코드 번호	중점 지원대상명	신초전도체의 물성연구와 응용기반
BA1	연구동향 및 방향	초전도체는 전기에너지의 지속적인 수요증가와 생산비용의 상승, 환경문제 등을 해결할 수 있는 21세기의 친환경 원천기술로 다각적 분야에서 연구되어 왔음. 최근에 철기반 초전도체의 발견으로 국제적으로 이 분야의 연구가 비약적으로 발전 km급 초전도 장선재의 초전도 특성을 균일화하기 위해서는 초전도 분말의 안정적인 대량제조 공법개발, 장선화 공정 및 열처리공정의 최적화가 필수적이며 이를 위한 연구를 진행 중에 있음. 초전도체의 국소적 특성 규명에 관한 연구에도 불구하고 아직도 해결해야 하는 문제가 남아 있음. 초전도 조셉슨소자를 이용한 양자정보의 고체상태 구현도 매우 중요한 주제로 양자적 결맞음이 가장 잘 구현될 수 있는 초전도체를 이용하여 전자의 상관효과를 극대화하는 등 양자정보통신의 3대 요소인 양자 비트의 구현, 조작 및 측정은 향후 중시계 물리학의 주요 연구 대상임.
	향후전망 및 파급효과	초전도 선재의 국소적 전류의 분포를 시각화 할 수 있는 기술을 이용하여 공학적, 물리적 관점에서 접근하고 해석하는 등 학술적으로도 수준 높은 연구가 기대됨 미래 산업의 기반인 응용기술 분야의 기초이므로 성공적인 기술 개발 이후의 경제적, 산업적으로 지대한 효과를 기대할 수 있음. 친환경을 앞세운 기술 응용 산업의 진보와 초전도 세계 시장에서 주도적으로 국가 경쟁력을 키우는데 이바지 할 수 있는 유망분야임. 측정 및 양자소자 기술을 선진국 수준으로 향상시켜 차세대 소자 기술을 획기적으로 높이는데 기여할 것으로 기대함

코드 번호	중점 지원대상명	디락계열 신물질 연구
BA2	연구동향 및 방향	디락계열 신물질은 디락 콘 전자구조를 보이는 물질로서 위상부도체 예측을 기점으로 연구진들로부터 폭발적인 반응을 얻으며 다양한 성장 방법이 시도되고 있음 전하-스핀-궤도-격자 등 하나 이상의 물리 양들이 양자역학적으로 결합된 복합 물질계에서 나타나는 상호 결합 양자 물성을 탐구하고 있음 이로 인한 새로운 광학적, 전기적, 자기적, 유전적 특성에 대한 근원적 원리를 규명함으로서 신물질 연구 및 재료 분야에서 새로운 패러다임을 주도 국내 응집물질분야 연구진들이 활발히 이 연구에 참여하여 신물질 탐색 및 개발에 도전중임 디락물질의 박막 성장, 특이 양자물성 창출, 수송현상, 양자정보 소자 구현 등을 통해 원천기술 확보 등 국제적으로 연구 성과를 선점해야 할 여지가 큰 분야임.
	향후전망 및 파급효과	물질연구 분야에서 국제적인 선도적 연구 리더십 확보 차세대 성장에 필요한 신물질 및 핵심소자 기술개발을 통해 산업발전에 기여 신개념의 기능성 신 물질 개발을 통해 ‘신성장 동력’ 창출 및 원천기술 확보로 국가 경쟁력 제고에 기여

