붙 임		지역별 사전기획 과제 수요조사서(RFP)

□ 강원도

과제명	강원 그린바이오 한국형 헴프 플랫폼 및 산업화 연구개발
제안배경 및 필요성	ㅇ 전 세계 산업용 헴프 시장은 2020년 53.3억 달러 규모로 추산되며 2027년까지 153억 달러로 연평균 15.8%씩 급성장할 것으로 전망되고 있지만, 강력한 국내 규제로 인해 우리나라는 헴프 산업화 기술 개발이 저조 ㅇ 헴프 및 칸나비노이드 관련 WHO 평가보고서(`18. 6.)와 UN 마약위원회 결정(`20. 12)에 의거 헴프 관련 국내외 규제환경 변화가 예측되며, 바이오산업 등 국내 관련 산업 보호를 위해 기술사업화 역량에 대한 선제적 확보 필요 - 현재 해외에서 개발된 의약품 중 일부는 2019년부터 제한적으로나마 국내 유통이 허용되었으나, 관련 질환자들이 겪고 있는 수급 불안 및 경제적 부담 등을 해소하기 위해 국산화 필요 ㅇ 헴프는 칸나비노이드 유효성분의 원천으로서 국내 품종에 대한 체계적 관리가 필요하며 헴프 산업의 경제성을 확보하기 위한 품종 개량, 재배 기술, 공정 기술 및 양산화 연구개발 필요 ㅇ 헴프에 함유된 칸나비노이드는 70여 종에 이르며, 헴프를 활용한 제품 개발을 위해 칸나비노이드의 효능과 기작에 대한 체계적 연구를 통해 신약 후보 물질 스크리닝 필요
연구목표	ㅇ 기능성 헴프 천연원료 안정적 수급체계 구축으로 그린 바이오 헬스케어(천연물 기반 의약, 식품, 화장품, 반려동물 등) 산업화 연구 활성화 및 기술경쟁력 확보 ㅇ 헴프의 산업적 활용 가치 제고 및 고부가 가치 창출 기대
연구내용	ㅇ 국산 헴프 품종 개량 - 헴프종자은행(Hemp Seed Bank) 구축 - 헴프 유효성분 생산성이 높은 국산 대마 품종 개량 연구 및 품종보호 등록(보급종, 해외수출종 등) - 스마트팜을 통한 헴프 품종 개량 및 최적화 연구 ㅇ 헴프 스마트 재배기술 개발 - 보급형 컨테이너 스마트팜 재배시스템 개발 및 실증 - 헴프 맞춤형 수직농장 재배시스템 개발 및 고정밀 재배기술 실증 ㅇ 헴프 칸나비노이드 성분 추출 기술 및 고효율 대량 생산 기술개발 - 칸나비노이드 정량분석법 확립 : GC/MS, UHPLC/MS 등 - 마이크로웨이브 기반 헴프 칸나비노이드 성분 변환 장치 연구 - 헴프 칸나비노이드 추출 및 정제 공정 Scale up 연구 및 실증플랜트 구축 ㅇ 헴프 칸나비노이드 성분 기반 효능 연구 및 유도체 제조 연구 - CBD 모핵 기반 신규화합물 분자모델 설계 및 DoE기술 접목 고효율 유도체 합성 - 기타 칸나비노이드 성분 유도체 제조를 통한 신규 유효성분 발굴 연구 ㅇ 헴프 칸나비노이드 성분기반 효능 연구 및 제품화 - 대사질환 효능 연구 및 비임상시험 독성평가 - 헴프 칸나비노이드 유효물질의 항암 효능 및 약리 현상, 기작 연구 : 소화기암, 전립선암, 유방암, 흑색종 등 - 헴프 칸나비노이드 유효물질의 뇌신경질환 개선 효능 및 약리현상, 기작 연구 : 뇌전증, Cholinesterase 저해 효능 평가, 항산화 등 - 피부 기능 개선 유효성 스크리닝 : 미백, 항알러지, 보습 효능 등 - 기타 칸나비노이드 성분기반 효능 연구 - 제품화 연구 : 헴프 경작 수확물 활용 식품‧화장품 개발 연구, 칸나비노이드 활용 의약품 개발 연구 및 반려동물 영양보충제 개발 연구
핵심기술	ㅇ 품종 개량·관리, 재배기술, 유효성분 추출‧정제기술 및 대량화‧표준화, 제품화 기술

