관리번호

2015-바이오-일반-1

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

융합바이오

-

과제명

경도 인지장애 조기 진단 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 고령화사회가 도래함으로써 전세계적으로 알츠하이머 환자수만 3500만명에 달하고, 국내의 치매환자 증가율은 매년 13~16% 의 급격한 증가를 보이고 있음(건강보험심사평가원)

ㅇ 뇌영상분석을 통한 다양한 진단기술과 제품이 개발되고 있으나, 정확한 질병의 기전 규명 및 신뢰도 높은 마커의 부재로 인하여 아직까지 초기 진단 기술 개발이 미진함

ㅇ 그러므로 뇌질환과 관련된 초기 예측 및 진단을 가능케 하기 위해서 뇌질환 관련 마커들의 정밀한 측정과 이를 이용한 진단 제품 개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 생체 시료 분석을 통한 경도 인지장애 조기 진단 시스템 개발

(TRL: [시작] 4단계~[종료] 7단계)

- 생체시료 분석을 통한 경도 인지장애 바이오 마커 분석법 개발

- 경도인지장애 조기 진단용 고감도 바이오센서 및 리더기 개발

- 기존의 알츠하이머병의 분석법 대비 진단 검출 성능 평가

- 경도인지장애 환자군에 대한 임상적 유효성 확보 (100례 이상)

- 경도인지장애 조기 진단 기기 시제품 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	세계최고수준 (Life technology)
1	측정감도(Resolution)	fg/mL	< 100	1,000
2	측정한계(LOD)	fg/mL	< 10	-
3	의학적 민감도	%	> 90	80
4	의학적 특이도	%	> 90	80
5	임상적 유효성 평가	건	100례이상
6	시제품	건	1

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2015-바이오-일반-2

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

융합바이오

-

과제명

급성 바이러스 감염성 질환 진단을 위한 휴대용 바이오 진단 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 분자 진단 세계 시장 규모는 2015년 약 71.5억 달러에서 연 평균 12.6% 성장률을 보이고 있으며 2017년에는 약 90억 달러에 이를 것으로 전망, 국내 시장은 2015년 약 826억 원에서 2017년 1,000억 원에 이를 것으로 전망됨

(출처 : Frost & Sullivan, Analysis of global in vitro diagnostics market, 2014)

ㅇ 최근 대두된 급성·중증 바이러스 감염의 경우도 분자진단(PCR)기기를 통해 감염 여부를 진단하고 있으나 감염 확산 방지를 위해서는 분자진단(PCR)기기의 보유와 관계없이 신속히 진단하는 것이 필요함

ㅇ 이러한 신속 진단을 위하여 페이퍼 칩 기반의 진단 키트 관련 연구가 확대되고 있는바, 이를 실제 현장에 사용 가능하도록 임상적 유의성 검증을 통한 휴대용 바이러스 진단기를 개발하고자 함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 페이퍼 칩 기반 분자·면역 바이오 센싱 기술과 모바일기기를 이용한

자동분석 시스템 개발 (TRL : [시작] 3단계~[종료] 6단계)

- 병렬 타입 형태의 페이퍼 기반 플루이딕 플랫폼 개발

· 면역반응, 핵산 분리, 세척 등 전처리 가능

· 중증 바이러스 3종 질환* 관련 바이오마커, 프라이머 최적 반응 유도

* 메르스, 뎅기열, 중증열성혈소판감소증후군, 인플루엔자 아종 중 3종 택

- 신속 분자·면역진단을 위한 휴대용 기기

· 등온 증폭 및 샘플 전처리 보조를 위한 기기 개발

· 병렬 검출이 가능하도록 설계 및 제작

- 모바일기기를 이용한 신속 검출 및 자동 분석 앱 개발

· 모바일기기 카메라를 이용한 검출 및 분석, 알림기능

- 동작 가능한 프로토타입 제시 및 시연

· 예비 임상 및 유효성 평가 수행

* 페이퍼 센싱 기반 진단기 경제성 분석 및 활용 시나리오 제시

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	세계최고수준 (스위스, Roche, PCR)
1	중증 바이러스 검체 확보	종	3종	-
2	전처리 구동시간	min	30분 이내	30분 이내
3	증폭/검출 구동시간	min	60분 이내	60분
4	검출 분해능	pfu/uL	10	10
5	분자·면역검출 민감도/특이도	%	90/90	90/90

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 7억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음 (병원참여필수)

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2015-지식서비스-일반-3

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(O)

기술분류

인적자원역량개발

과제명

플립러닝 학습지원용 서비스 플랫폼 및 활용 콘텐츠 개발

1. 필요성

ㅇ 플립러닝(일명 ‘거꾸로 교실’)* 수업모델의 학습효과가 주목을 받으면서 국내외 공교육현장의 관심과 수요가 지속적으로 증가하고 있음. 그러나 교사 1인이 온라인 학습 콘텐츠 제작부터 온라인 강좌 생성, 교실수업 준비까지 해야 하기 때문에 보급‧확산에 애로

*  플립러닝 : 기존 전통적인 수업 방식과는 정반대로, 교실 밖(집)에서 온라인을 통한 사전학습 후 교실에서는 문제 풀이 또는 토론식 강의를 진행하는 역진행 수업방식

ㅇ 그간의 스마트 학교(교실)는 전자칠판, 전자교탁 등 HW 중심으로 연구개발이 진행된 결과, 온·오프라인에서 발생하는 학습자의 학습경험 및 학습 콘텐츠를 효과적으로 통합 관리하는데 한계가 있음

ㅇ 플립러닝의 방법론과 콘텐츠를 포함한 서비스 플랫폼의 개발과 보급을 지원함으로써 유망한 신사업 모형의 부족으로 정체된 이러닝 산업의 활성화를 유도하고 연관 산업군에 신성장 동력을 제공할 수 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 온·오프라인 학습환경에서 발생하는 학습자의 학습경험에 기반한 플립러닝 학습지원용 서비스 플랫폼 및 콘텐츠 개발(표준화 연계)

(TRL :[시작] 3단계 ~ [종료] 7단계)

- 공교육용 플립러닝 협력학습 모델 개발

․학습유형별 학습 및 평가 모델

- 사전 및 협력 학습성과 분석/예측 시스템 개발

․학습 데이터의 수집, 저장, 관리 모듈

․학습경험 데이터 표준(xAPI 등) 기반의 학습성과 분석 및 예측 모듈

- 교사용 표준기반 협력학습 지원 및 학습자원 관리 시스템 개발

․학습유형별 학습관리 모듈 : 계획, 실행, 평가

․사전 및 협력학습 지원모듈 : 커뮤니케이션 도구, 교실내 자원관리 등

․콘텐츠 관리모듈 : 콘텐츠 생성‧관리 모듈

- 시범 콘텐츠 개발 및 서비스 플랫폼 현장 적용

․사전학습과 교실 협력수업용 콘텐츠

․시범 서비스 적용 및 비즈니스 모델 개발(서비스 절차, 상용화 전략 포함)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	플립러닝 협력학습 모델	종	≥3	연구초기단계	-
2	플립러닝 학습시스템 및 표준안	종	1	국내표준	-
3	학습 모델별 시범 콘텐츠*	종	≥각 3	-	-
4	분석대상 학습경험 데이터 유형	종	≥10	-	-
5	시범사업 적용	학교수(건)	≥20	-	-

* 시범 콘텐츠는 특정과목의 초등학교, 중학교, 혹은 고등학교 교과(학기단위)를 대상으로 하고, 플립러닝 협력수업 모델에 따른 체험형, 게임형, 토론형 등 다양한 유형으로 개발

※ 구체적인 사업화 모델(BM)을 제시할 것 : 개발자·사업자·사용자 관계, 서비스 시나리오, 목표 시장, 영업 전략, 수익창출 전략

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내

ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총정부출연금 20억원 이내)

※ 표준화 관련 비용 : 연차별 정부출연금 0.2억원 이내

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료징수여부 : 징수

관리번호

2015-지식서비스-일반-4

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(O), 혁신제품형( )

기술분류

유통물류/

마케팅서비스

과제명

제조기업 대상의 사용자 경험(UX) 평가 프로세스 지원 서비스 플랫폼

1. 필요성

ㅇ 제품차별화를 위해 국내기업들의 UX 서비스 수요 급증

- 사용자 경험이 제품차별화 및 고부가가치화를 위한 핵심 수단의 하나로 주목받게 되면서 UX 서비스의 수요 급증

ㅇ UX 영역에서의 경쟁력 부족

- 사용자들의 경험가치에 대한 기대수준이 높아짐에도 불구하고, 중견·중소기업들은 UX 영역에 대한 인적·물적 투자에 어려움이 있음

- 또한 이 분야에서도 중국 등 후발개도국의 추격이 심화되고 있음

ㅇ 경험기반의 디자인을 위한 UX 체계 관리 필요

- 실행자의 주관적 판단에 대한 의존성이 높은 기존 UX 프로세스의 표준화·체계화를 통하여 객관성 보완 필요

- 또한, UX 지식을 통합하여 UX를 객관적으로 평가하고 디자인 대안을 선정하는 의사결정에 반영(가이드)할 수 있는 새로운 UX 평가관리기술 및 표준개발 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 사용자 경험(UX)의 체계적인 평가 및 지식 관리를 지원하는 서비스 플랫폼 개발(표준/디자인 연계) (TRL : [시작] 3단계 ~ [종료] 7단계)

- UX 평가를 위한 표준 프로세스 및 프레임워크 모델 개발

· UX 프로세스 정의 및 단계별 UX 평가작업을 위한 분석방법론 정의

· UX 프로세스별 모듈화 기술

· 프로세스·UX지식·템플릿·DB 융합 UX 프레임워크

- 프로세스별 UX 평가를 위한 지식기반 구축

· 프로세스 단계별 수행을 위한 지식정보 유형화

· UX 평가방법 및 사례 추천 기술

· 휴먼 인지·감성 정보 DB 구축

- UX 평가 실행 가이드 기술 개발

· UX 평가 실행을 위한 파라미터 정의 및 척도 개발

· UX 평가 실행을 위한 실험계획 수립 및 실행 가이드

· UX 평가 단계별 템플릿 개발

· UX 평가 실행을 위한 시나리오기반 추천 시스템

- 통합 서비스 플랫폼 개발

· 프로세스·UX지식·템플릿·DB 융합 프레임워크 개발

· 통합 리퍼지토리 및 서비스 플랫폼과 표준 개발

· 운영 및 활용가이드 툴킷 개발

- 서비스 플랫폼 시범적용 및 검증

· 플랫폼 적용을 위한 중소·중견 제조기업 대상 시범서비스

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	UX 프로세스 정의 및 모듈화	개수	≥5	-
2	UX 지식 구성 사례	종/프로세스	≥5	-
3	실행방법론 및 템플릿	개/프로세스	프로세스별≥4	-	IDEO, Nielson Norman Group
4	인지·감성 평가 요소	개 (시범서비스)	≥3	-
5	활용 추천을 위한 시나리오	개	≥10	-
6	단체표준(제안)	건	1	-
7	시범서비스	건	2	-

※ 구체적인 사업화 모델(BM)을 제시할 것 : 개발자·사업자·사용자 관계, 서비스 시나리오, 목표 시장, 영업 전략, 수익창출 전략

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내

ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

※ 표준화 및 디자인 관련 비용 : 연차별 정부출연금 각 0.2억원 이내

(표준화, 디자인 별도 산정)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(중소‧중견기업 참여 필수)

ㅇ 기술료징수여부 : 징수

관리번호

2015-지식서비스-일반-5

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(O)

기술분류

부가가치/

사후관리서비스

과제명

생체정보 기반의 지능형 범죄예방 관제 플랫폼 개발

1. 필요성

ㅇ 범죄로부터 안전한 사회의 구현은 국민 행복의 실현을 위해서 정부가 보장해야 할 가장 기본적인 사회적 가치의 하나로서 재가 우범자의 감시기능 강화를 통한 범죄 예방은 가장 이상적인 정책 실현수단의 하나가 될 수 있음

ㅇ 이를 위해서 범죄 발생 후 대응하는 것보다 징후를 예측하고 선결 조치를 통해 범죄를 예방하는 예지대응의 중요성이 강조되고 있는 바, 실시간 착용자 위치와 생체신호 데이터의 수집 및 분석을 통한 지능형 위치추적 범죄예방 관제 플랫폼의 개발 지원이 필요함

- 위치추적·음주여부·맥박·움직임 등 데이터를 융합한 범죄 징후 예측 및 조치

- 또한 경미한 범법자의 입감 감호 대신 재가 감시를 통해 중범죄자와의 접촉을 차단함으로써 재범의 가능성을 줄여 교도행정의 진보를 기대할 수 있음

- 용도가 특수 목적에 국한되어 1차 국내 시장이 협소한 문제와, 개발에 필요한 관련 정보의 입수가 역시 제한되므로 정책적인 개발 지원이 필요함

ㅇ 관련 기술의 개발로 재범방지를 위한 방범 산업뿐만 아니라 고령자, 치매노인, 유아 등을 대상으로 한 위치추적 및 케어 서비스 산업의 창출에도 기여할 수 있을 것으로 기대됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 범죄징후 예측을 지원하는 실시간 위치 및 생체정보 기반의 부착자 상태인지 플랫폼 개발 (TRL : [시작] 4단계 ～ [종료] 8단계)

- 실시간 생체 및 위치정보 추적기술 개발

· 위치정보 : 실내측위, 실외측위

· 생체 신호 : 맥박, 체온

· 상황인지 신호 : 운동성

· 기기상태 모니터링 : 배터리잔량, 탈착, 이상동작, 파손 등

- 실시간 생체 및 위치정보 분석기반 부착자 상태인지 기술

· 대상자 행동 패턴 분석 : 음주, 탈착, 활동성 등

· 데이터 분석을 통한 부착자 상태 인지 알고리즘

* 음주여부 판단은 생체신호(맥박, 체온 등)의 변화 분석을 통해 수행

- 부착자 상태인지 플랫폼 개발

· 발목부착형 추적장치 : 생체정보(활동성, 맥박, 체온) 감지, 위치정보 측정(통신장애 시만 자체 저장), 관제서버와 통신, 재택용 장치와 통신(재택 여부 인식), 기기상태 감지, 절단방지 및 내충격 구조 적용 등