코드 번호	중점 지원대상명	기호계산(Symbolic Computation) 응용 연구
BA3	연구동향 및 방향	가상실험의 이론적 토대인 계산과학은, 고가의 장비와 오랜 시간이 필요한 실험을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 가상환경에서 구현이 가능하게 함 기호계산은 error가 전혀 없는 대수적 계산을 사용하며 계산의 복잡도가 더 높은 게 일반적임 기호계산은 많은 공학 문제에서 등장하는 최적화 문제의 해결에 새로운 전기를 제공하면서 최근 연구가 가속화되고 있으며, 국내에서도 연구그룹을 육성하는 등의 전략적 대응이 필요함 컴퓨터 성능과 네트워크 인프라의 비약적 성장에 따라 기호계산(Symbolic Computation)의 효용성이 부상하고 있으며, 무오류계산(error-free computation) 이론은 21세기 지식사회를 주도할 핵심 기반기술임
	향후전망 및 파급효과	기호계산이론의 발전으로 다양한 문제에서 무오류계산이 가능해지고, 많은 공학 문제의 최적화 문제를 접근하는 새로운 도구가 될 것임 기호계산은 계산의 복잡도가 높아서 실제 문제의 해결에 사용되기 힘들었으나, 컴퓨터 성능의 혁신적 발전과 더불어 비약적으로 발달한 기호계산 알고리즘은 과학기술 분야뿐만 아니라 에너지, 환경 등 사회 경제적으로 주요 기반을 제공하며, 수학, 물리, 화학, 생명과학 등 기초과학뿐 아니라 전자정보, 기계, 재료공학 등 다양한 분야에 연결된 융합학문을 지원할 것임

코드 번호	중점 지원대상명	RNA 기능과 활용 연구
BB1	연구동향 및 방향	RNA는 생명현상을 결정하는 매우 중요한 거대 생물분자로서 유전정보의 전달을 위한 기능에 초점이 맞추어 연구되어 왔음 그러나 최근 RNA는 유전정보의 전달 뿐 아니라 생명현상에 있어서 중요하고 다양한 기능을 하고 있음이 밝혀지고 있음 특히, 국내 연구진들의 최근 연구결과는 RNA가 기존에 알려져 있는 것 보다 훨씬 복잡하고 중요한 역할을 하고 있음을 밝힘 그럼에도 RNA의 대사와 기능에 대한 많은 부분이 미제로 남아있음
	향후전망 및 파급효과	RNA 기능 연구와 관련하여 국내에 우수한 연구집단이 형성되고 있음 생명과학의 최첨단 분야로 장래 국내 연구진이 세계적인 선도 집단으로 성장할 가능성이 매우 높은 유망분야임

코드 번호	중점 지원대상명	숙주-미생물 분자상호작용 연구
BB2	연구동향 및 방향	생명과학에 있어서 단일 개체를 대상으로 하는 전통적인 연구 방법을 통해서는 복잡한 생명현상을 제대로 설명할 수 없음 특히 생태계 및 질병의 이해 등을 위해서는 종간 혹은 다른 계(Kingdom)간의 상호작용에 관한 분자생물학 수준의 이해가 필수적임 최근 생명과학실험기법의 발달과 유관 연구자들의 증가를 통해 종간 혹은 계간의 상호작용을 통한 생태학적, 생리학적, 병리학적 문제해결을 위한 노력이 증대되고 있음 특히, 미국과학한림원 회원인 Bonny Bassler, Pete Greenberg 등을 중심으로 새로운 패러다임의 계간 분자 상호작용에 관한 연구가 활발히 전개되고 있음
	향후전망 및 파급효과	향후 생태학, 의학, 생리학 분야에서 매우 광범위하고 심도 깊게 발전할 분야로 예측됨 국내에서도 이 분야의 연구자들이 증가하는 추세이며, 세계적인 수준의 연구를 수행하고 있는 유망과학자들이 등장하고 있음 향후 국내에서 세계적인 수준의 연구 집단이 형성될 수 있는 유망분야임

코드 번호	중점 지원대상명	나노기술 응용 암세포 제어 연구
BB3	연구동향 및 방향	최근 나노기술의 비약적인 발달로 다양하고 새로운 응용분야가 개발되고 있으며, 나노물질의 크기가 생물거대분자와 유사하다는 특징은 나노소재의 다양한 생물학적 응용을 가능하게 하므로 앞으로 혁신적이고 다양한 생물학적 응용의 가능성이 높을 것으로 예상 지난 30여년간 암세포를 제어하기 위한 다양한 생물학적․화학적․물리학적 시도들이 이루어져 왔으나, 여러 문제점들로 인해 안정성과 재연성을 확보한 획기적인 방법은 아직 없음 나노소재 혹은 나노소재와 여러 다른 소재를 결합한 방법을 이용한 암세포 제어기술의 개발은 암세포의 선별적이고 효과적인 제어를 위한 방법으로 주목받고 있음
	향후전망 및 파급효과	세계적으로 나노기술을 응용한 종양세포 제어에 많은 관심이 집중되고 있음 고도의 나노기술을 보유하고 있는 우리나라는 이 분야의 선도주도국이 될 수 있음 향후 이 분야와 관련하여 국내에 독자적이고 높은 수준의 연구를 수행할 수 있는 세계적인 수준의 집단 육성 필요

