보고서 정보
주관연구기관 |
한국기계연구원 Korea Institute of Machinery and Materials |
연구책임자 |
임현의
|
참여연구자 |
강도현
,
김정엽
,
박찬용
,
박찬훈
,
유영은
,
이운규
,
이준희
,
이창우
,
임호섭
,
장성환
,
추준욱
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2023-12 |
과제시작연도 |
2023 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
과제관리전문기관 |
한국과학기술기획평가원 Korea Institute of Science and Technology Evaluation and Planning |
등록번호 |
TRKO202400000776 |
과제고유번호 |
1711203742 |
사업명 |
다부처공동기획연구지원 |
DB 구축일자 |
2024-07-03
|
초록
▼
1. 사업 개요
□ 사업명: 바이오파운드리 핵심기기 및 장비 고도화 기술 개발
□ 사업부처
ㅇ 주관부처: 산업통상자원부
ㅇ 협력부처: 과학기술정보통신부
□ 총 사업기간 (5년) 및 규모 (499억원) (정부+민간)
ㅇ 총 사업기간: 2025.04 ~ 2029.12 (57개월)
ㅇ 사업 단계: 2단계 (3년 + 2년)
ㅇ 총 예산규모
- 산업통상자원부 349억원 (정부출연금 279억 + 민간부담금 70억원)
- 과기정통부 150억원 (정부출연금 130억 + 민
1. 사업 개요
□ 사업명: 바이오파운드리 핵심기기 및 장비 고도화 기술 개발
□ 사업부처
ㅇ 주관부처: 산업통상자원부
ㅇ 협력부처: 과학기술정보통신부
□ 총 사업기간 (5년) 및 규모 (499억원) (정부+민간)
ㅇ 총 사업기간: 2025.04 ~ 2029.12 (57개월)
ㅇ 사업 단계: 2단계 (3년 + 2년)
ㅇ 총 예산규모
- 산업통상자원부 349억원 (정부출연금 279억 + 민간부담금 70억원)
- 과기정통부 150억원 (정부출연금 130억 + 민간부담금 20억원)
□ 사업 목표
ㅇ 바이오파운드리 파이프라인에서 활용되는 핵심기기와 장비를 국산화하고, 자동화, 지능화, 기기 간 연결 기술 등 디지털화 기술을 개발하여, 합성 생물학 분야의 연구개발 및 사업화 속도를 높이고 국내 바이오 분야의 디지털 전환과 바이오 수요 기업 및 제조 장비 기업 간의 생태계 조성을 촉진
□ 사업 내용
ㅇ 합성생물학 연구를 위한 바이오파운드리 핵심기기 및 장비의 국산화
ㅇ 지능화를 위한 표준모델 구축 및 디지털 컨텐츠 개발, 실증
ㅇ 산업용 연속공정 핵심기술 연구개발, 테스트베드 구축 및 실증
2. 다부처공동R&D 추진 필요성
□ 사업 추진 배경
ㅇ 합성생물학 주도의 바이오 혁명 도래, 합성생물학의 연구개발 핵심은 바이오 파운드리 인프라 구축
- 미래 유망기술로서 합성생물학은 부품화·표준화·모듈화라는 공학적 개념을 생물학에 도입, 생물 시스템의 설계·제작 기간을 비약적으로 단축하여 레드, 그린, 화이트 바이오 전 영역에 혁신을 가져오는 중
- 합성생물학의 연구개발과정은 [설계(Design)-제작(Build)-검증(Test)-학습(Learn)] 순환공정으로 이루어지며, 바이오파운드리로 불리는 분석, 배양, 추출, 분리 등의 바이오 공정 기기가 집합된 인프라를 통해 구현