· 재택용 감독장치 : 발목부착형 추적장치 충전지원(보조 배터리 충전 등), 이동 감지, 상시전원 공급여부 감지, 기기상태 감지, 디스플레이(상태 및 관제 메시지 표시용) 등

· 관제센터와의 데이터/통신 연동 : 상태정보/위치정보 송신, 원격제어 송수신, 이력관리 기능 등

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내최고 수준 (부착-휴대 분리형)	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	위치정보	m	22(실외) 건물(실내)	22(실외)	USA/CSR
2	부착자 상태 분석 기능	종	3	3 (파손,동작,저전력)	USA/3M,BI
3	추적장치 동작시간	hr	30	-	USA/3M
5	추적장치 크기	mm	두께 20	19	USA/3M
			길이 60	60
			너비 80	60
6	추적장치 무게	g	200	120	USA/3M
7	추적장치 방진 방수 (IP : Ingress Protection)	IP	68	부착 68	한국/텔릿
				휴대 54

* 법무부 위치추적 시스템과 연동하여 사용해야 하므로 상세 사양은 사업자 선정 후 법무부와 협의하여 결정함

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내

ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 20억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료징수여부 : 징수

관리번호	2015-금속재료-통합-6				중분류Ⅰ	중분류Ⅱ
과제유형	원천기술형(√),혁신제품형( )			기술분류	금속재료
과 제 명		제철 공정 CO2 저감방안 평가 모델 구축
1. 필요성
ㅇ 탄소를 환원공정과 에너지원으로 동시에 사용하는 철강산업은 국가 총 CO2 배출량의 15.1%, 제조업부문의 37.3%를 차지하는 최대 CO2 배출원임 - 철강제선(고로) 1톤 생산공정에서 CO₂2톤(직접 : 1.87톤/간접 : 0.13톤)발생 - 철광석 내 산소제거를 위한 환원반응에서 63%, 에너지원에서 37%의 CO2 발생 ㅇ Post-2020으로 ’30년 BAU대비 37% 감축이 필요하나 철강업 현존 기술로는 사실상 불가능*하여 근본적인 CO2 저감 대안이 절실 * 현존 기술(철강)로는 에너지 절감 등을 통해 3% 내외 수준의 감축 전망 ㅇ 선철 제조를 위한 환원제로 기존 석탄(C)을 수소(H2) 함유가스로 대체하여 CO2 배출을 10%이상 최대 30%까지 저감하는 수소환원제철이 유력한 대안임 - 향후 수소환원제철공법의 효율적이고 차별화된 개발 전략을 통한 성공적인 상업화적용을 위하여 제철공정의 CO2 저감 평가모델 구축 등 선행연구 필요 - 일본 정부는 COURSE 50 Project에 250억엔을 지원하여 '50년까지 온실가스 30% (10% 수소환원, 20% CCS) 감축을 목표로 현재 파일럿 플랜트 건설 중(`08~`17)
2. 연구목표
ㅇ 최종목표 : CO2 배출량을 최대 15% 감축 할 수 있는 하이브리드 제철기술영역 도출 및 평가 모델 구축 (TRL 5단계) (철강 산업에서의 국가 온실가스 감축 목표 달성 및 선진국의 탄소규제에 능동적 대응) ㅇ 개발내용(산·학·연 협동연구체계에 의한 3개 세부과제로 추진) - 고로 기반 제선 공정 CO2 저감량 평가 기초 모델 개발 (고로 기반 제선 공정 CO2 저감 방안 및 방안별 저감량 평가․예측 기초 모델 도출) - 제선용 수소 제조(증폭) 모델 및 적용 소재 개발 방안 수립 (CO2 저감을 위한 제철 부생가스 활용 제선용 수소 제조(증폭) 모델 개발 및 내수소성 소재 개발 방안 수립) - 직접환원철(DRI) 특성평가 및 전기로 장입 최적화 기술 영역 검토 및 평가 모델 개발(DRI 상용화에 대응하는 전기로 장입/고철 활용 최적화에 관한 평가 모델 및 요소기술 도출)
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 13개월 이내 ㅇ 정부출연금 : `15년 33.4억원 이내(총 정부출연금 33.4억원 이내) ㅇ 주관기관 : 제한없음

총괄과제명

제철 공정 CO2 저감방안 평가 모델 구축

세부과제명

(1세부) 고로 기반 제선 공정 CO2 저감량 평가 기초 모델 개발

기술분류

중분류Ⅰ

금속재료

중분류Ⅱ

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고로 기반 제선 공정 CO2 저감 방안 및 방안별 저감량 평가․예측 기초 모델 도출(CO2 저감 시나리오별 CO2 저감 가능량 평가)

ㅇ 개발내용 : 고로 내 수소 함유 가스 취입에 따른 CO2 저감량 평가/예측 모델 구축 및 저감 가능량 도출

1) 수소 함유 가스 취입에 따른 고로 노내 열 및 물질 수지 변화 평가 모델

- 노내 탄소 대체/치환비 평가 (예측/조사)

- 열보전대, 연소대 등 주요 반응대별 열 밸런스 변화 평가

- 수소 함유 가스 종류 및 취입 방법 (취입 온도 등)에 따른 영향 평가

2) 고로 수소 함유가스 취입 시, 노내 주요 반응대별 특성 변화 선행조사/탐색

- 연소대, 융착대에서 환원 및 침탄반응 (소결광 연화 및 용융 특성, 슬래그 재화 특성 등)

- 취입 수소의 고로 내 반응 거동과 특성 변화 분석 (가스 이용률 등)

3) CO2 저감용 원료별 CO2 저감량 평가/예측 모델 구축 및 저감 가능량 도출

- 저산화 철원 등 원료 활용 시나리오별 CO2 저감량 평가

4) 제선 공정 미활용 에너지 회수 방안별 CO2 저감량 평가/예측모델 구축 및 저감 가능량 도출

- 소결광 현열, 슬래그 현열 등 미활용 현열 회수 방안별 CO2 저감량 평가

5) 시나리오별 CO2 저감 평가량 기반 탄소세 및 연․원료 가격에 따른 비용편익효과 분석

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	수소 취입 고로 열/물질 수지 평가 모델 (완성율)	%	100	-	-
2	연원료 변화에 따른 공정 Material Flow 평가모델	%	100	-	-
3	시나리오별 CO2 저감량 및 비용편익 도출을 위한 최적화 모델	도출 유무	도출	-	-

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 13개월 이내  ㅇ 정부출연금 : `15년 12억원 이내(총 정부출연금 12억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(고위험형)

총괄과제명

제철 공정 CO2 저감방안 평가 모델 구축

세부과제명

(2세부) 제선용 수소 제조(증폭) 모델 및 적용 소재 개발 방안 수립

기술분류

중분류Ⅰ

금속재료

중분류Ⅱ

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : CO2 저감을 위한 제철 부생가스 활용 제선용 수소 제조(증폭) 모델 개발 및 내수소성 소재 개발 방안 수립

ㅇ 개발내용

1) 부생 가스를 활용한 수소 제조(증폭) 기술 모델 개발

- 철광석 환원용 수소원 확보를 위한 원료 조사 및 타당성 검토

- 철광석 환원을 위한 (함)수소 가스 제조 기술 동향 파악

- 고농도 수소 제조를 위한 반응 열역학/속도론적 해석 및 평가

- 원료별 수소 증가율/공정 구성안 검토 및 개념 설계

- 수소 제조 시 CO2 발생 원단위 기초 평가

2) 가스 정제 및 분리 기술 모델 개발

- 부생가스 조성 및 불순물 현황 조사

- 불순물별 제거 기술 검토 및 적용성 평가

- 가스 정제 및 분리 공정 해석을 위한 기초 모델 개발

- 부생가스 내 불순물 제거, 수소 제조(증폭) 및 가스 분리 등 통합 공정 개념안 구성

3) 수소 공정용 내수소성 소재 개발 방안 수립

- 수소 취입 공정 조건별 필요 물성 조사

- 소재 특성에 대한 상세 요구 조건 검토

- 내수소성 소재 선정 기준 확보 및 합금군 도출

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	수소 제조 (증폭)	수소 제조(증폭) 공정개념 설계	건	≥2	-	-
		가스 정제 모델 개발	건	1	-	-
		가스분리 모델정확도 (문헌기준)	%	≥90	-	-
		CO2 발생 원단위 모델	건	1	-	-
2	소재	내수소성 소재 선정 기준	건	1	-	-
		내수소성 합금군 도출	건	≥3	-	-

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 13개월 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 10억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음

총괄과제명

제철 공정 CO2 저감방안 평가 모델 구축

세부과제명

(3세부) 직접환원철(DRI) 특성평가 및 전기로 장입 최적화 모델개발

기술분류

중분류Ⅰ

금속재료

중분류Ⅱ

1. 연구목표

ㅇ 최종목표

: 상용화 DRI* 대상 특성평가 및 전기로 장입 최적화 모델 구축

(TRL : [시작] 3 단계 ~ [종료] 4 단계) (*DRI ; Direct Reduction Iron)

ㅇ 개발내용

1) 상용화 DRI 기초 조사

- Fe 함량 및 맥석 성분 및 물리적 강도 평가

2) DRI 전기로 장입 생산성 향상 기술

- DRI 브랜드 별 전기로 장입 스크랩 대체 비율 최적화 검토

- DRI 브랜드 별 노폐 고철 배합비 최적화 검토

3) DRI 전기로 장입 슬래그 조성예측 및 조업 패턴화 모델 개발

- DRI 브랜드 및 배합비율 별 슬래그 조성 예측 및 정련한계 도출

- DRI 브랜드 및 배합비율 별 내화물 최적화 설계

- 내화재 침식 최적화 방안

4) DRI 전기로 장입 에너지 정량화 모델 개발

- DRI 브랜드/배합비/장입온도 별 에너지 사용량 예측 수식 모델 개발

5) DRI 전기로 Pilot 장입 최적화

- DRI 및 저급 고철 전기로 Pilot 장입 및 정량적 효과 도출

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	DRI 대체율	%	10	-	-
2	저급 고철 사용율	%	5	-	-
3	DRI 장입 조성예측 모델	%	100	-	-
4	DRI 조업 패턴화 모델	%	100	-	-
5	전기로 전력에너지 효율 향상 모델	%	100	-	-

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 13개월 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 10억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(고위험형)

관리번호

2015-화학공정-일반-7

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(√)

기술분류

화학제품

과제명

강성변화율이 낮은 탄성패드 및 교량용 특수레일체결장치 개발

1. 필요성

ㅇ 레일체결장치는 레일을 침목 또는 콘크리트 지지체에 고정해주는 장치로서 열차의 하중을 분산시키고 충격을 완화해주는 역할을 하는 궤도 구성품임

ㅇ 현재 레일체결장치의 핵심구성품인 탄성패드와 교량용 레일체결장치는 국내기술의 부재로 전량 수입에 의존하고 있는 실정으로 강성변화율이 낮은 탄성패드의 개발과 교량용 특수레일체결장치의 개발 등을 통한 국내 레일체결장치의 성능개선 및 경쟁력 확보가 필요함

ㅇ 본 연구개발에 의해 기존 레일체결장치 수입대체 효과를 기대할 수 있으며, 국내기술력 확보를 통하여 해외진출기반을 마련할 수 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 강성변화율이 낮은 레일체결장치 탄성패드 및 교량용 레일체결장치개발  (TRL :  [시작] 3단계 〜 [종료] 7단계)

- 5% 이하의 강성변화율을 갖는 탄성패드 개발

･ 매개변수 연구 및 비교실험

･ 관리시험항목 및 기준정립

･ 탄성패드 설계 및 시제품 제작

･ 탄성패드 성능평가(유사해외제품과 비교평가)

･ 내구성 평가 시험방법 정립

- 교량용 특수레일체결장치 개발

‧ 교량부설용 레일체결장치(Reduced Longitudinal Restraint fastener) 개발

‧ 교량단부용 레일체결장치 개발

‧ 교량용 레일체결장치 성능평가(유사해외제품과 비교평가)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	탄성패드 강성변화율1	%	5 이하	18	10 (오스트리아, Getzner)
2	탄성패드 영구압축줄음율2	%	5 이하	10	7 (오스트리아, Getzner)
3	교량부설용 체결장치 종방향저항력1	kN/조	7~9	N/A	7~9 (독일, Vossloh)
4	교량부설용 체결장치 전기저항성능1	kΩ	40 이상	N/A	13 이상 (독일, Vossloh)
5	교량단부용 체결장치 허용상향력	kN	30 이상	N/A	27 (독일, BWG)

1KRS 0014규격의 시험방법을 따름

2KS M ISO 1856규격 A법(2007)의 시험방법을 따름

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 9억원 이내(총 정부출연금 45억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-화학공정-일반-8

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(√)

기술분류

고분자재료

과제명

고비강성 연속유리섬유강화 열가소성 샌드위치/중공단면 중간재 제조 공정 및 부품 성형기술 개발

1. 필요성

ㅇ 열경화성 수지 대비 생산성과 재활용성이 우수한 열가소성 수지 기반 연속섬유강화 복합재 및 자동차용 구조용 부품 연구개발이 국내외에서 활발히 진행 중임

ㅇ 국내 복합소재의 저변확대를 위해서는 기존 산업장비의 활용이 가능하고 경제성이 확보된 중간재 형태의 복합재 개발이 필요함

ㅇ 특히 복합재 부품의 중량을 최소화하고 강성을 극대화하기 위해서는 관성모멘트(Moment of Inertia)가 큰 샌드위치 또는 중공단면을 갖는 구조가 이상적임

ㅇ 전세계적으로 연속섬유강화 열가소성 샌드위치 및 중공단면 중간재 개발은 극히 초기단계에 있으며, 세계시장을 선점할 수 있는 파급력을 갖는 저비중, 고강성, 저비용 중간재 및 이를 이용한 복합재 부품 성형 기술 개발이 시급함

