percent) for basic research, 303.6 billion won (30.9 percent) for development research and 207.2billion won (21.1 percent) for applied research
■ Technical level
○ According to the technical level evaluation in 2016, the average technology gap in the green-white bio was 4.4 years compared with advanced countries
- The technological level of the green-white Bio is the ‘Trace’ group overall
- The technological gap of the green-white bio sector in 2016 was between 3.4 and 5.4 years compared with countries that have a top technology
- The technology gap of majority technologies more increased than in 2014
■ R&D Infrastructure
○ Research manpower
- As of 2017, total research manpower is 401,111 and sufficient to carry out the R&D project
- As of 2017, there are 67,736 researchers in the science field, 322,952 researchers in the engineering field, 10,423 researchers in the agricultural science field
○ Research facilities and equipment
- There are 60,079 research facilities and equipment for conducting green-white bio R&D projects among the domestic research facilities and equipment
- The infrastructure level of research facilities and equipment for conducting R&D is appropriate
2. Discovering major technology sector
■ Process of discovering major technology sector
○ (Phase 1) Discovering strategic sector candidates in the green-white bio through discussions of a subcommittee
○ (Phase 2) Proposal of a strategic sector of each subcommittee considering government ministry’s R&D strategy and plan
○ (Phase 3) Planning committee review on proposed strategic sector
○ (Phase 4) Planning and implementation of technology demand survey
○ (Phase 5) Based on the results of technology demand survey, discovering major technology sector
○ (Phase 6) Drafting for discovered major technology sector
○ (Phase 7) Revision of draft through review of the subcommittee and planning committee
○ (Phase 8) Decision of the major technology sector through the deliberation and resolution of the government ministry and planning committee about the amendment
■ Discovering major technology sector in the green bio
○ Process of discovering major technology sector in the green bio
- 1) Drafting for the major technology sector, 2) Suggestion and synthesis of opinions, 3) Preparation of amendment for the major technology sector and final decision aftersupplementation
○ Discovered major technology sectors in the green bio
- 1) Green bio genetic engineering technology 2) Green bio-ICT convergence technology,3) Application technology using microorganism in the agriculture and bioscience, 4) Green biotechnology for eco-friendly material production
■ Discovering major technology sector in the white bio
○ Process of discovering major technology sector in the white-bio
- 1) Deriving the main keyword in the major technology sector and setting a direction, 2) Suggestion of comment and drafting for the major technology sector, 3) Preparation of amendment for the major technology sector and final decision after supplementation
○ Discovered major technology sectors in the white-bio
- 1) Artificial cell platform technology, 2) Enzyme and metabolic engineering technology,3) Smart bio-chemical convergence process, 4) Earth-care biochemical material technology
3. Technical demand survey and demand technology priority
■ Technical demand in the green-white Bio
○ Technical demand in the green-white bio are total 44
- The demand technology priorities are earth-care biochemical material technology (10 cases), artificial cell platform technology (7 cases), green biotechnology for eco-friendly material production (6 cases), enzyme and metabolic engineering technology (6 cases)
- The demand for R&D period was 3 years (3 cases), 5 years (40 cases), and 8 years(one case), and annual R&D budget was 1 billion won (18 cases) and 500 million won(14 cases)
■ Results of demand technology priority
○ Results of demand technology priority according to the modified BMO evaluation model
- In technical attractiveness, first priority groups were 1 case and second priority groups were 11 cases
- In technical suitability, only second priority groups were 12
- In technical representativeness, only second priority groups were 14
- A total of 13 technologies that need to be developed preferentially were recommended according to results of the analysis for technical attractiveness, technical suitability, andtechnical representativeness
Ⅲ. Project implementation strategy and operation plan
1. Establishment of project direction through SWOT analysis
■ SO strategy
○ Promoting the bio-economy by establishing of the developing strategy roadmap of green-white bio at the national level
○ Increase technical capabilities and enhance new bio-industrial base through active using key research manpower in the domestic green-white bio sectors
■ ST strategy
○ Supporting the government-led core R&D programs to solve social and environmental problems in green-white bio sectors by R&D investment expanding
○ Prepare a solution to the issue of strengthening the system and regulations through co-responses of industries, universities, and research institutes centred around the government
■ WO strategy
○ Enhance the technical capability through strengthening co-research and cooperative systems with industries, universities, and research institutes of domestic and foreigngreen-white bio sectors
○ Enhance the technical capability and active market through strengthening government-led R&D investment and supporting system in the related areas
■ WT strategy
○ Eliminate uncertainty in the demand and supply for food and energy through strengthening the technical capability of main core technologies in the green-white bio sectors
○ Securing trust for the safety and eco-friendly by expanding products and markets in the green-white bio sectors
2. Vision and objectives of the project
■ Vision of the project
○ Building a take-off base into a global bio-economy leader through securing new and innovative technologies in the green-white bio sectors
■ Objectives of the project
○ Resolution of global issues such as global warming, resource crisis, and food security