코드 번호	중점 지원대상명	노화의 기전, 조절, 관리 연구
BB4	연구동향 및 방향	최근 인구의 고령화에 따른 인간노화에 대한 연구와 연구결과를 활용하는 산업화에 대한 기대가 크게 증대되고 있음 체세포 복제 및 줄기세포의 개발과정에서 성체 노화세포의 역분화가 가능함이 밝혀짐 노화의 생물학적 특성인 세포사멸 저항성과 증식반응 저하성의 공통기전으로 핵막장애 기전이 거론되어 노화를 설명하는 새로운 가설이 제안됨 노화에 따른 텔로미어 크기의 감소, 노화색소침착, DNA 손상축적 등의 제어 가능여부가 주목받고 있으며, 이를 통한 새로운 노화수복 방법 개발 노화세포와 조직의 기능회복과 형태복원 유도 방안 개발 정상적인 건강 수명의 연장 방안 개발
	향후전망 및 파급효과	노화의 기본개념을 전환함으로써 향후 생물학적 노화연구의 방향이 크게 변화될 것으로 기대 고려화인구 문제를 건설적으로 해결할 수 있는 과학적 연구 성과가 기대 노화세포 자체 및 조직의 기능회복과 형태 복원을 유도할 수 있는 약품, 화장품 및 기구의 개발 가능성이 있으며 세계시장을 선점할 수 있음

코드 번호	중점 지원대상명	신기능 나노물질 합성 연구
BC1	연구동향 및 방향	나노물질에 대한 연구는 현재의 제조방법과 이론규명 중심에서 다양한 분야로 응용 가능한 신기능 도입을 위한 원천기술 확보로 연구 동향이 변화되어 가고 있음 현재 국내외에서 중점적으로 연구되고 있는 분야는 크게 다음의 여섯 가지 정도로 요약될 수 있음 1) 자성 나노입자를 이용한 MRI 조영제 개발 2) 형광 나노입자를 이용한 세포이미징 연구 3) 나노입자를 이용한 약물전달시스템 (DDS) 4) 그래핀/CNT 합성 및 나노소자 5) 나노와이어/나노입자 합성 및 응용 6) 다공성 나노소재 및 응용 나노물질에 대한 연구는 현재 표면 특성조절을 통한 물질 흡착 특성 조절, 나노구조체 형성을 통한 신기능 부여, 물리화학적 안정성 확보 등의 분야에 치중되고 있음
	향후전망 및 파급효과	입자의 나노크기와 구조에서 유래되는 독특한 물리화학적 특성을 지닌 나노물질에 대한 연구가 급증하고 있고, 향후 나노물질이 다양한 융합 분야에서 기초소재로 활용될 것으로 예상되고 있음 나노입자 제조에 있어서는 국내 연구진의 연구능력이 세계적으로 인정받고 있음. 다양한 신기능성 나노물질 합성도 국내 연구진의 발전 가능성이 매우 큰 연구 분야임

