한림원 석학들, 과학난제 도전을 위한 ‘Guru’ 역할 한다

한림원, 2020년 신규사업인 ‘과학난제 도전 융합 연구’ 협력지원단으로 참여

3월 16일 한림원 홈페이지에 난제 주제별 개념요약서 공개…31일까지 참여의향서 제출

 

한국형 문샷 프로젝트가 시작된다. 문샷 프로젝트란 국가적으로 경쟁이 치열한 분야나 주제, 혹은 한계에 봉착한 난제에 대해 혁신적인 접근을 통해 해결하는 프로젝트를 일컫는다.

 

과학기술정보통신부(장관 최기영)는 올해부터 2025년까지 총 480억 원을 들여 노화 억제, 지구온난화 해결, 우주의 기원 규명과 같은 과학난제 해결 프로젝트를 본격적으로 시행한다고 밝혔다. 여기에 한국과학기술한림원(원장 한민구)을 '과학난제 도전 협력지원단(이하 지원단)'으로 지정해 난제 도전 연구팀이 성공적으로 과제를 수행할 수 있도록 상시 지원한다는 계획이다. 

 

‘과학난제사업’은 과학기술분야와 인문사회분야 등 각계 전문가들이 모여 앞으로 인류가 풀어야 할 문제를 고민하고, 이 가운데 해결이 꼭 필요한 난제를 뽑아 함께 머리를 맞대 해결하는 연구 사업이다. 기존의 R&D 사업과 달리 도전해야 하는 난제의 발굴부터 해결을 위한 접근방안의 기획까지 모두 연구자 커뮤니티에 개방된 형태로 진행됨에 따라 ‘상상하지 못한 아이디어 도출과 분야를 뛰어넘는 초월적 융합’이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.

 

고서곤 과기정통부 기초원천연구정책관은 “과학난제 도전 융합 연구는 도전 자체로도 의미 있는 연구주제에 대해 새로운 개념과 방법, 이론을 발현하는 모험 연구의 첫걸음이 될 것”이라며, “명망 있는 연구자와 젊은 과학자가 광범위하게 참여하는 것은 물론, 기초과학자와 공학자가 유기적으로 협업하는 도전적 융합연구의 선도모델이 되도록 지원해 나가겠다”고 밝혔다.

 

[과학난제 도전 융합연구개발] 사업 개요 (사업목적) 과학난제를 연구자 중심으로 발굴하고, 융합연구를 통해 도전함으로써 혁신적 연구성과 창출 및 진취적‧도전적 연구풍토 조성 (필요성) 그간 해결하지 못한 과학분야 ‘난제’에 대한 융합연구 지원을 통해 First-Mover형 선진 R&D체계 구축, 도전경험의 자산화 등 필요 (기간/규모) ’20∼‘25년(6년) / 총 480억 원(’20년 25억 원) (지원내용) 과학난제의 ‘혁신적 해결’(선도형 융합연구 지원)과 기반 마련을 위한 ‘융합연구 생태계 조성’(과학난제 도전 협력지원단 운영)으로 추진    - (선도형 융합연구 지원) 연구자 숙의과정을 거쳐 최종적 과학난제 해결에 필수적인 역할을 할 수 있는 핵심과제 발굴‧지원    - (과학난제 도전 협력지원단 운영) 과학난제 후보군 발굴‧선정, 맞춤형 과학난제 기획 지원, 난제 발굴 오픈플랫폼 운영, 글로벌 공동연구 지원 등

 

집단지성 반영해 과학난제 선정…올해 2개의 과학난제 도전 융합연구팀 구성

 

과학난제 사업의 가장 큰 특징은 난제에 도전하는 연구팀과 더불어 ‘과학난제 도전 협력지원단(이하 난제지원단)’을 선정해 운영한다는 데 있다. 난제지원단은 과학난제 후보군의 발굴‧선정, 맞춤형 과학난제의 기획 등을 담당하며, 2020년에는 2개의 연구팀, 그리고 내년까지 총 5개의 연구팀이 성공적으로 과제를 수행할 수 있도록 자문역을 맡아 성과교류회를 개최하고, 글로벌 협력 네트워크 구축 등을 상시 지원한다.