2. 연구목표

ㅇ 개발목표 : 고비강성 연속유리섬유강화 열가소성 샌드위치/중공단면 중간재 제조공정 및 자동차 구조용 부품성형기술 개발 (TRL : [시작] 3단계 ∼ [종료] 7단계)

ㅇ 개발내용 :

- 고비강성 연속유리섬유강화 열가소성 복합재 샌드위치 중간재 및 중공단면을 갖는 중간재 제조 공정기술 개발

- 샌드위치 복합 중간재 적용 가변두께 및 국부변형 부품 성형기술 개발

- 고온 형상 유지가 가능한 중공단면 중간재 적용 하이브리드(연속/불연속 섬유 적용) 복합재 부품 성형기술 개발

- 자동차 구조용 복합재 부품(Seat Back Frame, Seat Structure, Cowl Cross Member 또는  Impact Beam 등) 고신뢰성 시험·평가 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준
1	샌드위치 중간재	비굽힙강성1	(N·mm)/(g/cm3)	5,000 이상	N/A	4,000 (4A)
2		비충격강도(상온)	J/(g/cm3)	15 이상	N/A	11 (4A)
3		비충격강도(저온2)	J/(g/cm3)	17 이상	N/A	11 (4A)
4		경량화율3	%	55 이상	N/A	55 (4A)
5	중공단면 중간재	비굴곡탄성률	GPa/(g/cm3)	20 이상	N/A	15 (LANXESS)
6		비굴곡강도	MPa/(g/cm3)	350 이상	N/A	300 (LANXESS)
7		경량화율3	%	40 이상	N/A	40 (LANXESS)
8	부품	경량화율4	%	35 이상	25 (한화첨단소재)	35 (Plastic Omnium)

1샌드위치 중간재의 굽힘강성(Flexural Stiffness/Rigidity)은 단위 폭 길이 당으로 정의,  2-30°C 이하

3중간재의 경량화율은 스틸사양 대비 동일 굽힘강성 기준으로 산출 (※스틸의 경우 중실단면 기준)

4부품의 경량화율은 스틸사양 대비 부품 중량 기준으로 산출하며 최고수준은 Seat Back Frame 기준임

※ 평가방법: 굽힘강성·굴곡탄성률·굴곡강도 ASTM D7250, D790, D7264 등; 충격강도 ASTM D3763

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년  10억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-화학공정-일반-9

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ),혁신제품형(√)

기술분류

정밀화학

과제명

경량복합소재 보호용 고내마모성 우레탄 겔코트 개발

1. 필요성

ㅇ 최근 경량화소재에 대한 관심이 증가하면서, 외부환경으로부터 복합소재 보호를 위한 겔코트 소재의 수요가 증대되고 있음

ㅇ 기존 겔코트 소재는 주로 불포화 폴리에스테르가 주로 사용되고 있지만, 외부환경에 노출될 경우, 도막 탈락 또는 벗겨짐 현상 등이 나타나 내마모성의 문제가 발생하고 있음

ㅇ 특히, 복합소재의 표면 마감재로서 표면이 미려하고, 내마모성이 우수한 폴리우레탄 소재의 개발이 선진국을 중심으로 상용화 되고 있어, 고내마모성의 새로운 겔코트 소재 개발이 시급한 실정임

2. 연구목표

ㅇ 개발목표 : 경량복합소재 보호용 고내마모 우레탄 겔코트 소재개발

(TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 7 단계)

ㅇ 개발내용 :

- 표면경도 D 70 이상을 가진 폴리우레탄 원료 합성 기술

- 다관능성 폴리올 및 폴리 이소시아네이트 선정 및 합성 기술

- 급속 경화 및 빠른 지촉건조가 가능한 촉매 및 경화 시스템 개발

- Anti-foaming 및 분산제, 내오염 관련 첨가제 배합 및 경화기술

- 겔코트 도포 공정 및 물성 표준화

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	경화시간 (25oC)	Min	3	10	8 (미국/PPG)
2	지촉건조시간	min	30이하	90	40 (미국/PPG)
3	표면경도	Shore hardness, D	70	40	60 (미국/PPG)
4	신장율	%	3.5~5	5	5 (미국/PPG)
5	내마모성	mg/1,000사이클	50이하	50이하	50이하 (미국/PPG)

* 국내 최고 수준은 불포화 폴리에스테르 겔코트 기술수준임

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 8억원 이내(총 정부출연금 32억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-생산기반-일반-10

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

표면처리

(열처리)

과제명

경질 Cr 습식도금 대체 용사코팅 기술개발

1. 필요성

ㅇ 전 세계적인 환경규제로 선진국에서는 Cr 습식도금을 고속용사 (HVOF, High Velocity Oxygen Fuel) 코팅으로 대체하는 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중

- WC계, Cr3C2계 서멧 (Cermet) 고속용사 코팅은 크롬도금 대체 코팅뿐만 아니라, 내마모용으로도 널리 사용되며, 선진국에서는 탄화물의 미세화 (나노화), Warm & Cold spray 등의 신소재 및 신공정 적용을 통한 개선 연구를 꾸준히 진행

ㅇ 반면, 국내는 용사코팅업체의 영세성에 따른 인한 기술력, 코팅 품질 및 경제성 부족으로 대체 적용에 어려움을 겪고 있는 실정

ㅇ Cr 습식도금 대체 용사코팅 핵심기술 개발과 보급·확산으로 국내 용사코팅업체의 기술력 향상과 매출 증대뿐만 아니라, 수요기업 경쟁력 향상과 아울러 뿌리산업의 첨단화·고도화가 기대됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 경질 Cr 습식도금 품질 이상의 WC-Co/CoCr, Cr3C2-NiCr 고속용사 코팅기술 개발 및 보급ㆍ확산 (TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 8단계)

- WC-Co/CoCr, Cr3C2-NiCr 분말 종류 (탄화물 크기, 국산화 분말 등)에 따른 용사코팅 평가 및 DB 구축

- 고속용사 (HVOF) 용사기별, Warm & Cold spray 코팅 공정 최적화 및 비교 평가

- 용사코팅 품질 평가 및 도금과 특성 비교 (경도, 내마모성, 내식성, 피로특성 등)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	코팅 경도	Hv	1500 (WC) 1200 (Cr3C2)	1350 (WC) 1050 (Cr3C2)	1500 (WC), 1200 (Cr3C2) (일본, 도카로/NIMS)
2	내마모성	경질크롬도금대비	7배 이상 (WC) 5배 이상 (Cr3C2)	5배 (WC) 4배 (Cr3C2)	7배 (WC), 5배 (Cr3C2) (일본, 도카로/NIMS)
3	내식성	경질크롬도금대비	3배 이상 (WC) 5배 이상 (Cr3C2)	2배 (WC) 3배 (Cr3C2)	3배 (WC), 5배 (Cr3C2) (일본, 도카로/NIMS)
4	내피로 특성	경질크롬도금대비	2배 이상	-	2배 (미국, Rowan Tech./Naval Research Lab.)
5	기술보급 업체(활용기업) 수1)	개	15	-	-

1) 과제 수행기관과 기술 활용의사를 합의하고, 개발기간 內 기술을 이전 받는 기업 수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내    ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내 (총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대학·연구소 (기술료 비징수)

관리번호

2015-생산기반-일반-11

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

주조/용접

(용접접합)

과제명

단면 변화 20% 이상 가능 Seam line 마찰교반 제어 관재 직접 압출 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 수송기기부터 중공업까지 다양한 분야에서 비철금속의 접합선이 없는 관재(seamless tube)의 수요가 지속적으로 증가하고 있으나, 간접 압출공법으로 생산하는 불연속공정으로 인해 제조단가가 높으며 국내에서는 수입에 의존하고 있음

ㅇ 비철 금속의 압출 및 접합 기술은 대표적 뿌리기술로 신규 시장 창출이 가능한 기술이지만, 중소 뿌리기업에서 압출 및 접합이 융합된 신기술을 독자적으로 개발하기 어려움

ㅇ 서브프레임 및 컨트롤 암과 같은 차체와 섀시 부품, 내압 관재 등을 생산하는 분야에서 소성가공과 접합이 융합된 신기술을 개발한 후 보급·확산하는 사업의 추진은 연구개발 능력이 부족한 뿌리산업 분야의 기술 고도화를 선도할 수 있을 것으로 예상됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 단면 변화 20%이상 가능 Seam line 마찰교반 제어 직접 압출을 통한 융복합 공유형 생산기반 기술 개발 (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 8단계)

- Seam line 마찰교반 제어 직접 압출 융합공정 기술 개발

․알루미늄 합금 직접압출 공정에서 금형 내부에 마찰 교반 시스템 구축 및 구동 제어 기술

․마찰교반 접합용 압출 금형 설계 및 재질 표면처리 기술

․직접압출 공정에서 마찰 교반 팁, 전용 소재의 표면처리 및 열처리 기술

․알루미늄 합금 마찰교반 제어 seam line 접합 특성 향상 직접압출 기술

․Seam line 마찰교반 제어 직접압출 알루미늄 합금 파이프 및 중공재 특성 평가 기술

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Seam line 접합강도	%	모재대비 75%	-	-
2	직접압출 관재 확관률	%	20% 이상	-	-
3	Seam line 마찰교반제어 직접 압출재 강성지수	GPa%	6 GPa%	-	-
4	기술보급 업체(활용기업) 수1)	개	3	-	-

4) 과제 수행기관과 기술 활용의사를 합의하고, 개발기간 內 기술을 이전 받는 기업 수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내     ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대학·연구소 (기술료 비징수)

관리번호

2015-생산기반-일반-12

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

주조/용접

(주조)

과제명

용해효율 고도화 및 스마트 집진을 통한 저에너지 주조공정 구축

1. 필요성

ㅇ 국내 주조산업은 전력소비 급증과 전력단가 인상에 따른 제조원가 상승 등의 문제에 직면하고 있으며, 이를 해결하기 위해 우선적으로 용해효율 고도화와 저에너지 집진 기술 개발이 시급한 실정임

- 특히, 주물 생산공정에서 용해, 집진 등에 투입되는 에너지 비용은 전체 제조비용에서 상당 부분을 차지하여 제품원가에 미치는 영향이 지대하므로 근원적 해결책 마련이 필요

ㅇ 저에너지 고효율의 용해 공정 및 스마트 집진 방식 최적화를 통하여 지속성장 가능한 주물공장 실현이 시대적으로 필요한 상황임

ㅇ 실시간 용탕 모니터링 기술, 접종/구상화 등 용탕 처리 효율화 기술과 비효율적인 건옥식 집진 대체 국부집진 설비의 개발 및 보급·확산을 통해 점진적으로 저에너지 고효율화 주조공정 구현이 가능할 것으로 예상됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 친환경 저에너지 주조공정 구축을 위한 고효율 용해 기술 및 스마트 집진 개발 및 보급ㆍ확산 (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 8단계)

- 고효율 용해 기술: 장입/용해 공정 최적화 기술, 접종/구상화 등 용탕 처리 효율화 기술, 실시간 용탕 모니터링 기술 등을 통한 용해공정 에너지 고효율화 주조기술

▪용해재료 및 장입/용해 공정 최적화 기반 용해에너지 고효율화 기술

▪접종, 구상화 등 용탕 처리 고효율화 기술

▪실시간 용탕 모니터링 기반 용탕 성상 고도화 기술

- 스마트 집진 기술: 주철공장에서 분진 등 오염원을 호이스트 등을 활용하여 효율적/국부적으로 집진하기 위한 저에너지 친환경 주조기술

▪고성능 소형 집진기 제작 및 고안전도 집진 기술

▪스마트 집진 장비의 현장 맞춤형 설치 및 실증 데이터 확보

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	국부 집진기 풍량(에너지 사용량)	㎥/min	≤ 60	-	60 (일본/Toyota)
2	분진농도	㎎/㎥	≤ 0.5	1.0~1.4	0.5 (일본/Toyota)
3	용해에너지 원단위(고급주철)1)	㎾h/ton	≤ 600	800	600 (일본/Toyota)
4	기술보급 업체(활용기업) 수2)	개	2	-	-

1) 용해에너지 원단위의 경우, 자동차, 산업기계, 공작기계 등 고부가가치 고급주철에 한함

2) 과제 수행기관과 기술 활용의사를 합의하고, 개발기간 內 기술을 이전 받는 기업 수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년       ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대학·연구소 (기술료 비징수)

관리번호

2015-생산기반-일반-13

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

주조/용접

(주조)

과제명

치수정밀도 ±0.3㎜급 중공형(中空形) 알루미늄 자동차 부품 생산을 위한 Lost foam 주조공정기술 개발

1. 필요성

ㅇ 엔진 실린더 블록이나 헤드 등 복잡한 형상을 가지는 중공형 자동차 부품의 경우, 주조공정에서 다수의 중자가 사용되는 등 공정이 복잡하고, 후가공 등의 비용이 상승하는 문제로 최종제품에 가까운 제품(Near-net-shape)을 주조할 수 있는 공정에 대한 요구가 증대되고 있음

- 특히 사용조건이 가혹화 되면서 부품 내부에 냉각수 등의 유로를 설치해야 하는 경우에는 기존의 주조공정으로는 한계가 있음

ㅇ Lost foam 주조공정기술을 이용하여 복잡한 형상을 가진 자동차 부품의 시제품을 신속 생산할 수 있을 뿐만 아니라 해당 제품의 대량생산에도 적용할 수 있는 기술이며, 다품종 소량생산이나 대량생산 공정에도 가격 경쟁력이 우수한 핵심뿌리기술임

ㅇ 본 기술은 주조산업의 큰 문제 중의 하나인 폐기물 처리 및 작업환경 개선, 인력부족 문제를 해결할 수 있는 친환경 공정으로서, 시제품 개발뿐만 아니라 대량생산 공정에도 적용이 가능하므로 주조산업의 경쟁력강화를 위해 정부차원에서 지원이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : Lost foam 주조공정을 이용한 살두께 4㎜, 치수정밀도 ±0.3㎜급 중공형 알루미늄 자동차 부품 제품화 기술 개발 및 보급ㆍ확산 (TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 8단계)