□ 경기도

과제명	화이트 바이오 산업 대응을 위한 환경 및 피부 친화 바이오 소재 및 제품 개발
제안 배경 및 필요성	ㅇ 세계 뷰티 산업의 성장과 K-Beauty의 화장품 트렌드 선도에 따른 비즈니스 기회 요소 증가 ㅇ 지속적인 더마 화장품 니즈 증가 및 중국 더마 화장품 시장의 확장 ㅇ Chemi-fobia, 친 환경 및 안전성 등이 확보된 화장품 소재에 대한 필요성 확대 ㅇ 바이오 기술 적용 고기능성 피부친화 소재에 대한 니즈 증가 ㅇ 피부 친화적 소재 개발을 위한 스킨 마이크로바이옴 연구 필요성 증가
연구 목표	ㅇ 미생물 공정 기반 무 계면활성제 바이오 유화 제형화 기술 개발 ㅇ 지능형 피부흡수 증강을 통한 피부효능 혁신 화장품 제제 기술 개발 ㅇ 독자 바이오 기술력 고도화를 통한 시장 경쟁력 확보 및 중국 수출 규제 대응
연구 내용	ㅇ 계면 장력 조절 및 유화, 가용화가 가능한 스킨 마이크로바이옴 균주의 발굴과 응용 ㅇ 상기 미생물의 대사 활동 및 대사체에 대한 규명 ㅇ 상기 미생물이 생성하는 인체 친화적 지질성 대사체의 대량 생산 공정 개발 ㅇ 상기 미생물을 이용한 바이오 유화제형 개발 및 피부 효능· 안전성 검증 ㅇ 피부 세포 지향형 피부 흡수 증강 화장품 제제 기술 개발 ㅇ 피부 접착력을 갖는 피부 장벽 강화 바이오 유화 제형 개발 ㅇ 피부 흡수력 강화 및 피부 효능 강화 액티브와의 접목 ㅇ 임상 테스트를 통한 실 효성 입증
핵심 기술	ㅇ 생물 전환 공정, 지질 대사 스킨 마이크로바이옴, 무 계면활성제 유화 제형 제제, 피부 흡수 증진, 천연 유래 경피 전달체

□ 경상남도

과 제 명	스마트 팩토리 구현을 위한 지능형 컨베이어 시스템 핵심 기술 개발
제안배경 및 필 요 성	ㅇ 스마트 팩토리 관련 국내 제조 솔루션 분야의 규모는 2024년까지 연평균 성장률 9.6%를 기록하며, 2024년 약 5조 9,000억원까지 시장이 성장할 것으로 예상 ㅇ 스마트 팩토리 제조 관련 대량 맞춤 생산의 유연한 생산체계를 구축하고, 수익성 향상을 위한 지능형 운반 시스템이 요구 ㅇ 경남 지역내 스마트 팩토리를 도입하고자 하는 기업이 점차 증가하고 있으나, 지능형 컨베이어 시스템은 전량 수입품에 의존 ㅇ ｢지역주도 혁신성장을 위한 과학기술혁신 전략(안)｣과 ｢2020년도 경남지역 산업 진흥 계획｣에 따르면 경남 지역에서는 스마트 팩토리와 지능형 기계 산업을 강화하고자 하는 방향에 지능형 컨베이어 시스템 기술 개발이 필요 ㅇ 경남 지역에는 관련분야 공공연구기관, 대학 및 기업 등 연구개발 혁신 자원을 충분히 보유 중 ㅇ 이러한 시장 상황, 경남 지역의 과학 기술 개발 및 산업진흥 방향 그리고 보유하고 있는 관련 혁신 자원을 고려하면 지능형 컨베이어 시스템 개발은 경남 지역의 미래를 여는 과학 기술 프로젝트가 될 수 있음
