2026년도 하반기 미래개척융합과학기술개발사업 기술수요조사

- 미래유망융합기술파이오니어 -

□ 조사 개요

ㅇ (목적) 「미래유망융합기술파이오니어사업」의 혁신‧도전적 R&D 지원강화를 위한 신규 융합원천연구 수요 발굴 및 기획 연계

- 국내 산‧학‧연 연구자 등을 대상으로 `26년 하반기 신규 R&D과제 공모에 적합하고 유망한 연구 아이디어 발굴, 의견 수렴

※ 기술수요 조사를 통해 접수된 아이디어, 의견은 사업 목적, 기술수요조사 분야 연관성 등을 종합 고려하여 신규 과제 기획 내용에 반영 또는 활용 가능

ㅇ (대상 분야) 미래유망기술파이오니어사업의 지원유형별(① 도전형, ② 유망 신기술형)로 제시(붙임2, 3)된 총 17개 기술수요조사 분야 및 자율 주제

- 착안 사항 : ②유망 신기술형(2+3년)은 2단계 연구에 기업 참여 필수

◈ 사업 개요

ㅇ 미래개척융합과학기술개발사업 : 다양한 기술·분야·주체 간 시너지를 통해 미래사회 패러다임을 바꿀 수 있는 핵심 원천기술 확보를 위한 창의·도전적 융합연구 지원

ㅇ 미래유망융합기술파이오니어사업(적용 대상사업) : 붙임1 참조

※ 관련 : 제4차 융합연구개발 활성화 기본계획(`23~`27), `26년도 미래유망융합기술파이오니어사업 신규과제 추진 방안(26.3) 등

□ 제안 안내

ㅇ (작성 요령) [별첨] 기술수요조사서 양식, 5페이지 내외 작성

※ 작성 방법은 본 안내문 및 기술수요조사서 양식 참조

ㅇ (제출 방법) 한국연구재단 기획마루 접수 (KRI 아이디로 접속)

※ 한국연구재단 기획마루(https://plan.nrf.re.kr)「특정 기술수요조사」제안 → <2026년도 하반기 미래개척융합과학기술개발사업(미래유망융합기술파이오니어) 기술수요조사 공시> 클릭 / 맥os 이용 시 첨부파일이 업로드되지 않을 수 있음

ㅇ (접수 기간) 2026. 3. 26.(목) ~ 4. 15.(수) 18시까지

※ 상기 일정은 접수 상황에 따라 연장 가능

ㅇ 문의처

소속 및 부서	구분	성명	연락처	이메일
한국연구재단 정보·융합기술단	①도전형	최재우 선임연구원	042-869-7736	jwchoi@nrf.re.kr
	②유망 신기술형	한보경 연구원	042-869-7737	hbk@nrf.re.kr

□ (참고) 추진 절차 및 일정

기술수요 조사	➡	상세 기획	➡	RFP 도출
기술 수요조사서 접수 (약 3주간)		제안 내용 적절성 검토 및 상세 기획보고서 작성 (`26.4월)		주제별 RFP 기획 (`26.4~5월)

➡	연구기관 공모	➡	선정 평가	➡	선정
	연구계획서 접수 (`26.5~6월)		서면 / 발표평가 (`26.6월~, 예정)		신규과제 수행 연구기관 최종 선정 (`26.6월~, 예정)

※ 추진 일정은 진행 상황에 따라 변동 가능

붙임1		미래유망융합기술파이오니어사업 개요

□ 사업 개요

ㅇ (목적) 미래 사회 변화 및 시장개척 효과가 큰 미래유망 융합 신기술 분야 발굴 및 R&D 지원을 통한 원천기술 확보

▪ 현재 기술로 해결이 어려운 임무에 대한 기술적 해결책을 제시할 수 있는 기술·집단 간 융합연구 과제 지원 (과기정통부 혁신도전형 사업 지정 사업)

ㅇ (기간 및 예산) ’08~계속 / ’26년 86,253백만원

ㅇ (지원 분야) 다양한 기술‧분야‧주체 간 시너지를 통해 미래사회 변화 및 시장개척 효과가 큰 12대 미래개척융합 분야*

* 인류(건강수명·디지털 정신건강·인류생존·인구소멸), 사회(사람-기계-디지털휴먼 공존·가상공간·사회안전망·모빌리티), 지구(기후변화·에너지·환경·극한영역)

□ 지원 유형

➊ 도전형

ㅇ (목적) 미개척 분야의 도전적 연구 주제에 대한 지속 가능성을 제시하고, 검증된 연구개발에 대한 활용성 스케일업 연구개발 지원

ㅇ (과제별 예산/기간) 총 6년(2+2+2년) 내외, (1단계) 과제별 평균 4억 내외/년, (2·3단계) 과제별 평균 8억 내외/년

ㅇ (지원 분야) 12대 미래개척융합 분야 도전형 연구

➋ 유망 신기술형

ㅇ (목적) 10년 내 미래 신산업을 창출하거나 미래사회 패러다임을 근본적으로 전환할 기업이 참여하는 도전적 융합원천연구 지원

ㅇ (과제별 예산/기간) 총 5년(2+3년) 내외, (1단계) 과제별 평균 6억 내외/년, (2단계) 과제별 평균 12억 내외/년

- 학‧연 주도의 도전적 연구 선행(1단계) → 기업 참여 연구(2단계)