- Lost Foam 기술 적용을 위한 부품 설계 최적화 기술

- 알루미늄 합금 Lost foam 주조공정 요소기술

- 치수정밀도 향상을 위한 모형성형 및 가공기술

- Lost Foam 적용 알루미늄 자동차 부품의 특성 평가 및 신뢰성 확보

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	치수정밀도1)	㎜	±0.3	±1.6	±0.3 (미국/GM)
2	중공부 살두께2)	㎜	4	6	4 (독일 Continental)
3	내부결함3)(비파괴검사)	%	KS A등급 이상	-	ASTM 1급 이상 (미국/GM)
4	기술보급 업체(활용기업) 수4)	개	3	-	-

1) KS B ISO 8062:2002 기준, 주물의 최대길이 100∼160mm일 때 주물공차 등급 CT3

2) 중공부의 최박육부에서의 제품두께

3) KS D 0241 : 2001 기준 품질등급

4) 과제 수행기관과 기술 활용의사를 합의하고, 개발기간 內 기술을 이전 받는 기업 수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년          ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대학·연구소 (기술료 비징수)

관리번호

2015-생산기반-일반-14

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

표면처리

(열처리)

과제명

자동차 부품 적용을 위한 화합물 자동제어 질화시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 질화열처리 분야의 대부분을 차지하고 있는 가스질화공정은 가스비 및 전기료 부담이 처리원가에서 차지하는 비용 중 약 30%에 달하고 있으며, 선진업체에 비해 품질의 정밀도의 약화로 인해 고품질 질화공정으로의 전환이 필요한 실정

ㅇ 국내 열처리업계의 전기료 부담을 줄이고 열처리산업의 활성화를 위해 현재 국내에서 가동 중인 약 3,000여 대의 가스질화장비를 순차적으로 에너지 절감형 고효율 질화장비로 대체하기 위한 정부의 적극적인 지원 필요

- 해외 선진업체들은 제품의 품질 향상 및 응용 분야 확대를 위해 화합물제어가 가능한 고품질 가스질화, 플라즈마/진공질화 등의 기술로 전환 중인 반면, 국내의 경우 일부 진행 중이나, 아직까지 품질수준에 미치지 못하는 실정

ㅇ 기존 대기압 분위기의 가스질화공정을 화합물 제어질화공정으로 대체할 경우 가스 사용량 및 에너지 절감뿐만 아니라 품질의 우수성 확보와 함께, 화합물의 분율 및 깊이를 조절함으로써 맞춤형 질화공정 구현 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 자동차 부품용 화합물 자동제어 질화시스템 개발 및 보급ㆍ확산

(TRL : [시작] 4단계 ~ [종료] 8단계)

- 대량생산형 질화로 장비의 설계 및 제작

- 순질화 및 연질화를 위한 H2, O2 sensing 시스템 개발

- Nitriding potential(Kn)의 자동제어를 통한 질화공정 제어 시스템 개발

- 온도균일도 ±5℃ 및 균일 가스분위기 제어 시스템

- 소재별(3종 이상) 질화공정 DB 구축

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	질화처리능력	ton/charge	4 이상	-	-
2	내식성 (산질화)	Hr	200이상	150	200 (오스트리아/Rubig)
3	질화능(Kn) 구현 정밀도	-	AMS2759/10A	-	(미국,AMS standard)
3	소재별 질화 DB	개	3	-	-
5	기술보급 업체(활용기업) 수1)	개	3	-	-

1) 과제 수행기관과 기술 활용의사를 합의하고, 개발기간 內 기술을 이전 받는 기업 수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내      ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대학·연구소 (기술료 비징수)

관리번호

2015-생산기반-일반-15

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(√)

기술분류

주조/용접

(용접접합)

과제명

용접접합 기술을 적용한 내압성능 25Bar급 타이타늄 판형 열교환기 개발

1. 필요성

ㅇ 용접접합 타이타늄 판형열교환기 시장규모는 약 6천억 원 정도이나 아직 국내 제조기업인 중소·중견기업에서 기술이 확보가 되지 않아 수요처인 국내 대기업들이 전량 해외에서 수입하고 있음

ㅇ 타이타늄 소재는 높은 산화특성으로 용융용접을 적용할 경우 내식성 저하와 결함 발생 경향이 높으므로 대량생산을 위한 안정적인 용접접합기술이 필요

- 판형 열교환기의 표면은 복잡하면서 미세한 산형돌기 형태로 성형되어야 하므로 전열판 선형 수축율 및 비틀림을 최소할 수 있는 고난이도의 정밀 성형기술의 개발이 요구됨

ㅇ 기술개발 완료 시 국내에서만 약 240억원 규모의 타이타늄 원소재 매출이 증가되어 국내 소재기업, 열교환기를 사용하는 국내 플랜트 및 제조산업의 동반성장이 예상됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 내압성능 25Bar급 타이타늄 판형 열교환기 제작을 위한 상용화 기술개발 (TRL : [시작] 3단계 ~ [종료] 7단계)

- 수치해석을 통한 타이타늄 판형 열교환기 제품 설계

- 난성형성 타이타늄 판재(가로×세로 = 0.7㎡ 이상급) 정밀성형 및 금형 설계/제작기술 개발

▪전열판 선형 수축율 및 비틀림 최소화 성형 및 원소재 솔루션 기술개발

- 고수율 및 저입열 타이타늄 박판 용접접합기술 개발

▪Leakless 및 최소 열변형 용접접합 및 원소재 솔루션 기술개발

▪용접접합부 평가 : 내부식성, 기계적 물성, Pillow 제작 및 평가

- 타이타늄 열교환기용 시제품 제작 및 평가

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	목표		국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
				현재	달성목표
1	시제품 평가	내압성능	bar	-	25	-	25 (미국, SPX(APV))
		총괄열전달계수	W/㎡·K	-	5,000	-	5,000 (미국, SPX(APV))
2	용접성 평가	접합부 인장시험	-	-	모재 또는 열영향부파단 (모재강도의 85%이상)	-	모재 또는 열영향부파단 (영국, TWI)
3	성형성 평가	전열판 곡률반경(R)	㎜	-	1	-	1 (미국, SPX(APV))
		전열판 성형정밀도	㎜	-	±0.03	-	±0.03 (미국, SPX(APV))

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내    ㅇ 정부출연금 : ‘15년 8억원 이내(총 정부출연금 24억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-생산기반-일반-16

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(√)

기술분류

표면처리

(열처리)

과제명

저온분해형 유기금속소재 및 1m2 이상급 대면적 MOCVD 기술을 적용한 친환경 자동차 부품 개발

1. 필요성

ㅇ 최근 자동차 부품의 내식성, 전도성, 마모성, 내소착성, 마찰특성 등의 개선을 위한 친환경 탄소계 나노복합코팅 기술에 대한 요구 급증

ㅇ 탄소계 나노복합코팅층 제조기술은 다기능성 구현이 가능하여 차세대 친환경 자동차의 금속분리판, 전지 계면 소재 등 다양한 핵심 소재·부품 제조에 응용 가능한 공통 활용기술로 국내 자동차 소재·부품 업체들에 산업적 파급효과가 높음

ㅇ 미래형 친환경차의 전세계 생산비율 증가 예상(2025년 20%)에 따라 탄소계 나노복합코팅층이 적용된 소재 및 부품의 활용 증대 예상

2. 연구목표

ㅇ 최종목표: 저온분해형 유기금속소재 및 1m2 이상급 대면적 MOCVD 기술을 적용한 친환경 자동차 부품 개발

(TRL :  [시작] 3단계 ~ [종료] 7 단계)

- 고내식/고전도성 등 다기능성 부여를 위한 공정온도 300°C 미만의 유기금속소재 및 이를 이용한 탄소계 나노복합코팅용 MOCVD 공정기술 개발

․저온 분해형 유기금속소재 설계 및 제조 기술

․다기능성 구현을 위한 탄소계 나노복합코팅층 제조용 MOCVD 공정기술

- 탄소계 나노복합코팅을 위한 다면 코팅용 저온/대면적 MOCVD 장비제작* 기술

* MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장비 : 자동차 부품 적용을 위해 300℃ 미만의 저온 증착 가능토록 챔버 설계 및 단일 챔버 기준 1m2 이상의 대면적 증착이 가능해야 함

- 탄소계 나노복합코팅 적용 부품의 특성 평가 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준1) (보유국, 기업/기관명)
1	증착 면적	㎡	1 이상	0.25	0.25 (네덜란드/Hauzer)
2	다면두께 불균일도	%	20	30	15 (네덜란드/Hauzer)
3	증착 온도	℃	300	600	350 (네덜란드/Hauzer)
4	면저항	Ω/□	300	900	500 (네덜란드/Hauzer)
5	코팅막 적용부품 내식성2)	μA/㎠	1	4	1 (미국/UTCFC)

1) 세계최고수준 : 연료전지자동차의 금속분리판(Metallic Bipolar Plate) 기준임

2) (0.05M H2SO4 + 2ppm HF)용액에서 동전위분극실험을 통해 +0.6VSCE에서 전류밀도 측정

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내    ㅇ 정부출연금 : ‘15년 7.5억원 이내(총 정부출연금 23억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

관리번호

2015-주력산업IT융합-통합-17

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(), 혁신제품형(O)

기술분류

항공/우주 시스템

총괄과제명

왕복엔진 기반의 다목적 대형드론 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 무인기의 민간활용은 최근 다양한 분야에서 확대, 농업용 방제는 지속적 성장추세임

* ‘14년 53억불→ ’23년 125억불 성장전망, 무인기민수 비중: `14년 1% → `23년 7%

ㅇ 무인기 농업방제분야는 기존 소형기종이 중심이었으나, 향후 대규모 농장에서 사용중인 유인기 및 방제기기를 대체가능한 신개념 대형드론 기술개발 수요 대두

* 브라질 기준 현재 경작가능면적 기준 농지면적 7%에서 10년내 30%수준 확대전망,  이에 대응하는 효과적 대형 방제체제 시급의 대책으로 중대형드론 제시

* 대형드론 기반기술 개발로 국내 무인기 기술적용분야 확대 및 민수수출 확대 전망

ㅇ 무인기 분야는 IT와 연관성이 높은 분야로, IT경쟁력이 높은 우리나라에 유리하고 IT산업 파급효과가 높아 향후 산업융합의 대표적 사례로 육성필요

* 조종사를 대체하는 비행조종컴퓨터(FLCC) 기술, 실시간 대용량 정보획득 및 활용을 위한 통신기술, 실시간 데이터(영상/항법 등) 처리기술 등

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 왕복엔진 기반 다목적 대형드론 항공전기전자제어 기술 및 지상통제 기술개발 (TRL :  [시작] 5단계 ~ [종료] 7단계)

ㅇ 개발내용

1) (1세부) 전기전자제어 (비행제어, 항전패키지, 알고리즘) 시스템 개발

- 대형드론 무인 자동비행을 위한 비행제어 및 항공전자 기술 개발

2) (2세부) 다목적 대형드론 시스템 지상통제 기술 개발

- 대형드론 GCS(Ground Control System)기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Payload(농업분야)	kg	≥ 500	20	25(일본, Yamaha)
2	대형드론 항공전자/비행제어 - 면적내조종운용설계 - Datalink 송수신거리 - 임무지원좌표(경로점) - 대용량정보저장시간	ha km 개 Hr	≥ 200 ≥ 10 ≥ 100 ≥ 2	10 - - -	10(일본, Yamaha)
3	GCS 기술개발 - GCS/비행체간 데이터전송주기 - 지상컨트롤러 데이터처리주기 - 사전계획 비행항로설정	Hz Hz 개	≥ 20 ≥ 20 256	-	-

ㅇ 특이사항

- 본 사업은 브라질과의 공동개발로 상기의 개발 내용과 목표는 과제 수행 중의 요구사항 설정에 따라 변경될 수 있으나 당초 계획된 출연금 예산과 기간은 초과하지 않음

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 1억원 이내(총 정부출연금 4억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 비영리기관 (협회 및 조합 참여 가능, 기술료 비징수)

총괄과제명

왕복 엔진 기반의 다목적용 대형드론 기술 개발

세부과제명

(1세부) 전기전자제어 (비행제어, 항전패키지, 알고리즘) 시스템 개발

기술분류

중분류Ⅰ

항공/우주 시스템

중분류Ⅱ

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 대형 드론의 전기전자제어(비행제어, 항전패키지, 알고리즘) 시스템 개발 (TRL :  [시작] 5단계 ～ [종료] 7단계)

ㅇ 개발내용

- 대형드론 무인 자동비행을 위한 비행제어 시스템 개발

· 비행제어 하드웨어 설계 및 제작 기술

· 비행 안정화를 위한 Control Law 설계 및 비행제어 소프트웨어 개발

- 대형드론 농약살포를 위한 항공전자 패키지 개발

· 항공전자 패키지 상호 인터페이스 및 운용 소프트웨어 설계

· 관성·위성항법, Spray 제어, 고도측정, 영상저장분석, 데이터링크 설계기술

- 대형드론 체계통합/시험평가/표준화 기술

· 체계통합(비행제어/항공전자/GCS) 및 시험평가(SRU/LRU/시스템) 기술

· 이착륙·구동장치 및 원격시스템 등의 통합제어 기술

· 운용환경 적합성 시험(온도/EMI/EMC) 및 상용화를 위한 표준화 작업

· 비행체/지상체/전기체 체계통합 및 시험평가 지원

- 임무 및 시험지원장비 설계 및 제작 기술

· MPS 및 HILS 설계 및 제작

* MPS : Mission Panning System, 지상임무지원 장비

* HILS : Hardware-in-the-Loop Simulation, 전기전자제어 시스템 기능지상 검증 장비

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	면적내조종운용설계	ha	≥ 200	-	-
2	DataLink 송수신 거리	km	≥ 10	-	-
3	임무지원 좌표(경로점)	개	≥ 100	-	-
4	대용량정보저장시간	Hr	≥ 2

※ 개발을 목표하는 대형드론의 Payload는 500kg이상

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 8.52억원 이내(총 정부출연금 34억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