연구목표	ㅇ 2개 이상의 이동자 독립 제어가 가능한 지능형 컨베이어 모듈 개발 - 최고 속도 : 2.5m/s 이상, Payload : 10kg 이상, 반복 정밀도 : ±0.5mm 이하, 최대 가속 성능 : 1G 이하 ㅇ 단위 모듈을 이용한 지능형 컨베이어 시스템 통합 기술 개발 및 테스트 벤치 구성‧운용 - 기존 공장의 공정을 고려한 지능형 컨베이어 통합 기술 및 테스트 벤치 구성 ㅇ AI 기반의 최적 공정 레이아웃 설계 및 최적 이동자 구동 프로파일 생성 알고리즘 개발 - 지능형 컨베이어 공정 운용 데이터 및 vision 기술을 적용한 최적 레이아웃 구성 및 최적 이동자 구동 프로파일 생성 알고리즘 개발 ㅇ 개별 이동자의 자극위치 검출을 위한 센서 기술 개발 - 자기센서를 이용한 이동자 자극위치 검출 기술 개발 - 다수의 센서 신호의 정보 공유 네트워크 및 위치 정보 처리 기술 개발 ㅇ 지능형 컨베이어 시스템 제어를 위한 통신 네트워크 기술 개발 - EtherCAT 기반의 모듈대 모듈 및 모듈과 상위제어기 간의 통신 네트워크 개발
연구내용	ㅇ 단위 모듈내에서 복수의 이동자 독립 제어가 가능한 선형 전동기 설계 기술 개발 ㅇ 모듈간 배치를 고려하여 이동자가 모듈간 이동시 dead point가 발생하지 않는 선형전동기 구조 설계 기술 개발 ㅇ Hall 센서 또는 MR 센서를 이용한 선형전동기 자극 위치 검출 기술 개발 ㅇ 모듈내 및 모듈간 선형전동기 자극 신호를 공유할 수 있도록하는 센서 네트워크 시스템 기술 개발 ㅇ 모듈내 다수의 이동자를 독립 제어할 수 있는 드라이브 설계 및 구동 기술 개발 ㅇ 모듈간 이동시 추력 리플을 최소화 하는 구동 알고리즘 개발 ㅇ 고속/고정밀 선형가이드 시스템 개발 ㅇ AI를 기반으로 공정 특성을 고려한 최적 컨베이어 레이아웃 구성 및 다수의 이동자 구동 프로파일 생성 알고리즘 개발 ㅇ 지능형 컨베이어 시스템 SI 기술 개발
핵심기술	ㅇ 다수의 이동자 독립제어가 가능한 선형전동기 설계 및 구동 기술 ㅇ 선형가이드 설계 및 제작 기술 ㅇ 센서 및 네트워크 기술 ㅇ AI Solution을 적용한 최적 레이아웃 및 구동 기술