○ Securing new and innovative technologies for leading the bio-economy in the green-white bio sectors
■ Goals of the project
○ Securing a green-bio technology to supply safe edible product and cultivate of higher value added agriculture and bio material industry
○ Securing a white-bio technology for the creating energy and material industry and service
3. Project strategy
■ Development of green-bio core technology
○ Development of two single technologies and one convergence technology
- (Single technology #1) Development of ‘Microbiological technology’ such as an improving technology for the agricultural resource productivity based on microbiome information,and a disease control technology (disease prevention/treatment)
- (Single technology #2) Development of ‘Green bio material technology’ such as replacement technology for chemical materials and eco-friendly material development technology
- (Convergence technology) Development of ‘BT-ICT convergence technology’ such as an ICT technology for enhancing agricultural productivity including precision control, information collection and precision diagnosis and an integrating technology between ICT and bio
■ Development of white-bio core technology
○ Development of two single technologies and one convergence technology
- (Single technology #1) Development of ‘Enzyme engineering technology’ such as a high-efficiency artificial enzyme design and production technology that can be used inthe white-bio application technology and product production, and an enhancing technology of metabolic pathway design and efficiency
- (Single technology #2) Development of ‘Biochemical material technology’ such as a developing technology for eco-friendly biochemical material to response climate change, chemiphobia and environmental pollution
- (Convergence technology) Development of ‘Convergence process technology’ which developing an optimal process technology by integrating bio, chemical, and ICT forimproving productivity and yield of bio-product and stabilize
■ Development of green-white bio co-base technology
○ Development of two base technologies
- (Base technology #1) Development of ‘Genome technology’ such as design, synthesis, calibration, and control of genome using genome information
- (Base technology #2) Development of ‘Artificial cell manufacturing technology’ to design and manufacture new artificial cells by applying and utilizing genome technology
4. Project promotion and operation system, project management plan
■ Project promotion system
○ The project promotes as two phases which securing a base technology and advancing and applying technology
- (Phase 1) (2020~2021, total 2years) Development and securement of a base and infrastructure technology
- (Phase 2) (2022~2024, total 3years) Advancement, application, and utilization of a base and infrastructure technologies which developed in phase 1
○ After Phase 2 project, promote follow-up research and commercialization of product and technology through relate project
■ Project operation system
○ Project operating headquarter conducts the overall management of technology development and operation of the project (budget allocation, budget execution, task evaluation, etc.)
○ Operating support team conducts administrative support, outcome management, and publicity activity for the project
○ Operation Committee and Advisory Committee
- (Operation Committee) Support for overall advice on the operation
- (Advisory Committee) Support for scientific and technical advice on R&D implementation
○ R&D implementer carries out R&D according to the final goal of the project
■ Project management plan
○ Establish a systematic R&D program implementation system
○ Periodic monitoring and R&D operations
○ Introduction of the goal system for the minimum outcome
○ Evaluation of project outcome through intermediate evaluation, and supplementation of the detailed direction of implementation
Ⅳ. Required budget and financing method
1. Required budget
■ Required budgets for the project
○ The annual budget for three new projects are about 6 billion won, the total budget is 30 billion won in over five years
■ Required budgets for each sub-project
○ Development of green-bio/white-bio core technology
- The budget for single technology development is 600 million won per year, and for convergence technology development is 800 million won per year
∙ Details: total 2 billion won (three new research project, single technology: 600 million won × 2 = 1.2 billion won, convergence technology: 800 million won × 1 = 800million won)
○ Development of green and white bio co-base-technology
- The budget for base-technology development is one billion won a year
∙ Details: 2 billion won (two new research project, 1 billion won × 2 = 2 billion won)
2. Financing methods
■ Financing entirely from the government
○ The total required budget during 5 years on this project is 30 billion won, and all budgets will be obtained through new R&D budget from the Ministry of Science and ICT (100% government budget)
Ⅳ. Expectation effect of the project
■ Scientific expectation effect
○ Establishing a continuous academic circular structure through scientific identification and analysis of the functions and principles of technology, and engineering application
○ Discovering new phenomena and applying various technological and engineering applications through systematic research for the source and elemental technologies
○ Creating a cooperative research environment in pursuit of new academic discoveries and engineering applications
○ Gaining a synergy that can promote scientific progress of the mutual study area
■ Technical expectation effect
○ Enhancing technical competitiveness through the convergence of technologies
○ Developing and securing sustainable eco-friendly technologies
■ Economic expected effect
○ Expanding the ripple effect of green-white bio industries through developing and securing new and innovative technologies
○ It could possibly result in 594 jobs inducement and 87.2 billion won in production inducement effect by the project's implementation
(출처 : SUMMARY 15p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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