총괄과제명

왕복 엔진 기반의 다목적용 대형드론 기술 개발

세부과제명

(2세부) 다목적 대형드론 시스템 지상통제 기술 개발

기술분류

중분류Ⅰ

항공/우주 시스템

중분류Ⅱ

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 다목적용 대형드론 운용을 위한 지상통제장비 시스템 개발

(TRL: [시작] 5단계～[종료] 7단계)

ㅇ 개발내용

- 대형드론 지상통제장비 H/W 및 S/W 개발

· 대형드론 지상통제장비 시스템 설계기술 개발

· 하드웨어 구성품(제어컴퓨터, 발전기)

· 지상컨트롤러 H/W 설계/제작

· 케이블 조립체 설계/제작

· 임무계획 수립 및 전자지도 운용 S/W 개발

· 임무계획 분석 및 임무파일 관리 S/W 개발

· 비행체 통제 및 상태 도시 S/W 개발

· 영상조종 및 영상자료 저장/관리 S/W 개발

- 지상통제장비 시스템 통합 및 지상/비행시험 지원

․구성품(제어컴퓨터, 지상컨트롤러, 발전기 등) 통합 및 시험

․대형드론/데이터링크/지상통제장비간 지상/비행시험 지원

ㅇ 개발 목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	GCS/비행체간 데이터전송주기	Hz	≥ 20	-	-
2	지상컨트롤러 데이터처리주기	Hz	≥ 20	-	-
3	사전계획 비행항로 설정	개	256	-	-

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 2.5억원 이내(총 정부출연금 10억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

관리번호

2015-주력산업IT융합-일반-18

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(O)

기술분류

광응용기기

로봇/자동화기계

과제명

제품 불량 검사 자동화를 위한

비접촉식 3D 표면형상 측정 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 초기공정에서의 전수 불량감지를 통하여 잠재적 신뢰성 불량 요소 제거

* 독일의 지멘스 암벡 공장에서는 제조 공정의 각 단계마다 센서와 고가의 스캐너를 설치, 제품의 불량 유무를 점검

ㅇ 제품의 불량 유무 점검을 목적으로 2D 영상기반의 머신비전 시스템과 고가의 독립 장비형 측정 시스템이 있으나 제조 공정에서의 적용에 한계

- (2D 머신비전 시스템) Depth 정보 추출이 어려워 표면형상 측정에는 한계

- (현 표면형상 측정시스템) 개별 공정 장비와 융합하여 불량품 선별 기능을 적용하기 어려우며(커스터마이징), 전량 외산(Cognex, MVTec, LMI 등) 솔루션임

* 표면형상 : 표면의 거칠기, 기울기(경도), 음각, 균일도, geometric (높이), 휘어짐 등 표면의 특징

ㅇ 따라서, 완성 제품의 신뢰성 확보를 위해 제조 공정의 전 단계에서 표면형상 불량여부를 전수검사 할 수 있는 공정 연계형 비접촉식 표면형상 측정 시스템의 국산화 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 제품(소재․부품)의 표면 거칠기, 기울기(경도), 음각, 균일도, 형상, 휘어짐 등의 측정을 위한 공정연계형 고정밀 비접촉식 3D 표면형상 측정 시스템 개발 (TRL : [시작] 4단계 ～ [종료] 7단계)

ㅇ 개발내용

- 공정 연계형 비접촉식 3D 형상 측정용 센서 모듈 개발

- 고정밀 3D 좌표 정보 추출 및 보정을 위한 SW 엔진 개발

- 표면형상정보(표면의 거칠기, 기울기(경도), 음각, 균일도, 형상, 휘어짐 등) 추출 알고리즘 개발

- 불량 선별을 위한 3D 표면 Defect Inspection SW 엔진 개발

- 공정 장비와의 연계를 위한 인터페이스 기능 개발

ㅇ 개발목표

* 측정기준 :  Working Range - 150 mm (*Cognex Working Range - 120mm)

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	치수 측정 오차율*	mm	<0.1	-	0.04 (미국, Cognex)
2	측정부피 및 시간	cm3/초	10×10×10/1	-	5×5×5/1 (미국, Cognex)
3	불량 선별 오차율	%	≤0.5	-	0.5 (미국, Cognex)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소‧중견기업

관리번호

2015-주력산업IT융합-일반-19

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(O), 혁신제품형( )

기술분류

조선/해양 시스템

과제명

극지환경 선박 및 해양플랜트용 환경하중해석 시뮬레이터 개발

1. 필요성

ㅇ 새로운 환경인 극지는 지구온난화로 인한 극지 항로와 에너지개발에 대한 관심이 증대되고 있음에도 불구하고, 극지선박/해양플랜트의 설계/운용기술 미개발

ㅇ 극지선박/해양플랜트는 주로 경험식에 의존하여 설계/운용되고 모형시험을 통하여 설계가 평가되기 때문에 시간과 비용이 과도하게 소요

ㅇ 빙해 중 선박/해양플랜트의 조종 및 동적 위치제어 성능 등 종합 운용성능의 경우 시험설비의 한계로 평가 불가

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 극지환경에서 운용하는 선박/해양플랜트를 위한 빙해 중 운동해석 및 구조물에 작용하는 빙하중해석 시뮬레이터 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계), (표준화 연계)

ㅇ 개발내용

1) 소프트웨어 개발-빙파쇄, 빙해 중 부유체 운동 및 유체하중 해석, 계류계 하중해석

- 빙해 중 선박/해양플랜트와 해빙과의 충돌 및 파쇄 시뮬레이션 기술개발(입자법 기반)

- 평탄빙 조건에서 빙해선박의 쇄빙저항 수치 시뮬레이션 기술개발(입자법 기반)

- 파도, 조류에 의한 선박/해양플랜트의 거동 해석을 위한 동적격자 처리기법 개발

- 선박/해양플랜트 전용 격자생성 기술 개발

- 선박/해양플랜트 거동과 유체력에 의한 계류계 인장하중 시뮬레이션 기술개발

2) 빙파쇄 및 빙·유동 연성 검증용 모형시험

- 단순화한 선박/해양플랜트 형상의 모형시험을 통한 빙하중 및 저항해석 검증자료 확보

- 빙·유동 연성 조건에 대한 빙충격력 계측 및 쇄빙 시 유빙의 거동 가시화 시험

3) 소프트웨어 패키지화 및 웹 기반의 사용자 인터페이스 구현

- 입자기반 빙파쇄 해석과 격자기반 유동해석, 계류계 연성해석 소프트웨어의 통합

- Message Passing Interface를 이용한 프로그램 병렬화

- 복수의  OS와 웹 브라우저에 호환되는 Graphic User Interface 개발

- 웹 기반 클라우드 서버 활용 인터페이스 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위 (오차범위)	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	빙하중 정도	%	≤ 20	-	≤ 30 (핀란드, Aker)
2	쇄빙저항 정도	%	≤ 20	-	≤ 20 (러시아, Krylov)
3	계류계 인장하중 정도	%	≤ 20	≤ 20	≤ 20 (미국, Technip)
4	부유체 운동 정도	%	≤ 10	≤ 10	≤ 10 (미국, Ultramarine)

ㅇ 표준화 연계

- 빙하중 추정기술, 빙해선박 성능평가기술 등 국내표준화 1건 이상

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한 없음(해양플랜트업체 참여 필수)

관리번호

2015-시스템반도체-병렬-20

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(O)

기술분류

반도체소자 및 시스템

-

총괄과제명

국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발

1. 필요성

ㅇ 모바일 프로세서 IP는 현재 ARM社가 독점하고 있어 국내시장의 경우 매년 3천억 이상의 라이센스 비용이 발생되고 있으며, 또한 중소 팹리스는 라이센스 비용의 부담이 가중되어 기업성장에 어려움을 겪고 있음

- SoC 개발이 IP를 통합하여 완제품을 설계하는 형태로 고착화되어 고가 IP 도입 비용은 증가하는 반면, 독창적인 자체기술 확보 노력은 위축

ㅇ 다양한 스마트 기기에 적용 가능한 국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발을 통해 국산 CPU 코어의 상용화를 촉진하고, 이를 활용한 국내 시스템반도체 생태계 구축 및 시장 활성화를 통해 해외기술 의존구도 개선 추진 필요

- 국산 프로세서 IP인 EISC, Core-A, Aldebaran, Mensa를 활용한 SoC 상용화 추진

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 다양한 스마트 기기에 적용 가능한 국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발 및 상용화  (TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 총괄과제

▪ 세부과제 총괄 관리

▪ 기 개발된 국산 프로세서 IP의 기술지원, 신뢰성 검증, 개발환경 보완 및 개선을 위하여, 국산 프로세서 IP 보유기관(혹은 관련 기관) 선정 및 관리

* 정부출연금 8억원(1∼2차년도 각 4억원)을 세부품목기술 개발을 위하여 세부 주관기관들이 선택한 국산 프로세서 IP 개수에 비례하여, 국산 프로세서 IP 보유기관(혹은 관련 기관)에 분할 지원

▪ 스마트 기기용 국산 프로세서 IP 활용 SoC의 상용화를 위해, 수요기업과의 연계, 성과 홍보 및 확산 지원

▪ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	세부과제별 로드맵/진도점검	회	4 이상	-	-
2	코어별 설계환경지원	건	5 이상	-	-
3	코어별 기술지원	회	5 이상	-	-
4	코어적용 교육/세미나	건	5 이상	-	-
5	총괄워크숍	건	2 이상	-	-
6	성과홍보	건	2 이상	-	-
7	코어별 기술로드맵 작성	건	3 이상	-	-

- 세부과제 : 과제별 RFP 참조

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내

ㅇ 정부출연금 : ‘15년 25.23억원 이내 (총 정부출연금 50.46억원 이내)

- 총괄과제는 ‘15년 4.8억원 이내, 세부과제는 과제별 RFP 참조

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (총괄주관기관은 협회 또는 조합 가능)

- 총괄과제 참여기관으로 4개 국산 프로세서 IP(EISC, Core-A, Aldebaran, Mensa) 보유기관 또는 기술지원기관 참여 필수 (세부과제 평가결과에 따라 참여기관 조정)

- 총괄과제는 기술료 비징수, 세부과제는 기술료 징수 과제임

총괄과제명

국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발

세부과제명

(1세부) 초미세먼지(PM2.5) 검출 광기반 저전력 먼지센서 SoC, 모듈 개발

기술분류

중분류Ⅰ

전기전자부품

중분류Ⅱ

-

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 국산 CPU코어 내장 초미세먼지 센서 SoC, 센서모듈 개발 및 상용화

(TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 국산 CPU코어 내장 저전력 광기반 먼지센서 신호처리 One-Chip SoC 개발

▪ PM2.5 기준 초미세먼지 검출을 위한 SW 개발

▪ 편차/오차보정이 가능한 Calibration 구조 개발 및 다양한 구동 모드를 지원하는 아키텍처 개발

- 외란 광 영향 억제 기술 개발

- 초미세먼지 검출모듈 개발 및 상용화

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	최소 검출입자크기	㎛	0.7	1	0.7 (일본, Shiney)
2	대기상태 소비전력	uA	10	-	-
3	출력 Distribution (@ 100ug/m3)	%	< ±15	±30	±15 (일본, Sharp)
4	무진 Distribution	ug/m3	< 10	-	< 39 (일본, Sharp)
5	출력특성 유지 (계측기 기준)	ug/m3	0 ~ 600	-	0~500 (일본, Sharp)
6	고농도 Distribution (@ 400ug/m3)	%	< ±15	-	< ±25 (일본, Sharp)
7	외란광 허용 한계	lux/s	10,000 이상	1,000	10,000 (일본, Sharp)

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 4.5억원 이내(총 정부출연금 9억원 이내)

* 사업비 중 파운드리 비용 (MPW제외) 및 외부IP도입비용은 민간부담금 (현금 혹은 현물)으로 계상하여야 함

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (대학 참여 필수)

- 국산 프로세서 IP 보유기관 또는 기술지원기관은 총괄과제 참여기관으로만 참여 가능

총괄과제명

국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발

세부과제명

(2세부) 국산 CPU코어 내장 스마트기기 제어를 위한 음성인식 SoC 개발

기술분류

중분류Ⅰ

반도체소자 및 시스템

중분류Ⅱ

-

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 목소리를 사용하여 원하는 스마트 기기의 제어나 정보 서비스를 제공할 수 있는 국산 CPU코어 내장 음성인식 SoC 개발 및 상용화  (TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 국산 CPU코어 내장 음성인식 SoC 개발

▪ 다양한 환경의 노이즈를 해결할 수 있는 저잡음 증폭기 개발

▪ 연속음성인식(Always-ON) 및 상시대기모드(Always-listening)에서 사용자 인지 음성 인식 기능지원

- 음성인식 성능고도화 기술개발

▪ VAD(Voice Activation Detection) 기술 개발

▪ 다국어 기반의 음성인식 개발

▪ 구문형 연속 음성인식 기술개발

- 음성인식 SoC 상용화를 위한 UX S/W 환경 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Voice Activated Command&Control 음성인식율	%	93 이상	93	93 (미국, 뉘앙스)
2	구문형 연속 음성인식율	%	90 이상	90	90 (미국, 뉘앙스)
3	지원언어	개	2 이상	-	-
4	잡음 환경에서의 오인식률 (Aurora* 잡음 환경, 10dB)	%	12	18	12 (미국, 뉘앙스)
5	잡음의 음성인식 환경 (1m 이내)	dB/m	85	80	85 (미국, 구글)
6	UI 음성인식응답시간	sec	1.2	1.5	1.2 (미국, 애플)

* Aurora 잡음환경 : 음성데이터에 car, restaurant, subway, street의 잡음을 부가하여 인식률 평가

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 6억원 이내(총 정부출연금 12억원 이내)

* 사업비 중 파운드리 비용 (MPW제외) 및 외부IP도입비용은 민간부담금 (현금 혹은 현물)으로 계상하여야 함

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (대학 참여 필수)

- 국산 프로세서 IP 보유기관 또는 기술지원기관은 총괄과제 참여기관으로만 참여 가능

총괄과제명

국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발

세부과제명

(3세부) 국산 CPU코어 내장 스마트 미터링 SoC 개발

기술분류

중분류Ⅰ

반도체소자 및 시스템

중분류Ⅱ

-

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전력량 측정을 위한 보안강화 스마트 미터링 SoC 및 모듈 개발

(TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 국산 CPU코어 내장 스마트 미터링 SoC 및 모듈 개발

▪ 스마트 미터링 SoC용 보안 알고리즘 개발 및 집적화

▪ 도전 방지를 위한 Hall 센서 내장 One chip SoC 개발

▪ Sleep mode시 10uA 이하의 저전력 시스템의 SoC 개발

▪ 스마트 미터링 SoC를 적용한 전력량계 모듈 개발

- 스마트 미터링 성능고도화 기술개발

▪ 정, 복전 감지 기능 내장

▪ 원격 Firmware upgrade 기능 기술개발

▪ 다중 회선 동시 미터링 가능 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	유효전력량오차	%	±0.5	±1.0	±0.5(미국, maxim)
2	무효전력량오차	%	±1.0	±2.0	±2.0(미국, maxim)
3	고조파 측정차수	차	30	15	- (미국, maxim)
4	sleep-mode current	uA	10	100	10(미국, maxim)
5	다중 회선 지원	개	4 이상	-	-
6	신뢰성 시험	-	산업용 기준 만족	-	-

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 4.5억원 이내(총 정부출연금 9억원 이내)

* 사업비 중 파운드리 비용 (MPW제외) 및 외부IP도입비용은 민간부담금 (현금 혹은 현물)으로 계상하여야 함

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (대학 참여 필수)

- 국산 프로세서 IP 보유기관 또는 기술지원기관은 총괄과제 참여기관으로만 참여 가능

총괄과제명

국산 프로세서 IP 활용 SoC 개발

세부과제명

(4세부) 국산 CPU 코어 내장 수mW급 저전력 모바일 헬스케어 SoC 개발

기술분류

중분류Ⅰ

반도체소자 및 시스템

중분류Ⅱ

-

1. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 국산 CPU 코어 내장 저전력 모바일 헬스케어 SoC 개발 및  상용화

(TRL :  [시작] 5단계 〜 [종료] 7단계)

- 국산 CPU Core를 내장한 SoC 아키텍처 설계

- 수mW급 저전력 구현을 위한 저전력 구조 설계 및 구현

- 최소 3개 이상 생체신호 측정 센서와 연동된 검증 플랫폼 개발

* 웨어러블 헬스케어 분야 핵심 지표인 심박수, 활동량 포함 권장

- 모바일 헬스케어 모듈 또는 제품 개발 및 상용화

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	적용가능한 생체 센서	개	3 이상	2	-
2	SoC 소비 전류 (동작모드)	mA	5	8	5(미국/TI))
3	ADC Bit 수	bit	12	10	12bit(미국/ADI)
4	생체신호 움직임 보상 정확도	%	5	7	5%(미국/MioGlobal)

2. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 2년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 5.43억원 이내(총 정부출연금 10.86억원 이내)

* 사업비 중 파운드리 비용 (MPW제외) 및 외부IP도입비용은 민간부담금 (현금 혹은 현물)으로 계상하여야 함

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (대학 참여 필수)

- 국산 프로세서 IP 보유기관 또는 기술지원기관은 총괄과제 참여기관으로만 참여 가능

관리번호

2015-디스플레이-일반-21

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(√)

기술분류

디스플레이

-

과제명

고이동도 박막트랜지스터용 무탈수소 및 저비용 결정화 공정의 다결정 실리콘 박막 형성 기술개발

1. 필요성

ㅇ 현재 비정질 실리콘 증착, 탈수소처리, 엑시머레이저를 이용한 고비용 LTPS 공정을 개선하기 위해 저비용, 고생산성을 갖는 공정 개발 필요

- OLED 및 고해상도 LCD 등 높은 부가가치의 디스플레이는 박막트랜지스터 채널층으로 폴리실리콘막이 주로 이용되며 LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) 공정으로 제작

- LTPS 공정은 플라즈마 CVD에 의한 비정질 실리콘막 증착, 열처리 장비로 탈수소화 및 고출력 엑시머레이저에 의한 결정화 공정으로 구성되며, 상기의 세 가지 장비 요구로 인하여 높은 장비 투자비와 유지비, 복잡한 공정으로 생산성과 공정마진이 낮음

- 신공정인 산화물반도체를 이용한 TFT는 캐리어 이동도와 낮은 신뢰성으로 대형 TV 등 일부 목적으로만 적용하고 있음

- OLED 및 LTPS LCD의 경쟁력을 강화하기 위해서 고비용의 LTPS 공정을 개선할 수 있는 관련 장비와 기술 개발이 요구됨

ㅇ 탈수소 공정이 필요없는 실리콘 증착과 고출력 엑시머레이저를 사용하지 않음으로서 생산성 향상과 제조 비용 절감 기술 개발

- 탈수소 공정을 위한 대면적 글라스용 어닐링 장비는 많은 에너지와 공정 시간이 필요함

- LTPS공정에서 결정화 장비인 고출력 엑시머레이저 장비는 높은 제작비와 유지비로 인해 디스플레이 제조 단가 상승

- 저수소 비정질 실리콘 증착과 결정화를 위한 열처리를 단일 챔버에서 수행함으로써, 플라즈마, 열처리 장비 및 고출력 엑시머레이저의 세 가지 장비를 하나로 통합하여 장비 투자비를 절감하고, 점유공간(foot-print) 축소와 유지관리비의 절감을 통한 낮은 제조 단가로 인해 경쟁력 향상이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 탈수소 공정이 필요없는 비정질 실리콘 증착 및 저비용 결정화 열처리 공정의 단일 챔버 LTPS 기판 기술개발

(TRL :  [시작] 4단계 ~ [종료] 6단계)

- 탈수소 공정이 필요없는 저수소함유 비정질 실리콘 증착 기술 개발
· 저수소함유 비정질 실리콘 증착을 위한 플라즈마 소스 개발
· 탈수소 공정이 필요없는 LTPS 기판을 위한 증착 공정 개발

- 비정질 실리콘 결정화를 위한 저출력 광원을 이용한 공정기술 개발
· 기존 대비 1/2이하의 저에너지 광원을 이용한 결정화 공정 개발
· 결정화 광원을 이용한 실시간 열처리 모듈 개발 및 공정 최적화 기술개발

- 비정질 실리콘 증착과 열처리의 연속공정에 의한 LTPS 형성기술 개발 및 소자 평가
· 단일 챔버에서 실리콘 증착과 열처리를 통한 LTPS 형성 기술 개발
· 2G급 기판 상에서 박막트랜지스터 제작 및 특성 평가

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Si 증착 및 결정화 속도	Å/분	≧ 100	-	-
2	막 두께 균일도 @300Å	%	≦ ±7	-	±7 (미국, AKT)
3	증착된 비정질 실리콘 막의 수소함량	%	≦ 4	4	4 (한국, A社)
4	결정화 광에너지밀도	mJ/cm2	≦ 200	≧450	≧450 (한국, A社)
5	TFT Vth 산포*	V	≦ ±0.15	-	-
6	TFT Ion/Ioff ratio*	-	≧ 107	-	-
7	캐리어 이동도*	cm2/V‧s	≧ 90	-	-

* 5～7번 성능지표 항목은 수요기업 연계 하에 반드시 소자검증 要(2G급 이상).

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 1.5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 20억원 이내(총 정부출연금 20억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-디스플레이-일반-22

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

디스플레이

-

과제명

주간 증강 현실용 투명 스크린 및 프로젝션 기술개발

1. 필요성

ㅇ 지속적인 정보량 증가로 증강현실용 디스플레이 기술이 시급하게 요구됨

- 공공 정보, 재난 안전 경보 등을 표시 가능하면서도 주변 정보를 가리지 않는 투명 디스플레이에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히 주간 사용을 위한 고휘도 특성이 요구되고 있음

ㅇ 투명 디스플레이 주간 사용 시, 주변 광량에 따른 적정 휘도 측정 및 도출 기술 등이 요구되나 아직 관련 기술 개발 미흡

ㅇ 투명하면서도 고휘도 이미지 표시 가능한 프로젝션 기술 필요

- 투명 평판 디스플레이보다 고투명/저가/대면적 구현 가능한 투명 프로젝션용 프로젝션 스크린 및 프로젝터 기술 개발 요구됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 투과도 70%이상, 휘도 5,000 cd/m2 이상 투명 프로젝션 핵심 기술 및 주간 시인성 평가 기술 개발 (TRL: [시작] 3단계 ～ [종료] 5 단계)

- 투명성 확보를 위한 고투명 저 Haze 포토닉 스크린 소재 기술 개발

- 스크린 이미지 시인성을 위한 조도 10,000 lux 대응 시인성 확보 기술 개발

- 폼팩터 자유도를 위한 커브드 및 비정형 곡면 대응 공초점 광원 기술 개발

- 주위 광량에 따른 명암비(C/R) 측정 및 주간 시인성 평가 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	스크린 투과도 (@550 nm)	%	≧ 70	-	70 (미국, MIT)
2	발광 휘도	cd/m2	≧ 5,000	-	1,500 (미국,MIT)
3	시야각 (@70%)	degree	90	-	90 (미국, MIT)
4	곡률반경	mm	≦ 300	-	-
5	크기	mm×mm	300×300	-	200×200
6	주간시인성 평가기술	건	≧ 1	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 1.5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 9억원 이내(총 정부출연금 9억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음

관리번호

2015-디스플레이-일반-23

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형(  )

기술분류

디스플레이

-

과제명

미래형 융·복합 디스플레이 핵심 IP 개발

1. 필요성

ㅇ 현재 우리나라는 평판디스플레이 분야 세계시장 점유율 1위를 유지하고 있으나, 기존 디스플레이 제품군(TV, 모니터, 스마트폰 등)의 포화와 중국 등 경쟁국의 공격적 투자로 인한 패널산업의 선두수성 위기 극복방안 필요

- 디스플레이 新시장 창출을 위한 LCD, OLED, 플렉서블 디스플레이 등을 활용하는 융·복합 디스플레이 개발이 필요하며, 차세대 기술혁명인 융·복합 기술은 단일 기술의 한계를 극복한 융·복합하는 기술들이 다양한 형태로 발전, 새로운 제품 및 서비스 시장의 블루 오션(Blue Ocean) 창출 필요

ㅇ 융·복합 산업의 성장추세에 따라 다양한 디스플레이 역할을 필요로 하며, 기술 발전의 흐름이 고성능, 다기능이 요구하고 있어, 융·복합 디스플레이 산업 시장선점을 위한 전략적 추진방안 마련이 시급

- 융·복합 디스플레이 관련 기술이전과 사업화가 가능한 IP를 개발하여 중소·중견기업 및 스타트업 기업의 사업화와 연계한 기술개발 방향 제시

- 아이디어가 사업화로 이어지기 위해 IP 발굴, 기술개발을 거쳐 상용화로 이어지는 연결고리를 체계화하여 제품 개발과 신시장 창출을 위한 선순환 구조의 생태계 구축 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 미래 디스플레이 신시장 창출을 위한 융·복합 제품 핵심 IP를 개발하고, 기술 개발 및 사업화 추진 전략 제시  (TRL :  2단계)

- 공모전 개최를 통한 융·복합 디스플레이 제품 개념 및 UI·UX 적용 시나리오 개발

· 차량용, 의료용, 군수용, 산업용 등 융·복합 디스플레이 관련 새로운 제품 개념 도출

· 융·복합 디스플레이의 기능 향상을 위한 UI·UX 적용기술 개발

- 이종산업간 융·복합포럼 개최를 통한 아이디어 도출

· 디스플레이를 응용한 신기술과 융·복합을 통한 신시장 진입 아이디어 도출

- 융·복합 디스플레이 핵심 요소 기술 및 IP개발을 통한 신시장 진출 방향 제시

· 융·복합 디스플레이의 새로운 제품을 구현하기 위한 핵심 요소기술 개발 및 IP화

· 요소기술과 IP를 기반으로 기술 개발 및 사업화 추진 방향 제시

- 융·복합 디스플레이 IP분석 보고서 발간

· 상기 개발된 IP를 포함하여 IP 맵 구축 및 공백 IP영역 탐색

· 기술 현황분석을 통한 내수 및 해외시장 개척을 위한 IP장벽 강화 방안 제시

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	UI·UX 적용 시나리오	건	≧ 2	-	-
2	융·복합 디스플레이 제품 디자인	건	≧ 3	-	-
3	융·복합 디스플레이 IP	건	≧ 5	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 1.5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 3억원 이내(총 정부출연금 3억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 비영리기관 (기술료비징수)

관리번호

2015-그린카-일반-24

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(○)

기술분류

자동차/철도차량

과제명

연비 15% 개선을 위한 48V 마일드 하이브리드용 신구조 구동부품 개발

1. 필요성

o 최근 능동형 안전시스템과 인포테인먼트시스템 등 스마트카 기술이 확대되면서 차량 내 전력 사용량의 급격히 증가하고 있으며, 전력기반 그린카 시장 확대가 지연되면서 엔진기반 그린카의 연비 및 배기성능 개선을 위한 고출력 전장부품 증가로 인하여 고출력 대응이 가능한 48V 전기시스템 도입 필요성 급증

o 가격대비 연비 및 배기성능 개선 효율이 높은 실용적인 마일드 하이브리드 기술 적용이 글로벌 추세로, CO2 배기규제(유럽 2020년 95g/km CO2)에 대응하여, CO2 평균배출량 감축에 크게 기여할 수 있고, 가격 경쟁력 확보가 가능한 48V 마일드 하이브리드 자동차의 급속한 시장 확대가 예상됨

o 유럽의 경우 2011년 OEM 5개(Audi, BMW, Daimler, Porsche, VW)社가 48V 시스템 전원 규격 LV148을 책정하여 마일드 하이브리드 적용 및 양산계획을 수립함

o 48V 마일드 하이브리드 기술은 고전압 기반의 풀 하이브리드 기술 대비 우수한 가격경쟁력 확보가 가능하며, 향후 강화되는 환경규제를 만족하는데 필수적으로 확보해야 하는 기술로 향후 국내 자동차 산업의 생존과 직결되는 사안이므로 정부지원을 통한 기술 경쟁력 확보 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 중형급 이상 차량(SUV포함)의 연비 15% 개선 및 CO2 13% 저감을 위한 10kW급 이상 48V 마일드 하이브리드 신구조 구동부품 개발