□ 광주광역시

과제명	지역의 수소에너지 자립을 위한 지속가능한 차세대 그린수소 제조기술개발
제안배경 및 필요성	ㅇ 광주광역시는 「광주형 AI-그린뉴딜을 통한 에너지 자립도시 만들기」를 목표로 ‘2045년 탄소중립 에너지 자립형 도시 대전환선언(2020. 7. 21.)’을 통해 한국판 그린뉴딜정책과 연동한 지역단위의 그린뉴딜 정책을 수립 ㅇ 2045년까지 신재생에너지 발전량은 그린에너지원 중 태양광 23%, 수소에너지(연료전지) 77%를 설정. 이는 광주광역시는 내륙에 위치한 광역도시로 태양광보다 연료전지 즉 수소에너지에 대한 목표가 지역적 특성상 압도적으로 높게 설정 ㅇ 운송 부분의 구체적인 계획을 살펴보면 ‘수소차 연계산업 중심 도시’ 조성을 목표로 2030년까지 수소차 (승용차 10,000대, 버스 316대) 보급 목표를 수립 ㅇ 이러한 목표에 따른 수소차용 수소 수요량이 2030년 1,600톤/년에 달할 것으로 예측되며, 여기에 수소연료전지 발전소용 수소 수요량까지 포함하면 지역에서 필요로 하는 수소 수요량은 1만톤/년 이상에 달할 것으로 예측 ㅇ 현재 이러한 수소 수요량에 대한 공급방안으로 부생수소 및 LNG 추출수소에 의존하고 있는 실정 ㅇ 따라서, 지역의 지속가능한 수소경제 구축을 위해 궁극적으로 CO2 배출이 없는 그린수소 기반의 지역 수소경제 확립 필요 ㅇ 지역의 ‘탄소중립 에너지 자립형 도시 구축’, ‘수소 에너지의 자급률 제고’ 및 ‘지속가능한 수소경제 구축’이라는 다양한 현안을 해결하기 위한 기술로서 ‘외부 전력공급을 필요로 하지 않는 그린수소 제조기술’의 개발이 절실히 필요 ㅇ 이를 통해, 지역 내에서 자체적으로 생산·소비가 가능한 경제성을 갖춘 그린수소 제조 기술을 확보하고, 지역의 수소 자급률 향상 및 국가정책인 그린수소로의 패러다임 전환에 적극 기여 ㅇ 최종적으로 지역의 그린수소 미래 수요 대응을 위해 산학연 협력 기반 원천기술 확보 및 상용화 기술개발을 통해 지역의 미래먹거리 확보
연구목표	ㅇ 외부로부터의 전력공급 및 화석연료에 의존하지 않는 차세대 탄소제로 그린수소 생산 원천기술 개발 및 기술 사업화를 통한 상용화 · 25 kg·H2/day급 금속 가수분해 그린수소 생산 시스템 개발 및 기술 사업화 · 30 x 30 cm2급 광전극 모듈 기반 PV/PEC 하이브리드 수소생산 시스템(solar-to-hydrogen _STH 효율 8%급) 개발 및 기술 사업화
연구내용	ㅇ 원천기술개발 내용 및 범위 (1단계, 3년) ▸ 알루미늄 물분해 기반 그린수소 제조 원천기술 개발 · 재활용 알루미늄의 가수분해용 원료화 기술개발 · 알루미늄 분말 형상 제어 및 합금기술을 이용한 금속-물 반응속도 제어기술 개발 · 제조공정 경제성 확보를 위한 반응 부산물의 고부가가치화 기술개발 · 금속분말-물분해 반응을 위한 고압·고내식성 반응기 제조 기술 (KGC AC111 기준) · 5 kg·H2/day급 알루미늄 가수분해 그린수소 제조 시스템 개발 · 5 kg·H2/day급 알루미늄 가수분해 그린수소 제조 시스템 운전 및 제어기술 개발 · 5 kg·H2/day급 알루미늄 가수분해 그린수소 제조 시스템 실증사이트 운용 및 개선요소 도출 ㅇ 태양광 물분해 기반 그린수소 제조 원천기술 개발 · 광학적 밴드갭 제어 및 단일원자촉매/광전극 이종접합구조 기반 광전극 양자효율 향상기술 개발 · 광전극의 효율 및 수명 확보를 위한 탄소복합체 기반의 새로운 조촉매 및 passivation layer 개발 · 10 x 10 cm2급 대면적 광전극 제조기술 개발 · 10 x 10 cm2급 광전극 및 태양전지 (PV) 결합을 통한 최적 구동 조건의 PV/PEC 하이브리드 수소생산 시스템(solar-to-hydrogen_STH 효율 10%급) 개발 및 검증 ㅇ 상용화 기술개발 내용 및 범위 (2단계, 2년) ▸ 알루미늄 물분해 기반 그린수소 생산기술 상용화 · 알루미늄 캔 등 재활용 알루미늄 자원의 대용량 전처리 및 원료분말 제조기술 · 25 kg·H2/day급 금속분말-물분해 반응을 위한 고압·고내식성 반응기 제조 기술 (KGC AC111 기준) · 25 kg·H2/day급 알루미늄 가수분해 그린수소 제조 시스템 개발 · 25 kg·H2/day급 알루미늄 가수분해 그린수소 생산 시스템 운전 및 제어기술 개발 · 25 kg·H2/day급 금속 가수분해 그린수소 생산 시스템 개발 및 기술 사업화 · 대용량 규모 (100~500 kg·H2/day급) 알루미늄 가수분해 그린수소 제조 시스템 설계 인자 도출 및 공정설계 ▸ 태양광 물분해 기반 그린수소 생산기술 상용화 · 10 x 10 cm2급 광전극 9-cell 모듈화 개발 · 30 x 30 cm2급 광전극 모듈 및 태양전지 (PV) 결합을 통한 최적 구동 조건의 PV/PEC 하이브리드 수소생산 시스템(solar-to-hydrogen_STH 효율 8%급) 개발 및 기술사업화 · PV/PEC 하이브리드 수소생산 시스템 필드 테스트를 통한 성능 개선 인자 도출
핵심기술	ㅇ 금속-가수분해 반응 제어기술, 금속-가수분해 반응기 제작기술, 광촉매 밴드갭 및 활성도 제어기술, 고활성 광촉매의 대면적 모듈화 기술

