산업	분야	순번	과제명	기술료	주관 기관	과제 유형	비고
시스템산업	생산 시스 템	69	산업공정용 120℃이상 스팀공급이 가능한 300kW급 고온토출형 히트펌프 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		70	1,000m이상 초고층 건물용 1,200m/min급 초고속 승강기 시스템 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		71	통합부하제어기반 자동유압 변속식 자가고장진단형 110kW급 자율주행 트랙터 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		72	부하 감응 제어 및 유압식 텐션 적용 220ton/hr 이상급 모바일 크러셔 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		73	심도 5km 이상 대구경 수압식 시추 시스템 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		74	다층/다축 구조의 열가소성 수지 프리프레그 생산 시스템 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		75	완전연신사(FDY) 제조용 사속 7,000m/min급 트윈형 고속와인더 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		76	유연 투명전극용 폭 0.5 m 나노복합체 필름 연속 생산시스템 개발	징수	제한없음	일반형	초고난도 중소․중견기업 참여필수
		77	티타늄/CGI 가공을 위한 액체질소 적용 극저온 가공 공정 및 시스템 기술 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		78	펄스가변형(펨토-피코초) 극초단 펄스 레이저 기반 선폭 10㎛급 롤금형 가공공정 및 장비 기술 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		79	생산 자동화를 위한 표준지향 오픈소스 모션 플랫폼 기반 GMC 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		80	가공공정 자가진단 기반 능동제어 핵심 요소기술 및 시스템 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		81	무인 농작업을 위한 경로계획 탐색 및 작업정보 맵핑 기술	비징수	대학	일반형 (품목형)
		82	가상 생산을 위한 절삭가공의 품질 예측기술 개발	비징수	대학	일반형 (품목형)
		83	생물자원의 저온장기 저장 원천기술 개발	비징수	대학	일반형 (품목형)
	로봇	84	자폐/ADHD 아동 교육 보조를 위한 신뢰성 95%이상인 장애 수준 진단시스템 및 교육훈련용 로봇 시스템 개발	징수	중소·중견 기업	일반형	표준화연계 디자인연계
		85	풀사이즈(full-size) 인간형 로봇 기술 확산을 위한 오픈소스 SW 인터페이스를 가지는 1.5m 키, 30 자유도 이상의 이족보행 인간형 로봇 공용 플랫폼 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		86	실제 제조환경에서 인간 작업모습 관찰에 의한 작업 이해를 통하여 실시간 작업계획의 정확도를 90%이상 달성하기 위한 로봇 판단지능기술 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		87	인간-로봇 공존환경에서 사용되는 로봇의 안전성 확보를 위한 이동식 및 착용식 로봇용 기초 안전기술개발	비징수	비영리기관	일반형	표준화연계
		88	환자 맞춤형 각막이식을 위한 50 μm급 적층 구조의 인공각막 제조, 정밀 검사 및 수술 보조 로봇용 핵심기술 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		89	다자유도 수동식(Passive) 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		90	고령화 세대에게 개인별 특화된 복지 서비스를 제공하기 위한 빅데이터 기반의 서비스 로봇 개발	징수	제한없음	일반형	표준화연계 중소․중견기업 참여필수
		91	로봇 적용 범위 확장을 위해 3종의 조인트 모듈, 최대 7자유도의 기구부 조합에 따른 제어, 인지 시스템의 자동 구성이 가능한 모듈라 매니퓰레이션 기술 개발	비징수	비영리기관	일반형
		92	로봇용 피부센서 기술개발	비징수	대학	일반형 (품목형)
		93	로봇용 인공근육 기술개발	비징수	대학	일반형 (품목형)
		94	로봇용 Haptic 기술 개발	비징수	대학	일반형 (품목형)
	조선	95	온실가스 저감 및 실해역 에너지 효율 향상을 위한 운항선 선속-동력 고정도 해석 기반기술 개발	징수	제한없음	일반형	표준화연계 해운사 및 중소․중견기업 참여필수
	플랜트엔지니어링	96	셰일가스전 발생폐수 재이용 및 생산수 처리 시스템 엔지니어링 기술개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		97	100kW급 고온 연료전지-엔진 하이브리드 발전시스템 엔지니어링 기술 개발	징수	제한없음	일반형	초고난도 중소·중견기업 참여필수
		98	플랜트 O&M 지원을 위한 센서 기반 가상 플랜트 엔지니어링 기술개발	징수	제한없음	일반형	중소·중견 참여필수
	의료기기	99	현장진단·응급현장 시장 선도를 위한 ICT 기반 무선 초음파 솔루션 개발	징수	기업	일반형	표준화/디자인연계 고위험형 의료기관 및 중소·중견기업 참여필수
		100	암 및 질병 스크리닝이 가능한 초고감도 광대역 검출영역을 갖는 신속면역진단 검사장비 개발	징수	중소·중견 기업	일반형	표준화/디자인연계 의료기관 참여필수
		101	초고속 고정밀 3D 구강스캐너 및 소프트웨어 개발	징수	중소·중견 기업	일반형	표준화/디자인연계 의료기관 참여필수
		102	파장가변형 초고속 스위칭 레이저기반 진단/치료 시스템 개발	징수	중소·중견 기업	일반형	표준화/디자인연계 의료기관 참여필수
		103	하지 기능회복 및 보조를 위한 스마트 근골격 인공대체기기 기술 개발	징수	제한없음	일반형	표준화/디자인연계 의료기관 및 중소·중견 참여필수
		104	실시간 종양추적 MRI 기반 일체형 융합치료기기 기술개발	징수	제한없음	일반형	표준화연계 의료기관 및 중소·중견 참여필수
		105	[총괄] 의료현장 수요기반 진단/치료기기 기술개발	비징수	제한없음	병렬형 (품목형)	M.D., 치과의사, 한의사 중 1인 참여필수
			[1～3세부] 사망원인 5대 질환 관련 의료현장 수요 기반 기술개발		비영리기관
			[4～5세부] 다빈도수술 5대 질환 또는 내원일수 5대 질환 관련 의료현장 수요 기반 기술개발		비영리기관
	LED/광	106	MICE-LED융합 양방향 미디어아트 컨텐츠 및 Tele-Screen 개발	징수	중소·중견 기업	일반형	디자인연계
		107	통신용 10Gbps급 반도체 레이저 칩 상용화 연구 및 생산기술 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		108	nm급 위치변위 측정용 레이저 간섭계 개발	징수	중소·중견 기업	일반형
		109	LED융합 의료용 파장가변 광원 개발 및 유효성 검증	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		110	표면 개질용 125 J·Hz 급 레이저 개발	징수	제한없음	일반형	중소․중견기업 참여필수
		111	LED융합 해양/선박용 본질안전 방폭등 상용화 및 표준개발	징수	제한없음	일반형	표준화연계 중소․중견기업 참여필수

2014년도 「시스템산업분야」 과제제안요구서(RFP)-우선 추진과제

생산시스템 분야

관리번호

2014-생산시스템-일반-1

과제명

산업공정용 120℃이상 스팀공급이 가능한 300kW급 고온토출형 히트펌프 개발

1. 필요성

ㅇ 고온 토출형 히트펌프는 산업공정에서 배출되는 공정폐열을 활용하여 산업공정에 사용되는 120℃ 이상의 스팀을 직접 생산․공급 할수 있는 기술로 에너지저감 등 산업 전반에 파급효과가 크기 때문에 시급한 개발이 필요

- 산업공정에서 배출되는 다량의 온수 등 잉여열을 사용할 수 있으므로 기존 공정을 재생에너지 활용에 의한 고효율 에너지 공급시스템으로 구축할 수 있는 최적의 기술

ㅇ 산업용 친환경 히트펌프 기술개발을 통해 에너지비용이 상대적으로 저렴한 산업용 분야의 에너지 이용효율 고도화 및 지구온난화 대응기술 확보 등을 통해 글로벌 경쟁력 확보가 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 120℃이상의 산업공정스팀 공급용 300kW급 고온히트펌프 핵심기술 개발 (TRL : [시작] 3단계～[종료] 7단계)

- 산업공정용 스팀(120℃이상) 생산을 위한 고온 토출형 히트펌프 시스템 개발

․  고온 히트펌프 시스템 사이클 해석 및 최적화 설계

․  시스템 최적 제어로직 및 콘트롤러 개발

- 고온 토출형 히트펌프 핵심부품 개발

․  고온․고압용 무급유식 고효율 압축기 개발

․  120℃이상 스팀 발생용 이상유체간 열교환기(응축기) 개발

․  폐열회수·저장 및 안정적 열원공급을 위한 축열식 열교환기(증발기) 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	스팀생산온도	℃	≥ 120	70	120 (일본, 고베스틸)
2	COP (@ Teva≥60℃)	-	≥ 3.2	없음	3.2 (일본, 고베스틸)
3	스팀생산 열용량	kW	300	없음	380 (일본, 고베스틸)
4	단열 압축효율	%	≥ 84	없음	75이상(일본, 고베스틸)
5	압축기 기동/정지 수명	회	30,000	없음	30,000(일본, 고베스틸)
6	축열열교환기 축열밀도	kWh/m3	≥ 30	15	30(일본, 미쯔비시)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 80억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-생산시스템-일반-2

과제명

1,000m이상 초고층 건물용 1,200m/min급 초고속 승강기 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 세계 승강기산업은 매년 6%의 성장세를 이어가고 있으며, 특히 건물의 초고층화에 따른 초고속 고행정 승강기의 수요가 지속적으로 증가하고 있어 이에 대응할 수 있는 승강기제품의 글로벌 경쟁력 확보가 절실

ㅇ 국내 승강기산업은 글로벌 업체의 국내업체 인수합병으로 인한 기술인력 이탈, 중국산 부품 수입 등으로 공동화현상이 심각한 수준으로, 이를 해소하고 침체된 수출시장을 활성화 시킬 수 있는 신기술 개발이 필요

- 대기업과 중소기업의 상생기술협력을 통한 승강기산업의 균형발전 환경 조성 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 적재하중 1,800kg, 분속 1,200m, 행정거리 1,000m 이상의 승강기 기술 개발 (TRL : [시작] 3단계～[종료] 7단계)

-  초고속 승강기용 권상 시스템 개발

․  180kw 이상의 대용량 권상기 및 다상제어 구동 시스템 개발

․  고행정용 고강도 경량화 현수장치 개발

-  초고속용 밀폐형 승강기 케이지 개발

․  케이지 내부 기압제어 기술 개발

․  능동 진동제어 시스템 개발

-  초고속/고행정 승강기용 안전장치 개발

․  조속기, 완충기, 비상정지장치 등 핵심 모듈 개발

․  초고속 고행정용 고장 모니터링 시스템 개발

-  EN81-A3(유럽표준화위원회(CEN) 제정 승강기 안전기준) 충족

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	최고속도 (분속)	m/mim	≥ 1,200	1,080	1,080 (일본, 미츠비시)
2	권상기 용량	kW	180	125	168 (일본 도시바)
3	행정거리	m	≥ 1,000	500	600 (미국, 오티스)
4	현수장치 인장 강도1)	%	≥ 200	강선 이용	강선 이용 (세계 공통)
5	현수장치 경량화1)	%	≤ 50	강선 이용	강선 이용 (세계 공통)
6	카내 진동	㎨	≤ 0.05	0.07	0.07 (일본, 미츠비시)
7	카내 소음	dB(A)	≤ 50	50	50 (일본, 미츠비시)
8	에너지등급(VDI 47072))	Class	A	A	A (글로벌 5대 업체)

1) 현수장치 인장 강도 및 경량화 항목은 기존 강선 로프(steel wire rope) 대비 목표 수치임

2) VDI 4707 : 독일 기술인 협회(Verein Deutscher Ingenieure)의 승강기 에너지 효율성 평가등급

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 65억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

관리번호

2014-생산시스템-일반-3

과제명

통합부하제어기반 자동유압 변속식 자가고장진단형 110kW급 자율주행 트랙터 개발

1. 필요성

ㅇ 세계 트랙터 시장은 대형기종을 중심으로 지속적으로 성장하고 있으며, 선진국에서는 이미 110kW급 이상의 대형트랙터를 주력제품군으로 출시하고 있음

- 부하감응형 자동변속기와 자가진단형 전자식 트랙터는 국내 제품이 없어 수입에 의존하고 있는 상황으로 수입대체와 해외시장 진출을 위해 국내 개발이 필요함

ㅇ 대형마력급 농기계용 유압자동 변속기, 전자제어장치를 이용한 자가고장진단 모듈 및 통합부하제어 기능을 갖는 트랙터는 기술의 난이도가 높아 대부분 선진국으로부터 수입하고 있는 실정으로 경쟁력 확보를 위해서는 기술격차를 줄이는 것이 시급한 과제임

- 또한, 중국 및 인도 등 후발업체들이 급속도로 기술격차를 줄이고 있어, 이들 국가와의 기술격차를 유지하기 위한 기술경쟁력 확보가 반드시 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 부하감응에 따른 자동변속 및 자가고장진단과 자율주행이 가능한 110kW급 트랙터 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 자가고장 진단을 위한 전자제어장치(ECU)시스템 기술 개발

․ 고장로직 구축 및 센서기반 독립분산 제어 기술 개발( ISO11783/J1939 표준 적용)

․ 변속기, 작업기 및 유압시스템용 ECU 개발

․ 디스플레이 및 Arm rest형 제어 콘솔 개발

- 부하감응에 의한 자동유압 변속식 변속기 개발

․ 엔진-변속기 유압 시스템 상호간 부하 복합제어 기술 개발

․ 110kW급 Tier4 엔진에 적용되는 변속 제어로직 개발

․ 가변 피스톤 펌프 개발

- 작업경로 자율주행 및 작업기술 개발

․ 농작업을 위한 최적주행경로생성 기술 및 조향, 주행 액츄에이터 개발

․ GPS 신호와 센서 퓨전 기술을 적용한 위치정밀도 확보 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	최대 주행 속도	km/hr	≥ 50	40	50(이태리 CNH)
2	3점 히치 최대양력	kN	≥ 71	56	71(이태리 CNH)
3	자동변속단수	단	≥ 4단	-	4단(미국 John Deere)
4	자동변속응답시간	sec	0.6	-	0.6 (독일 ZF)
5	내구수명(T/M)	hr	≥ 8,000	5,000	8,000(독일 ZF,추정)
6	가변 피스톤 펌프 최대 유량(@ 200bar)	cc	≥ 45	-	0~45(독일 Bosch)
7	자율주행 RMS 오차	cm	15	-	20(미국, John Deere)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 60억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-생산시스템-일반-4