코드 번호	중점 지원대상명	촉매를 이용한 유기합성 방법론 연구
BC2	연구동향 및 방향	부산물이 적고 보다 효율적인 새로운 유기합성방법론의 개발 및 이를 이용한 천연물 합성 연구는 신약 및 신물질 개발을 위해 필수적인 기초연구 분야임 촉매를 이용한 유기합성방법론에 관한 연구는 주로 높은 반응선택성을 확보할 수 있는 균일계촉매(homogeneous catalyst)를 이용한 합성방법론 연구가 대부분을 차지하고 있으나, 최근 지속가능성이 우수한 불균일계촉매(heterogeneous catalyst)의 선택성을 높이고자 하는 연구가 주목을 받기 시작함(균일계촉매-전이금속촉매, 유기촉매; 불균일계촉매-금속 또는 산화물 촉매) 촉매를 이용한 환경친화적, 경제적(atom economical), 입체선택적인 유기반응의 개발이 최신 연구동향의 기본골격이며, 크게 다음의 세가지 분야로 요약할 수 있음 1) 전이금속 촉매(organometallic catalyst)를 이용한 유기합성방법론 2) 유기촉매(organocatalyst)를 이용한 유기합성방법론 3) 유기합성방법론을 이용한 천연물전합성
	향후전망 및 파급효과	현대사회가 직면하고 있는 환경, 에너지, 재활용 등의 문제해결을 위한 가장 도전적인 화학분야 연구과제는 “0% 부산물 및 100% 선택성”을 갖는 친환경 화학반응의 개발이며, 이 목표달성을 위해서는 높은 선택성(selectivity)과 지속가능성(sustainability)이 확보된 새로운 촉매의 개발이 필수적이므로, 활발히 연구가 지속될 것으로 전망됨 촉매를 이용한 유기합성방법론 및 천연물전합성 연구는 국내 화학 연구분야 중에서 High Impact 저널에 가장 많은 논문을 낸 경쟁력 있는 연구분야임

코드 번호	중점 지원대상명	자기조립법 이용기술 연구
BC3	연구동향 및 방향	생체물질, 유기분자, 블록공중합체 등의 자기조립을 통해 형성되는 나노구조체는 다양한 응용가능성으로 인해 점차 더 많은 주목을 받고 있음. Dendron, amphiphile 등의 유기분자 및 펩타이드의 자기조립을 통해 형성된 나노구조의 경우, building block의 구조변화를 통해 다양한 형태의 나노구조를 형성하고 이를 drug delivery, cell imaging과 같은 biomedical field로 응용하기 위한 연구가 증가하는 추세임 블록공중합체의 경우, 자기조립 거동을 통해서 구현되는 규칙적인 나노패턴은 양자점 배열이나 나노선, 자성저장매체, 반도체 콘덴서의 제작 등을 위한 블록공중합체 리소그래피에 이용되거나 광결정, 도포관 재료, 생체활성 표면 및 높은 표면적을 갖는 나노기공의 제작 등에 사용될 수 있음. 또한, 용액 내에서의 블록공중합체 거동을 이용하여 마이셀을 형성할 수 있는데, 나노리액터로 이용하여 한 블록에만 선택적인 용매에 용해시켜서 나노입자를 합성하고 배열하여 약물전달 및 다양한 형태의 나노구조의 제작 등 다양한 분야에 응용하기 위하여 연구가 진행되었으며, 일부는 이미 상업화가 시도됨
	향후전망 및 파급효과	자기조립 입자의 경우 약물전달 및 바이오 이미징 등으로의 응용 가능성이 크고 생명과학 및 의공학과의 연계 강화를 통해 발전할 것으로 예측됨. 마이셀이나 블록공중합체의 패터닝을 통한 나노입자나 나노와이어의 템플레이팅 및 마이셀을 통한 약물전달, 메모리소자 디바이스 등의 블록공중합체 응용연구는 블록공중합체의 구성을 조절함으로써 다양한 나노구조체를 형성할 수 있는 발전 가능성이 큰 연구분야임

