나노 종이접기부터 달 관측까지…올해의 '국가대표 R&D' 100선

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 세계 최초의 'DNA 나노기술', 희귀 암 치료에 기여할 것으로 기대되는 '인간 다이서 효소 구조 규명', 미 항공우주국(NASA)의 유인 달 착륙 임무에도 활용될 '달 관측장비 개발' 등이 올 한해 우리 연구진이 일궈낸 국가대표 R&D 성과로 선정됐다.

과학기술정보통신부는 '2024년 국가연구개발 우수성과 100선'을 최종 선정했다고 17일 발표했다. 우수성과 100선은 국가 발전을 견인해 온 과학기술의 역할에 대한 국민들의 이해와 관심을 제고하고 과학기술인들의 자긍심을 고취하고자 범부처적으로 우수한 국가연구개발 성과를 선정하는 제도다. 올해로 19년 차를 맞이했다.

올해는 각 부·처·청이 선별·추천한 총 869건의 후보 성과를 대상으로 평가를 진행했다. 총 6개 기술분과에서 선정됐으며 기계·소재 16건, 생명·해양 23건, 에너지·환경 22건, 정보·전자 23건, 융합 10건, 순수기초·인프라 6건 등이다. 이 가운데 각 분과별로 2건씩 최우수성과가 선정됐다.

기계·소재 분야에서는 '포토리소그래피 및 나노임프린트 리소그래피 융합을 통한 메타렌즈 대량생산 플랫폼 개발'이 최우수 성과로 평가됐다. 차세대광학소자인 메타표면을 대면적-저비용-고처리량으로 제조할 수 있는 기술을 확보함으로써 차세대 웨어러블 디바이스 및 3D 홀로그램 디스플레이 분야 기술 경쟁력을 확보할 것으로 기대된다.

'종이접기 하듯이 하나의 구조체를 다양한 모양으로 접거나 펼 수 있는 DNA 나노기술 개발'도 선정됐다. 해당 성과는 종이접기의 원리를 분자 크기 수준에서 세계 최초로 구현했다. 이를 통해 분자 센서 및 나노로봇 개발 등에 활용할 수 있는 DNA 나노기술을 개발해 분자 진단, 약물 전달 등 첨단 나노바이오 기술의 새로운 방향성을 제시했다.

생명·해양 분야의 '차세대 유전자 가위 프라임 에디터의 효율을 예측하는 AI 모델 개발' 성과는 세계에서 가장 거대한 프라임 에디터에 대한 빅데이터를 생산해냈다. 또한 AI가 원하는 유전자 교정을 만들 수 있는 최적의 프라임 에디터를 제작해주는 기술을 개발해 프라임 에디터의 낮은 효율에 대한 한계점을 극복했다.

'RNA 간섭을 통한 암 유발 유전자 조절에 필수적인 인간 다이서 효소 구조 규명' 성과는 효소 다이서의 고해상도 활성상태 구조 및 작용 메커니즘을 최초로 규명했다. 규명된 구조를 바탕으로 더 정확한 shRNA 디자인을 통해 유전자 녹다운 기술 향상 및 다이서 변이로 유발되는 희귀 암 치료에 기여할 것으로 기대된다.

에너지·환경 분야의 '반도체 제조용 초순수 국산화 기술' 성과는 외국 기술에 전적으로 의존하고 있는 반도체용 '초순수' 생산기술을 국산화했다. 첨단 산업용 초순수 제조 기술의 특정 국가 기술 의존도를 탈피해 국가 산업 경쟁력 확보에 도움이 될 것으로 기대된다.

'2차전지 소재 시장의 게임체인저, 음극 원천소재 개발 및 사업화' 성과는 2차전지 음극 원천소재 K-LTO를 세계 최초로 개발해 2차전지 음극소재 관련 산업의 안정적인 소재 공급 기틀을 마련하고 원천소재 생산국으로 패러다임 전환에 기여할 것으로 기대된다.

정보·전자 분야에서는 '손가락 동작 인식이 가능한 전자피부 및 신호 처리를 위한 임베디드 로직 컨트롤러 개발'이 최우수 성과로 선정됐다. 해당 성과는 인간과 기기의 상호작용이 가능한 초박막 전자피부 기반 손가락 동작 인식 기술을 확보했으며, 이를 통해 기존의 무겁고 고정된 모션 인식 장비의 한계를 극복하고 웨어러블 기술과 생체 신호 인식 분야에서 새로운 가능성을 제공한다.