과제명

부하 감응 제어 및 유압식 텐션 적용 220 ton/hr 이상급 모바일크러셔 개발

1. 필요성

ㅇ 골재생산 설비는 건설폐기물 처리장과 같이 전기공급이 불가능한 작업장이나 소형 SOC 개발의 증가로 대규모 보다는 수시로 장비의 이동이 가능한 소규모 작업장의 선호로 모바일 타입의 크러셔 수요가 급증하고 있음

ㅇ 특히, 건설 현장에서 공사비의 절감과 공사 효율 증대를 위해 신뢰성을 요하는 장비 수요가 급증하고 있는 추세이며, 선진업체는 이에 맞추어 일정이상 수명이 보장된 크러셔를 출시하고 있음

ㅇ 세계 건설기계 시장의 주도권이 유럽, 미국에서 일본을 거쳐 중국과 한국으로의 이동이 예상되며 특히, 모바일 크러셔는 소품종 소량생산의 특수 장비로서 품질대비 가격 경쟁력만 갖춘다면 단기간 내 수출 활성화가 가능할 것으로 예상됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 부하 감응 제어 및 유압식 텐션 적용 220 ton/hr급 골재 생산용 모바일 크러셔 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 모바일용 Jaw 크러셔 및 Cone 크러셔 개발

․  Jaw 및 Cone 파쇄 메커니즘 개발

․  유압식 텐션 로드 제어용 유압식 액츄에이터 모듈 개발

․  부하감응식 골재 파쇄 최적제어 기술개발

- 모바일 크러셔용 하부주행장치 개발

․  경사지 주행 시 전복 방지 기술개발

․  사행방지 주행시스템 설계기술 개발

- 모바일 크러셔 성능 및 내구 시험/평가 기술개발

- 모바일 크러셔 관련 국제표준 NP 제안

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Jaw 크러셔 골재 생산속도 (@ 석회암 CSS* 100)	ton/hr	≥ 220	max. 180	max. 200(핀란드, Metso)
2	Cone 크러셔 골재 생산속도 (@ 석회암 CSS 25)	ton/hr	≥ 340	max. 180	max. 320(핀란드, Metso)
3	Jaw 모바일 크러셔 총중량	ton	≤ 48	-	49(미국, Terex)
4	Cone 모바일 크러셔 총중량	ton	≤ 40	-	41(미국, Terex)
5	주행속도	km/hr	≥ 2	-	max. 2(핀란드, Metso)
6	등판각도	degree	≥ 20	-	20(핀란드, Metso)
7	사행 편차 (@ 1,500rpm, 10m 주행)	mm	≤ 300	-	300(핀란드, Metso)
8	Cone/Jaw 크러셔 수명(B10)	year	≥ 15	10	15(핀란드, Metso)

* CSS : Closed Setting Size(파쇄된 골재크기, mm)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-생산시스템-일반-5

과제명

심도 5km 이상 대구경 수압식 시추 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 지열, 석유개발, 세일가스 등 에너지 자원개발에서 심부 시추(5km 이상) 시스템은 전체 사업비에서 절대적인 비중을 차지하고 있어, 이 분야 원천기술 개발이 절실히 요구됨

ㅇ 국내에서 심부지열사업을 목적으로 약 150억 상당의 해외 시추장비를 도입하여 장심도 시추를 수행하고 있으며, 향후 지열 사업이 정상 궤도에 진입할 경우 해외 장비 의존도는 심화될 수 있음

ㅇ 국내에서 다년간에 결처 심부시추에 대한 연구가 수행되었으나, 심도가 깊어짐에 따라서 개발비의 상승 및 극한환경에서의 부품, 소재 및 시스템 기술의 난이도가 급상승하여, 정부주도하의 체계적인 기술 개발이 필요한 실정임

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 심도 5km 이상 수압식 시추기 개발(TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 초장심도 시추를 위한 고성능 수압타격장치 개발

․ 초고압 다단 어큐물레이터 및 피스톤/밸브 고속 동기화 기술 개발

․ 임펄스 고압 작업환경 하의 타격장치의 운동특성 및 내구성 향상 기술 개발

- 작업공정 자동화 드릴 리그 시스템 개발

․ Hands-off 방식의 로드 핸들러가 장착된 450톤급 탑드라이브 마스터형 드릴 리그 개발

․ 작업공정 대응 지능형 동력 공급 제어 시스템 개발

- 초장심도 시추를 위한 대용량 다상유체 펌핑 및 여과시스템 개발

․ 다축 피스톤 방식의 초고압/대용량 펌프 및 시추 이수 공급용 다상유체 혼합장치 개발

․ 시추 이수 정화를 위한 여과 시스템 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	탑드라이브 인양력	TON	≥ 450	350	350(한국, 한진디엠비)
2	굴진속도(심도 5km)	m/hr	≥ 12	12	12(한국, 한진디엠비)
3	시추공경	inch(mm)	≥ 12(305)	8	8(한국, 한진디엠비)
4	굴착심도	km	≥ 5	3.5	3.5(한국, 한진디엠비)
5	고압 펌프 정격 유량	lpm	3600 (@250bar)	1500 (@ 200bar)	1500(@ 200bar) (한국, 한진디엠비)
6	여과 능력(＠ 74µm)	lpm/%	3600/95	1500/95	1500/95(한국, 한진디엠비)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내       ㅇ 정부출연금 : ‘14년 12억원 (총 정부출연금 50억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-생산시스템-일반-6

과제명

다층/다축 구조의 열가소성 수지 프리프레그 생산 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 슈퍼섬유 소재를 활용한 복합재료 프리프레그는 우수한 성능으로 항공기, 자동차 선박 등 수송기계 분야와 레저/스포츠, 토목, 건축 분야 등에서 수요가 급증

- 고강도/고탄성 슈퍼섬유와 고분자 재료로 구성된 다축-다층 구조의 적층 공수가 절감된 슈퍼섬유 프리프레그 개발 필요

ㅇ 프리프레그 관련 생산시스템 기술은 독일과 미국을 선두로, 일본 등이 전 세계 시장을 독점하고 있으며, 국내의 경우 전량 수입에 의존하고 있는 실정

- 자동차 중량 규제 대비 및 재활용 요구에 맞춘 다층구조의 열가소성 수지 프리프레그 생산시스템의 국산화 시급

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고성능 슈퍼섬유 다층(Multi-ply)/다축(Multi-axial) 구조의 열가소성 수지 프리프레그 생산시스템 개발(TRL :  [시작] 3 단계 ～ [종료] 7 단계)

-  열가소성 섬유를 복합화한 코밍글드 섬유(commingled fiber) 제조 시스템 개발

-  일방향(uni-directional) 섬유 프리프레그 라미네이팅 시스템 개발

․  일방향 섬유 멀티-스프레딩(Uni-directional Fiber Multi-Spreading) 장치 개발

․  열가소성 필름(시트) 공급 시스템개발

․  일방향 프레프레그 라미네이팅 장치 개발

-  다층/다축 프리프레그 제조 시스템 개발

․  일방향 섬유 프리프레그 다축/다층 배열장치 개발

․  일방향 섬유 프리프레그 제단 장치 개발

․  다층/다축 프리프레그 라미네이팅 장치 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	섬유체적 비율(코밍글드섬유)	%	≥ 50	-	50(네덜란드, FGI)
2	Fiber Spreading 폭 (탄소섬유 12K 기준)	mm	≥ 20	6	20 (일본, Harmoni industry)
3	라미네이팅 최대온도	℃	≥ 350	-	350 (독일, KROENERT GmbH)
4	일방향 프리프레그 폭	mm	≥ 1,000	100	1,000 (미국, C.A.Litzler Co.,Inc)
5	수지 함량 편차	%	≤ ± 2	-	± 2 (독일, KROENERT GmbH)
6	다층 프리프레그 생산 속도	m/min	≥ 1	-	1 (네덜란드, VanWees)
7	적층 수	ply	≥ 5	-	5 (독일, LIBA)
8	축수	ea	≥ 5	-	3(네덜란드, VanWees)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 80억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-생산시스템-일반-7

과제명

완전연신사(FDY) 제조용 사속 7,000m/min급 트윈형 고속와인더 개발

1. 필요성

ㅇ 국내 합성섬유 제조설비의 대부분은 순수 국내설비만으로 설치, 생산 운영이 가능하나 고속와인더의 경우는 거의 100% 대외 수입에 의존하고 있는 실정임

- 생산성 증대를 위해 기존의 싱글형 6,000m/min급 고속와인더에서 트윈형 와인더로 변화되고 있어 선진국과의 기술격차가 점차 커지고 있는 실정임

ㅇ 합성섬유 제조설비의 세계시장은 유럽의 Barmag사와 일본 TMT사에서 대부분을 독점하고 있는 관계로 공급이 수요에 미치지 못하고 있어 기술개발 성공시 세계시장으로의 진입이 용이함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  완전연신사(FDY) 제조용 사속 7,000m/min급 트윈형 고속와인더 개발(TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7 단계)

- 고하중(200kg이상)/고속운전(26,000rpm이상)을 위한 트윈형 고속와인더 부품 개발

․7,000m/min급 고속 방사용 1,400mm이상의 초장축 Spindle 개발

․권취 원사의 품질을 향상시키기 위한 Rotary Traverse System 개발

- 진동 저감형 고속와인더 설계(사속 7,000 m/min에서 최대 4mm/sec이하)

- 트윈형 고속와인더 동기제어 시스템 개발

- 자동실걸이 장치 개발

- 7,000m/min급 트윈형 고속와인더 시제품 제작 및 성능평가

- 고속와인더의 신뢰성 향상을 위한 신뢰성평가 기법 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준*	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	기계 진동 (＠사속 7,000 m/min)	mm/sec	≤ 4	5 이하	5 이하(독일, Barmag)
2	권취 사속	m/min	≥ 7,000	6,000	6,000(독일, Barmag)
3	속도제어 편차	%	≤ ±0.04	±0.05	±0.05(독일, Barmag)
4	최대 권취 직경	mm	≥ 400	400 이상	400 이상(독일, Barmag)
5	추(End) 수	ea	20	12	20(독일, Barmag)

* 국내 최고수준은 싱글형 와인더 기준

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 45억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

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2014-생산시스템-일반-8

과제명

유연 투명전극용 폭 0.5 m 나노복합체 필름 연속 생산시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 국내 성장동력산업 중 하나인 디스플레이, 태양전지 등에 사용되는 투명전극은 전량 수입에 의존하고 있어 희토류 기반인 인듐계 투명 전극의 수입 대체 필요

- 일부 국가의 희토류 전략화에 대비하고, 국내 성장동력산업의 경쟁력 강화를 위해 기존의 ITO기반 투명전극시장에 대응할 수 있는 대체기술개발이 시급

- 희토류 기반의 투명전극을 대체함으로써 무역 수지 개선기대

ㅇ 유연투명전극 및 기능성 나노복합체는 부가가치가 매우 크지만, 기업 단독 개발이 어려운 고위험, 고수익형 기술로 정부지원 필요

- 유연 디스플레이 및 고성능 유연 전자는 미래 성장동력 산업으로 유력함

- 나노복합체의 생산성 확보를 위해 연속생산 기술에 대한 기초 및 원천 기술 확보 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 유연 투명전극으로 사용가능한 두께 1 nm이하의 나노구조체를 금속 포일 위에 폭 0.5 m이상으로 연속적으로 형성하고 유연필름위에 반복 전사하는 생산기술 및 장비 원천기술 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 6단계)

- 대면적 탄소기반 전도성 나노박막 연속 합성 공정 및 시스템 기술

․금속 촉매 기반 고온(섭씨 1000도 수준) 고품질 화학 기상 합성 공정 기술

․연속적인 포일 촉매 기반의 연속 합성 시스템 기술

- 고속 고품질 저면저항 연속 박리 공정 및 시스템 기술

․전하운반체 증강 박리 공정을 통한 고품질 저면저항 구현 공정 기술

․고속 습식 에칭 기반 나노박막 연속 박리 시스템 기술

- 고속 고품질 나노구조체 반복 전사 공정 및 시스템 기술

․접촉 하중 제어를 통한 나노구조체의 저손상 반복 전사 공정 기술

․고속 건식 전사 기반의 연속 필름용 고균일도 반복 전사 시스템 기술

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	박막 폭	m	≥ 0.5	-	0.3 (일본 Sony)
2	합성된 박막 두께	nm	≤ 1	-	-
3	연속 합성/박리/전사 속도	m/min	≥ 0.5	-	0.1 (일본 Sony)
4	포일표면 온도 편차	%	≤ ±3	-	(Unknown)
5	유연 전극 면저항	Ω/☐	≤ 200	-	487 (일본 Sony)
6	투명도	%	≥ 90	-	80 (일본 Sony)
7	면저항 균일도(0.5×0.5 ㎡)	%	≤ 20	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 100억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

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2014-생산시스템-일반-9

과제명

티타늄/CGI 가공을 위한 액체질소 적용 극저온 가공 공정 및 시스템 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 항공 및 자동차 등 운송수단의 경량화로 인한 고경도 경량소재 및 극한환경에서 사용되는 내열성 소재 등 난삭재의 수요가 급증하고 있음

* 고경도 경량소재/내열성 소재 : CGI(Compact Graphite Iron), Titanium, Inconel, CFRP 등

ㅇ 선진국은 난삭재 가공을 위해 고효율 가공장비(Makino社의 난삭재 가공시스템 등) 뿐 아니라, 극저온 가공(MAG社) 및 새로운 절삭유 공급장치 등 새로운 요소기술을 적용한 가공시스템을 출시하여 난삭재 관련 장비/공구시장을 독점

ㅇ 국내의 관련 가공/장비 기술력은 미흡한 실정으로 선진국과의 기술격차가 점차 커지고 있어 향후 원천기술 미확보시 난삭재 가공 시스템 시장 진입 불가 우려

2. 연구목표

ㅇ  최종목표  :  티타늄/CGI 등 난삭재 가공의 공구수명 및 가공능률 향상을 위한 극저온 가공공정 및 시스템 기술 개발(TRL :  [시작] 2단계 ～ [종료] 6단계)

-  티타늄/CGI 난삭재 대응 극저온 가공공정 원천기술 개발

․  극저온(Cryogenic) 가공공정에서의 열거동 및 절삭부하 해석기술 개발

․  “Cryogenic + nano-MQL“ 윤할 메커니즘 및 가공공정 기술 개발

*  nano-MQL(Minimum Quantity Lubrication) : 그라핀, 나노튜브, HBN(Hexagonal Bom Nitride) 등의 나노 입자를 혼합한 극미량의 나노유체 절삭유