코드 번호	중점 지원대상명	펩타이드/단백질 기반 융합나노소재 연구
BC4	연구동향 및 방향	글로벌 바이오의약품 (Biologics)의 시대에 항체기술을 대체할 수 있는 독창적 신기술과 신물질의 개발이 필요함 기존의 항체 의약품을 대체할 생체내 펩타이드/단백질을 기반으로 한 연구가 주목받고 있으며, 주요 선진국 및 다국적 거대 제약회사들은 다수의 항체 치료제의 개발과 함께 생체내 펩타이드/단백질 융합나노소재를 이용한 대체물질 확보에도 경쟁적으로 노력함 생체내 펩타이드/단백질 융합나노소재는 치료제뿐만 아니라 그의 질환 표적성을 이용한 질환 진단 및 이미징 기술과의 접목도 주목을 받고 있음 생체내 펩타이드/단백질 융합나노소재는 항체 의약품 대체 뿐만 아니라 일반 제너릭 약물을 효과적으로 전달하기 약물 전달체로써도 각광을 받고 있으며, 이는 융합나노소재의 표적성을 통한 신규 바이오신약 개발의 새로운 패러다임으로 발전되고 있음
	향후전망 및 파급효과	항체치료제의 대체와 함께 표적성을 가지는 약물전달체의 개발로 생체내 펩타이드/단백질 융합나노소재 개발 시장은 크게 성장할 것임. 생체내 펩타이드/단백질 융합나노소재 개발은 혁신적인 선진기술로서 국내 생명공학 및 의약학 발전 뿐만 아니라 진단분야와 신약 제제 개발에도 지대한 공헌을 할 것임

코드 번호	중점 지원대상명	초저전력 전자소자 개발
BD1	연구동향 및 방향	Intel, IBM, 삼성 등 선도 IT기업에서 30nm이하의 나노 CMOS에 대한 연구를 진행 중 초저전력을 구현하기 위한 2가지 방향의 연구는 - FinFET, Ultra Thin Body 등 3차원 소자구조 및 3차원 집적에 대한 연구 - 소자의 다양화를 추구하는 방향으로 연구가 진행되고 있음
	향후전망 및 파급효과	차세대 모바일 유비쿼터스용 센서 시스템 상용화에 기여 저전력 디지털 시스템 구현의 핵심 초저가 전자기기, 센서 등 막대한 부가가치 응용분야 창출에 기여

코드 번호	중점 지원대상명	그래핀 기반 소자연구
BD2	연구동향 및 방향	2004년 Univ. of Manchester 에서 처음으로 단층 흑연층을 분리해 낸 이후, 뛰어난 전도도를 측정으로 확인함으로써 여러 전기적 특성에 대한 세부연구가 진행중 셀로판테이프/증착/기계적박리 등 그래핀 제조기술의 다각화가 이루어지고 있음 기존 실리콘 대비 10배 이상의 높은 carrier mobility 를 가짐으로써 차세대 반도체 소자로 각광받고 있으며 현재 간단한 전자소자(FET/switch)가 개발되어있는 단계임 향후 그래핀 트랜지스터 등 능동소자, Nanoribobons (GNR) 을 사용한 수동소자, 그래핀의 투명도를 이용한 Transparent conducting electrode 로의 활발한 응용연구가 진행될 것으로 예상
	향후전망 및 파급효과	향후 실리콘을 대체할 반도체물질로써 기존 IC의 근간을 이루었던 실리콘과 metal interconnect 를 대체할 수 있는 고성능전자소자로써 현재 포화상태로 여겨지는 전자회로계에 새로운 활로를 제시 디스플레이 등 국내 강점의 산업 분야에 새로운 방향을 제시함

코드 번호	중점 지원대상명	무선에너지 전송 연구
BD3	연구동향 및 방향	현재까지의 효율적인 무선에너지 전송기술 방식은 마이크로파(RF)를 이용한 전송방식, 자기유도현상을 이용한 전송방식, 그리고 자기장공진현상을 이용한 전송방식의 3가지로 나눌 수 있음. 핵심기술로는 자기장 및 전자장 생성 및 형성, 자기장 공진 제어, 안테나 및 코일 설계, EMI/EMF 억제, 전자파 차폐, 전력전자 회로 및 소자 기술 등이 있음 자기장 공진 방식을 이용하여, 美 MIT에서 무선으로 에너지를 전송받아, 휴대폰, 노트북 PC 등 IT 제품 및 가전 제품을 충전할 수 있는 기술을 발표하였고 국내에서는 대학 및 연구기관 중심으로 기초연구가 시작됨 최근 WPC(Wireless Power Consortium)을 결성하여 무선충전 관련 표준을 만들고 있음.
	향후전망 및 파급효과	전선이 없는 상태에서 에너지 공급은 배터리 용량을 줄일 수 있어 많은 어플리케이션 및 신규 시장이 기대되는 기술임 적용 가능한 제품 및 시장은 IT, 가전, 자동차, 의료, 조명, 로보트 등 다양 함 에너지 외에 정보도 함께 전달이 가능하여 IT융합 관련 거의 모든 산업에 파급효과가 기대됨

