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영국은 경기침체로 연구 자금 조달 여건이 악화되는 반면 연구 인프라 투자에 대한 필요성이 증대하고 있어 연구 인프라에 대한 유연한 투자 결정이 필요한 상황. 영국 연구위원회(RCUK)는 lsquo;12년 11월 발표한 rsquo;전략적 자본투자 프레임워크 rsquo;를 통해 자본 투자가 요구되는 연구 인프라 분야에 대해 고찰 1. 개요 □ 영국 연구위원회(Research Councils)는 '12년 11월 향후 연구 인프라 투자 계획의 전략적 기본틀이 될 lsquo;전략적 자본투자 프레임워크(Strategic Framework for Capital Investment) rsquo;를 발표 ○ (배경) 경기침체로 연구 자금 조달 여건이 악화되는 반면 기술 발전의 속도가 급격히 빨라지면서 연구 투자의 필요성은 지속적으로 증대 하고 있어 연구 인프라에 대한 유연한 투자 결정이 필요한 상황 ○ (목적) 폭넓은 연구 #8231;기술개발 역량을 강화할 수 있는 연구 인프라 개발, 향후 경제사회의 최우선적 과제 해결을 위한 연구 인프라 창출을 위해 자본 투자가 필요한 분야를 검토 - 향후 연구 인프라에 대한 자본 투자에 있어서 우선 순위를 결정할 수 있도록 기본틀을 제공할 것으로 기대 2. 국가 연구 역량 강화를 위한 연구 인프라 □ (e-인프라) 연구위원회는 최근에 설립된 e-인프라 리더십 협의회*와 긴밀한 협조를 통해 연구 관련 e-인프라 투자 순위를 검토 * e-인프라 리더십 협의회(E-infrastructure Leadership Council)는 '12년 3월 설립된 국가자문기관으로 정부에 e-인프라 관련 권고사항을 제시하고 산관학의 토론의 장을 마련 ○ e-인프라 투자는 하드웨어, 소프트웨어, 데이터 저장, 교육훈련 등 컴퓨터 관련 생태계 전반에 걸친 종합적인 시각에서 결정할 필요 자본 투자가 요구되는 영국의 e-인프라 분야 분야 주요 내용 데이터 #65381; 소프트웨어 센터 - 빅데이터 가공, 저장, 큐레이션* 이 필요한 연구 분야가 증가 - 과학적 투자 수익을 창출하고 산업 전반의 역량을 강화할 수 있도록 대형 데이터에 맞는 새로운 알고리즘과 코드 개발이 필요 예술 #65381;인문학 디지털 변환(digital transformation) - 예술인문학연구위원회(Arts Humanities Research Council)의 추진 사업으로 예술 #65381;인문학 분야의 디지털 기술 잠재력 발굴이 목표 - 소프트웨어 혁신, 전시회, 공연, 게임, 미디어 등 디지털 컨텐츠와 창작물에 대한 자본 투자가 요구 생명과학용 e-인프라 - 단순 빅데이터인 유전자형(genotype)부터 복합 빅데이터인 표현형 (phenotype, 복합 빅데이터)에 이르기까지 지식 창출을 이끌어낼 수 있는 개방접근형 데이터 인프라에 대한 투자가 필요 UK 데이터 서비스 (UK Data Service) - 영국 경제사회 데이터 인프라 중 하나로 기존의 경제사회데이터 서비스(ESDS), 인구조사 프로그램(CP), 안전데이터서비스(SDS) 등을 통합해 '12년 10월부터 새로운 서비스로 출범 - 메타데이터 강화, 새로운 소프트웨어 플랫폼 개발 등을 통해 방대한 데이터에 원활히 접근할 수 있도록 투자를 지속 고성능 컴퓨터 - 과학계의 다양한 수요를 충족하고 영국의 연구 경쟁력 유지를 위해서는 고성능 컴퓨터에 대한 투자가 필수 * 큐레이션(curation)은 정보 