 

지원단에는 과학기술 전 분야에 걸쳐 최고 석학과 역량 있는 젊은 연구자 네트워크를 보유한 한국과학기술한림원이 지정됐다. 난제지원단은 한림원의 네트워크를 활용해 기획연구와 과학기술계 대상 설문조사, 전문가 인터뷰 및 공개토론회 등을 거쳐 과학난제(도전 영역) 후보 주제 9개를 발굴했으며, 향후 분야별 최고 전문가들로 추진위원회를 구성하고 참여의향서 모집과 공개세미나 개최 등을 통해 연구자들의 집단지성을 반영한 과학난제를 선정한다는 계획이다.

 

난제지원단이 발굴한 9개의 후보 주제는 ▲암 정복의 재도전 ▲이상적인 장수의 실현 ▲감각장애의 극복 ▲깨끗한 에너지원 개발 ▲지구온난화 해결 ▲기초과학의 새로운 패러다임 개척 ▲차차세대 기술 예측 ▲진화의 비밀 탐구 ▲우주의 기원 규명 등으로, 당장의 기술적 진보나 산업적 활용보다는 새로운 지식의 발견과 학문의 지평을 여는 내용을 중심으로 한다.

 

[2020년도 과학난제 도전 과제 선정절차] (1단계) 과학난제 후보군 주제별 개념요약서 작성 및 연구팀 선정기준 논의 (2단계) 개념요약서 공지(한림원 홈페이지: http://www.kast.or.kr) - 난제분야(주제), 배경 및 필요성, 접근방안 예시 등 적시 (3단계) 참여의향서 모집(3월 16일~31일) - 줄거리 형태 無양식, 편의를 위해 10페이지 이내로 작성 권고 (4단계) 참여의향서 기반 추진계획(안) 마련 (5단계) 공개세미나 개최(4월 23일 예정, 장소 추후 공지) (6단계) 최종 과학난제 도전 과제(2개) 선정 및 과제 RFP 공고(5월) (7단계) 연구팀 선정(한국연구재단) - 과학난제별 후보 과제 수행계획서에 대해 평가

 

난제지원단은 3월 16일부터 한림원 홈페이지(www.kast.or.kr)를 통해 난제 분야에 대한 정의와 도전의 필요성, 접근방안 예시 등을 간단히 작성한 난제 주제별 개념요약서를 공개할 예정이다. 난제 도전에 관심있는 연구자는 해당 주제에 대한 도전 아이디어를 담은 참여의향서를 작성, 난제지원단에 제출(3월 31일까지)하면 된다.

 

접수된 참여의향서를 바탕으로 4월 중 공개세미나가 개최되고, 제출된 연구자들의 아이디어와 의견, 전문가 토론 결과 등을 반영해 과제별 맞춤형 추진계획이 마련될 예정이다. 과제 공모와 융합연구팀 구성을 거쳐 최종 선정된 2개 연구팀은 7월부터 연구를 수행하게 되며, 내년 상반기에는 3개 연구팀을 추가 선정할 계획이다.

 

한민구 원장은 “본 사업은 과학난제 해결이 아니라 ‘도전’에 방점이 찍혀 있기 때문에 실패하더라도 해결의 가능성을 제시했다면 그것만으로도 큰 성과가 될 것”이라며 “한림원이 기존의 한계를 뛰어넘는 선도적이고 혁신적인 R&D사업이 성공적으로 추진될 수 있도록 지원함으로써 우리나라에 도전적·모험적 R&D 문화가 착근될 수 있도록 하겠다”고 말했다.

 

성창모 과학난제 도전 협력지원단 단장(과학난제 도전 융합연구개발사업 기획위원장, 한림원 정책연구소장)은 "실패하기 위한 실패 극복정신으로 도전적인 연구에 몰입하여 난제해결의 가능성을 제시한다면 그것만으로도 미래를 위한 큰 성과가 될 것"이라며 "지원단이 기존 R&D의 한계를 뛰어넘어 선도형 융합연구의 모범적 결실을 낼 수 있도록 적극 지원하겠다"고 밝혔다.