․  극저온 환경에서의 공구마모 메커니즘 분석 및 모니터링 기술 개발

-  티타늄/CGI 난삭재 대응 극저온 기반 고토크 가공시스템 개발

․  진공단열 Through-Spindle형 고토크 주축 개발

․  극저온 가공용 툴링 시스템 및 액체질소 분사압력 제어기술 개발

․  극저온 가공공정 기반의 고토크 가공시스템 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	공구수명 향상율1)		%	120	-	100(독, MAG)
2	절삭부하 감소율1)		%	80	-	90(미, 미시간대)
3	주축의 최대토크/유효파워		Nm/kW	1,000/40	300/30	1,000/50(일, Makino)
4	극저온 주축스핀들 온도편차		°C	≤ ±5	-	±5(독, MAG)
5	절삭/이송속도	티타늄	m/min, mm/min	100/ 1,200	72/860 (범용기 기준)	95/1,150(독, MAG)
6		CGI	m/min, mm/min	200/ 1,000	100/600 (범용기 기준)	180/860(독, MAG)

1)동일조건에서 티타늄에 대한 일반 습식가공과 ‘Cryogenic + nano-MQL' 가공시 공구수명 및 절삭부하 비교

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 75억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-생산시스템-일반-10

과제명

펄스가변형(펨토-피코초) 극초단 펄스 레이저 기반 선폭 10㎛급 롤 금형 가공공정 및 장비 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 대규모 글로벌 시장 형성이 전망되는 유연소자(flexible devices)의 고기능화/고성능화 추세로 유연소자 인쇄용 선폭 10㎛급 롤 금형 가공공정 및 장비기술의 개발이 요구됨

* 유연소자 시장 연평균성장률(CAGR, 2012-2021)은 18.7%로 2021년 443억불 시장 전망

* 10㎛급 패턴 선폭을 갖는 유연소자 : 스마트 태그, 터치 스크린, 센서, 유연 디스플레이 등

ㅇ 세계적으로 기술개발 초기단계로, 차세대 유연소자 핵심기술 개발을 통한 고부가가치 유연소자 분야 기술경쟁력 확보가 필수적임

- 유연소자용 롤 금형의 선폭은 유연소자의 성능을 결정하는 핵심 요소임

* 2021년 유연소자 시장(443억불)에서 유연 OLED의 규모는 약 40%(180억불)를 차지할 전망

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고출력/고반복률/펄스가변형 극초단 펄스 레이저를 이용한 선폭 10㎛급 유연소자 인쇄용 패턴 롤 금형 가공장비 시작품 개발 (TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 6단계)

- 유연소자 인쇄용 롤 금형 가공공정 기술 개발

․ 롤 금형 비열(Non-Thermal) 초정밀/초고속 가공공정 기술 개발

․ 레이저 빔 고속 이송제어 및 초점 위치제어 기술 개발

- 유연소자용 롤 금형 가공장비 요소기술 및 시작품 개발

․ 펄스 반복률 및 펄스 폭 가변 레이저 공진기 개발

․ 분산제어 모듈 기술 및 고출력 증폭 모듈 개발

․ 레이저 구성 모듈 패키징 기술 개발

․ 레이저 빔 광학모듈과 롤 소재 구동모듈 간 정밀 연동제어 기술 개발

․ 롤 금형 가공장비 시작품 설계 및 제작

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	패턴 선폭	㎛	≤ 10	20	10(독일, Schepers)
2	패턴 세장비	-	> 0.5	0.5	0.5(독일, Schepers)
3	선폭 정밀도	㎛	< 2	2	2(독일, Schepers)
4	가공 속도	m/sec	> 10	1	20(독일, Schepers)
5	가변 펄스 폭	10-12sec	0.5-10	-	0.5-20(독일, Active Fiber Systems)
6	펄스 반복률1)	MHz	0.05~10	-	0.05~10(독일, Active Fiber Systems)
7	최대 출력1)	W	≥ 25	-	50(독일, Active Fiber Systems)
8	Beam quality (M2)2)	-	< 1.5	-	1.5(독일, Active Fiber Systems)
9	롤금형 길이	mm	≥ 500	300	500(독일, Schepers)*

*롤금형 길이 세계최고수준은 패턴선폭 20㎛일 때 기준임(패턴선폭 10㎛는 세계최고 수준의 목표임)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 75억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-생산시스템-일반-11

과제명

생산자동화를 위한 표준지향 오픈소스 모션 플랫폼 기반 GMC 개발

1. 필요성

ㅇ 첨단 정밀생산시스템에 사용되는 다양한 액츄에이터, 서보제어기 등은 전용 하드웨어와 각기 다른 언어 체계를 가지고 개발되었기 때문에 시스템 간 호환성이 낮아 유지보수가 어렵고 비용이 상승하는 문제가 있음

- 이종 SW, 전용 제어 H/W사이의 프로그램 재사용과 서로 다른 제어기간의 프로그램 교환 및 재이용이 가능한 모션 제어 소프트웨어 플랫폼 표준화가 필요함

ㅇ Low 및 Middle End 모션제어시장에서는 근린 후발국 제품들의 시장 잠식이 확대되고 있고, High-End 시장에서는 선진국 모션제어기에 뒤처지는 상황으로 선진국의 시장 독점구조의 개선이 필요

- 다양한 액츄에이터, 서보제어기 기술력을 기반으로 범용 모션 제어기(GMC)까지 전장분야 핵심 요소를 통합함으로써 정밀생산시스템 구성기술 자립이 가능함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 생산자동화를 위한 표준지향 오픈소스 모션 플랫폼기반 GMC 개발  (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 6단계)

- 오픈 소스 기반 표준지향 모션플랫폼 개발

․  IEC 61131-3 표준기반 프로그래밍 시스템, 컴포넌트 운용, 제어체계 개발

․ 오픈소스기반 모션플랫폼 소스 코드 및 실시간 런타임 개발

․ 산업용 고속 네트워크기반 64축 Task의 500㎲ 실시간 인터페이스 기술개발

․ 다중플랫폼 이식 가능한 시스템 리소스 관리기술개발

- Add on타입 Micro PLC, 임베디드형 GMC 개발

․ 오픈모션플랫폼 탑재 및 GMC구현을 위한 인터페이스 기술개발

․ 원격접속 S/W 업데이트 기능 구현

- PLCopen Technical Committees Certification 인증 획득

- 도입 제어기 기반 생산시스템 3종 적용 및 국산화 대체 실증(기존 대비 동등이상의 성능 확보)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Task 주기	μs	≤ 500	1000	이스라엘, ACS Motion
2	데이터 업데이트 주기	kHz	≤ 10	1	독일, Beckhoff
3	동기 제어 축수	축	≥ 64	32	이스라엘, ACS Motion
4	Micro PLC I/O 접점수	ea	≥ 60	30	독일, 지멘스
5	임베디드 GMC Core 수	ea	dual 이상	single	이스라엘, ACS Motion

* 1,2,3 성능지표는 멀티코어, 2Ghz 이상의 GMC CPU에서 측정

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-생산시스템-일반-12

과제명

가공공정 자가진단 기반 능동제어 핵심요소기술 및 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ  자동차/항공 분야에서 생산성과 품질 향상을 위해 장비의 지능화와 ICT 솔루션(S/W) 공급을 요구함에 따라 이러한 분야에 대한 연구개발이 활발히 이루어지고 있음

ㅇ  선진 장비업체들은 High-End 영역의 지배력 강화를 위해, 차별화된 지능화 기능을 탑재하여 가공의 신뢰도와 생산성 한계를 극복한 가공시스템을 경쟁적으로 출시

-  DMG Mori, Okuma 등 선진업체들은 실시간 가공상태 자가진단 기반의 능동제어를 통해 기존의 가공 불안정 영역의 한계를 극복하여 품질 및 생산성을 극대화

ㅇ  국내기업의 High-End 영역 시장 진입을 위해서는 가공장비의 지능화와 함께 ICT 솔루션(H/W+S/W)의 공급이 필요한바, 이에 대한 연구개발 지원이 시급함

2. 연구목표

ㅇ  최종목표  :  가공능률 및 운영신뢰성 향상을 위한 실시간 가공상태 진단 및 능동제어 기반의 운영·진단 S/W 및 가공시스템 개발 (TRL :  [시작] 2단계 ～ [종료] 6단계)

-  실시간 자가진단 기반의 능동제어 요소기술 개발

․ 빌트인-센서 기반의 진동/부하/열 특성의 실시간 자가진단* 기술 개발

․ 진동/채터 회피를 위한 가공조건 능동제어 기술 개발

*  진동/부하/열 등의 상태정보를 기반으로, 채터, 주축 언밸런싱, 절삭과부하, 기계이상 등을 실시간 분석

-  가공시스템의 자가진단 S/W 모듈 및 가공조건 최적화 기술 개발

․ 능동제어를 고려한 가공경로·조건 최적화 시뮬레이션 S/W 개발

․ 기계 운영이력과 가공 상태정보 수집·분석 모듈 및 인터페이스 기술 개발

-  자가진단 및 능동제어 기능을 갖는 중절삭 가공시스템 개발

․ 주축/이송계/시스템 Dynamics 분석 및 고감쇠 설계 기술 개발

․ 가공환경을 고려한 능동제어 최적화 기술 및 원격진단 운영기술 개발

ㅇ  개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	채터 능동제어 처리속도	sec	1	-	1.0(일, Okuma)
2	공구경로 예측분해능	㎛	1	120	10(미, CGTech)
3	최대 진동피크의 크기1)	배	< 5	-	10(독, Artis)
4	주축 런아웃 (@ 1,200k DmN 회전시)	㎛	< 5	7	5(독/일, DMG Mori)
5	소재제거율(MRR) 향상율2) (@ D30mm 엔드밀, SM45C 기준)	%	100	-	80(일, Okuma)

1) 하나의 가공공정 동안 주축부 평균 진동신호 대비 1초 동안의 최대 피크진동 크기의 비율

2) 동일한 장비에서 중절삭 가공시 능동제어 기능 On/Off시 소재재거율(MRR; Material Removal Rate) 비교

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 85억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호	2014-생산시스템-품목-13		과제유형	품목지정형 자유공모
품목명	무인 농작업을 위한 경로계획·탐색 및 작업정보 맵핑기술 (TRL : [시작] 2단계 ～ [종료] 5단계)
1. 개념
ㅇ 농기계의 무인 농작업을 위한 작업경로 생성 및 탐색 알고리즘과 위치·자세 보정 기술을 포함한 투입 농자재 정보 맵핑 기술 - 파종, 경운, 방제 등의 농작업을 위한 무인 농기계 주행 및 작업 경로 생성 알고리즘과 위치정보를 보정하면서 실시간으로 경로를 탐색하는 기술 - 농자재(종자, 비료 및 농약 등) 투입정보와 농작업 위치별 맵핑에 의한 농업정보화 기술
2. 지원 범위
ㅇ 다양한 농지형태 작업에 적합한 최적 주행경로 생성 알고리즘 개발 - 농지 형태별(직교형, 다변형, 원통형 등) 최단거리 탐색법에 의한 최적 작업경로 계획수립 - 농작업(경운, 정지, 파종, 방제)별 경로유형 수학적 모델 개발 - 농기계 선회주행 및 장애물 검출을 고려한 경로생성 기술 개발 ㅇ 실시간 위치 및 자세 보정에 의한 주행 경로탐색 기술 개발 - 저가의 GPS와 센서기술을 이용한 위치 및 자세 보정 알고리즘 개발 ㅇ 파종, 방제 등 농자재 투입정보 위치별 맵핑 기술 개발 - GPS와 위치인식 센서를 이용한 농자재 투입량과 위치연동 데이터 통합기술 개발 - ISOBUS 통신에 의한 데이터 송수신 표준화기술 적용
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 5억원 이내) ㅇ 주관기관 : 대학(기술료 비징수)

관리번호	2014-생산시스템-품목-14		과제유형	품목지정형 자유공모
품목명	가상 생산을 위한 절삭가공의 품질 예측기술 개발 (TRL : [시작] 2단계 ～ [종료] 4단계)
1. 개념
ㅇ 가상생산(Virtual Manufacturing) 기술은 가공공정 및 장비운영 시뮬레이션 기술로, 전통 기계가공의 사전검증 및 공정최적화를 통해 미래공장을 실현하는데 필요한 기초기술임 ㅇ 절삭가공 품질예측 기술은 공구와 소재간의 절삭 메커니즘 모델링을 기반으로 가공소재의 표면품위를 예측할 수 있는 시뮬레이션 기초기술임
2. 지원 범위
ㅇ 절삭가공(절·연삭 및 방전 등)에 대한 표면품위 예측 시뮬레이터 개발 - 절삭가공에 대한 표면품위 평가기준(Criteria Characterization) 도출 - 가공조건 및 공구소재를 고려한 표면형상/조도 시뮬레이션 기본방법론 개발 - 열·동특성 등 가공환경 변화를 고려한 다양한 표면품위 예측방안 개발 ㅇ 절삭가공 표면품위 향상을 위한 가공조건 최적화 기술 개발 - 실가공 정보 DB 피드백(테스트베드)을 통한 예측 정밀도 향상방안 도출 - 표면품위 향상을 위한 가공조건 선정 알고리즘 개발(가공조건 DB화) - 가공경로·조건 검증 및 최적화 S/W에 대한 실적용 방안 도출
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내 (총 정부출연금 5억원 이내) ㅇ 주관기관 : 대학(기술료 비징수)

관리번호	2014-생산시스템-품목-15		과제유형	품목지정형 자유공모
품목명	생물자원의 저온․장기 저장 원천기술 개발 (TRL : [시작] 2단계 ～ [종료] 4단계)
1. 개념
ㅇ 다양한 생물자원(바이오 의약품, BT 응용제품 및 농수산 식품 등)의 효율적인 이용을 위해 저온이나 건조 환경을 구현하여, 장기 저장시에도 생물자원의 품질을 유지하도록 하는 기술로 친환경 냉동공조기술과 바이오 기술과의 융복합 기술 - 미생물, 의학 및 약학분야에서 열에 민감한 재료의 장기 보존 - 세균, 바이러스, 혈청, 백신, 항생물질 및 바이오 의약품 등의 동결 건조 - 농수산 식품의 저온 건조 등
2. 지원 범위
ㅇ 저온․장기 저장을 위한 친환경 냉매 이용 고효율 냉동 사이클 연구 - Low GWP 및 자연냉매 이용 사이클 최적화 연구 - 냉동 시스템 최적 제어 기술 연구 ㅇ 장기 저장을 위한 저노점 제습제 활용 저온/동결 건조 기술 연구 ㅇ 생물자원의 최적 장기 보존 조건 분석 - 생물자원의 동결, 해동 및 건조 과정 해석 - 최적 동결, 해동 및 건조 조건 유지를 위한 저장 시스템 제어 기술 연구 ㅇ 장기보존에 따른 생물자원 품질 평가 기술 연구 - 동결, 해동 및 건조과정에서의 생물자원 품질 평가 기법 연구 - 장기 보존에 따른 품질 변화 평가 기술
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 5억원 이내) ㅇ 주관기관 : 대학(기술료 비징수)