코드 번호	중점 지원대상명	일체형 고감도 바이오 광센서 개발 연구
BD4	연구동향 및 방향	u-헬스, 현장진단 등 새로운 헬스보건 시장이 신성장 동력 산업분야로 인식됨에 따라 필요한 핵심기술인 집적화, 소형화된 고감도 다중진단 바이오칩의 필요성이 증대되고 있음 시료전처리, 분석 등을 한 칩에서 수행할 수 있는 나노 또는 피코몰 수준의 초고감도 분자검출 기법 개발이 필요 바이오사이트에서 심근경색진단용 바이오칩은 세계시장의 50%이상을 점유하고 있으나 일체형 고감도 센서는 미국 Harvard 대학 등 일부에서만 시작하고 있는 연구임 국내에 구축된 광소자, MEMS 등의 기반기술을 활용하고 생명과학분야의 연구를 접목하면 세계 신시장 확보가 유력함
	향후전망 및 파급효과	진단용 시료분석, 신약개발, 신종플루나 조류독감 등 바이러스 검출, uHealth 센서, 염색체 분석 등 의생명과학, 임상의학, 건강관리 등 보건의료 전반에 걸쳐 많은 응용분야를 가지고 있음 환경호르몬을 포함한 각종 환경오염 물질의 검출 등 환경분야에 응용이 확대될 것임

코드 번호	중점 지원대상명	고온에너지 플랜트 해석(Operation and Maintenance)
BE1	연구동향 및 방향	엔지니어링 설계 및 재료거동 응용에 새로운 공학적 계산방법의 개발이 필요함 플랜트의 적절한 운전 상태, 건전성, 사용수명 등의 평가에 필수적인 핵심 계산법임 기존 계산방법의 융복합을 통한 새로운 계산 방법의 개발이 필요함 고온 에너지설비의 경우 버너의 연소, 고온에서의 유동장 및 온도분포 계산(CFD), 고체에서의 응력해석, 고온 재료거동을 고려한 설계안전도 해석, 수명 계산 등 복합적인분야의 계산 기법이 융복합 되어야 함.
	향후전망 및 파급효과	엔지니어링 설계 기반 해석/계산기술 개발을 응용기술로 발전시킴 플랜트의 운전 및 운영 기술(O&M기술)은 1960년대 이후 발전⋅중화학⋅철강 산업 등을 유지 발전시키며 실제 운영해 온 우리나라만의 독자적 지식기반 기술인데, 이를 새로운 계산기법 개발에 적용함으로써 공학기반 기술로 발전시킴 기존에 운전되고 있는 플랜트의 효율 향상, 온실가스배출 저감 등과도 관련되어 있어 녹색기술에 포함되므로 녹색성장에 기여하도록 함 에너지 플랜트 등의 해석기술 능력은 선진국에서 이전되지 않고 있으며, 이에 따라 국내에서는 설계에 필요한 해석 능력(재료거동에 기반한 열해석, 유체해석, 응력해석, 스템해석, 이들을 통합한 해석 능력)이 부족하여 원천적인 어려움을 겪고 있으며 이는원자력 플랜트 수출에서도 미확보 기술로 명시된 바 있어 시급히 연구되어야 하는 기술 이므로 이러한 문제를 해결할 수 있도록 발전시킴

코드 번호	중점 지원대상명	정보네트워크 기반 거대구조물 유지관리 연구
BE2	연구동향 및 방향	세계건설업계를 주도하고 있는 우리나라 건설 기술 중 BIM(Building Information Modeling)설계, 유지관리 기법의 우 Ĭ대͒ﳈ쒬₳⢭ᢸ뒴⃅蠀듇⃅礀즱ダ₮탂Å□