□ 울산광역시

과제명	미래 안전 도시 구현을 위한 재난대응 거대 유선 eVTOL 개발
제안배경 및 필요성	ㅇ (산업) IT 경쟁력이 높은 우리나라는 드론산업에 유리하며, 울산은 PAV(Personal Air Vehicle, 개인비행체) 산업 선점을 위해 미래자동차와 드론 산업 육성 ㅇ (시장) 드론 활용범위 확대로 시장 급속 성장이 예상되며, 울산은 글로벌 경기둔화, 내수부진 등 자동차 산업 성장둔화에 따른 신산업 육성 필요 ㅇ (기술) 우리나라는 최고기술국인 미국 대비 75% 수준이며, 울산은 개발 중인 미래자동차 관련 친환경·자율주행 등 핵심기술을 기반으로 드론 개발 역량 확보 ㅇ (정책) `17년 이후 정부 부처별로 발전 방안을 수립·발표하고 있으며, 울산도 드론산업육성 및 지원조례(`20)를 제정하는 등 미래 신산업으로서 드론산업 투자 확대 ㅇ (지역현안해결) 울산은 산업단지, 고층빌딩, 원자력발전소의 집적·노후화로 인해 재난사고 시 불안이 가중되어 있어 재난안전용 eVTOL 개발을 통해 대응 체계 구축 필요
연구목표	ㅇ 긴급 대형 재난사고 시 구조대원들의 진입이 어려운 환경에서 신속한 재난대응을 위해 장시간 운용 가능한 eVTOL 핵심 요소기술과 시제품 개발
연구내용	ㅇ 고강도 경량복합재 및 유동 설계를 통한 기체 최적 설계·제작 기술 개발 - 재난 대응용 고강도 초경량 복합소재 비행체 설계 및 제작 기술 개발 - 복합소재 크랙 및 고장 자가 진단 기술 개발 ㅇ 장시간 운용을 위한 유선 전력공급 및 동력장치 기술 개발 - 임무 장비 100kg 이상의 이송이 가능한 고출력 전력공급시스템 개발 - 고효율 동력원인 모터 디자인 핵심인자 분석과 맞춤형 모터 개발 ㅇ 저고도 도심에서 안정적 비행 운영을 위한 제어 및 운영 기술 개발 - 도심지역등의 GPS 수신 불가 지역에서의 위치 측정 기술 개발 - 불확실성, 외란·고장 시 진단대응이 가능한 고안전성 비행제어시스템 개발 ㅇ AI 기반의 자동화 운용 기술 개발 - AI기반 화재진압 및 확산 방지를 위한 분사 스케줄링 시스템 개발 - AI기반 화재현장 주변 구조자 검출 및 모니터링 기술 개발
핵심기술	ㅇ 복합소재, 고출력 전원공급 장치, 동력장치 (모터), 고안정성 비행 기술, AI 기반 자동화 운용 기술