탐색 시간을 줄이기 위해 선택적으로 필요한 정보만 제공하는 기술 □ (국가연구시설) 국가적 차원에서 세계적 수준의 첨단 인프라 시설을 갖추어 학계와 산업계 연구자들이 비용 효과적으로 연구 시설을 이용할 수 있도록 지원 ○ 첨단 연구 인프라로는 다이아몬드 라이트 소스*와 같은 초고에너지가속장치나 중성자산란기, 뮤온분광기, 위성, 연구용 선박, 항공기, 무인선, 남북극 기지 등 * 다이아몬드 라이트 소스(Diamond Light Source)는 영국 최대의 과학 시설 중 하나로 태양빛보다 100억배 강한 빛을 이용한 엑스레이를 개발해 고대건축물 등의 고밀도 투시에 이용 자본 투자가 요구되는 영국의 국가연구시설 분야 분야 주요 내용 동물 연구 인프라 - 치명적인 동물 및 인간 질병에 대한 연구를 수행할 수 있는 최고 수준의 오염방지와 보안을 갖춘 시설이 필요 대학 내 혁신 인프라 - 하웰 대학교(Harwell University) 소재 레이저 허브와 같이 학계와 산업계가 공유할 수 있는 시설과 인프라에 대한 투자가 요구 대형 시설 - 초고에너지가속장치, 감속재 시스템, 레이저 시스템 등을 보유하고 있는 대형 시설에 대한 지속적 투자가 필요 환경 연구 #65381;관측 - 대기 관측용 첨단 항공기, 무인 항공기, 항공기용 이미징(imiging) 기기, 남북극 기지용 쇄빙선 등의 구비 #65381;개발이 필요 질병 특성화 - 분자 메커니즘, 질병 관련 유전적 요인과 환경적 요인의 상호 작용 등을 규명하기 위해서는 세계 최고 수준의 국가 쥐 게놈학(rat genomics) 센터 설립이 필요 로봇 #65381; 자율주행 자동차 - 현재 영국에서는 해양 부문 관측을 위한 로봇과 자율주행차 개발 요구가 확대 - 향후 에너지, 국방, 환경 관측 분야에서의 로봇 및 자율주행차 개발에 투자가 요구 문화유산과학 - 박물관, 유적지, 고고학적 발굴지 등 현장에서 사용할 수 있는 이동식 비파괴 #65381;비침투성 과학 장비 개발이 부각되고 있어 영국이 이 분야에서 앞서나가기 위해서는 투자를 단행할 필요 □ (변형연구 장비) 신연구 #65381;변형연구* 관련 기술의 조기 확보를 위해 연구자들이 최신 첨단 장비에 접근할 수 있도록 지원 * 변형연구(transformative research) : 기존의 과학개념에 대한 이해를 근본적으로 변화시키거나 새로운 분야를 창조하기 위해 추진되는 연구. 기존 분야의 급격한 변화를 유발하고 고위험 고수익의 특성을 지님 자본 투자가 요구되는 영국의 변형연구장비 분야 분야 주요 내용 가속기 - 분자 가속기는 물리학 연구에서 필수적인 장비로 의료 스캐너, PET 이미징, 보안 스크리닝 기술 등에도 적용 - 의료와 보안 분야에 적용할 수 있는 저렴한 소형 가속기 개발이 관건 화학연구인프라 - 소재, 합성물질, 생화학, 화학물질 규명 등에 적용할 수 있는 질량분석기, 핵자기 공명 분광기, 엑스레이 회절분석기, 원자관찰용 현미경 등의 구비가 필요 광케이블 - 실제 전송 조건 실험 등 고용량 통신 연구를 위한 광케이블 시설이 필요 헬륨 액화기 - 액체 헬륨은 물리학 및 미래 기술 연구에서 매우 중요한 요소로 비용과 에너비 소비를 절감할 수 있는 헬륨 액화기가 필요 고출력 레이저 - 비행기 또는 기타 교통수단으로 운반이 금지된 액체의 검색 , 의료 이미징(imaging) 등을 위해 저렴한 소형 고출력 레이저 개발이 필요 대량 처리 게놈학 #65381;생명과학 - 대규모 샘플의 시퀀싱이나 스크리닝에 적합한 자동로봇기술 개발 