로봇 분야

관리번호

2014-로봇-일반-1

과제명

자폐/ADHD 아동 교육 보조를 위한 신뢰성 95%이상인 장애 수준 진단시스템 및 교육훈련용 로봇 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 사회 환경변화에 따른 심리적 장애 환자 증가로 심리·정서 치료 요구 증가

- 최근 자폐증, ADHD(주위력결핍 과잉행동장애) 등과 같은 정신질환 환자가 증가 추세로, 전세계 3,500만명(미국․유럽: 1%, 한국: 2.6%)

※ 전문가에 의한 도움이 필요한 대상은 전체의 10-15%에 이른다는 보고가 있음

ㅇ 정신적인 치료를 요하는 환자가 증가함에 반해 전문치료사가 부족하며, 전문치료사의 정신적·육체적 근무 조건이 열악함

ㅇ 세계적으로 로봇을 통한 자폐아교육 보조 혹은 치매환자 대응 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이며, 이를 통해 실질적인 교육 효과 및 관련 사회비용 절감이 기대 됨

※ 자폐나 ADHD의 문제를 가지고 있는 학생들은 기존의 교사들과 소통에 한계가 있는 반면, 로봇에는 강한 집중과 교류가 이루어질 수 있다는 사전 연구가 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 일반 교사가 활용 가능한 장애 아동용 교육 보조 로봇 개발

(표준화/디자인 연계과제) (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 대상 아동의 장애 수준 평가 로봇 시스템 개발 및 국제적 표준체계 구축

- 장애 아동 모니터링 및 대응 로봇 시스템 개발

* 이상행동을 즉각적 감지할 수 있는 multi-modal 인식체계의 개발

* 이상 행동시 즉각적인 개입이 가능한 로봇 reactive 행동체계의 구축

- 장애 아동 인지능력 훈련을 위한 맞춤형 로봇 시스템 개발

* 장애아동의 상호작용 및 주의력 향상, 인지 및 사회성 훈련을 위한 로봇 활용 교육 컨텐츠 개발

* 컨텐츠 운용을 위한 교육환경 내에 설치된 Smart device 및 sensor 연계 기술

* 자폐증 치료 의사와의 공동 연구 추진

- 특수교육용 감성 표현이 가능한 로봇 설계 및 제작(디자인 연계)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	장애 평가 시스템	신뢰도	95% 이상	N/A	N/A
2	장애학생 판단시스템	적합도	95% 이상	N/A	N/A
3	특수 교육 컨텐츠	개	20개 이상	N/A	N/A
4	장애평가시스템 국내외 표준안 제출	건	1	N/A	N/A

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

표준화 연계과제로 0.5억 이내 예산 반영

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-로봇-일반-2

과제명

풀사이즈(full-size) 인간형 로봇 기술 확산을 위한 오픈소스 SW 인터페이스를 가지는 1.5m 키, 30 자유도 이상의 이족보행 인간형 로봇 공용 플랫폼 개발

1. 필요성

ㅇ 호환 및 확장이 용이한 H/W와 오픈 소스 S/W를 지원하는 공용 플랫폼 부재로 로봇의 개발비용 및 기간 증가, 중복 투자 등의 문제 발생

ㅇ 지속적으로 기술개발이 이루어져야 할 분야인 로봇 공통기술에 대해  이족보행 기반 인간형 로봇 H/W 플랫폼 확보 및 공유를 통해 로봇기술 개발을 활성화 함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 크로스 컴파일이 가능한 이족보행 인간형 로봇을 기반으로 한 로봇 플랫폼 개발 (TRL: [시작] 4단계 ～ [종료] 7단계)

- 이족 보행 기반 인간형 로봇 플랫폼 개발

* 키 1.5m 이상의 인간형 로봇 플랫폼 설계 및 제작

* 외력에 강인하고, 사다리, 장애물 주파가 가능한 보행/이동 알고리즘

* 사용자에 의한 자유도 추가가 용이한 모듈형 관절 기술 개발

-  오픈 소스 S/W를 지원하는 플랫폼 기술 개발

* 운용 소프트웨어(알고리즘) 라이브러리화 및 공용화

* OpenRAVE, Gazebo 및 V-Rep 시뮬레이션 모델 개발 및 인터페이스 라이브러리 개발

* 시뮬레이션 및 하드웨어 플랫폼 소스 호환이 가능한 개발 환경 개발 구축

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	평탄면 이족 보행 기술	km/h	2.5	1.5	2.7 (일본, Honda)
2	비평탄면 이족 보행기술	deg	±15	사례 없음	±10(추정치) (미국, Boston Dynamics)
3	공용 개발환경 수준* (시뮬레이터/하드웨어 소스 호환 가능 개발 환경 구축)	-	크로스 컴파일 동역학 시뮬레이터	포팅이 필요한 동역학 시뮬레이터	크로스 컴파일 동역학 시뮬레이터

*  세계적 활용도가 높은 시뮬레이션 환경에서 크로스 컴파일을 구현함으로서 다수의 사용자가 쉽게 개발에 참여할 수 있는 기반을 제공하는데 목적이 있음.

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이하(총 정부출연금 40억원 이하)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-로봇-일반-3

과제명

실제 제조환경에서 인간 작업모습 관찰에 의한 작업이해를 통하여 실시간 작업계획의 정확도를 90%이상 달성하기 위한 로봇 판단지능기술 개발

1. 필요성

ㅇ 최근 세계 각국은 일자리 창출, 기술혁신 등 제조업의 중요성을 재인식하고 제조업 경쟁력강화를 위해 노력 중이며 로봇이 중요한 수단의 하나로 부각되고 있다.

ㅇ 제조업용 로봇은 대량생산 공정에는 성공적으로 적용되고 있으나, 주변장치 및 티칭 에 소요되는 비용 및 시간 등으로 다품종 변량 생산에서는 효과적으로 대처하지 못하고 있다.

ㅇ 주변장치 및 티칭 등에 대해 유연성을 향상시키고 로봇 재배치 시간 단축이 가능한 로봇 판단지능 기술을 연구함으로써 국내 제조로봇의 제품경쟁력 및 제조경쟁력 강화가 시급함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 실제 제조환경에서 인간작업모습 관찰에 의한 작업이해를 통하여 작업계획 및 방법을 실시간으로 생성하는 로봇판단지능기술 개발 (TRL : [시작] 3단계 ~ [종료] 5단계)

- 작업 복잡도

* 작업순서 유관 및 무관 단위 행동이 10개 이상 포함된 작업

* 다양한 크기 및 형태 부품들의 정밀 조립작업(다양한 두께의 선 정리 및 테이핑 작업 포함)

* 3종 이상의 일반 도구 사용

- 환경 복잡도

* 부품들의 위치 및 자세 변화 및 서로 다른 부품들이 섞여 있음.

* 다양한 형태의 장애물이 언제 어느 곳에서든지 존재

- 인간 의존도

* 인간은 작업 모습을 보여주는 것 이외에 어떠한 관여도 하지 않음.

* 부족한 지식은 인간의 도움 없이 스스로 다양한 매체를 통해 획득 가능

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	작업 데이터베이스	종	5종의 제조관련 작업	N/A	N/A
2	작업이해 정확도	%	90	N/A	751) (미국 코넬대)
3	작업계획 정확도	%	90	N/A	782) (독일 프라이부르크대)

1) International Journal of Robotics Research에 발표한 결과(2013년 Koppula 등) (사전에 정의된 작업 예시: 음식 전자레인지에 데우기, 물건 쌓기 등). * 정확도 : 사전에 정의된 작업 10가지 중에서 분류를 통해 인식한 결과임. * 작업 복잡도: 사전에 10개의 단위행동을 정의하고, 10개 단위행동 안에서 표현할 수 있는 작업 대상 * 환경복잡도: 가정환경이며, 각 작업마다 환경을 다르게 함 * 인간의존도: 없음 2) 제7회 International Planning Competition(2011)에서 우승팀들의 정확도 평균값. (예시: 엘리베이터 제어, 물건 쌓기, 물건 운반, 카드놀이, 퍼즐 놀이 등) * 최적도: 10단계 이내의 상태 전이. * 작업 복잡도: 위치 및 힘 제어 등의 정밀도는 고려하지 않고, 단위 행동은 10개 이내임. * 환경 복잡도: 센서 오차 및 환경 변화는 고려하지 않음. * 인간 의존도: 작업 계획에 요구되는 상태 및 단위 행동은 사람이 사전 제공해주나, 스스로 최적의 작업 계획을 생성함
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 13억원 이내(총 정부출연금 100억원 이내) ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-로봇-일반-4

과제명

인간-로봇 공존환경에서 사용되는 로봇의 안전성 확보를 위한 이동식 및 착용식 로봇용 기초 안전기술개발

1. 필요성

ㅇ 인간-로봇 공존환경(산업 및 생활공간)에서 사용되는 로봇제품의 확산에 따라, 최근 기술선도국의 로봇안전요구조건을 국제표준화(ISO)하는 작업이 진행 중임

※ KUKA, ABB, Rethink Robotics 등 로봇업체와 NIST(미국), DLR(독일), AIST(일본) 등의 연구기관

ㅇ 의공학의 복합·지속적인 연구를 필요로 하는 로봇 안전 분야에서 초기 주도권을 상실할 경우 로봇 해외 시장 진출에 불리하며, 향후 기술 종속이 예상됨

※ 선도업체 위주의 안전규격 국제표준이 제정 될 경우 해외 수출의 기술 장벽화 우려

ㅇ 로봇안전 요구조건(충돌방지, 충돌 후 상해방지, 기능안전성 등) 대응 기술을 개발하고, 다양한 로봇업체의 안전 대응을 지원할  종합적 통합연구 과제가 필요.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 이동/웨어러블로봇 및 협업로봇용 충돌 방지 기술, 정적/동적 접촉 안전조건, 기능안전성 확보기술 개발(표준화 연계과제) (TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계)

- 로봇-인간의 정적·종적 접촉에 대한 안전조건(통증유발 임계치, 충돌상해지수 등) 개발

- 로봇의 기능안전성(PL, SIL) 확보 기술 개발

* PL: product liability(제조물 책임법), SIL: Safety Integrity Level(안전무결성 기준)

- 인간 밀착형 로봇의 안전요구규격 대응 기술 개발 및 제품 적용 확산

- 인간 밀착형 로봇 안전요구조건 국제표준화 대응

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	머니퓰레이터-인간 동적 접촉 안전조건 (상해지수)	식 (세트)	1	없음	없음 (독,미,일에서 진행 중)
2	웨어러블로봇-인간 (부위별) 정적 접촉 안전조건 (통증 임계치)	식 (세트)	1	없음	1 (독일, Mainz Univ)
3	이동로봇-인간 동적 접촉 안전조건	식 (세트)	1	없음	없음 (독,미,일에서 진행 중)
4	기능안전성 확보 기술	-	PLR	없음	ISO13482 PLR (일본, JARI)
5	개발기술 적용 및 확산	종	3	없음	2 (덴마크/ UR, 일본/JQA)
6	로봇안전성관련 국내외표준 제·개정	건	2	없음	2 (ISO)

* PLR: Public Lending Right(공대권, 사용시 저작권료 받는 권리)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

표준화 연계과제로 0.5억 이내 예산 반영

ㅇ 주관기관 : 제한없음(기술료 비징수)

관리번호

2014-로봇-일반-5

과제명

환자 맞춤형 각막이식을 위한 50 μm급 적층 구조의 인공각막 제조, 정밀 검사 및 수술 보조 로봇용 핵심기술 개발

1. 필요성

ㅇ 고령화에 따른 각막이식 수요가 증가하고 있으나, 시력교정수술 (라식, 라섹 등)의 증가로 기증 가능한 각막 숫자가 감소하는 추세

※ 기증 평균 대기시간은 1,803일 수준. (‘13. 5월, 국립장기이식관리센터 자료)

ㅇ 현재 시판중인 인공각막은 생체적합성 및 물성의 부적합 등으로 사용이 제한적이며, 몰딩에 의한 일괄적인 제작으로 시력회복이 어려운 상황.

ㅇ 또한, 각막이식 수술은 안과의사의 기술의 숙련도에 의존하나 각막의 기계적인 물성이 약하고, 균일한 봉합장력의 어려움으로, 시력 회복률 낮음.

ㅇ 혼탁부위 측정 및 절개, 절개 부위의 형상에 맞는 인공각막의 제조, 이식 수술을 위한 수술 보조 장치 등의 통합 로봇 시스템의 개발을 통해 고령화 시대를 대응하고 신규 시장 창출 예상

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 환자맞춤형 부분 또는 전체 각막이식을 위한 인공각막 제조, 검사 및 수술 보조 로봇 시스템 개발(TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 6단계)

- 환자맞춤형 부분 또는 전체 각막이식을 위한 인공각막 제조 로봇 장비 개발

* 각막 정밀 부분이식을 위한 젤 패터닝이 가능고,  세포가 포함된 적층식 제조 로봇 개발

* 응급 시술을 위한 콜라겐 인공각막 시트 제작용 압축성형 장비 및 탈수화 압출 장비 개발

* 동물실험 등 전임상시험을 통한 인공각막의 유효성 평가

- 정밀 인공각막 수술을 위한 로봇 시스템용 검사 및 수술보조 장치 개발

* 장력 측정이 가능한 정밀 봉합사 매듭기구 및 고정밀도 봉합 깊이 조절이 가능한 니들홀더 개발

* 실시간 3차원 각막 검사 및 절개 시스템 개발

* 동물실험 등 전 임상시험을 통한 검사 및 수술보조 장치의 유효성 평가

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	인공각막 인장강도	MPa	2.00	사례없음	2.11(캐나다, 오타와 대학) ※인간각막: 3.81
2	젤 패턴 적층 최소두께	mm	<0.05	0.2	0.06(영국, 맨체스터 대학)
3	적층구조내 세포생존율	%	>90	70	90(영국, 맨체스터 대학)
4	초점에서의 펨토초레이저 펄스에너지 제어	J/cm2	2 - 6	사례 없음	사례 없음
5	정밀 봉합사 매듭기구 장력 측정치	N	0.3	사례 없음	사례 없음

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 100억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-로봇-일반-6

과제명

다자유도 수동식(Passive) 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 자동차, 반도체, LCD 등 대기업 중심으로 제조용 로봇의 적용은 활발하나, 중소기업 중심의 변종 소량 생산 분야에는 상대적으로 저조한 상황임.