□ 인천광역시

과제명	인천관내 미래 모빌리티 산업 육성을 위한 인공지능 기반 복합 플랫폼 구축
제안배경 및 필요성	ㅇ 인천은 제조·교통·물류 중심으로 PAV(Personal Air Vehicle) 특별자유구역 선정, 항공산업 MRO공동훈련센터 유치, 국제공항과의 연결성 등 미래모빌리티 기술을 개발하고 실증하기위한 최적의 조건을 갖추고 있음. ㅇ 최근 코로나19로 인한 인천제조업의 경기 침체와 모빌리티 트랜드의 급격한 변화로 미래산업 분야로 혁신적 전환과 인재육성 필요
연구목표	ㅇ 인천관내 미래 모빌리티 산업 육성을 위한 플랫폼 구축 - 미래 모빌리티 데이터 생성 및 분석 기술 개발 - 미래 모빌리티 플랫폼 개발 - 미래 모빌리티 분야 인공지능 기반 응용 서비스 개발
연구내용	ㅇ 1세부 : 미래 모빌리티 분야 데이터 생성 및 분석 기술 개발을 위한 R&D - 미래 모빌리티 비행 데이터 수집 • 미래 모빌리티 모니터링 : 비행중 RPM, 배터리, 전압 등 • 센서 데이터 : 소음, 떨림, 운행 고도, 온도, 습도, 풍항, 풍속 등 • GIS 데이터 : 위치, 속도, 항적 등 - 모빌리티 환경 데이터 수집 및 저장 체계 • 인천지역 3D Map 연계(디지털 트윈) • 저고도 기상 데이터(기온, 강수, 풍향, 풍속 등) • 데이터 수집 및 저장 체계 구성 - 가상데이터 생성 • 인공지능 학습을 위한 미래 모빌리티 가상데이터 생성기 개발 - 미래 모빌리티 데이터 분석 • 데이터 기반으로 미래 모빌리티의 궤적최적화 및 예측 • 전력소모 데이터를 기반 미래 모빌리티 안전 운행거리 및 안전항로 도출 • 고장 예측 ※ 데이터 종류 및 유형 : 미래 모빌리티 데이터(가상 및 실 데이터), GIS, 기상 • 핵심기술 : 데이터 수집, 분석 ㅇ 2세부 : 미래 모빌리티 분야 AI 플랫폼 구축 - 인공지능 학습체계 마련 • 수집, 분석 데이터를 통한 인공지능 학습 - Web 기반 인공지능 미래 모빌리티 데이터 연구·개발 플랫폼 구축 • 모빌리티 연구 데이터 저장체계 구축 (산학이 공동 활용 가능한 통합 저장소 구축) • 인공지능 데이터 분석 환경 개발 (웹기반 데이터 분석 및 교육 환경 서비스 개발) • 미래 모빌리티 데이터 공유체계 마련 (AI / 데이터 분석 의뢰, 산출물 공동 활용, 기업/기관 협업 플랫폼 확산) ㅇ 3세부 : 미래 모빌리티 분야 AI 기반 응용 서비스(시뮬레이터·시뮬레이션) 개발 - 실감형 교육 기술 개발 • 실감 교육을 위한 AR/VR 기술 개발 • 모빌리티 정비를 위한 시뮬레이터 개발 • 조종 시뮬레이터 개발 - 시뮬레이션 기반 검증체계 마련 • 관제/ 체계 검증
핵심기술	ㅇ 미래 모빌리티 데이터 수집 및 분석기술 ㅇ 인공지능 미래 모빌리티 플랫폼 ㅇ 시뮬레이션, AR/VR 기술

□ 전라남도

과제명	마이크로바이옴 조절 기반 천연자원 이용 맞춤형 스마트웰에이징 기술개발
제안배경 및 필요성	ㅇ 전남 지역은 고령인구 및 장수마을 비율이 전국 최고 수준이며, 장수마을 주민들은 발효식품 섭취의 영향으로 유익균이 높은 것으로 보고되고 있지만, 이를 체계적으로 규명한 연구가 필요함 ㅇ 전남 지역은 장내 마이크로바이옴을 조절할 수 있는 풍부한 천연물자원/특산자원/발효식품을 보유하고 있고, 관련 주력산업과 연계되므로 전남의 보유자원을 활용한 농수산식품, 생물의약/바이오산업 전반의 고부가가치 창출이 요구됨 ㅇ 장내 마이크로바이옴의 변화가 장질환과 더불어 비만, 당뇨, 암, 인지장애 등 노인성 질병과 관련이 있다는 것이 밝혀지면서, 이들을 표적으로 하는 혁신적인 노화제어 소재 및 원천기술을 개발하고 선점하는 것이 필요함 ㅇ 인체의 장내환경은 타고난 체질에 따라 다르게 분포되므로 유형별 노화 마커 및 인자를 도출하고 이들을 표적으로 하는 건강노화 원천기술을 확보하여, 마이크로바이옴 조절을 통한 건강노화 신산업을 선점하는 것이 필요함 ㅇ 마이크로바이옴을 이용한 노화 측정 알고리즘은 국제적으로 초기단계에 있으므로, 한국인 마이크로바이옴 데이터의 머신러닝을 활용한 노화 측정(예측) 알고리즘을 개발하고 선점할 필요성이 있음
연구목표	ㅇ 한국인 마이크로바이옴 기반 노화측정 원천기술 확보 및 이를 활용한 웰에이징 맞춤형 유효소재 개발 및 산업화
연구내용	ㅇ 머신러닝 기반 한국인 마이크로바이옴-건강나이 측정 알고리즘 개발 및 건강정보서비스 상용화 ㅇ 마이크로바이옴 조절 장건강 및 피부노화 개선 맞춤형 Natural Biotics 응용기술 개발 ㅇ 장수마을 마이크로바이옴 분석 DB 구축 및 노화 조절/개선 기능성 프로바이오틱스 개발 ㅇ 전남의 바이오산업 생태계를 고려한 R&D 추진모델 도출과 이와 연계한 개방형 플랫폼 운영
핵심기술	ㅇ 마이크로바이옴 조절기술, 다중오믹스 기법, 머신러닝 기법, 마이크로바이옴 유형화 기술, 마이크로바이옴-항노화 소재 응용기술, 천연자원 라이브러리 활용기술, 원료품질 관리기술