'적 탄도탄 대응능력 강화 및 한미연동 가능 작전통제체계 국내 최초 개발·전력화' 성과는 국내기술로 탄도탄 작전통제체계 고도화에 성공했다는 데 의의가 있다. 대량 표적정보 처리, 무기체계 연동 등 관련 소요기술을 확보해 즉시 전력화하고 국군과 미군 상호 간에 탄도탄 정보교환이 가능하게 한 후 운용 중에 있다.

융합 분야의 '생체 조직의 경화도를 초음파로 정확하게 탐지할 수 있는 나노-자성 버블 개발' 성과는 간 섬유화 및 폐질환 진단용의 새로운 고성능 초음파 나노조영제를 개발했다. 이를 통해 기존 자성 초음파 대비 4배 이상 향상된 밝고 정밀한 초음파 영상을 구현할 수 있게 됐다.

'실시간 재난·재해 정밀수색을 위한 세계 최초 이음5G 기반 DNA+드론 플랫폼' 성과는 데이터(D), 5G(N), 인공지능(A)을 융합한 드론서비스 플랫폼을 최초 개발하고 드론 비행에 적합한 5G 특화망 활용 드론 상공 통신망을 최초 개발했다. 이를 기반으로 새로운 드론서비스 모델을 창출하고 드론 서비스 산업의 기반을 마련할 것으로 기대된다

마지막 순수기초·인프라 분야는 '신개념 양자컴퓨터의 초석, 원자 스케일 큐비트 개발'이 최우수 성과에 이름을 올렸다. 이 성과는 원자 스케일에서 여러 큐비트들을 동시에 제어하고 스핀-스핀 상호작용 기반 원격 큐비트 제어 방법을 확립했다. 이를 통해 한국이 선도하는 양자플랫폼 개발 및 원천기술을 확보하고 원자해상도 양자 센서 및 양자 시뮬레이터를 개발할 수 있을 것으로 보인다.

'NASA/아르테미스/CLPS 민간달착륙선 탑재용 달 우주환경 모니터(LUSEM)' 개발 및 미국 이송' 성과는 미국 NASA의 아르테미스 프로그램 지원사업의 일환으로 고에너지 입자검출기인 LUSEM을 개발했다. LUSEM은 2025년 미국 무인 달 착륙선 Nova-C에 실려 달로 발사될 예정이다.

이외에도 과기정통부는 국가연구개발사업으로 창출된 우수성과 가운데 국민이 체감하는 성과인 '사회문제 해결성과' 12선을 전문가로 구성된 위원회를 거쳐 선정했다.

사회문제 해결성과로는 ▲전기차 화재의 1차 소화가 수행된 이후 연소되지 않은 배터리들의 추가 열폭주 및 재발화를 방지하기 위한 시제품을 개발해 전기차 화재 사고대응력 강화로 국민 생명권 보호 ▲소방력 낭비 최소화 및 사회 안전성 향상에 기여할 것으로 예상되는 '전기차 화재사고현장 활용성 높은 침수기술 개발' ▲실종자 인상착의를 바탕으로 주변 CCTV, 지자체 통합관제 시스템과 경찰청 실종아동찾기센터 정보를 종합적으로 연결해 실종자를 찾아내는 기술인 '골든 타임 내 실종아동 등 안전 귀가를 위한 복합인지 개발' 등이 선정됐다.

이번 우수성과 100선으로 최종 선정된 성과는 과기정통부 장관 명의의 인증서와 현판이 수여되고 관계 규정에 따라 과제선정과 기관평가 등에서 가점을 받을 수 있다. 선정된 연구자에게는 국가연구개발 성과평가 유공포상(훈·포장, 대통령표창, 국무총리표창 등) 후보자로 적극 추천되는 등의 혜택이 제공된다.

류광준 과기정통부 과학기술혁신본부장은 "글로벌 기술패권 경쟁시대에 가장 중요한 국가자산은 대학, 연구소, 기업 등에서 끊임없는 도전과 혁신을 통해 일궈낸 선도적인 연구성과"라며 "과기정통부는 다양한 분야에서 우수한 성과가 지속 창출되고 그 성과가 산업까지 확산될 수 있는 생태계 조성을 위해 관계부처와 함께 지속 노력하겠다"고 말했다.


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