ㅇ 제조업 로봇 확산을 위한 기술 개발은 저가화, 지능 향상, 인간협업을 위한 충돌 안전 및 경량화 등의 방향으로 전개되는 추세로, 공통 핵심기술 중 하나로 중력보상 기술개발이 활발하다.

ㅇ 다관절 로봇은 근본적으로 중력에 의한 부하가 발생하며, 모터용량 증가로 인한  자체무게 증가, 강성보강을 위한 무게증가 등의 구조적 특성을 갖고 있음

- 기구적 방식으로 3자유도 이상의 로봇에 대해 중력을 보상한다면, 로봇의 저가화, 경량화, 인간-로봇 협업 용이성 등 많은 효과를 가져올 수 있음.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : Passive한 다자유도 중력보상 기반 저가형 로봇시스템 개발

(TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계)

- 일정하중 및 가변하중 보상용 다자유도 중력보상장치 개발

* 각 링크의 위치에 상관없이 모든 관절에 중력 상쇄용 보상토크의 제공이 가능한 다자유도 중력보상장치의 개발

* 로봇의 부하(가반중량)에 대해 보상 가능한 가변하중 보상용 중력보상장치의 개발

- 다자유도 중력보상에 기반한 중량물 취급용 로봇시스템 개발

* ISO10218 (인간-로봇 협업을 위해서는 80W 미만의 모터만 허용)을 만족하며, 25kg 이상의 중량물 취급이 가능한 중력보상장치 탑재형 로봇팔 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	로봇팔의 전체 자중 대비 보상한 가능한 자중	%	100	-	50 (일본, Yaskawa)
2	보상 가능한 관절 수 (6축 수직다관절 로봇 기준)	개	> 3	1	2

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 5억원 이내(총 정부출연금 25억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-로봇-일반-7

과제명

고령화 세대에게 개인별 특화된 복지 서비스를 제공하기 위한 빅데이터 기반의 서비스 로봇 개발

1. 필요성

ㅇ 사회적 이슈로 부각되는 노인인구 비율의 심각한 증가 추세에 대비하여, 로봇을  통한 사회적 노인 케어 비용 증가, 고령노인의 고독사 등의 사회문제를 예방

ㅇ Meta-Communication(MC)과 HRI 기술을 기반으로 한 실버세대용 스마트 로봇을 통해, 노인들의 사회적 소통이 용이하도록 지원

Meta-Communication의 단어 중에서 meta의 의미는 데이터를 위한 데이터 즉, 인덱스와 같이 방대한 데이터 중 실제 필요한 데이터를 찾기 위한 정보를 의미한다. meta-communication이란 big data 중에서 특정 시점에 필요한 정보를 실시간으로 찾아내어 사용할 수 있는 기술로 로봇에게 big data 기반으로 ‘판단(decision)’의 기능을 부여하여 로봇과 인간의 소통을 원활하도록 하는 기술이다.

ㅇ 시멘틱(Semantic)과 개인화를 핵심으로 하는 전자정부 3.0 국정목표의 일환으로, 빅데이터와 연동하여 실버세대의 정서적 고립을 막고 사회와의 정보소통을 원활히 할 수 있는 스마트 로봇 필요성 증가

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 실버 세대를 위한 매쉬업(Mash-Up) 서비스를 제공할 수 있는 빅데이터 기반의 실환경 맞춤형 로봇 개발 (표준화 연계) (TRL :  [시작] 2단계 ～ [종료] 5단계)

- 실환경 매쉬업 서비스를 위한 실버세대의 생활행동 패턴기반 빅데이터 분석

- 실버 매쉬업 서비스를 위한 M2M 기반 빅데이터 처리 및 분석 모듈 개발

M2M은 “Machine To Machine”라는 용어로 사물과 사물의 통신 즉, 자동화를 기반으로 하는 데이터 교환을 의미하며, ‘사물지능통신’으로도 일컫는다. 본 문서에서는 좀 더 확장된 의미로 기계 및 각종 유틸리티(Utility)에서 발생하는 각종 로그(Log)성 비정형 데이터와 함께 센서에서 발생하는 대규모의 각종 데이터를 지칭한다.

- 실버 시장에 수용 가능한 실환경 매쉬업 서비스 및 스마트 로봇 개발

- 오픈 SW 플랫폼을 위한 개발 환경 표준화

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	실버 생활행동 패턴 기반 빅데이터 분석 보고서	건수	1건 이상	N/A	다수 싱가폴 / DIC (Design Incubatin Centre)
2	M2M 기반 센서 데이터 수집, 처리 및 분석 모듈	기본 사양	4종 센서용 빅데이터 처리모듈	N/A	4종센서용 빅데이터 싱가폴 / DIC
3	실버 매쉬업 서비스를 위한 오픈 HRI MC 플랫폼	기본 사양	OPEN API	OPROS	ROS (Robot Operating System) 미국 / ROS국제표준협회
4	실버세대를 위한 서비스 개발	건수	ICT 융합 매쉬업 서비스 2건 이상	ICT 융합 상용 서비스 없음	감시서비스(1건) 싱가폴/DIC
5	오픈 SW 플랫폼을 위한 개발 환경 표준화	건수	플랫폼 표준화 3건 이상	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 5억원 이내 (총 정부출연금 50억원 이내)

표준화 연계과제로 0.3억 이내 예산 반영

ㅇ 주관기관 : 제한 없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-로봇-일반-8

과제명

로봇 적용 범위 확장을 위해 3종의 조인트 모듈, 최대 7자유도의 기구부 조합에 따른 제어, 인지 시스템의 자동 구성이 가능한 모듈라 매니퓰레이션 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 로봇의 활용범위가 확장됨에 따라 인간과 공간을 공유하게 되며, 다양한 구조 대응 및 재사용에 대한 필요성이 커지고 있음

ㅇ 일정 수준 이상의 시각·촉각 인지능력을 갖추고, 다양한 작업에 맞도록 자유도 및 기구구조를 적절히 변형하여 사용할 수 있는 모듈라 로봇 시스템의 핵심기술 개발을 통해 표준화, 저가화 등 최적의 솔루션 제공 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 로봇 적용 범위 확장을 위한 비쥬얼-텍타일 인지 기반의 모듈라 매니퓰레이션 기술 개발(TRL :  [시작] 4단계 ～ [종료] 6단계)

- 모듈라 머니퓰레이터 설계, 제작 및 통합 기술 개발

* Reconfigurable이 가능한 Link 및 Joint Module 기술 개발(기어, 모터, 제어기 및 센서 일체형)

* Reconfigurable Module간의 자동 통신을 통한 형상 조합 정보 수집 기술 개발

- 모듈라 머니퓰레이터 제어 기술 개발

* Auto-reconfiguration 기구학, 동역학 및 자동 경로 계획 알고리즘 개발

* Reconfigurable 결합 구조 분석 및 검증 알고리즘 개발

- Reconfigurable 인지기술 프레임웍 개발 및 시스템 통합

* 조작대상 객체와의 인터랙션을 위한 상태인식 및 추적기술 개발

* 응용 환경 확장을 위한 Reconfigurable 인지기술 프레임웍 개발

* 로봇 플랫폼 및 제어기 통합, 성능·안전성 평가 및 표준화

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Reconfigurable Module Line-Up	종	3	-	단순 관절 4종 (독일, SCHUNK)
2	Reconfigurable Link Line-Up	종	3	-	없음
3	재구성 가능 최대 자유도	DOF	7	-	없음
4	객체 인식률	%	95	85	90(미국, CMU)
5	객체 위치/자세 인식 정밀도	mm/°	1/1	10/10	5/5(미국, Stanford)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 20억원 이내(총 정부출연금 100억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(기술료 비징수)

관리번호	2014-로봇-품목-9		과제유형	품목지정형 자유공모
품목명	로봇용 피부센서 기술개발
1. 개념
ㅇ 로봇의 주요기능 중 하나인 작업을 효율적으로 수행하기 위한 피부형태의 센서 기술개발
2. 지원 범위
ㅇ 손가락, 손바닥 혹은 Arm 등에 부착되어 로봇작업에 필요한 접촉 정보 제공 가능한 피부형태의 센서 개발 (TRL : [시작] 2단계～[종료] 4단계) - 피부를 통해 압력, 미끌림, 재질, 탄성 등에 대한 정보 추출 - 기능·성능, 양산성(제조공정, 품질, 신뢰성 등) 및 양산 가격 고려
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 5억원 이내) ㅇ 주관기관 : 대학 (기술료 비징수)

관리번호	2014-로봇-품목-10		과제유형	품목지정형 자유공모
품목명	로봇용 인공근육 기술개발
1. 개념
ㅇ 로봇의 적용범위 확장을 위해 기존의 모터, 유·공압 구동기의 단점을 보완 할 새로운 개념(인간의 근육을 모델로 함)의 구동기술이 필요 함
2. 지원 범위
ㅇ 인간의 근육을 모델(기능, 성능 및 형태)로 하는 다양한 구동기 기술 (TRL : [시작] 2단계～[종료] 4단계) - 로봇의 손가락, 팔, 다리 등의 구동에 적용 목적
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 5억원 이내) ㅇ 주관기관 : 대학 (기술료 비징수)

관리번호	2014-로봇-품목-11		과제유형	품목지정형 자유공모
품목명	로봇용 Haptic 기술 개발
1. 개념
ㅇ 로봇 원격 작업의 핵심기술 중 하나인 Haptic 기술 개발
2. 지원 범위
ㅇ 3 자유도 이상의 Haptic Device 개발 (TRL : [시작] 2단계～[종료] 4단계) - 수술로봇과 같은 근거리 원격제어용
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 5년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 5억원 이내) ㅇ 주관기관 : 대학 (기술료 비징수)

조선 분야

관리번호

2014-조선-일반-01

과제명

온실가스 저감 및 실해역 에너지 효율 향상을 위한 운항선 선속-동력 고정도 해석 기반기술 개발

1. 필요성

ㅇ 국제규제 및 고연비에 의한 필요성 증가

- 국제해사기구(IMO)에서 온실가스 배출저감을 위한 방안으로 시장기반조치 추진 중

- 선박용 연료에 탄소세 부가방법(MRV)대두로 해운업계의 연료비 절감 필요성 증가

ㅇ 연료절감을 검증하기 위한 해운업계 및 조선업계의 요구 증가

- 연료 절감을 위하여 저속운항, 트림최적화, ESD, 저마찰 도료 등을 도입

- ESD 성능 검증을 위한 고정도 실해역 성능해석기법 필요성 대두

- 실시간 해상기상 독자적 해석능력은 국내 해운선사의 외화유출 방지 및 운항경쟁력 향상에 기여

ㅇ 전후방 산업계에 파급효과가 큰 기술

- 특정 실해역 최적항로 도출로 국내 해운업계 경쟁력 강화

- 시스템 구성과 신조를 위한 조선업계에 기술적인 파급효과

2. 연구목표

ㅇ 최종목표: 온실가스 저감 및 실해역 에너지 효율 향상을 위한 운항선 선속-동력 고정도 해석 기반기술 개발(표준화 연계 과제) (TRL: [시작] 3단계～[종료] 6단계)

- 실해역 운항 선박의 해상상태, 운항상태 실시간 계측 및 부가저항 해석

* 실선을 대상으로 실해역 해상조건, 운항자세, 선속, 연료소모율 실시간 계측 시스템 구성

* 계측된 해상조건(파도, 바람, 해류)에 의한 부가저항 해석 고도화

- 표준 운항상태, 기준선속에서의 연료 소모율 고정도 해석

* 부가저항과 운항자세 변화에 의한 선속, 연료소모율 상관관계 도출

* 대상 선박의 표준 해상조건, 표준 운항자세, 기준 선속에서의 연료소모율 고정도 해석

- 에너지 절감 장치의 실선 실해역 효율 검증

* ESD, 트림변화에 의한 에너지 효율을 표준 운항상태, 기준선속에서 비교분석하여 효율 검증

- 실해역 운항환경이 고려된 항로별 에너지 효율 예측 및 최적화

* 해상기후, 운항조건이 고려된 항로별 연료소모량, 온실가스 배출량 예측, 최적항로 도출

- 운항선의 선속-동력 해석 절차 표준화, 기준선속 해석표준화

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	부가저항 및 연료소모율 계측, 해석 척수(척당 10항차 이상)	척	3이상	-	2척 (일본)
2	운항선 기준선속 해석결과 오차범위 (시간대별 평균 Beaufort 3이하)	%	±3이하	신조선 공시시운전 3%이하	신조선 공시시운전 3%이하
3	운항선 연료소모율 해석결과 오차범위 (시간대별 평균 Beaufort 3이하) (달성목표: ±5이하, 10항차 계측값 기준)	%	±5이하
4	운항선 기준선속 해석결과 오차범위 (시간대별 평균 Beaufort 4 - 6)	%	±5이하	-	-
5	운항선 연료소모율 해석결과 오차범위 (시간대별 평균 Beaufort 4-6) (달성목표: ±10이하, 10항차 계측값 기준)	%	±10이하

* 기준선속: IMO 온실가스 저감 규제의 신조선 에너지효율설계지수(EEDI)속에 포함된 항으로 정수 중 선박속도를 의미하며 ISO15016 및 STAJIP에 의한 실해역 시운전해석결과를 적용

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내  ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내 (총 정부출연금 50억원 이내)

표준화 연계과제로 ‘15년부터 0.3억원 이내 예산 반영

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견 참여 필수, 해운사 참여 필수

플랜트엔지니어링 분야

관리번호

2014-플랜트엔지니어링-일반-01

과제명

셰일가스전 발생폐수 재이용 및 생산수 처리 시스템 엔지니어링 기술개발

1. 필요성

ㅇ 전통 석유자원의 한계를 극복하기 위한 대안으로 최근 셰일가스 개발이 북미를 중심으로 본격화 되고 매장량이 많은 중국 등에서 활발하게 진행되고 있음