□ 전라북도

과제명	농생명 그린바이오 신소재 원천기술 개발
제안배경 및 필요성	ㅇ 고령화, 환경·사회 안전 문제 등 미래 메가 트랜드에 대응할 식물·미생물 등 생명 자원을 기반으로 한 농생명 그린바이오 원천소재 기술개발에 대한 수요증가 ※ 가습기 살균제, 라돈 매트리스, 생리대 파동, 살충제 달걀, 미세플라스틱 등 인공 첨가물 혐오 세대 ‘케모포비아’의 등장으로 국내 기존 농생명 소재의 산업 변화가 요구됨 ㅇ 전라북도 농생명 산업 분야의 관련 지역 비교우위의 특수성에도 불구하고 해당 산업에 대한 기초연구 미흡/ 수입 소재 대비 준비 미흡으로 인한 기업 부담 확대로 국가적 손실<소재 로얄티 지급> 증가 추세 ㅇ 전라북도 농생명 산업 분야에 대한 SWOT 분석 결과 기능성 소재·식품·미생물자원의 융복합이 기회로 도출되었으며, 약점으로 원천기술이 미흡한 것으로 나타남<지역 산업 육성을 위한 농생명 그린바이오 신소재 원천기술 개발이 시급> ㅇ 전북 지역에서 생산되고 정착되어 있는 농생명 자원과 미생물에 대한 산업적 가치를 평가하여 현재 수입 원료 대체 또는 신산업 분야의 원천기술로 활용될 수 있도록 지원하는 데이터 플랫폼 구축이 필요함
연구목표	ㅇ 전북형 그린바이오 농생명 신소재의 산업화를 위한 기능성 데이터 기반구축을 통한 농생명·식품산업을 고부가가치 창출 新 산업으로 육성 - 농생명 그린바이오 원천소재 발굴/ 농생명 소재 원천기술 확보 - 농생명 원천소재 기능성 및 효능평가/ 마이크로바이옴 및 기능성 DB 구축
연구내용	ㅇ 농생명 그린바이오 소재별 일반·세포 평가(In-vitro) - 농생명 소재 및 신소재에 대한 세포독성 및 효능평가 시스템 구축 - 소재별 맞춤 기능성 분석·평가 지원시스템 구축 및 운영<식품, 농축산 등> * 면역/비만/치매/항암/혈당조절/관절건강/장건강/간건강 등 기능 맞춤형 효능평가 * 농업용 사료/사료첨가제/생균제/항생제 대체재 등 수입 소재 대체 국내 원천소재 효능평가 * 식품보존제/천연감미료/천연효소/화장품/이너뷰티 등 국내 원천소재 효능평가 ㅇ 농생명 그린바이오 소재별 동물 평가(In-vivo) - 농생명 소재 및 신소재에 대한 효능평가 시스템 구축 - 소재별 맞춤 기능성 분석·평가 지원시스템 구축 및 운영<식품, 농축산 등> * Microbiome 기반 기능성 및 효능 실증검증과 Zebrafish 활용 간이독성 평가 ㅇ 소재 지표 물질 및 기능성 물질, 일반성분 등에 대한 공인인증 성적서 발행 - 농생명 그린바이오 소재의 공인기관 시험성적서 발급 - 농생명 신소재 기능성 표시제 지원을 위한 지표물질 분석 - 식품공전 및 성분규격에 따른 영양성분 분석<기타 미생물, 미량영양성분, 중금속 등> ㅇ 농생명 그린바이오 소재 DB 구축 - 농생명 소재 및 기능성 관련 DB 구축을 위한 기반 확립 - 농생명 소재 정보 DB 통합관리 시스템 구축 및 운영 - DB 및 기능성 표시제 기업 정보 제공 ㅇ 기업체 기술사업화 전주기 맞춤형 지원 서비스 제공 - 기술 전문 거래기관 및 F-TLO 사업 연계 기술이전 및 중개 - 지역 혁신 기관 간 인프라 및 플랫폼을 활용한 기업체 기술사업화 R&BD 지원서비스 제공
핵심기술	ㅇ 마이크로바이옴(NGS), 세포·동물·인체 효능평가, 대사체 분석(Targeted metabolite), 생물전환기술, 기술가치평가(소재·기술 특허기반)