등이 요구 차세대 이미징 기술 - 신약 #65381;신치료법 개발과 관련해 약물 분자의 구조나 약물 분자의 생물학적 반응을 고찰하기 위한 이미징 기술이 필요 - 이미징 기술은 첨단 신소재, 나노기술, 지구과학, 생물학적 응용 등에도 적용되기 때문에 차세대 이미징 기술의 조기 구축이 중요 중성자 - 중성자는 물리학, 화학, 생물학, 재료학 등에서 원자의 배열과 움직임을 규명할 수 있는 중요 요소로 안정적 공급이 필수적 - 유럽 차원에서 중성자가 안정적으로 공급되는 것이 영국에도 중요하므로 하기 때문에 앞으로 출범할 유럽파쇄중성자원(European Spallation Source) 등에 적극적으로 참여 3. 경제사회 과제 해결을 위한 연구 인프라 □ ( 자연과학) 입자물리학, 천문학과 같은 지구연구분야 인프라에 투자함 으로써 자연 환경을 보호하는 동시에 녹색 신시장 개척을 도모 ○ 센서 #65381;정보 기술을 바탕으로 환경 관측 방법이 급속히 발전하고 있으며, 천문학의 발전으로 우주 마이크로파 추적 등이 가능 * 전파천문학에서는 와이파이(wi-fi)와 같은 혁신 기술도 탄생 자본 투자가 요구되는 영국의 자연과학 분야 분야 주요 내용 천문학 인프라 - 킬로미터 어레이(Square Kilometre Array)와 같은 천문학 인프라에 투자 - 남아프리카공화국 및 호주에 설치될 초대형 망원경인 킬로미터 어레이는 차세대 전지구적 규모의 전파천문학 시설로 본부는 영국에 소재 지구센싱 - 환경가상연구소, 통합탄소관찰시스템 등 대기, 토지, 얼음, 물 등에 대한 관찰 #65381;분석을 시행할 수 있는 국가 인프라에 투자할 필요 유럽 초대형 망원경 - 영국은 유럽 초대형 망원경(European Extremely Large Telescope)을 개발한 유럽 남방 천문대의 회원국 중 하나로 이 분야의 투자를 통해 영국 천문학의 세계 선도적 발전을 도모 비균일 산란 레이더 - 유럽 비균일 산란 레이더 협회(European Incoherent Scatter Radar Association)가 운영하고 있는 EISCAT_3D는 유럽의 국제 인프라로 이 분야에 대한 투자를 통해 부피 측정 이미지 생성(volumetric imaging)과 간섭측정과 같은 신기술을 활성화 입자천체물리 #65381; 중성미립자 실험 - 레이저 간섭계 중력파 관측소(Laser Interferometer Gravitational -Wave Observatory, LIGO), 중력파 추적기, 암흑 물질 검출기(Dark Matter Detector), 고에너지 우주선(cosmic ray) 등의 입자천체물리학 인프라와 차세대 중성미자 진동 실험 인프라 등에 대한 투자가 필요 입자 #65381;핵 물리학 - 영국 내에 유럽핵물리입자연구소 대형 강입자 충돌기 (Large Hadron Collider)와 같은 시설이 갖추어지지는 않았지만 , 기존 유럽의 시설을 이용하고 분야에 대한 지속적 투자를 통해 세계 선도적 지위를 확보할 필요 □ (식량 #65381;수자원) 식량 생산 증대, 물 공급 인프라 노후화, 수자원 보존에 대처해 생명과학, 농업, 환경, 식량 연구 등 다분야적 대형 연구를 추진할 수 있는 인프라에 투자할 필요 ○ 실시간 환경 센싱 기술 등에서 발생하는 대규모 데이터의 고속 처리, 피노믹스*, 농업 현장 환경 실험 플랫폼, 가축 연구 시설, 대형 데이터셋의 공유 #65381;통합 #65381;모델링 등에 대한 자본 투자가 요구 * 피노믹스((Phenomics)는 세포, 