- 미국의 경우, 2035년 가스 생산의 50%를 셰일가스가 차지할 것으로 전망

ㅇ 셰일가스전 개발 및 생산과정에서 다량의 물이 필요하고 이에 따른 폐수가 발생하여 이를 재이용하거나 친환경적으로 처리하는 기술 개발이 시급하며 관련 시장이 급성장하고 있음

- 비전통 가스관련 수처리 시장이 ‘20년까지 90억불로 성장(연평균 28%) 전망

- 수압파쇄*로 인한 환경오염 방지가 주요 이슈이나 아직까지 시장을 선점한 기술이 없고 다양한 기술적 접근 중으로 성공 시 주도권 확보 가능

- 국영기업 등이 운영권을 확보한 셰일가스전을 시장진입의 기회로 활용

* 수압파쇄: 수직으로 뚫은 시추공에 물과 모래, 화학물질 등을 섞은 혼탁액을 고압으로 지하에 투입해 가스가 들어있는 암석층에 균열을 일으켜 가스를 뽑아내는 공법

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 셰일가스의 발생폐수 재이용 및 생산수 처리를 위한 시스템의 핵심공정 및 패키지화 기술 개발 (TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 7단계)

- 셰일가스 수압파쇄 발생폐수(Flowback Water) 재이용 기술 개발

․발생폐수를 수압파쇄에 재이용할 수 있도록 방해물질 제거 등 처리 공정 개발

․처리용량 50 m3/일 파일럿 개발 및 실증시험

․1,000 m3/일 패키지형* 플랜트 설계

* 패키지형 설비는 40ft 컨테이너에 대응하는 크기로 한 개 또는 복수로 구성되며, 단위공정들을 현장조건에 따라 조합하여 설치·운전할 수 있는 모듈화 엔지니어링 개념이 적용되어야 함

- 셰일가스 생산수 (Produced Water) 처리 기술 개발

․생산수를 방류수 기준에 적합하도록 유해성분 및 염분을 제거하는 수처리 공정 개발

․처리용량 3 m3/일 파일럿 개발 및 실증시험

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	발생폐수 처리수 수질 (Total Suspended Solid)	mg/L (TSS)	5 이하	-	5 (프랑스, Veolia)
2	수압파쇄 발생폐수 처리비용	$/barrel*	3 이하	-	3~5 (프랑스, Veolia)
3	생산수 브라인 농도	mg/L (TDS)	200,000 이상	-	200,000 (독일, Memsys; 미국, GE, Oasys)
4	생산수 탈염 성능 (70,000 ppm 유입수 기준)	mg/L (TDS)	500 이하	500 이하 (35,000 ppm 유입수 기준)	500 이하 (35,000 ppm 유입수 기준) (미국, GE; 프랑스, Veolia)

* 폐수 용량 기준

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 11억원 이내(총 정부출연금 45억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소․중견기업

관리번호

2014-플랜트엔지니어링-일반-02

과제명

100kW급 고온 연료전지-엔진 하이브리드

발전시스템 엔지니어링 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 전력수요 급증 및 RPS 도입 등에 따라 차세대 친환경 발전기술로 각광받고 있는 연료전지의 효율향상 및 전력생산비용 저감에 대한 요구가 급부상하고 있음

ㅇ 연료전지 효율향상을 위하여는 가스터빈 또는 가스엔진 등과의 하이브리드 시스템 개발은 필수적이며, 분산 발전용으로 적용 가능한 수십 kW-수 MW급 이하의 용량에서는 효율, 가격, 내구성을 고려하여 볼 때 엔진과의 하이브리드 시스템이 적합

ㅇ 연료전지 개발 로드맵, RPS 도입 및 CO2 의무 감축국 편입에 따라 고효율 발전플랜트 공정개발은 필수적이며, 신개념 연료전지-엔진 하이브리드 기술의 차별화된 엔지니어링 기술 역량 확보로 세계시장 선점이 가능

2. 연구목표

ㅇ최종목표: 발전효율 향상을 위한 분산발전용 고온 연료전지-엔진 하이브리드

시스템 엔지니어링 기술 개발 (TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계)

- 고효율 연료전지-엔진 하이브리드 시스템 엔지니어링 기술개발 (100kW급 설계)

․연료전지와 내연기관(엔진)을 연계한 고효율 시스템 설계

․시스템 모델링 및 시뮬레이션 (M&S) 기술 개발

․시스템 최적운전 알고리즘 개발

- 시스템 통합 엔지니어링 기술 개발 (5kW급 이상 실증)

․HILS (Hardware-in-the-loop Simulation) 기반 5kW급 SOFC Emulator 개발

․하이브리드 시스템용 연료전지 및 엔진 최적화 기술 개발

․하이브리드 시스템 통합 및 연계 운전제어 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	하이브리드 시스템 발전효율 향상1)	%	7 이상 (5 이상)2)	-	6.9a) (일본/MHI)
2	하이브리드 시스템 LCOE 저감율1)	%	10 이상	-	5.3a) (일본/MHI)
3	연속 운전시간2)	시간	100	-	-
4	엔진 연료 이용률3)	%	30	-	-
5	엔진 출구 배출물2) (NOx)	ppm (@15%O2)	10 이하	10 (65kW MGT)	10b) (미국/Capston)
1) 설계 시스템에서 달성 (SOFC 단독운전 기준, LCOE=Levelized Cost of Electricity) 2) 실증 시스템에서 달성 (시스템 규모를 고려한 값임) 3) 엔진 단독 작동시 연료이용률 최소값 (100-연료전지 연료이용률, %) a) MHI 200kW급 가압형 연료전지(SOFC)-가스터빈 하이브리드 시스템 기준 (MHI 하이브리드 시스템 발전 효율은 52.1%임) b) Capston 30kW MGT 기준

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 45억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-플랜트엔지니어링-일반-03

과제명

플랜트 O&M 지원을 위한 센서 기반 가상 플랜트 엔지니어링 기술개발

1. 필요성

ㅇ 해외 건설 플랜트의 경우 국내 EPC 사는 플랜트 O&M을 위한 Hand-over DB를 구축하여 플랜트 소유주에게 제공

- Hand-over DB에서 설계 데이터의 활용률은 30% 미만에 불과하며, 기자재 제작 데이터 및 시운전 데이터의 통합을 통한 DB 구축의 자동화가 요구됨

ㅇ 플랜트 O&M을 위해서는 as-Designed 플랜트에 시운전 단계의 센서 계측 데이터를 정합하여 실운전 플랜트와 동일한 가상 플랜트로 변환해야 함(as-Certified/as-Operated 플랜트)

- EPC 단계의 2D P&ID/3D 정보를 기반으로 플랜트 센서 정보에 의한 공정/구조 분석을 통해 정확한 고장 예측 및 유지보수가 가능

ㅇ 센서 기반 가상 플랜트를 활용하여 플랜트 연속 가동률을 높이고 플랜트 운영비용 절감 및 안전성 증대

- 플랜트 공정 최적화뿐만 아니라 기기 수명(고장) 주기 진단 및 대응이 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 플랜트 O&M 지원을 위한 센서 기반 가상 플랜트 엔지니어링 기술개발
(TRL :  [시작] 3단계 ～ [종료] 6단계)

- 플랜트 EPC와 O&M 연계 통합플랜트모델 개발

․EPC 및 O&M 데이터 연계 및 기저정보모델 통합화

․설계정보, 기자재 제작정보, 시공정보, 운전정보 융합화

․통합정보 모델의 EPC 및 O&M 지원 툴과의 연계기술 개발

- 플랜트 Hand-over 단계 센서 기반 가상 플랜트 개발

․통합플랜트모델과 센서 계측 데이터에 기반 한 센서 기반 가상 플랜트 아키텍처

․플랜트 가상화, 공정 분석 및 구조 건전성 예측/분석, 시뮬레이션 기술

․센서데이터를 활용한 as-Designed 가상 플랜트의 as-Certified/as-Operated 가상 플랜트 변환

- 센서 기반 가상 플랜트의 플랜트 O&M 및 EPC 적용 기술 개발

․센서 기반 가상 플랜트 데이터 분석 및 처리 기술

․센서 기반 가상 플랜트 기반 공정 최적화 및 기기 수명(고장) 진단·대응 기술 개발

․센서 기반 가상 플랜트 기반 EPC Requirement Engineering 기술 개발

- O&M 지원 센서 기반 가상 플랜트 플랫폼 적용 및 성능 검증

* 육상 플랜트를 대상으로 플랫폼 소프트웨어의 운용 및 성능 평가를 통한 검증

(과제신청시 과제제안서에 적용대상 플랜트 종류 및 규모를 반드시 구체적으로 명시해야 함)

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	O&M DB 구축 시 설계 데이터의 활용 자동화율	%	40	20	45 (독일, SAP)
2	센서 기반 가상 플랜트의 정확도	%	85	45	60 (미국, Intergraph)
3	플랜트 운용비용 절감 (플랜트 전체 shutdown 주기)	개월	52개월	48개월	60개월 (미국, Shell)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 8억원 이내(총 정부출연금 50억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

의료기기 분야

관리번호

2014-의료기기-일반-1

과 제 명

현장진단·응급현장 시장 선도를 위한 ICT 기반 무선 초음파 솔루션 개발

1. 필요성

ㅇ 의료초음파영상데이터 무선전송 기술 및 지능형 소프트웨어 기술의 선도적 개발을 통한 초음파 분야 시장 선도가 필요함

- 무선초음파 프로브기술은 기존 장비의 사용 환경을 크게 개선하여 임상 활용성을 극대화함과 동시에 응급현장진단 등 새로운 수요를 창출할 수 있음

- 장기적으로 카트기반의 초음파영상진단장치를 대체할 것으로 예상됨

- 집적된 원천 및 응용 기술을 중심으로 성장하고 있는 국내 초음파의료기기 기업의 한 단계 도약을 위한 기술개발 및 국제표준화 추진 지원 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : ICT 기반 무선초음파 솔루션(무선프로브 및 전용영상기기)개발

(표준화, 디자인 연계 과제) (TRL: [시작] 4단계～[종료] 8단계)

- 일체형 초음파 센서 기술 개발 및 고집적 System-on-Chip 기술 개발

- 무선 초음파 영상시스템(전용기기) 및 Smart IT 기기 연동 Software 개발

- 지능형 초음파 스캐닝 및 진단 알고리즘 개발

- 의료기기 사용적합성 평가에 따른 UX/UI 개념이 포함된 제품디자인 개발

- 휴대형 무선 초음파 장비에 최적화된 폼팩터 및 소재 개발

- 초음파영상데이터 무선전송 프로토콜 및 성능평가 표준화 기술 개발

- 무선 초음파 솔루션 제품 임상활용 모델 및 워크플로우 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내 최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	유효디지털채널수	채널	64 이상	-	16(독일, Siemens )
2	해상도	mm	측방향 0.35 이하	-	0.45(독일, Siemens)
3	프레임 율	frames/sec	20 이상	-	20(독일, Siemens )
4	지원 모드	개수	3 이상(B, C, D지원)	-	2(독일, Siemens )
5	무게	g	200 이내	-	243(독일, Siemens )
6	연속사용시간	분	60분 이상	-	40(독일, Siemens)
7	무선 전송 거리	m	5 이상	-	3(독일, Siemens )
8	무선 전송 속도	Mbps	50 이상	-	25(독일, Siemens )
9	의료영상데이터 무선전송 프로토콜 표준	건	NP (New Work Item Proposal)
10	사용자 친화적 설계 및 최적화 기술	사용자 환경 최적화 평가 보고서

* 평가방법: 가능한 모든 지표를 ‘식약처 또는 KOLAS 지정 의료기기 공인시험기관’을 통해 객관적으로 평가. 기타 지표는 관련 학회에서 인정하는 측정법에 의거 평가함

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 15억원 이내(총 정부출연금 60억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2천만원 이내) (디자인 관련비용 : 매년 정부출연금 5% 이내)

ㅇ 주관기관 : 기업 (고위험형, 의료기관 및 중소․중견 참여필수)

관리번호

2014-의료기기-일반-2

과제명

암 및 질병 스크리닝이 가능한 초고감도 광대역 검출영역을 갖는 신속면역 진단검사장비 개발

1. 필요성

ㅇ 신속한 분석 및 경제적 운용이 가능한 정량분석 면역진단기기 플랫폼 및 기기 개발을 통한 신규 시장 창출

- 질병의 조기발견 및 치료예후관리에 필수적이고, 질환진단 혹은 치료경과확인과 재발추적을 1, 2차 병원에서 추진함으로써 환자중심의 검진에 활용 가능

- 대형병원 위주의 대형 진단회사가 독점하고 있는 체외진단시장의 확대가 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 신속한 분석 및 운용 용이성이 담보된 pg/ml ~ ㎍/ml 급 정량분석 가능한 면역진단 자동화기기 개발 (표준화, 디자인 연계 과제)
(TRL : [시작] 5단계 ～ [종료] 8단계)

- 혈액(혈청 가능) 시료 사용, 검사 및 분석시간 30분 이내, 검사시료 로딩 후 검사 자동화 진단 장비 개발 (장비 사용 전문/숙련 인력을 대체 가능한 자동화 구현)

- 임상시료를 이용한 기존 중앙랩분석 장비와의 비교를 통한 질병표지자 검출성능 평가

- 주요 암표지자 또는 호르몬 검사 시스템·프로토콜 개발

- UX, UI 개념이 포함된 제품디자인 개발 및 사용성 평가

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	검출 정확성(CV) (cut-off level 기준)	%	< 7%	< 7%	< 7%
2	검출 가능 표지자	종	5종 이상
3	검사 분석시간	분	< 30분 (표지자 5종 이상)	< 5분 (표지자 1종)	< 5분 (한국, 나노엔텍)
4	검출한계	pg/ml	1 pg/ml 내외	-
5	검출영역	log (10^)	6-log	-	6-log (스위스, Roche)
6	현장검사 면역진단 시스템 국내 단체표준 제정 (지능형 품질관리 표준)	건	단체표준제정	-	-
7	사용자 친화적 설계 및 최적화 기술	사용자 환경 최적화 평가 보고서

* 평가방법: 가능한 모든 지표를 ‘식약처 또는 KOLAS 지정 의료기기 공인시험기관’을 통해 객관적으로 평가. 기타 지표는 관련 학회에서 인정하는 측정법에 의거 평가함

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 40억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2천만원 이내) (디자인 관련비용 : 매년 정부출연금 5% 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (의료기관 참여필수)