□ 충청북도

과제명	에너지밀도 500Wh/kg을 갖는 차세대 전고체 리튬황전지 상용화 기술개발
제안배경 및 필요성	ㅇ 최근 화석연료 대체와 그린뉴딜 정책 발표에 따른 중대형 이차전지의 수요가 급증하고 있는 추세에 있으며, 하이브리드/전기 자동차(HEV/EV) 보급 확대 및 신재생 에너지 개발에 따른 전력저장용 중대형 이차전지(ESS)의 연구개발이 절실히 요구되고있으며, IT전자기기가 고성능화에 따라 고용량, 높은 에너지밀도, 장수명, 높은 안전성을 가지는 전지의 개발이 필요 ㅇ 한편, 현재 개발된 리튬 이온 이차전지는 에너지밀도의 한계성(250 Wh/kg)을 가지고 있으며, 중대형전지의 개발에 대한 경제적인 문제점이 지적되고 있음. 한 예로써 리튬이온전지를 탑재하고 있는 하이브리드 자동차의 경우, 전원부의 단가는 자동차 단가의 25%-50%를 차지하고 있으며 가격절감을 위한 방안 모색이 필요한 실정
연구목표	ㅇ 최종 목표: 복합 고체 전해질을 이용한 에너지 밀도 500 Wh/kg이상, 00사이클 이상의 고성능 리튬/유황 전지 상용화 기술개발 - 이산화 탄소와의 반응을 이용한 기능성 탄소물질 개발 - 고성능 리튬/황 전지의 양극 설계 및 개발 - 하이브리드 전해질 개발 및 유황 전극용 바인더 개발 - 폴리설파이드의 이동을 차단과 리튬 이온만을 선택적으로 전달하는 계면 제어층 개발 - Dead lithium trapping & dendrite 성장 억제 기술 개발 - 복합 고체 전해질을 적용한 상용 리튬황전지 설계 및 제조 기술 개발
연구내용	ㅇ 고기능성 탄소구조체 제어기술 개발 - 2차원 전이금속/탄화물의 황물질 코팅 황담지체 및 인터레이어 개발 - 황 담지 용 탄소의 소재의 형태, 크기, 기공 제어 기술개발 - 저밀도, 고표면적, 고질소 함량의 탄소구조체 합성 - 전기방사, 분무공정 및 Kirkendall 확산 기전 적용 탄소 나노구조체 개발 - 다공성 탄소구조체의 형상 제어 기술 개발 ㅇ 고용량 탄소·유황 복합 활물질 개발 - 탄소구조체 내 황 담지 기술 확립 - 고전도성 탄소유황 복합전극 제조 - 활물질 용해 억제용 전극 개발 ㅇ 리튬폴리설파이드 용출 억제 및 고이온전달 기능을 갖는 하이브리드 전해질 개발 - 구성요소 혼합비, 리튬 염의 종류 및 농도를 제어한 고체상 전해액 최적화 - 리튬폴리설파이트를 적용한 Catholyte 합성 - 전도성 세라믹 기반의 하이브리드 전해질 개발 ㅇ 리튬 고정화 구조 개발 및 계층 막 코팅을 통한 사이클 수명 개선 - 유황 전극용 리튬 전도성 바인더 개발 - 화학적 리튬 보호층 형성을 위한 전해질 첨가제 개발 - 터널 분자구조 제어를 이용한 리튬 이온만을 전달할 수 있는 제어층 개발 - 덴드라이트 억제 고분자 제어층 제조기술 및 리튬표면 코팅 기술 개발 ㅇ 전고체 리튬황 전지 설계 및 팩 제작 기술 개발 - 고용량 장수명 전극 제작 기술 최적화 및 확보 - 전지 소재별 미세구조 분석 - 환경별 전지성능(용량, 수명, 율특성) 및 전기적 특성, 열화 특성, 기계적 특성 분석 - 리튬/황 전지의 국내·외 규격 조사에 따른 성능 시험 조건 정립 - 상용화 전고체 리튬유황 전지 및 팩 제작
핵심기술	ㅇ 고 전도성 다공성 탄소 담지체, 높은 탭 밀도 복합 유황전극, 고 이온전도도 복합고체 전해질, 전도성 세라믹 대량 양산 공정, 유황 복합 전극용 바인더, 리튬 보호 및 계면 저항 감소를 위한 계면 제어층, 상용화 전고체 리튬유황전지 제작