ㅇ 바이오분야에서의 디지털트랜스포메이션 가속화
- 4차 산업혁명 시대를 맞아 제조 영역에서 로봇 자동화, 인공지능, 빅데이터, 클라우드 플랫폼 도입 등의 기술을 활용하는 디지털 트랜스포메이션 개념이 전 산업에 도입되고 있으며, 특히 기존의 노동 집약적인 바이오산업 분야에서 큰 변화가 일어나는 중
ㅇ 바이오파운드리 핵심기기 및 장비에 대한 국산화 요구
- 바이오파운드리 핵심기기 및 장비 산업은 최근 5년간 연평균증가율 33.1%로 빠르게 시장이 확대되고 있으나, 국내기업의 매출은 ’21년도 1,910억 원으로 바이오 산업 전체 매출 21조 원의 0.9% 수준이며, 심각하게 글로벌 회사에 의존하고 있어 경제적 측면은 물론 기술 종속과 유출이 우려
□ 관련 정책 및 인프라 현황
ㅇ 12대 국가전략기술 ‘첨단바이오’ 분야의 세부 중점기술인 ‘합성생물학’을 발전시키기 위해서는 생산 및 품질 평가를 위한 핵심 기기의 국산화 및 고도화가 필수적임
- 12대 국가전략기술 중 필수기반 분야에서 첨단 로봇·제조 기술이, 미래 도전 분야에 첨단 바이오기술 분야가 선정
ㅇ 예비타당성 조사를 통과한 과기부·산업부주도의 '바이오 파운드리 구축 및 활용 기술개발 사업' 이 성공적으로 진행하기 위하여 핵심장비의 국산화 및 디지털 트랜스포메이션 연구개발이 필요
- 현재 예타사업 내용에서 핵심기기 및 장비 연구개발은 미포함
ㅇ 바이오장비에 대한 체계적인 투자 없이 각각의 장비와 기기별로 산발적으로 개발과제들이 진행되어 왔으며, 디지털트랜스포메이션 관련 과제는 전무함
□ 다부처공동 R&D 추진 타당성
ㅇ 합성생물학 분야는 기초과학과 산업기술이 함께 개발되어야 시너지가 발현됨, 국내의 바이오 분야의 기초과학 분야 경쟁력 대비 산업기술의 경쟁력이 낮아 바이오 국가경쟁력 지수가 낮으므로 다부처가 소통하고 협력하는 공동 R&D사업으로 추진 필요
- 2018년 기준 우리나라의 바이오 과학기술 논문발표 순위는 11위이나 국가 경쟁력 지수는 전세계 26위로 기초과학 분야 기술 수준 및 산업 경쟁력 사이의 괴리 존재
ㅇ 산업통상자원부 주관을 통한 장비개발 및 실용화와 과기정통부 협력을 통한 원천기술 확보 협력 모델로 융합연구 추진, 인력양성, 표준화, 국제 협력 대응 등 관련 분야에 대한 종합적인 활성화 전략 필요
- 기기 및 장비의 국산화와 고도화 등 산업기술은 산업통상자원부, 기기 및 장비의 독자성을 위한 원천기술과 미래기술은 과기정통부이 맡아 유기적인 피드백과 협력으로 바이오기기 및 장비들의 경쟁력 확보가 필요
ㅇ 합성생물학기반 바이오제조 혁신 생태계 구축을 위한 핵심 생산장비 개발은 수요자(장비 사용자)와 공급자(장비개발자)의 개념을 가지고 진행되어야 시너지 효과가 높음
- 효율적인 바이오파운드리 인프라 구축을 위한 기반 원천 장비기술 확보 및 합성생물학 산업 분야의 생산 자동화를 위한 산학연 연계 전략 수립이 필요
3. 사업 목표 및 내용
□ 사업 목표
ㅇ (바이오 분야의 디지털 트랜스포메이션 요구 대응) 자동화 로봇, AI, 빅데이터, 클라우드 등 첨단 디지털 기술이 접목된 바이오파운드리 핵심기기 및 장비를 개발하여, 기존의 노동 집약적인 바이오 연구개발 및 제조 공정에서 속도와 규모 그리고 생산효율의 혁신을 실현