관리번호

2014-의료기기-일반-3

과제명

초고속 고정밀 3D 구강스캐너 및 소프트웨어 개발

1. 필요성

ㅇ 디지털 정보시스템 기반의 치과용 전용 스캐너를 통해 환자 친화적 치과진료 산업기술 선도 및 맞춤형 서비스 시장 활성화

- 3D 구강스캐너 제품의 순수 국내기술로 개발로 수입대체 효과와 가격 경쟁력 확보로 대중화 기여 및 국내수요 증가

- 신속, 간편한 치과용 디지털 인상채득으로 환자-사용자 편의성 증가와 치과보철물 제작을 위한 디지털 통합솔루션 구축에 기여

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 초고속 고정밀 치과전용 3D 구강스캐너 및 소프트웨어 개발
(표준화, 디자인 연계 과제) (TRL :  [시작] 5단계 ～ [종료] 8단계)

- 15 µm이하의 정밀도를 가지는 초고속 구강스캐너기술개발

- Cart type 과 컴퓨터와 호환성을 가지는 Pod type 동시 개발

- 치아 및 구강 촬영 데이터의 CAD/CAM 및 3D 프린터와 데이터 호환 및 연동 기술개발

- 환자-사용자 친화적 실시간 3D 가시화 및 다기능 분석용 소프트웨어 개발

- 사용자 편의성, 시스템 만족도에 대한 임상현장 조사연구

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	구강스캐너 정밀도	µm	15 이하	-	20 (독일, 시로나)
2	프로브 크기	㎜	16×16 이내	-	20×20 (덴마크, 3shape)
3	구강스캔속도	초	120 이하/full arch scan	-	120 /full arch scan (덴마크, 3shape)
4	스캔색상	형식	컬러스캔	-	컬러스캔 (덴마크, 3shape)
5	스캐너 영상획득속도	영상/초	1000 이상	-	1000 (덴마크, 3shape)
6	스캐너 형식	-	핸드피스형, 스캐너팁분리형 (autoclave 가능)	-	스캐너팁분리형 (덴마크, 3shape)
7	스캔전 치아코팅 처리방식	방식	spray-free	-	spray free (덴마크, 3shape)
8	소프트웨어기능	종류	실시간3D가시화, 구조오차분석 및 수정기능	-	실시간3D가시화 (덴마크, 3shape)
9	안전성 및 시험방법 등에 대한 국내단체 표준제정		단체표준
9	사용자 친화적 설계 및 최적화 기술	사용자 환경 최적화 평가 보고서

* 평가방법: 가능한 모든 지표를 ‘식약처 또는 KOLAS 지정 의료기기 공인시험기관’을 통해 객관적으로 평가. 기타 지표는 관련 학회에서 인정하는 측정법에 의거 평가함

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 40억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2천만원 이내) (디자인 관련비용 : 매년 정부출연금 5% 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (의료기관 참여필수)

관리번호

2014-의료기기-일반-4

과제명

파장가변형 초고속 스위칭 레이저기반 진단/치료 시스템 개발

1. 필요성

ㅇ 기존치료기술의 열효과 부작용을 극소화 시키면서 다중색소병변에 대한 맞춤형 레이저기기 개발을 통한 시장선도형 의료기기 개발 필요

- 현재의 색소병변 치료 레이저의 반복 치료 횟수와 재발율이 매우 높음

- 다중색소병변 치료를 위한 세계적 관심은 높으나 치료기기로서 제품화는 초기 시기인 만큼, 초고속 스위칭 레이저를 이용한 치료 기술 개발과 국내 강점의 의료 수준을 바탕으로 제품 개발이 시급

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  4종이상의 다중색소병변에 대한 진단 및 치료범주 고도화를 위한 레이저광 치료 시스템 기술개발 (표준화, 디자인 연계 과제)

(TRL :  [시작] 4단계 ～ [종료] 8단계)

- 광치료 에너지커플링 극대화를 위한 파장가변형 초고속 스위칭 레이저광원 모듈 개발

- 유효색소 4종이상의 다중색소병변 고품질 치료기술개발

- 진단영상 해상도 10μm이내의 3차원 공간분포 및 기능신호측정을 통한 동시진단기술 개발

- 치료효율 향상을 위한 기능영상 기술개발

- 전용 가변 핸드피스 및 실시간 기능 진단센서 내장형 전원장치 개발

- 초고속 스위칭 광원모듈 기반 치료시스템 단체표준 제정

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내 최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	광원	pulse energy	mJ	>= 200	-	755 nm, >=200mJ, 750 ps (미국,Cynosure)
		wavelength	nm	VIS~NIR 내 4종 이상	-
		pulse duration	ps	<= 750
2	실시간 광진단해상도		μm	<= 10	-	10 μm (영국, VivoSight)
3	기능영상구현 (공간분포, 혈관분포, 잔류색소분해 등)		종	>= 2	-	-
4	다중색소 치료		종	>= 4	-	4 (미국,Cynosure)
5	치료용 초고속 스위칭 광원모듈 기반 국내 치료시스템 개발의 단체표준 제정		건	단체표준 제정	-	-

* 평가방법: 가능한 모든 지표를 ‘식약처 또는 KOLAS 지정 의료기기 공인시험기관’을 통해 객관적으로 평가. 기타 지표는 관련 학회에서 인정하는 측정법에 의거 평가함

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 13억원 이내(총 정부출연금 65억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2천만원 이내) (디자인 관련비용 : 매년 정부출연금 5% 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업 (의료기관 참여필수)

관리번호

2014-의료기기-일반-5

과 제 명

하지 기능회복 및 보조를 위한 스마트 근골격 인공대체기기 기술 개발

1. 필요성

ㅇ 효율적인 생체신호 감지에 따라 인공 신체의 자의적 조절을 가능하게 하는 첨단 근골격 인공대체기기 기술 개발을 통하여 2020년 이후 인공의지 시장 세계시장 선도 추진.

- 실제 몸의 일부와 같이 움직일 수 있는 기계-인간 결합체(MMI, Man-Machine Interface)를 구현하여 의지 사용자의 장애를 기술로서 극복하도록 지원 필요

- 모양만 가진 미용 의지나 단순한 기계식 의지가 아닌 바이오피드백 다자유도 초소형, 경량관절구동 및 제어관련 산업기술 확보 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 보행의도감지가 가능한 MMI 스마트 근골격 하지의지 기술 개발
(표준화, 디자인 연계 과제), (TRL: [시작] 3단계～[종료] 6단계)

- 의도감지 스마트 파워렉 개발

· 보행의도 감지을 위한 무선 건식 직물전극 근전도센서 개발

· 바이오피드백을 통한 실시간 보행 의도 감지 및 전달 기술

· 무릎관절과 발목관절 연동되는 최적 보행노면 적응제어기술개발

· 초경량 복합소재사용 고강도 인공발 개발

- UX/UI 개념이 포함된 디자인 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	스마트 파워렉	weight	Kg	4(knee:2.8, ankle: 1.2) 이하	-	4.6(knee:3.19, ankle:1.4) (Iceland/Ossur)
		일상생활능력		모든지형보행가능, 앉기/서기	-	모든지형가능 (Iceland/Ossur)
		knee Torque	Nm	100	-	96(Iceland/Ossur)
		조절각 (발목관절)	Deg	-10∼+20 (ISO22675)	-	-10～+20 (Iceland/Ossur)
		인공발 최대부하	Kg	450	-	400 (Iceland/Ossur)
2	생체신호 인식센서	인식율	%	99	-	99 (독일/ottobock)
		채널수	개	4		2 (독일/ottobock)
		샘플링 속도	Kb/s	2	-	2 (독일/ottobock)
		인터페이스		건식/무선 일체형	-	건식/무선
		정확도	%	99	-
		센서 휨 각도	deg.	180	-	-
3	내구성(피로강도)		cycle	200만 (ISO10328)	-	200만(ISO)
4	스마트 근골격 인공기기 국제표준 제안		-	NP (New Work Item Proposal)
5	사용자 친화적 설계 및 최적화 기술		사용자 환경 최적화 평가 보고서

* 평가방법: 가능한 모든 지표를 ‘식약처 또는 KOLAS 지정 의료기기 공인시험기관’을 통해 객관적으로 평가. 기타 지표는 관련 학회에서 인정하는 측정법에 의거 평가함

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내    ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 40억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2천만원 이내) (디자인 관련비용 : 매년 정부출연금 5% 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 의료기관 및 중소․중견 참여필수

관리번호	2014-의료기기-일반-6
과 제 명	실시간 종양추적 MRI 기반 일체형 융합치료기기 핵심원천기술 개발
1. 필요성
ㅇ 미래선도형 고해상도 영상기반 방사선 암치료 융합장비 필요성 대두 - 현재 상용화된 MRI 영상가이드 융복합 방사선 암치료장비 전무 - 현재 해외 주요 대학, 연구기관 및 유수기업의 개발은 매우 초기단계임 - 조속한 기술개발 및 지적재산권 선점으로 시장성 확보할 필요성 있음 ㅇ 진단/치료 융합의료기기에 대한 선진국과의 기술 격차 해소가 요구됨 - 현재 임상병원에서 사용되고 있는 방사선치료기기 시스템은 100 % 수입에 의존 - 방사선치료기 수입대체 시 환자의 의료비용 부담과 외화유출 감소 기대
2. 연구목표
ㅇ 최종목표 : 호흡동조 실시간 종양추적 치료가 가능한 MRI 기반 일체형 융합치료기기 핵심원천기술 개발(표준화 연계 과제) (TRL: [시작] 4단계～[종료] 6단계) - 진단/치료 융합 일체형 MRI 하드웨어 기술 개발 · 갠트리 및 LINAC으로 인한 자장 불균일 보완을 위한 균일 정자장 발생기술 개발 · 융합 치료장비 호환 개방된 경사자계 코일 개발 · 치료방식 호환 개방된 RF 코일 개발 · 치료시퀀스 호환 MRI 하드웨어 융합제어기 개발 - MRI 호환을 위한 의료용 선형가속기 융합 및 차폐장치 개발 · 자기장 간섭 보정용 3차원 펄스 전자빔 시뮬레이션 모듈 개발 · 선형가속기 전자빔 궤적교란 보완 장치 개발 · MRI 자장 불균일 보완 경량 차폐장치 개발 - 진단/치료 융합 일체형 MRI 기기 임상적용기술 개발 · 융합 치료장비 호환 고자장 MR 영상방법 개발 · 호흡동조 3차원 종양추적 변형영상정합기술 개발 · MRI 기반 3차원 방사선 치료계획 시스템 개발 - 진단/치료 융합 일체형 MRI 기기 Integration 설계 · MRI 호환 다자유도 로봇플랫폼 메커니즘 및 제어기 개발 · 통합 콘트롤시스템 개발 · 다중센서정보를 활용한 안전 기준 및 기기 표준화 기술 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	융합기기 부착형 MRI 자기장		Tesla	1.5 이상	-	0.3 (미국, Viewray)
2	장비간 간섭률		Gauss	5 이내	-	5 Gauss 이내 (미국, Viewray)
3	치료계획 정확도		%	2 이내	-	3 % 이내 (네덜란드, Philips)
4	종양 위치 추적 정확도		mm	2	-	2 (미국, Varian)
5	선형가속기 모듈 주파수 /전자빔에너지		GHz/MeV	9.3/6	-	9.3/6 (일본, 동경대)
6	LINAC head의 각도 및 위치 변화에 따른 선량 변화율	각도에 의한 선량변화율	%	1	-	2 (미국, Varian)
		회전에 의한 선량변화율	%	2	-	3 (미국, Accuray )
7	기구플랫폼 특성	반복정밀도	μm	50	-	100 (미국,Accuray)
		동작자유도	DoF	7	-	6 (독일,Brainlab )
8	치료기 트랙킹 특성	정밀도	μm	1,000	-	1500 (미국,Accuray)
		속도	mm/sec	10	-	5 (미국,Accuray)
9	MRI-LINAC 국제표준 제안		건	NP (New Work Item Proposal)	KSC IEC 60977	IEC 60601-2-1

* 평가방법: 가능한 모든 지표를 ‘식약처 또는 KOLAS 지정 의료기기 공인시험기관’을 통해 객관적으로 평가. 기타 지표는 관련 학회에서 인정하는 측정법에 의거 평가함.

* 원천과제 종료 후 제품화 개발 과제를 연속 추진 검토대상임

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4 년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내 (총 정부출연금 40 억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2천만원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한 없음(대기업 제외), 의료기관 및 중소․중견 참여필수

관리번호	2014-의료기기-품목-7		과제유형	품목지정형 자유공모
과 제 명	의료현장 수요기반 진단/치료기기 기술개발
1. 필요성
ㅇ R&D 창의성·혁신성을 깨우고 실패도 자산이 되는 과제기획 제도의 도입 필요 ㅇ 의료기관 및 응급의료, 원격의료 현장의 아이디어 수용을 통한 창의·혁신적 의료기기 개발 ㅇ 국내 주요 사망원인 질환 관련 기기 개발을 통한 국민건강보건 증진 추진
2. 연구목표
ㅇ 최종목표 : 국민보건증진을 위한 국내 주요질환 진단/치료용 의료기기 관련 기술 개발 (TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계) - 창의적인 아이디어를 적용한 기존 장비와 차별성 확보가 가능한 의료기기 시작품 개발 * 연구 개발 기간 중 관련 학회 또는 의료기기 연구회를 통하여 발표하고, 주요 의견을 기술개발에 지속적으로 반영할 수 있도록 추진함 (총괄주관기관 목표) - 참여기관별 기술교류 및 기술협력 추진 - 세부주관기관 운영 지원
3. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 3년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 5.5억원 이내(총 정부출연금 16.5억원 이내) ㅇ 주관기관 : (총괄) 제한없음(대기업 제외) (세부) 비영리기관 (M.D., 치과의사, 한의사 중 1인 과제참여 필수) (기술료 비징수)

.* 총괄과제 RFP에 표기된 정부출연금은 과제 전체예산의 합을 의미하며, 총괄과제 예산은 `14년 0.5억원 (총 정부출연금 1.5억원) 이내 지원

총괄 과제명	의료현장 수요기반 진단/치료기기 기술개발
세부 과제명	(1세부~3세부 공통) 사망원인 5대 질환 관련 의료현장 수요 기반 기술개발
1. 지원 범위
ㅇ ‘악성신생물, 뇌혈관질환, 허혈성 심장질환, 폐렴, 간질환’ 진단·수술·치료용 의료기기 관련 기술 개발 (2012년도 한국인 사망원인 5대 질환) ㅇ 최종목표 : 현장 아이디어 기반 의료기기 기술 개발 (TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계) - 창의적인 아이디어를 적용한 기존 장비와 차별성 확보가 가능한 의료기기 시작품 개발 - 최종 시제품의 공인 사양·성능평가표 - 아래 선택 사항 중 1개 이상 목표 달성 · (선택 1) 국제 특허 출원 1건 또는 SCI 논문 2건 이상 · (선택 2) 사업 종료 전 사업화를 위한 기술이전계약 체결 · (권장) 국제표준제안계획 · (권장) 국내외 특허회피 전략 수립 * 연구 개발 기간 중 관련 학회 또는 의료기기 연구회를 통하여 발표하고, 주요 의견을 기술개발에 지속적으로 반영할 수 있도록 추진함
2. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 3년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 3억원 이내) ㅇ 주관기관 : 비영리기관 (M.D., 치과의사, 한의사 중 1인 과제참여 필수)(기술료 비징수)