조직, 기관, 생명체 등에서 나타나는 물리적, 생화학적 특성, 즉 표현형 전체를 측정하는 생물학의 한 분야 자본 투자가 요구되는 영국의 식량 #65381;수자원 분야 분야 주요 내용 가축 질병 대처 - 백신 개발에 필요한 분자역학 연구의 속도를 높이기 위해서는 대용량 고속 데이터 처리 기술과 높은 수준의 오염 방지 시설이 필요 농장 규모의 플랫폼 - 다양한 가축 사육 방식이 생산성과 환경에 미치는 영향을 규명하기 위해 농장 규모의 연구 시설이 필요 물 기술 및 혁신 테스트 베드 - 물 기술 분야에서 혁신연구의 위험을 낮추기 위해서는 시장 출시 이전 단계에서의 기술 #65381;혁신 테스트베드가 필요 밀 연구 인프라 - 밀은 세계에서 가장 중요한 곡물 중 하나지만, 최근 다른 곡물의 생산성 개선을 따라가지 못하고 있는 실정 - 경쟁이전(pre-competitive) 단계의 생식질 개발을 위해 대규모의 장기적 연구 시설이 필요 □ (질병 #65381;고령화) 새로운 질병의 출현과 인구 노령화에 따른 만성질환증가에 대처하기 위해 의료, 질병, 노령화 연구를 위한 자본 투자가 요구 ○ 질병의 생물적 #65381;환경적 #65381;사회경제적 요인을 규명하기 위한 대규모 집단(cohort) 연구뿐만 아니라 신약 개발을 위한 약물 분자 연구에 이르기까지 다양한 분야에 적용할 수 있는 인프라가 필요 자본 투자가 요구되는 영국의 질병 #65381;고령화 분야 분야 주요 내용 바이오의료 정보 인프라 - 단순 빅데이터인 유전자형(genotype)부터 복합 빅데이터인 표현형 ( phenotype, 복합 빅데이터)에 이르기까지 지식 창출을 이끌어낼 수 있는 개방접근형 정보 인프라에 대한 투자가 필요 식품 #65381;소화기관 - 소화과정, 식품 구성성분의 역할, 장내 세군, 면역 등의 규명, 동식물 번식, 미생물학, 바이오 공정 등의 연구 시설과 임상 시험 인프라의 결합이 요구 노령화에 대한 종적 분석 - 노령인구의 건강한 삶을 증진하기 위해 유전, 환경, 생활습관, 사회경제적 요인 등에 관한 연구에 투자 나노보건의료기술 - 생명공학 연구가 많은 규제를 받고 있기 때문에 나노보건 의료기술 발전을 위해서는 우수제조관리기준(GMP) 시설 개선에 투자해 혁신을 유도할 필요 의료로봇 - 의료로봇은 가장 급속히 발전하고 있는 의료 분야 중 하나로 임상 및 공학 전문가의 협력이 절대적으로 필요 - 국가적 차원에서 임상이전단계의 연구 시설 마련이 요구 재생의학 - 재생의학은 손상된 조직이나 기관을 대체하거나 재생시키는 치료법으로 기존의 치료방법으로는 치료가 불가능한 질환에 대해 새로운 치료법을 제공 - 새로운 재생의학기술, 세포의 안전한 평가, 임상이전단계의 연구, 약물 스크리닝 등과 관련된 대규모 고속 데이터 처리 기술에 대한 투자가 필요 □ (인구) 인구에 대한 이해를 제고할 수 있는 고품질의 데이터* 정보를 공유 #65381;조합해 새로운 지식을 창출할 수 있도록 관련 인프라에 투자 * DNA 시퀀싱, 사회경제 데이터베이스, 기후변화 정보, 동물원성 질병 등의 데이터 자본 투자가 요구되는 영국의 인구 분야 분야 주요 내용 행정 데이터 센터 - 개인에 대한 행정 기록을 안전한 방식으로 익명화하고 책임있는 데이터 공유를 위해서는 국가적 차원의 행정데이터 센터 네트워크 구축이 필요 기업 데이터 - 고용, 노동, 인력 등에 대한 중요한 기업 서베이 데이터에 원활히 접근할 수 있도록 새로운 소프트웨어 툴을 개발할 필요 종적 분석 - 영국은 가족과 개인의 생활 