 

[과학난제 도전 후보군 9개 주제]

좋은 질문(Good Question)	난제 분야(Big Idea)	난제 개념 요약
건강한 삶(Future wellbeing): 어떻게 건강한 인구 5천만을 계속 유지할 수 있는가?	1. 암 정복 재도전 획기적인 암 치료 방법 연구	(현황) 암세포의 사멸만을 목표로 하는 현행 암 치료는 항암제에 대한 내성발생과 함께 정상세포가 손상되는 부작용이 발생하는 등의 한계가 존재 (접근방안 예시) 암이 어디로 전이될지 예측하고 억제하는 연구, 암세포를 정상세포로 돌리기(암세포 가역화의 제어기술 개발) 등 (도전목표) 가장 어려운 난제로 꼽히는 암 재발 방지, 암세포의 정상 세포화 기술, 진단·치료를 위한 인공지능과의 결합 등의 도전을 통해 현행 항암치료의 한계를 극복할 수 있는 글로벌 선도의 신개념 치료전략 제시
	2. 이상적인 장수(長壽)의 실현 기대수명과 건강수명 일치를 통한 초고령사회 진입 대비 연구	(현황) 신경의학 임상 분야의 난제로 꼽히는 노화 및 노인성질환에 대한 기초과학적 연구와 치료방법 개발에 있어 의‧과학 및 영양, 환경, 사회학 등 융합을 통한 근원적 접근 필요 (접근방안 예시) 100살까지 신체적 청춘을 유지하는 노화 억제 기술, 여성과 남성의 수명차이 극복 연구, 만성 뇌질환의 치료 가능성 연구 등 (도전목표) 생명과학, 의료, 사회 문화, 환경 분야의 정보가 통합된 융합과학 체계 구축으로 미래사회 문제에 대한 해결책 모색
	3. 감각장애의 극복 삶의 질과 행복추구의 기본인 인간의 감각능력을 증강·유지시키는 연구	(현황) 인체의 체성신경계와 유사한 매커니즘을 구현함으로써 신경 및 감각장애를 극복하는 획기적인 치료 방법에 대한 요구가 증대 (접근방안 예시) 운동기능을 넘어 인간의 감각을 재현한 로봇 장기, 실명치료를 위한 디지털 진단 시스템 구축 및 첨단 재활 치료 등 (도전목표) 신경장애 해결과 인간의 윤택한 삶 모색을 위해 4차 산업혁명의 핵심인 인공지능과 로봇공학을 활용하여 감각 및 운동 신경을 모사하는 연구를 수행
지속가능한 도시 (Sustainable Cities): 재생산되고 깨끗한 에너지를 얻을 방법은 없을까?	4. 깨끗한 에너지원 개발 새로운 와해성 에너지 연구	(현황) 단기간 실현 가능한 신규 온실가스 저감 정책과 최저가 저탄소 에너지 기술개발에 대한 새로운 아이디어가 절실 ※ 영국 등 16개국 ‘2050 온실가스 순배출 제로(Net Zero Carbon)’ 목표로 선도적 연구개발 추진 중 (접근방안 예시) 지구온난화와 미세먼지 해결을 위한 신에너지 사용하는 기술, 무한한 태양에너지의 획기적 활용 기술, 달 표면에서의 정전기전력 획득 및 먼지감소 등 (도전목표) 우주에너지의 근원에 대한 기초과학적 이해를 증진시키고 ‘동력원’과 ‘원료’로 구분된 에너지 소비 및 생산을 새롭게 해석할 수 있는 과학적 근거를 마련하고 우주시대 신기술 창출에 기여