(TRL :  [시작] 4단계 ～ [종료] 7 단계)

- 48V 마일드 하이브리드 시스템용 신구조 핵심 구동부품 개발

- 개발제품 엔진 적용기술 및 실차 모사기반 성능 최적화 기술 개발

- 개발제품 차량 적용기술 및 48V 마일드 하이브리드 협조제어기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	연비개선1)	%	15	-	13 (독일/콘티넨탈)
2	CO2저감1)	%	13	-	11.5 (독일/콘티넨탈)
3	구동/발전모터 최대출력	kW	10↑	-	-
1) 기존 동급차량 대비 개발시스템 적용 엔진 또는 차량 성능 기준

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘16년 7억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2015-그린카-일반-25

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(✔)

기술분류

자동차/철도차량

-

과제명

충전전력요금 적용이 가능한 이동형 완속충전 운영시스템 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 국내 2,700만가구 (2013년 나라지표) 중 76%에 해당하는 공동주택 거주자의 경우 기존 고정형 충전기 설치공사 시 주민동의 문제 등으로 인하여 여러움이 있음

ㅇ 대부분의 공동주택, 건물 지하주차장의 경우 220V 콘센트가 기 설치되어 있으며, 이동식충전기에 의한 활용성을 높여 공동주택 거주자의 전기차 이용율을 향상시킬 수 있는 계기 마련이 필요함

ㅇ 현재 개발된 이동형 충전기의 경우 도전예방 및 전력 계량값의 보안 암호화 기술(국가 AMI표준 프로토콜 DLSM 반영 개발필요), 원격사용제어, V2G(특히 양방향 계량기능) 및 전류량 통제를 통한 Peak Time제어 기능 등이 미비하며, 이를 해결하기 위하여 이동형 충전기의 도입 필요성이 증대되고 있음

ㅇ 이동형 충전기 도입 확산을 위하여 연립, 빌라, 개인주택 등의 저압 전력 공급원에 적용 가능한 이동형 충전 인프라의 설치 및 운용방법 개발이 필요하며, 건물주 합의를 이끌어낼 수 있는 정책 마련이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 전기차 충전전력 전기요금제 적용이 가능한 휴대형 스마트 충전모듈 개발 및 운영시스템 구축과 실증평가를 통한 상용화 기술을 확보하고, 다양한 사업자가 참여 가능한 법적․제도적 환경 조성 및 이에 따른 요소기술 개발을 통한 전기차 이용자의 충전 문제해결 (TRL: [시작] 3단계 ~ [종료] 8단계)

- 이동형 충전기내 계량기의 측정 계량값에 대한 보안 암호화 기술 및 구현 프로토콜 개발

- 전기 및 정보보안 안전성과 기능에 대한 신뢰성이 확보된 가상 전력량계 개발

- 충전 및 과금, 사용자 인증, 다양한 돌발 상황에 따른 충전시스템 대응 및 제어를 위한 프로토콜 개발

- 전기차 충전 인프라 운영시스템 개발 및 구축

- 이동형 충전기 V2G 구현을 위한 양방향 계량기능 기술개발 및 프로토콜 개발

- 요금제도, 전기사업법, 전기재판매 및 신규업무 처리지침(한전) 등 원활한 상용화를 위한 관련 제도 및 정책 제안

- 이동형 충전기 실증 평가 추진 및 상용화 기술 확보

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	계량 정밀도	%	±1 이내	±0.5(고정형)	-
2	누적 전력량 허용오차	kWh	±1 이내	-	-
3	충전 및 과금 성공률	%	99 이상	-	-
4	전압 변동 내성	-	IEC6100-4-11 만족	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 :  2년    ㅇ 정부출연금 : ‘15년 6억원 이내(총 정부출연금 15억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2015-생산시스템-일반-26

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

에너지/환경

기계시스템

-

과제명

냉방능력 200RT급 3중 효용 가스직화식 흡수식 냉동기 개발

1. 필요성

ㅇ 흡수식 냉동기는 대표적인 열구동 냉방시스템으로 전기를 거의 사용하지 않기 때문에 하절기 냉방수요에 따른 전력부하를 저감할 수 있는 친환경 에너지기기로 에너지 절감 및 전력부하 평준화를 위해 기술 개발 필요

- 흡수식 냉동기는 냉매로 자연냉매인 물을 사용하기 때문에 오존층 파괴 및 온실가스 저감 등 국제적인 환경규제에 적극 대응 가능

ㅇ 현재 3중 효용 시스템은 일본에서만 상용화에 성공하였으며, 국내에서 기술 개발이 완료될 경우 선진기술 및 시장확보가 가능하고 국내 냉방수요에 의한 에너지 절감 가능

- 현재 국내에서 사용되고 있는 흡수식 냉동기는 주로 2중 효용 시스템이며, 3중 효용의 경우 고온재생기의 부식 및 제어 등의 문제로 인해 기술 개발이 지연

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : COP≥1.65 200RT급 고효율 3중 효용 가스직화식 흡수식 냉동기 및 핵심 요소부품 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ∼ [종료] 7단계)

- 냉방능력 200RT급 3중 효용 가스직화식 흡수식 냉동기 개발

․3중 효용 흡수식 냉동기 최적 운전 사이클 및 제어 기술 개발

․시스템 통합(System Integration) 및 성능평가기술 개발

- 고온부식 억제기술 개발

․고온용 계면 활성제 및 부식 억제제 개발

․고온 부식 방지를 위한 열교환기 표면처리기술 개발

- 3중 효용 흡수식 냉동기용 핵심 기기 개발

․내부식․내압 고온재생기 개발

․고효율 고온 용액열교환기 개발

․내부식․고양정 용액펌프 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내1) 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	냉방 COP	-	≥ 1.65 (고위발열량기준)	1.36	1.6(일본/Kawasaki)
2	냉방 능력	RT(kW)	200(700)	-	150(일본/Kawasaki)
3	고온부식량(@고온재생기)	mm/년	≤ 0.2	-	-
4	고온 용액열교환기 효용도(effectiveness)	-	≥ 0.90	0.85	0.90(일본/Kawasaki)
5	용액펌프 양정	m	≥ 25	15	0.5(일본/Kawasaki)
6	시스템 Compactness2)	%	≤ 125	100	125(일본/Kawasaki)

1) 2중효용 시스템 기준, 2)냉방능력 동급의 2중효용 시스템 대비 시스템 부피

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 15억원 이내(총 정부출연금 60억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-생산시스템-일반-27

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형( )

기술분류

산업/일반기계

과제명

전자유압시스템을 적용한 20톤급 굴삭기 작업 자동화 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 한중 FTA 발효에 따른 중국산 저가형 굴삭기와 관련 부품의 대량 유입이 예상됨에 따라 제품경쟁력 확보를 통한 국내 건설기계 시장 보호를 위해서는 고부가가치 자동화 기술 개발 필요

ㅇ 최근 작업자 노령화 및 3D 업종 기피현상 등으로 비숙련 작업자가 늘어나고 있으며, 이에 따라 IT기술을 활용한 지능형 굴삭기 개발을 통해 작업의 생산성과 안전성 향상 기술에 대한 수요 증대 예상

ㅇ 현재 국내 지능형 굴삭기의 기술수준은 단순 운전자 지원 단계이며, 대부분 고가의 자동화 모듈을 수입해서 사용하고 있으므로 관련 기술의 고도화 및 국산화 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 작동압력 350bar급 전자유압시스템을 적용한 20톤급 굴삭기 작업 자동화 기술 개발 (TRL :  [시작] 2단계 〜 [종료] 5단계)

- 굴삭작업 자동화를 위한 전자유압시스템 개발

․전자 MCV(Main Control Valve) 및 액츄에이터 피드백 시스템 개발

․전자유압시스템 제어 기술 개발

- 작업 생산성 및 편의성 향상을 위한 플랫폼 기술 개발

․패턴 작업계획 생성을 위한 S/W 및 사용자 인터페이스 기술 개발

․자동화 작업에 따른 충돌방지 및 자가진단 기술 개발

- 자동 굴삭을 위한 작업환경 및 굴삭기 위치 인식 기술 개발

․실시간 작업면 인식 모듈 개발

․실시간 차량 위치, 자세 인식 및 작업기 끝단 위치 인식 모듈 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	전자MCV 스풀 응답성	ms	≤100	-	-
2	레벨링(평탄화) 작업 오차	cm	≤±5	-	-
3	자동화 작업 패턴 갯수1)	ea	≥6	-	6 (일본, TOPCON)
4	작업생산성 향상율2)	%	≥40	-	30 (스위스, Leica Geosystems)
5	작업기 끝단 위치 오차	cm	≤±2	-	-

1) 터파기 및 평탄면 작업 등의 단위 작업

2) 기존 굴삭기 대비 작업시간 단축율

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 10억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(중소·중견기업 및 수요기업 참여 필수)

관리번호

2015-생산시스템-일반-28

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√)

기술분류

에너지/환경

기계시스템

-

과제명

70kW급 이하 가정용 가스보일러 핵심부품 개발

1. 필요성

ㅇ 한중 FTA 체결로 중국 현지에 진출한 유럽 제조사의 고품질·저가형 보일러가 국내에 유입될 것으로 예상됨으로 핵심부품의 국산화를 통한 가격 경쟁력 및 품질 확보 필요

ㅇ 내수시장 규모가 작은 국내 보일러 업계의 수출 활성화를 위해서는 유럽 수준의 핵심부품을 공동으로 개발하고 보일러 업계가 공유하는 전략으로 원가절감 가능

ㅇ 가스보일러는 에너지 관련 제품으로 분류되어 유럽 ErP 지침*(Energy-related Products Directive)을 만족하기 위해서는 보일러 핵심부품의 고효율화 기술 개발 필요

* 친환경 설계 요구사항에 부합하지 않으면 EU시장 진입을 금지하는 지침으로, 2015년부터 모든 순환펌프의 에너지효율지수(EEI : Energy Efficiency Index) 0.23 이하 강제 적용 등

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 70kW급 가스보일러 온수 순환펌프 및 연소공기 블로어 개발

(TRL : [시작] 3단계 〜 [종료] 8단계)(표준화 연계)

- 고효율 온수 순환펌프 개발

․ 온수 순환펌프용 고효율 BLDC(Brushless DC) 모터 개발

․ 고효율 펌프 임펠러 설계기술 개발

- 고효율․저소음 연소공기 블로어 개발

․ 연소공기 블로어용 고효율 BLDC 모터 개발

․ 고효율․저소음 블로어 임펠러 설계기술 개발

- 시험 평가 기술 및 표준 개발

․ 펌프/블로어에 대한 성능기준 및 시험방법 표준 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	펌프 에너지 효율 지수 (Energy Efficiency Index)	-	≤0.23	0.40	0.23 (덴마크/Grundfos, 독일/Wilo)
2	펌프 소비전력	W	≤60	70	-
3	펌프 내구성	B10 hour	≥6,000	5,500	-
4	블로어 소비전력	W	≤110	120	110 (독일/ebm-papst)
5	블로어 소음(부하)	dB(A)	≤60	63	60 (독일/ebm-papst)
6	블로어 풍량	㎥/h	150	130	150 (독일/ebm-papst)
7	블로어 내구성	B10 hour	≥6,000	5,500	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년  12억원 이내(총 정부출연금 36억원 이내)

(표준화 관련 비용 계상 필수)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업(협회/조합 가능)

관리번호

2015-생산시스템-일반-29

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√), 혁신제품형( )

기술분류

정밀생산기계

과제명

ICT 기반 스마트 공작기계 및 유연자동화 시스템 기술 개발

1. 필요성

ㅇ  DMG Mori(독/일), Okuma(일) 등 공작기계 선도업체에서는 과거 H/W 요소 및 장비 단위 기술경쟁에서 자율제어 및 네트워킹, 고도의 무인화 및 유연 자동화(Flexible Automation)를 지향하는 ICT가 융합된 기계-시스템-솔루션 경쟁으로 전환

ㅇ  공작기계 수요의 50%이상을 견인하는 자동차 부품(소품종 대량) 및 정밀금형(다품종 소량) 생산업체의 다품종 유연생산체계 요구에 대응 가능한 장비의 고유연화(라인센터 등) 및 ICT 융합 장비-시스템 패키지 상품화 요구가 급증하고 있음

*  이에 반해, 국내 장비는 장비의 연결성과 무인화 신뢰도가 미흡하여, 다품종 정밀금형 무인화 생산 또는 자동차 핵심부품 시스템 등 고부가 장비-시스템 공급은 해외업체가 독점

ㅇ  특히, ICT가 융합된 공작기계는 ‘스마트공장’의 실증적 비즈니스 연결(상품화)을 위한 핵심분야로, 자동차, 정밀금형, 항공 등의 고부가가치 산업 진입에 파급성이 매우 커 국내 업계를 향후 기술자생력 확보를 위한 기술개발 지원이 필요한 시점임

ㅇ  또한, 국내 장비업체들이 어려움을 겪고 있는 시스템 솔루션 분야에 원천기술을 확보함으로서, 향후 High-End 시장진입을 위한 장비-시스템 동반 개발이 절실함

2. 연구목표

ㅇ  최종목표 : 무인 가동율 90% 이상의 다품종 정밀금형 가공 및 유연 계획생산방식의 자동차부품 가공라인을 위한 ICT 기반 스마트 가공장비(정밀금형가공기 및 고유연 라인센터) 및 유연자동화 시스템 핵심기술 개발
(TRL : [시작] 3단계 ∼ [종료] 5단계)

