정부는 하늘을 나는 무인잠수정, 폐유기물의 기초원료 재자원화 등 고난도·임무 기반 테마 5건의 연구개발(R&D) 사업 기획을 완료하고 본격 추진한다.

과학기술정보통신부는 ‘혁신도전프로젝트’의 지난해 발굴 연구테마 5건에 대해 사업기간, 세부과제 등을 포함한 연구개발 계획 수립을 완료했다고 3일 밝혔다.

‘혁신도전 프로젝트’는 민간 전문가 주도로 고난도·임무형 R&D를 발굴·기획하고, 사업 수행과정 전반에 유연한 연구제도를 적용하는 범부처 R&D 사업이다.

정부는 지난 2019년 5월 ‘국가 R&D 혁신·도전성 강화방안’을 발표한 후 국가 R&D의 임무지향성과 도전성을 강화하기 위한 플래그십으로 혁신도전 프로젝트를 추진 중이다.

▲ 과학기술정보통신부     ©

지난해 5월 정민형 추진단장이 선임된 이후 부처·산학연 대상 공모, 출연연 대상 설명회 등을 통해 접수한 400여 건의 연구테마들을 검토하고 외부평가 및 관계부처 협의를 거쳐 우선적으로 5개 테마를 선정했다.

이후 약 5개월간 각각의 테마를 개별 R&D 사업으로 추진하기 위한 상세기획을 관계부처 참여 하에 진행했다.

먼저 폐유기물의 기초원료(C2 단량체)화 공정기술 개발 관련 테마를 보면, 폐유기물을 재활용·소각·매립으로 처리하는 기존 방법은 비용과 환경오염 측면에서 한계가 있어 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않으면서 판매 가능한 에틸렌·아세틸렌 등 기초원료로 재자원화하기 위한 테마다.

폐유기물을 고비용 처리대상에서 고수익 판매대상으로 패러다임을 전환하고, 소각·매립·재활용 시 발생하는 CO2를 최소화할 수 있다는 점에서 혁신성이 있다.

고·액·기체 등 모든 형태의 폐유기물을 플라즈마를 활용해 초고온·단시간에 기초원료로 전환하는 기술은 세계최초로 시도된다는 점에서 도전성이 인정된다.

또한 해난사고 신속 초동대응용 수공양용 무인잠수정(AUV) 기술개발 관련 테마의 경우 기존의 해난사고 대응은 출동준비 시간, 통신두절, 조류에 의한 선박위치 불명 등으로 신속·정확한 해난대응에 제한되며, 특히 악천후 시에는 출동 자체가 불가하다.

이에 수공양용 AUV 개발을 통해 언제든 구조대보다 먼저 신속하게 공중이동, 사고선박 위치추적 및 조기수색으로 원활한 후속 구조활동을 지원하는 해난대응 시스템 구축 테마다.

해난사고 즉시, 선박을 추적·수색함으로써 해난구조의 신속·정확성이 획기적으로 개선되는 한편, 헬기·선박과 달리 악천후에도 가동할 수 있는 점에서 혁신성이 인정되며, 해수·공중의 상이한 두 환경을 모두 만족하는 기체 설계의 난이도가 높은 도전적 테마다.

아울러 다목적 성층권 드론 기술 개발 관련 테마의 경우 위성 중심의 기존 기상관측 체계로는 태풍·폭우·폭설 등 국지·돌발성 기상을 항시, 신속·정확하게 예측하는 데 한계가 있다.

이에 구름·바람이 약하고 태양광이 풍부한 성층권에서 장기간 운용이 가능한 무인기 시스템을 개발, 위성의 한계를 보완하는 상시·정밀 감시체계를 구축하기 위한 테마다.

항시·정밀관측이 동시에 가능하게 되어 기존의 기상·재난 관측 사각지대를 해소하고, 친환경성(태양광)·비용대비 효과가 우수한 점에서 혁신성이 있으며, -70도의 극한 환경을 극복함과 동시에 장기체공을 위한 저동력 시스템 설계의 난이도가 높은 도전적 테마다.

이와 함께 자폐성 장애 치료를 위한 혼합형 디지털 치료제 개발의 테마를 보면, 자폐성 장애는 완벽한 원인치료 방법·약물이 없어 증상완화를 위한 안정제 및 발달·학습 프로그램에 의존 중이며, 의료 인프라 등 치료 연속성 확보가 어려워 조기발견 실패 시 중증으로 심화되는 경우가 많다.

이에 자폐를 조기 진단해 중증으로의 진행을 막고, 의료시설에 직접 방문하지 않아도 가정·학교 등 일상에서 자폐성 장애를 연속적으로 치료·관리할 수 있는 디지털 치료제 개발을 위한 테마다.

자폐성 장애를 일상생활에서 치료·관리가 가능하고, 일반적인 디지털 치료제와 달리 앱·게임 등 SW뿐만 아니라 센서·카메라·VR 등 HW를 결합한 형태라는 점에서 혁신성이 있다.

생체신호·행동패턴 모니터링 및 데이터 분석기술이 적용된다는 점에서 기술적 도전성이 인정된다.

초대용량 빅데이터 영구보존을 위한 DNA 메모리 기술개발 관련 테마도 있다.

이는 현재의 실리콘 기반 메모리 기술로는 폭증하는 데이터를 안정적·영구적으로 저장 및 보존하는 데 한계에 다다를 전망임에 따라, 저장밀도가 높고 영구보존이 가능한 DNA의 특성을 활용해 전체의 80~90%를 차지하는 콜드 데이터의 초저전력·영구 보존이 가능한 메모리 시스템을 개발하기 위한 테마다.

폭증하는 인류의 데이터를 삭제할 필요없이 획기적으로 압축된 형태로 초저전력·영구적 보존이 가능하다는 점에서 혁신적이며, 아직 세계적으로도 연구 시작단계이고 데이터를 DNA로 정교하고 빠르게 저장·합성·시퀀싱하는 데 있어 고난이도 기술이 요구되는 도전적인 테마다.

5개 테마는 각각 관계부처 주관 아래 내년도 예산편성 과정을 거쳐 민간 전문가 출신 사업단장이 사업 전주기를 주관하는 사업단 형태로 추진될 계획이다. 경쟁형 R&D, 포상금 후불형 R&D, 기술구입, 목표 재조정, 조기종료 등 유연한 제도가 적용될 예정이다.

각 테마별 3~4년의 사업기간 동안 기술검증이 성공적으로 완료되면 별도의 후속사업을 통해 상용화 등 성과를 확산한다.

정민형 혁신도전프로젝트 추진단장은 “프로젝트의 취지에 맞게 정부부처·연구계 등의 제안을 폭넓게 검토해 고난이도·임무기반의 도전적 테마를 선정 및 기획했다”면서 “향후에도 실패할 가능성이 높더라도 국가 R&D 혁신을 위해 반드시 필요한 테마들을 발굴할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

오태석 과기정통부 과학기술혁신조정관은 “국가 R&D 100조원 시대에는 논문·특허 등 양적성과보다는 임무목표에 기반해 과감하게 도전하는 국가 R&D로의 전환이 필요하다”면서 “환경·안전·건강 등 국민생활과 밀접한 분야에서 임무목표를 기반으로 발굴·기획한 5개 연구테마가 범부처 협업을 바탕으로 성공적으로 추진될 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.