궤적을 추적할 수 있는 종적 연구들을 확보하고 있으며, 유아 건강에 관한 사회적 #65381;경제적 #65381;생물학적 연구에 대한 투자를 강화 □ (에너지) 비용적으로 지속가능한 저탄소 재생 에너지 연구를 위한 첨단 연구시설과 소형 실증 프로젝트가 필요 ○ 원자력, 풍력, 연료전지, 태양에너지, 바이오에너지, 탄소포집저장(CCS) 등과 관련된 연구 인프라 투자가 요구 자본 투자가 요구되는 영국의 인구 분야 분야 주요 내용 바이오연료 #65381;바이오제품 - 실증이 가능한 정도의 규모를 갖춘 바이오연료 #65381;바이오제품 생산 #65381;가공 시설과 바이오파이너리 - 조류 #65381;박테리아 광 에너지 전환 등에 필요한 광반응기 탄소포집저장 - 학계, 산업계, 규제당국 등이 첨단 탄소포집저장기술을 공동개발할 수 있는 영국 탄소포집저장 연구센터 등을 설립 에너지 생산 - 핵분열 #65381;핵융합 연구개발 시설, 태양에너지 장비테스트 시설 , 심해 부유 풍력 터빈 테스트 시설 등에 대한 투자가 필요 에너지 저장 - 그리드 규모의 에너지 저장 기술을 개발 #65381;테스트할 수 있는 전용 시설 마련 자동차용 연료전지 - 대학 연구소의 lsquo;그램급 rsquo; 연료 전지 제조에서 배터리/자동차 테스트에 적합한 lsquo;킬로그램급 rsquo; 연료 전지 제조로 전환할 수 있는 시설이 필요 □ (제조업) 제조 기술 개발을 위해서는 물리학 #65381;화학에 대한 원자 수준의 이해에서부터 항공기 개발 기술에 이르기까지 다양한 분야의 연구를 추진할 수 있는 장비와 인프라가 필요 ○ 신제조기술이나 혁신적 제조기술을 개발하기 위해서는 맞춤화된 전문적 장비가 요구되며, 소형 기본 장비에 대한 투자가 지속할 필요 자본 투자가 요구되는 영국의 제조업 분야 분야 주요 내용 자동 로봇 - 산업계의 자동 로봇 개발에 걸맞는 수준의 첨단 시설 구비 복합 분자 생성 - 복합 분자를 생성하고 반응을 연구할 수 있는 대용량 고속 자동 처리 하드웨어 #65381;소프트웨어가 필요 혁신적 제조 기술 - 첨삭가공, 산업생명공학 등의 혁신적 제조 기술은 자본 집약적 연구와 첨단 기기를 필요로 하는 분야 - 혁신적 제조 기술 개발을 위해서는 맞춤화된 전문적 장비가 요구 되며, 소형 기본 장비에 대한 투자가 필요 나노기술 - 반도체 물질 개발, 기능성 물질의 특성화, 의료 부문에서의 새로운 진단법 #65381;치료법 등에 대한 나노기술 투자가 요구 유체역학 - 학계와 산업계 모두에 유용한 유체역학 연구 시설, 유체역학 실험 시설에서 생산되는 데이터 저장 #65381;분석에 필요한 e-인프라 등에 투자 □ (합성생물학) 영국은 합성생물학 발전을 위해 유전자 합성 #65381;염색체 어셈블리, 합성 기술 개발 등을 위한 시설 마련이 필요 * 합성생물학은 생물학적 기반을 가진 새로운 부품 #65381;기기 #65381;시스템을 설계 #65381;제작하거나, 기존에 자연계에 존재하는 생물학적 시스템을 재설계 하는 분야로 생화학, 분자생물학, 단백질설계, 대사공학, 게놈학, 시스템생물학 등 다양한 기초학문을 연계한 플랫폼기술이자 중개기술 * 영국은 '12년 7월 발표한 lsquo;합성생물학 로드맵 rsquo;을 통해 합성생물학 비전을 제시하고 비전 실현에 필요한 프로세스를 규정 ○ DNA 시퀀싱과 같은 첨단 인프라와 유전자 관련 정보를 처리할 수 있는 e-인프라, 바이오정보 시설 등의 분야에 자본 투자가 요구 출처 : 영국 연구위원회(2012.11) |