ㅇ (K-바이오 소부장 이슈 해결) 바이오파운드리 인프라 및 장비 분야에서의 K-바이오 기술 경재력 확보와 국내 바이오 수요 기업 및 장비 기업 간 산업 생태계 구축
□ 사업 내용
ㅇ 바이오파운드리 ‘설계-제작-시험-학습’ 파이프라인에 핵심적으로 사용될 핵심기기 및 장비의 국산화
ㅇ 바이오파운드리 핵심기기 및 장비의 지능화 및 디지털트랜스포메이션을 위한 D(Data).N(Network).A(AI) 요소 기술 발굴, 표준공정 모델 구축 및 디지털 컨텐츠 개발, 테스트베드 구축 및 검증
ㅇ 바이오산업계 적용을 위한 연속공정 핵심기술 개발, 테스트베드 구축 및 검증
ㅇ 사업화를 위한 비즈니스 모델 개발
ㅇ 선진국형과 ODA형 국제협력 도모
ㅇ 바이오파운드리 핵심기기, 장비, 시스템 표준화 구축
ㅇ ‘바이오파운드리 사업단’과의 인력양성, 기술 피드백 등 긴밀한 협력
□ 세부 과제 연구 개발 내용
□ 사업 성과 목표 및 지표
ㅇ 산업통상자원부 사업 성과 목표 및 성과지표
ㅇ 과학기술정보통신부 사업 성과 목표 및 성과지표
4. 사업 추진 방법
□ 사업 추진 전략
ㅇ 핵심기기 및 장비별 사업 병렬 추진
- 디지털 트랜스포메이션이 시급한 장비는 산업통상자원부(주관) 과제로 원천기술 확보가 중요한 기기는 과기정통부(협력) 과제로 분류
ㅇ 최종연구성과 확산 효율화를 위한 총괄과제 운영
- 과제 간 상호 연계·협력 지휘 및 기술 이전, 국내외 네트워크 확보, 인력 교육, 테스트베드 구축 등 성과 실증·확산을 위하여 총괄 과제를 산업부 주관으로 운영
ㅇ 이해관계자 참여 및 의견수렴을 위한 부처협의체 운영
- 부처 담당자, 전문기관 담당자, 총괄과제 책임자 및 관련 전문가 등 10인 내외로 협의체를 구성하여 주요 의사결정 및 자문
□ 사업 기간 및 소요예산
ㅇ 총 사업기간: 2025.04 ~ 2029.12 (57개월)
ㅇ 사업 단계: 2단계 (3년 + 2년)
ㅇ 총 예산규모
- 산업통상자원부 349억원 (정부출연금 279억 + 민간부담금 70억원)
- 과기정통부 150억원 (정부출연금 130억 + 민간부담금 20억원)
□ 사업 추진 체계
ㅇ (부처협의체) 가칭 “바이오파운드리 핵심기기 및 장비 고도화 부처협의체”를 통하여, 사업 방향 설정, 사업 운영 등 주요 의사결정
- 산업통상자원부/과기정통부 담당자, KEIT PD, 연구재단 단장, 총괄 사업 책임자, 분과위원회 위원장, 바이오파운드리 사업단장 등으로 구성
- 주관부서(산업통상자원부) 사업 총괄과제 기관에서 협의체를 운영
ㅇ (자문위원회) 바이오, 기계/로봇, AI/SW, 응용/융합 등의 전문가 참여
ㅇ (주관부처 산업통상자원부부의 역할 및 기능) 바이오파운드리 장비 및 디지털 트랜스포메이션을 목표로 총괄 과제를 구성하고 세부 사업들을 관리
ㅇ (협력부처 과학기술정보통신부의 역할 및 기능) 바이오파운드리용 장비 원천기술 확보를 목표로 개별 과제들을 구성하고 산업부 과제들과 긴밀하게 협조하며 운영
5. 성과 활용방안 및 기대효과
□ 전체 사업 성과지표
ㅇ SCI 논문 출판 편수 : 148편
ㅇ 등록 특허 건수 : 75건
ㅇ 기술료 : 25억원
ㅇ 순 고용인력수 : 115명
□ 성과 활용방안