-  다품종 유연생산 스마트 가공장비 운영을 위한 시스템 핵심기술 개발

·  가공장비의 제어 및 통합 운용을 위한 HMI 플랫폼 개발

·  버추얼 머신 구현을 위한 기계 모델링 및 충돌, 가공 예측기술 개발

·  3D 도면 분석을 통한 가공 데이터 자동생성, 가공물 셋업 및 공정 스케줄링 최적화 기술 개발

· 센서 데이터 기반의 실시간 가공 조건 자율 제어 기술 개발

·  공구경로 지령과 센서 신호간 실시간 추종을 통한 공구/가공 상태 감지 기술 개발

-  다품종 소량 주문생산 정밀금형 가공을 위한 무인화 가공장비 개발

·  빌트인 센서 적용 가공변위의 실시간 자율제어가 가능한 20,000rpm급 주축, 이송계 요소기술 개발

·  무인가동효율 90% 이상의 운용이 가능한 다품종 정밀금형 가공시스템 개발

·  무인가동을 고려한 센서모듈이 용합된 팔렛트/픽스처/측정 장치 및 운용기술 개발

-  유연계획생산 방식 자동차부품의 소품종 대량생산용 라인센터 및 가공시스템 개발

·  주축, 테이블(고정 또는 회전) 구조의 변화가 가능한 모듈형 컴팩트 라인센터* 개발

*  기계 전면 혹은 상부(갠트리로더, 로봇)로부터 공작물 착탈이 가능하며, 고속/강력 주축, 고정 또는 회전 테이블 변경을 통해 3가지 이상의 구조조합이 가능한 모듈러 설계기반의 라인형 머시닝센터(팔레트 크기 > 400mm, 가감속 1.0G 이상)

·  머시닝센터(2대 이상)와 로봇셀로 구성된 자동차부품* 대량생산용 자동화 가공시스템 개발

*  실린더 헤드, 엔진블록 등 소품종 변량 대량생산이 요구되는 자동차 핵심부품

·  2종 이상의 공작물을 임의의 순서로 가공 가능한 로봇 자동화 장치 및 가공시스템 운용기술 개발(전자기식 클램핑 치구 적용 방식)

ㅇ  개발목표 :

핵심 기술/제품			단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	스마트 운용 솔루션	빌트인 센서 기반 센서 융합*	종류	3	1	3 (독일/DMZ)
2		시뮬레이션 기반 가공공정 스케줄 생성	ms	500	N/A	500 (일본/Mazak)
3		가공시간 시뮬레이션 정확도	%	98	90	97 (일본/Okuma)
4	금형가공 및 자동차 부품 가공 시스템	금형가공기/라인센터의 위치결정 정밀도1)	㎛	5	10	6 (독일/DMG)
5		금형가공기/라인센터의 윤곽 정밀도2)	㎛	4	8	5 (일본/YASDA)
6		자동생성 가공데이터를 통한 가공물의 형상정밀도3)	㎛	4	8	5 (일본/YASDA)
7		금형가공기 무인가동 효율4),*	%	90	50	60 (독일/DMG)
8		자동차부품 가공시스템 연속 무인운전시간5),*	hr	96	72	72 (일본/Makino)
9		자동차부품 가공시스템 장비 구성 자유도6),*	EA	4	2	3 (일본/Mori-Seiki)
10		자동차부품 가공시스템의 혼류생산 생산품 종류	EA	3	2	3 (일본/Mori-Seiki)

*  동 정량적 지표를 기준으로 사업계획 제출시 보다 구체화된 계량가능 정량적 지표 기준을 상세 제시할 것

1), 2)  "ISO 10791-7 Test Conditions for Machining Centres - Part 7 : Accuracy of Finished Test Pieces"에 제시된 표준 공작물에 대한 검사항목 기준

3)  금형 시편(모델, 200*200*100mm 이내)을 3D 도면 자동 분석 및 가공데이터 자동생성 기술로 무인가공하여 3D 원도면과 가공결과물의 가공형상 오차를 3차원 측정기로 측정

4)  3종 이상의 금형모델 10개를 임의의 순서로 가공테스트 하여, 가공 준비시간을 포함한 24시간 기준 무인가동효율(대상 가공물 : 200×200×150 mm 이내의 코어 금형 기준, 작업자 1명 기준)

5)  머시닝센터 2대와 로봇 1대로 이루어진 가공 시스템에서 연속 무부하 운전시간

6)  하나의 기계 프레임하에서 주축과 테이블의 구조를 변화시켜 달성할 수 있는 기계 구조의 수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘15년 20억원 이내(총 정부출연금 100억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한 없음 (중소․중견 참여필수)

관리번호

2015-생산시스템-일반-30

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(√)

기술분류

산업/일반기계

-

과제명

다품종 포장 종이용기 생산을 위한 스마트 자동화 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ  포장 종이용기 산업의 국내 생산 공정은 대부분 20~30년 전 경과된 제조 설비로서 생산성과 자동화에 있어서 선진 경쟁국보다 크게 뒤떨어져 있는 실정임

ㅇ  종이 용기 제조설비의 국제 시장은 미국의 PMC와 독일의 Hoerauf사가 주도하고 있으며, 국내 제조 설비보다는 생산속도 면에서 2배정도, 자동화 및 공정 관리 기술면에서 스마트 공장 구축으로 월등히 앞서나가고 있음

ㅇ  따라서, 국내 포장용기 제조업의 글로벌 경쟁력 확보와 해외 생산공장에 Turnkey 시스템 공급을 통한 시장경쟁력 강화를 위해서는 스마트 공장 구축에 적합한 ICT 융합 생산 제조설비 및 시스템 개발이 시급함

2. 연구목표

ㅇ  최종목표 : 다품종 포장 종이용기 제조설비의 고속화와 공정의 스마트를 위한 핵심 제조설비 및 ICT 융합 생산 통합 관리 시스템 개발
(TRL: [시작] 4단계～[종료] 7단계)

- 포장 종이용기 제조설비의 생산성 향상을 위한 고속화 기술 개발

. 고속 구동에 적합한 소재 부품의 경량화 및 구조 설계

. 3종 Turret*의 고속(300cpm) 동시 분할 구동 장치 개발

. 모션제어 기반 전자캠 구동부 및 서보 동기제어 S/W 개발

*  3종 Turret: Transfer Turret, Mandrel Turret, Rimming Turret

- 다품종 종이용기 생산의 고유연화를 위한 제조 설비의 모듈화

. 용기 크기에 따른 3종 Turret의 교체부품* 모듈화

. 성형 몰드 크기를 자동으로 변경시킬 수 있는 가변형 몰드 개발

*  교체부품: Pocket Unit, Mandrel Unit, Bottom Finishing Unit 등

- 스마트 공장 구축을 위한 공정 데이터 수집 장치 및 통합 관리 S/W 개발

. 실시간 전수/전면 검사를 위한 완제품 불량 검출 및 품질 판정 시스템 개발

. 실시간 공정 데이터 모니터링을 통한 설비보전 및 고장예지* 시스템 개발

*  고장대상: 원지 끼임, 과열, 베어링부 파손, Cam 마모 등

-  IoT기술을 활용한 ERP, MES 연계형 공정·물류 Data 원격 모니터링 시스템 개발

○ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준*	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	형상 정밀도	Blank Side Edge	㎛	200	500	300 (미국/PMC)
		Brim Thickness		100	150	150 (미국/PMC)
		Curl 평활도		80	100	100 (미국/PMC)
2	생산 속도	서보 구동 방식	cpm1)	230	-	200 (미국/PMC)
		Roller Gear Cam 방식		300	150	300 (미국/PMC)
3	평균 생산 소음2)		dB	75	95	80 (미국/PMC)
4	제품 합격률(불량검출)3)		σ4)	4	3	3 (독일/Hoerauf)
5	재고 회전율4)		회	3	1.3	-

1)  cpm = Cups Per Minute

2)  제조 설비위치에서 지상 1.5m 높이, 사방 1m 거리에서 측정

3)  이물혼입, 성형불량, 치수불량, 표면오염 등을 포함한 모든 불량제품 검출

4) 재고 회전율 = 출고(매출) 수량 / 평균재고수량, 평균재고수량 = (월초수량 + 월말수량) / 2

3. 지원기간/예산/추진체계

○ 기간 : 3년 이내   ○ 정부출연금 : ’15년 13억원 이내(총 정부출연금 39억원 이내)

○ 주관기관 : 중소·중견기업

관리번호

2015-의료기기-일반-31

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(O), 혁신제품형( )

기술분류

치료기기 및 진단기기

과제명

한․양방융합 복진 기반 기능성 소화불량 진단기기 개발

1. 필요성

ㅇ 기능성 위장장애는 불쾌한 식후포만감, 조기만복감, 명치부위 통증, 혹은 쓰림으로 정의되는 상복부의 위장관 증상으로, 성인 4명중 1명이 앓고 있을 정도로 보편적인 질환이나 이에 대한 명확한 진단 기준과 과학적인 근거가 부재함

ㅇ 한의학에서는 복진을 통해 ‘식적’, ‘담음’ 등 관련 증상을 치료 하여 왔으며, 현대의학에서는 ‘위장관 운동촉진제’, ‘위저부 이완제’ 등이 시도되고 있으나 적정 치료기술의 선택을 위한 객관적 진단기술이 부재함

ㅇ 한·양방 융합형 기능성 소화불량 진단기기 개발은 최초의 기능성 소화기 질환에 대한 정밀 진단기술로서, 미래 의료기기의 신시장 확보가 가능함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 복부의 기계·전기적 생체정보에 기반한 한․양방 융합 기능성 소화불량 진단기기 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계)

- 복부 연조직의 경직도와 생체전기 특성에 기반한 물성, 구조 특성 측정시스템 개발

- 상부 위장관의 운동성, 전기신호, 혈류량 분석 등에 기반한 기능 특성 측정시스템 개발

- 복부 연조직의 물성과 상부 위장관의 기능적 특성에 대한 모델링 및 이에 기반한 기능성 소화불량의 위장 운동성 분류와 한의학 변증 분류를 위한 알고리즘 개발

- 기능성 소화불량의 한·양방 협진 프로토콜 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	통합 연조직생체정보 개수	개	≥3	-	-
2	복부 부위별 생체전기정보 측정의 평균 오차율	%	≤10	-	-
3	복부 경직도 측정 신뢰도	Intra-correlation coefficient	≥0.95	-	0.95 (캐나다, Univ. of Alberta)
4	기질적 질환 평가 후 기능성 소화불량 진단기준과의 일치도	%	≥70	-	-
5	소화불량 분류 임상데이터 수	건	≥800	-	-
6	소화불량 분류 알고리즘 개발	건	≥3	-	-
7	한·양방 협진 프로토콜 개발	건	1	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 9.5억원 이내(총 정부출연금 47.5억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음

ㅇ 중소·중견기업 참여필수   ㅇ 병원, 한방병원 각각 1개 이상 참여필수

관리번호

2015–LED/광-일반-32

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(  ), 혁신제품형(O)

기술분류

광응용기기

치료기기 및 진단기기

과제명

고강도 레이저 기반 융복합형 통증치료 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 레이저 의료기기는 보편화된 의료 서비스의 확대, 노령화 사회로의 진입, 삶의 질 향상을 위한 예방․치료 의학의 발달 등으로 그 활용도가 급격히 확대되고 있음

- 고령친화 기기에 대한 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상되나 통증 치료 분야의 레이저 의료기기 및 치료기술은 미흡하여 정책적 기술 개발이 필요함

ㅇ 통증, 재활 분야의 융합형 의료기기 개발을 통해 신시장 창출 및 글로벌 시장선도

- 고출력 레이저를 기반으로 한 통증 치료 기술에 기존의 충격파, EM wave, 초음파 및 RF 방식의 통증 치료기술을 융복합화 하여 해외 선진국과 기술경쟁이 가능한 의료기기 제품개발

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고강도 레이저기반 융복합형 통증 치료 시스템 개발

(TRL :  [시작] 4단계 〜 [종료] 7단계)

- 고출력 Nd:YAG 또는 LD (Laser Diode) 기반 고강도 레이저 통증 치료 기술(HILT: High Intensity Laser Theraphy)과 충격파,  EM(Electro Magnetic) Wave 및 초음파, RF 등의 이종분야 기술 융합을 통해 새로운 시장을 창출할 수 있는 레이저 융복합 통증 치료기술 국산화 및 소형화 기술 개발

- 고강도 레이저 기반 융복합 통증 치료 시스템 및 제어 인터페이스 개발

- 고강도 레이저 기술 기반 융복합 통증 치료 시스템을 활용한 적응증별 통증 치료 프로토콜 개발

- 적응증별 통증 치료 프로토콜 개발에 최적화된 통증 치료 모듈 개발 및 공인 시험 성적서 인증

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	통증 분야 치료기술 융합 (레이저/광 기반기술 필수)		융합 기술 수	3개 이상 (레이저, 충격파, 자기장 치료 기술 등)	2개	2개(레이저, 충격파) (영국, BTL)
2	통증 치료용 레이저 융복합 기기	고출력 레이저치료 광원모듈	W	CW: 40W 이상**	CW: 30W	CW :30 (이탈리아, ASA)
			mJ/pulse	pulse: 1500**	pulse: 1200(150us)	pulse: 1200 (이탈리아, ASA)
		충격파(Shock wave) 치료 모듈	Bar	6 bar이내 가변**	충격파: 5 Bar	(독일, Zimmer) (스위스, Stortz) (스위스, EMS)
			Hz	21 이상	21
		EM wave 치료 모듈	Tesla	EM wave: 3.5 tesla 이상**	3 tesla	(슬로베니아, 이스크라메디칼)
			Hz	0~100	50
3	융합 통증 치료 프로토콜 과 제어 시스템 개발		적용 치료 기술	≧ 3개***	-	-

* 치료 목표를 달성하기 위하여 필요시 RF, 초음파 등의 기술도 융합 가능

** 3번 항의 제어시스템과 결합하여 통증 치료 통합 프로토콜에 적용 될 수 있는 프로그램 제어 기능 필수

*** 1항의 치료 융합 기술의 최적화된 통증 치료 프로토콜 개발 및 이를 구현하기 위한 통합 제어 인터페이스 개발, 의료 기관 참여 및 공인 시험 성적서 제출 필수

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘15년 7.51억원 이내(총 정부출연금 22억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소⦁중견기업