총괄 과제명	의료현장 수요기반 진단/치료기기 기술개발
세부 과제명	(4세부~5세부 공통) 다빈도수술 5대 질환 또는 내원일수 5대 질환 관련 의료현장 수요 기반 기술개발
1. 지원 범위
ㅇ ‘백내장, 치핵, 제왕절개, 충수염, 추간판장애 관련 수술용 의료기기’ (다빈도 수술 5대 질환) 또는 ‘기관지·인두염, 상기도감염, 치아 및 지지구조 장애, 배병증, 피부 및 피하조직 질환 진단·치료용 의료기기’ 관련 기술 개발 (내원 일수 다수 5대 질환) ㅇ 최종목표 : 현장 아이디어 기반 의료기기 기술 개발 (TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 5단계) - 창의적인 아이디어를 적용한 기존 장비와 차별성 확보가 가능한 의료기기 시작품 개발 - 최종 시제품의 공인 사양·성능평가표 - 아래 선택 사항 중 1개 이상 목표 달성 · (선택 1) 국제 특허 출원 1건 또는 SCI 논문 2건 이상 · (선택 2) 사업 종료 전 사업화를 위한 기술이전계약 체결 · (권장) 국제표준제안계획 · (권장) 국내외 특허회피 전략 수립 * 연구 개발 기간 중 관련 학회 또는 의료기기 연구회를 통하여 발표하고, 주요 의견을 기술개발에 지속적으로 반영할 수 있도록 추진함
2. 지원기간/예산/추진체계
ㅇ 기간 : 3년 이내 ㅇ 정부출연금 : ‘14년 1억원 이내(총 정부출연금 3억원 이내) ㅇ 주관기관 : 비영리기관 (M.D., 치과의사, 한의사 중 1인 과제참여 필수)(기술료 비징수)

LED/광 분야

관리번호

2014-LED/광-일반-1

과제명

MICE-LED융합 양방향 미디어아트 컨텐츠 및 Tele-Screen 개발

1. 필요성

ㅇ 관광.문화 산업은 일자리 창출과 외화가득률에 있어 타산업 대비 높은 수치를 보이고 있으며 연평균 성장률 또한 31%로 매우 크다. 최근 국내의 관광수요 증가와 융복합화 상품의 증가로 새로운 고부가 가치 창출이 급격히 증가할 것으로 예상되며 LED 를 활용한 고객 체험형 양방향 디지털 미디어아트 솔루션을 통하여 차별화된 서비스가 가능하고 새로운 수출산업으로 가능성을 확대할 수 있다.

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  MICE 융합 양방향 LED 미디어아트 컨텐츠 및 플랫폼 개발

(디자인 연계 과제) (TRL : [시작] 3단계 ~ [종료] 7단계)

- 고해상 LED Tele-Screen 구현 및 광대역 제어 기술 개발

- 다수가 참여하는 양방향 소통 모바일 단말 응용 SW 개발

- 감성 디자인이 고려된 LED MICE 콘텐츠 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	고해상 LED 스크린 Pixel Pitch	mm	4.0 이하	3.5	2.5(오스트리아, 줌토벨)
2	디스플레이 제어 처리속도	Mbps	300	50	100 (필립스, 미국)
3	양방향 무선 통신	channel/unit screen	4	1	DMX2 (오스트리아, 줌토벨)
4	방수/방진 신뢰성	-	IP65 (KS규격)	IP65 (KS규격)	IEC 규격
5	양방향 소통 동시 참여수	EA	20	-	-
6	콘텐츠 종류	점	5	1	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

관리번호

2014-LED/광-일반-2

과제명

통신용 10Gbps급 반도체 레이저 칩 상용화 연구 및 생산기술 개발

1. 필요성

ㅇ 차세대 광인터넷망 고도화의 핵심 요구사항인 초고속 대용량 트랜시버시장을 선도하기 위해서는 10G 트랜시버시장에서 안정적인 기반을 구축하는 것이 우선이며, 이를 위해서 고부가의 10G-레이저 다이오드 칩기술 개발을 통한 가격경쟁력 확보와 이를 통하여 핵심 칩기술에 대한 외국의 기술 종속으로부터 탈피하고 국내의 TOSA* 모듈 패키징 기술을 선진국 수준으로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 향후 테라급 통신시스템에 핵심적으로 소요되는 광부품을 개발할 수 있음

* TOSA: Transmitter Optical Sub Assembly

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 10G급 EML 반도체 레이저 칩 생산기술 개발

( TRL : [시작] 3단계 ～ [종료] 8단계 )

- 1550nm EML*칩 개발

- 칩 수율향상을 위한 정밀파장 grating공정 기술 개발

- 고속 동작 특성 TOSA 패키징 기술 개발

- 레이저 칩 및 TOSA 신뢰성 기술

- 준 파운드리 적용을 위한 칩 생산기술 개발

* EML: Electroabsorption Modulator integrated Laser

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	발진파장	nm	1550	-	-
2	소광비 (SMSR)	dB	40	-	35 (일본, Sumitomo)
3	전송거리	km	40/60/80	-	60/80 (일본, Sumitomo)
4	소모전력@TOSA	W	1.5	-	-
5	변조속도	Gbps	10	-	-
6	신뢰성	-	Telcodia Spec. 기준	-	Telcodia Spec. 기준
7	수율 @2“웨이퍼	%	20	-	(기업 비공개)*

* 현재, 관련 업계에서는 hologram기반의 EML칩 수율을 통상적으로 10% 내외로 보고있음

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 14 억원 이내(총 정부출연금 42억원 이내)

ㅇ 주관기관 :  중소·중견 기업

관리번호

2014-LED/광-일반-3

과제명

nm급 위치변위 측정용 레이저 간섭계 개발

1. 필요성

ㅇ 고부가 제조 산업에서의 고정밀도 측정 필요성이 증대하는 가운데 레이저 빛을 이용한  피 관측물에 대한 정보 계측은 현존하는 최고의 기술로 등장하고 있다.  이러한 산업의 핵심 위치에 있는 레이저 계측기 국내시장은 대부분 수입에 의존하고 있으며 광원을 전량 수입에 의존하고 있어 국산화가 시급한 현황임.  정밀 계측에 대한 국가 기술력 향상을 통하여 선진국형 고부가가치 창출 산업의 기반을 튼튼히 할 필요가 있음

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  1 nm 이하 분해능을 갖는 두 파장 레이저 간섭계  개발

(TRL : [시작]  3단계 ～ [종료]  7 단계)

- 고안정화(10-9) 두 파장 레이저 광원 기술 개발

- 변위(< 1 nm)계측용 광학 간섭계 설계 및 nm급 positioning  스테이지 시제품 적용

- 온,습도 보정 신호처리 기술 및 운용 소프트웨어 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	레이저 안정도 @섭씨20+/- 1도, 습도50%이하	ppb	+/- 2	+/- 10	+/- 2 (미국/Agilent)
2	기준 주파수	MHz	4	2.4	4 (미국 /Agilent)
3	위치 분해능	nm	1	10	1 (미국 /Agilent)
4	측정 속도	m/s	1	0.2	1 (미국 /Zygo)
5	레이저광출력 @He-Ne Laser	mW	0.5	-	0.5 (미국 /Agilent)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

ㅇ 주관기관 :  중소·중견 기업

관리번호

2014-LED/광-일반-4

과제명

LED융합 의료용 파장가변 광원 개발 및 유효성 검증

1. 필요성

ㅇ 미국, 유럽등 선진국 기업을 통하여 LED를 활용한 의료 시스템의 국내시장 진출이 조속한 시일내 예상되는 바, 핵심 광원 모듈의 자체 개발을 통하여 국내 산업의 경쟁력 향상과 시장 활성화 기대

- LED 광 테라피는 통합된 LED-의료 광융합기술로서 다양한 분야의 전문가 협업과 융합기술의 진보가 기대되며 선진화된 의료환경 구축에 기여 예상됨

*LED 핵심 광원 모듈의 자체 개발은 병원과 연계를 통한 인체 생리,심리효과의 집중 연구 가능

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 5W급 국소가변파장 LED 모듈 개발 및 유효성 검증

(TRL : [시작]  3단계 ～ [종료]  6 단계)

- Tunable UV-LED illuminator 개발 및 유효성 검증

- Tunable BLUE-LED illuminator 개발 및 유효성 검증

- Tunable GREEN-LED illuminator 개발 및 유효성 검증

- Tunable RED-LED illuminator 개발 및 유효성 검증

-  5W 급 국소가변파장 LED 통합 모듈 개발

- 동물모델 혹은 줄기세포를 이용한 유효성/안전성 진단 및 치료전략 확립

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	모듈 광출력	W	5	-	-
2	파장 가변 폭 @UV	nm	380~415	-	-
3	파장 가변 폭 @Blue	nm	440~475	-	-
4	파장 가변 폭 @Green	nm	495~535	-	-
5	파장 가변 폭 @Red	nm	591~710	-	-
6	동물모델을 이용한 생물학적 유효성 검증 대상 질환	-	염증, 아토피 홍반, 여드름	-	-
7	줄기세포 이용한 생물학적 유효성 검증 대상 질환	-	피부노화	-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 9억원 이내(총 정부출연금 27억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-LED/광-일반-5

과제명

표면 개질용 125 J·Hz 급 레이저 개발

1. 필요성

ㅇ 철강, 자동차, 조선, 항공기, 로봇 산업뿐만 아니라 원자력, 반도체 기반 IT, 건설 산업 등에 고강도화, 내부식성화 및 경량화를 통한 부품 성능 향상을 위해 레이저 기반 표면 개질 신기술 개발이 요구됨

- 산업 제품의 고강도화 및 경량화 필요

- 제품 사용수명 연장, 내부식성 향상 등 부품 성능 개선에 필요

- 기술 혁신을 통해 기존 산업을 고부가가치 산업으로 체질 개선 필요

ㅇ 새로운 표면 개질 기술 혁신을 통한 고부가 가치 제품 생산을 위해 시·공간적으로 고품질인 표면 개질용 고에너지, 고반복률 레이저 개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 표면 개질용 고에너지, 고반복률, MOPA* 방식 펄스 레이저 개발

(TRL : [시작]  3단계 ～ [종료]  6 단계)

* MOPA : Master Oscillator Power Amplifier

- MOPA 방식의 고에너지, 고반복률 펄스 레이저 빔 발생 기술 개발

: 에너지 : 25J급, 반복률 : 5Hz급

- 표적 의존성 파장 가변 기술 개발

파장 변환 효율 : > 55% (2차 조화파 발생)

파장 변환 효율 : > 25% (3차 조화파 발생)

- 고품질 레이저 빔 발생 기술 개발

: 레이저 공간 균일화 및 공간 분포 제어 : 균일도 < 1% (균일 표면 충격파 생성)

- 레이저 빔 편광 분포 균일화 기술 개발

: 편광도(DOP) : ~ 0 Random polarization (균일 표면 충격파 생성)

ㅇ 개발목표

핵심 소재 및 사업화기술 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	펄스당 에너지	J	25	10	22 (프랑스, THALES)
2	반복률	Hz	5	10	5 (프랑스, THALES)
3	펄스 에너지 안정도	% rms	< 1	―	0.9 (프랑스, THALES)
4	레이저 빔 공간 균일도 (Super-gaussian profile : n) (Beam Uniform Ratio in 90% energy)	n BUR*	> 10 < 1.2	―	―
5	레이저 파장		적외선 ∼ 자외선	적외선	적외선 ∼ 가시광
6	파장 변환 효율 (SHG : 적외선 → 가시광) (THG : 적외선 → 자외선)	%	> 55 > 25	― ―	58 ―
7	편광 균일도 (Degree of Polarization)	DOP	~ 0 (random)	―	―

* BUR = Peak Intensity / Average Intensity

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 40억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수

관리번호

2014-LED/광-일반-6

과제명

LED 융합 해양/선박용 본질안전 방폭등 상용화 및 표준 개발

1. 필요성

ㅇ 해양플랜트에 소요되는 핵심 기자재의 국산화 보급률은 20% 이하로 해양플랜트 사업의 성패 여부는 국산화 보급률에 있음.  해양 플랜트용 LED 조명은 현재 시장진입 초기 단계로 향 후 치열한 경쟁이 예상되는 품목으로 높은 해양환경 신뢰성과 방폭특성이 더해져 기술장벽이 예상되는 바, 기존 국내 조선산업의 강점을 활용하여 시장 선점의 기회가 큼

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 :  선박/해양용 본질안전 LED 방폭등 개발

(표준화 연계 과제) (TRL : [시작] 4단계 ～ [종료] 6 단계)

- 비점화, 본질안전 방폭구조 설계 및 구조해석

- 개별 제품 실시 설계 및 시제품제작 (휴대겸용 벽부등, 파생방폭등 1종이상)

- 방폭구조 별 국제 표준 개발

- 방폭 인증시험 기반 구축

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	광효율	lm/W	60	-	165cd@6W(호주, Ampcontrol)
2	수밀	IP	55	-	66(호주, Ampcontrol)
3	방폭구조	본질안전(ix)	Ex, ia, IIC,	-	Ex ia IIC
4	사용온도	oC	-40 ~ 55	-	-40 ~40 (호주, Ampcontrol)
5	사용장소 등급	-	Zone 0	-	Zone 0, I, II (호주, Ampcontrol)
6	염수분무	oC, %, PH, hrs	35oC, 농도5%, 6.5~7.2PH, 672hrs 만족	-	MIL-STD-883D M1009.8 (240hrs)
7	3축 진동	Hz, g	2~100Hz, 0.7g 만족		IEC 60068-2-6
8	표준	-	IEC 국제표준 NP 제안	-	IEC 60079(안전)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내   ㅇ 정부출연금 : ‘14년 10억원 이내(총 정부출연금 30억원 이내)

(표준화 관련비용 : 연 2억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음(대기업 제외), 중소․중견기업 참여필수