	5. 지구온난화 해결 국내외 환경오염과 기후변화 문제해결에 기여하는 연구	(현황) 기후변화에 영향을 미치는 개별 요인들을 종합적으로 분석함으로써 지구온난화 문제를 해결하는 새로운 기술에 대한 수요 증대 (접근방안 예시) 질소 공급과 수요에 의한 자연 통제 기술 연구, 육류소비량에 따른 온실가스 증가를 현격하게 줄일 수 있는 대체 식품 개발 등 (도전목표) 지구온난화, 이상기후변화 등이 지구생태계에 미치는 영향을 과학적으로 분석하고, 국내 환경문제에 대한 피해를 최소화하고 불확실성을 낮추기 위한 정확한 원인을 규명, 실제 실현가능한 방안을 제시
새로운 과학기술(A new era of S&T)	6. 지구온난화 해결 국내외 환경오염과 기후변화 문제해결에 기여하는 연구	(현황) 기존에 시도하지 않았던 기초연구와 공학기술의 융합이 요구 (접근방안 예시) AI와 데이터사이언스를 접목하여 기초연구 이론과 실험방법 혁신(사례: 재료연구의 디지털 R&D 트윈), 화학적 자가조립(Self Assembly)의 공학적 재현 (도전목표) AI와 빅데이터 관련 기술을 기초연구분야에 적극적으로 도입하는 것은 전 세계적 추세이나, 아직 미개척 분야이므로 이를 선도하여 새로운 패러다임을 제시
대한민국 과학과 산업의 미래를 위한 기술은 무엇인가?	7. 기초과학의 새로운 패러다임 개척 기존에 시도하지 않았던 기초연구와 공학의 융합 도전	(현황) 한 세대가 아닌 50～60년 후를 바라보는 차차세대 기술을 예측하고, 이에 필요한 기초 과학 및 공학 연구를 통해 미개척 분야에 대한 선점 필요 (접근방안 예시) 인간-기계시스템의 진화, 양자역학 기반의 차세대 인공지능 연구, 두뇌 인터넷, 생체 인터넷 등 차세대 기술 (도전목표) 국내외 최첨단 과학기술 연구를 분석하고, 향후 다양한 분야에 영향을 미칠 수 있는 새로운 기술을 예측함으로써 기존에 답보상태에 있거나 병목현상이 야기된 연구분야에서 파괴적 혁신을 이끌 수 있는 성과 창출에 기여
앎의 지평 확장(Expansion of knowledge): 인류의 역사에 남길 수 있는 지식은 무엇인가?	8. 진화의 비밀 탐구 생명의 원리 연구	(현황) 진화의 과정에서 만들어진 ‘면역시스템’의 원리 규명 및 진화의 역사를 밝힐 수 있는 세포의 변이과정에 대한 연구가 부족한 실정 (접근방안 예시) 동식물 면역시스템 활성화 및 진화 매커니즘 규명, 장기 발생 과정 중 구조 및 기능 획득 기전 연구 등 (도전목표) 동‧식물 면역시스템 진화과정 및 메커니즘의 이해를 통해 기존의 원인불명 난치성 질환에 대한 새로운 접근법을 마련
	9. 진화의 비밀 탐구 생명의 원리 연구	(현황) 진화의 과정에서 만들어진 ‘면역시스템’의 원리 규명 및 진화의 역사를 밝힐 수 있는 세포의 변이과정에 대한 연구가 부족한 실정 (접근방안 예시) 동식물 면역시스템 활성화 및 진화 매커니즘 규명, 장기 발생 과정 중 구조 기능 획득 기전 연구 등 (도전목표) 동‧식물 면역시스템 진화과정 및 메커니즘의 이해를 통해 기존의 원인불명 난치성 질환에 대한 새로운 접근법을 마련

 

 

 

 

성창모 과학난제 도전 협력지원단 단장(과학난제 도전 융합연구개발사업 기획위원장, 한림원 정책연구소장)은 "실패하기 위한 실패 극복정신으로 도전적인 연구에 몰입하여 난제해결의 가능성을 제시한다면 그것만으로도 미래를 위한 큰 성과가 될 것"이라며 "지원단이 기존 R&D의 한계를 뛰어넘어 선도형 융합연구의 모범적 결실을 낼 수 있도록 적극 지원하겠다"고 밝혔다.