ㅇ 특허 포트폴리오 구축, 시작품 설계·검증 등 기술 고도화
- 전략적 IP-R&D를 통한 원천/개량 특허 확보
- 출연(연) 등의 인력, 시설, 장비 등을 기술 검증, 시작품 설계·제작 등에 활용하여 기술 스케일업
ㅇ 연구자+기업 협동으로 시작품 제작·시험·검증 및 최적화, 기술전수·지도 등 기술 실용화 추진
- TRL 6단계 이상으로 기술성숙도 향상 독려
ㅇ 산업통상자원부 내역사업 중 총괄과제에 부여된 기술이전, 지식재산권 확보 방안, 실증사업연계 및 인증, 마케팅 및 시장진출 지원프로그램 지원(국내/국외), 전문인력 교육 등을 통해 참여 기업의 실질적 사업화 연계를 감당하고, 연구자의 기술 창업, 기업의 해외 진출 등을 유도함
ㅇ 과기정통부 내역사업 중 총괄과제에 부여된 원천기술 확보 방안 컨설팅, 지식재산권 확보 방안, 국내외 네트워크 지원 등을 통해, 향후 과기정통부 과제 또는 산업통상자원부 과제로 후속 연구 및 국제 공동연구가 진행될 수 있게 유도함
□ 기대효과
ㅇ (과학·기술적 측면) 바이오파운드리용 장비를 전문으로 생산하는 국내 기업은 없으며, 관련장비 기업은 기술적 수준이 낮아 국제 경쟁력이 약함. 따라서, 국가주도로 핵심장비를 발굴/개발하고, 원천기술 연구 진행, 사업화로 연계함으로써 관련 주체 기업을 발굴/성장시켜 국내 과학·기술 수준을 향상시키고, 우리나라의 해당 분야 기술 독립성 및 정체성을 확보하여, 선진국의 기술 독점을 막고 선진사의 기술 안보 및 보호 대응에 기여
ㅇ (경제적 측면) 열악한 국내 바이오파운드리 장비 산업 육성의 골든타임을 놓치지 않게 하는 결정적 기회로 작용
ㅇ (사회적 측면) 바이오 기술의 취약점인 기술개발 소요기간 단축, 미중 기술패권경쟁의 주요분야, 강대국 기술블록화 대응 시급, 바이오 전분야에 파급력을 가지는 범용 인프라에 대한 국가 지원 필요 등의 이유로 바이오 파운드리 예타 사업이 진행되고 있음. 장비기술 확보는 바이오파운드리의 소부장 사태를 미연에 방지하고 자동화로 인한 생산성 향상으로 새로운 바이오산업 개발에 기여하여 국민건강 증진을 도모
(출처 : 요약본 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 3
- 요 약 본 ... 5
- 목차 ... 17
- 그림목차 ... 18
- 표목차 ... 21
- 제1장 다부처공동R&D 추진 필요성 ... 23
- 제1절 사업 추진배경 및 필요성 ... 23
- 제2절 국내외 관련 정책‧기술‧산업‧사업 동향 ... 27
- 제3절 다부처공동R&D 추진 타당성 ... 105
- 제2장 사업목표 및 내용 ... 110
- 제1절 사업목표 ... 110
- 제2절 성과목표 및 지표 ... 124
- 제3절 사업내용 ... 127
- 제3장 사업 추진방법 ... 147
- 제1절 사업 추진전략 ... 147
- 제2절 사업 추진체계 ... 150
- 제3절 사업 기간 및 소요예산 ... 153
- 제4장 성과 활용방안 및 기대효과 ... 155
- 제1절 사업 성과 활용 방안 ... 155
- 제2절 기대효과 ... 156
- 끝페이지 ... 281
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