ㅇ (지원 분야) 12대 미래개척융합 분야 시장창출형 新 융합원천기술

붙임2		① 도전형 융합 원천기술 제안분야 개념 (총 12개)

□ 개요 및 상세 내용

	대상 분야	개념
1	환경 적응형 자율연산 플랫폼	▸방사선, 고온, 충격 등의 환경에서도 스스로 오류를 감지하고 계산구조를 바꿔가며 안정적으로 작동하는 지능형 컴퓨팅 시스템 기술
2	글래스 프리 공간 지능 플랫폼	▸착용형 기기 없이도 실제 현실 공간에 존재하는 물체들과 디지털 정보가 어우러져 사람‧사물‧환경과 자연스럽게 상호작용이 가능하도록 만드는 기술
3	정보 저장‧처리용 바이오 컴퓨팅	▸바이오 컴퓨팅 분야 중 분자·세포의 물리적 상태를 활용하여 정보 저장과 정보처리를 통합 설계하는 기술
4	상황 이해형 차세대 감각 입력‧해석	▸센서 단계에서 사건과 상태를 먼저 해석하고, 필요한 정보만 상위 시스템으로 보내는 엣지형 감각 입력 기술
5	다중감각-인간증강 센서-인터페이스	▸AI 판단을 인간이 즉각 인지‧반응할 수 있도록 다중 감각 (촉각, 전정, 고유감각 등)으로 변환해 사용자의 판단을 보조하는 센서-인터페이스 기술
6	극한 환경 제조	▸우주 공간과 같은 극한 환경에서 환경적 제약을 극복하고 물리‧화학적 신물질, 초성능 소자 및 구조물을 제조하는 기술
7	그린 희토류 자원화	▸생체분자(단백질·펩타이드·DNA)를 도구로 활용하여 폐자원, 광석으로부터 특정 희토류 이온만 선택적으로 붙잡아 분리·농축해 회수하는 기술
8	단백질 미세구동체 집단 행동 설계	▸스스로 움직이는 단백질 미세구동체(단백질봇) 집단의 행동‧상태 변화(어떤 패턴으로 모이고 흩어지는지)를, 인공구조 설계로 외부 제어 없이 원하는 방향으로 제어‧유도하는 Active Matter 기술
9	구조 설계 기반 스마트 메타물질	▸자연에 없는 물성을 인공적 구조설계(파동‧힘‧물성 전달방식 제어)를 통해 소음 저감, 빛 반응 등 특정 기능을 센서나 구동 없이 구현하는 기술
10	솔리드 스테이트 냉각	▸고체 재료에 전기·자기 등 외부 자극을 가하면 재료 내부 원자 배열이 변화하며 냉매 없이 열의 흡수 및 방출이 발생하는 원리를 활용한 차세대 고체 기반 냉각 기술
11	협력형 에너지 하베스팅	▸기존 에너지 하베스팅 한계(에너지의 간헐적 공급과 낮은 에너지 밀도)를 넘어, 다원적 에너지원으로부터 수확·저장 뿐 아니라 원거리 전송까지 통합 제어하여 끊김이 없이 에너지를 유지하는 기술
12	양자에너지 전송(QET)	▸양자 얽힘 상태에 내재된 상관관계와 정보 처리를 활용하여, 원격 위치에 잠겨 있는 에너지를 꺼내 쓸 수 있는 조건을 조성하는 양자정보 기반 에너지 제어 기술
13	자율주제	▸제4차 융합연구개발 활성화 기본계획 연관 융합 원천기술

1	환경 적응형 자율연산 플랫폼	도전형

◈ (개념) 방사선, 고온, 충격 등 극한 환경에서도 스스로 오류를 감지하고 계산 구조를 바꿔가며 안정적으로 작동하는 지능형 컴퓨팅 시스템 기술

배경‧ 필요성	ㅇ기존 연산 시스템은 고성능·고속 연산 중심으로 발전해 왔으나, 극한 환경에서 발생하는 연산 오류에 대해 자율적으로 감지·대응하는 구조는 미흡 ㅇ현재 하드웨어 신뢰성 확보 방식*은 전력 소모 및 시스템 복잡도 증가 등의 한계 존재로 다양한 환경 변화 예측 및 오류에 유연한 대처 어려움 * 같은 컴퓨터나 회로를 여러 개 만들어 두고, 고장 시 다른 하나가 대신 작동하는 방식
동향	ㅇ(해외) 방사선 내성 프로세서·FPGA* 기반 보호 기술은 축적된 반면, 연산 오류의 실시간 인지·정량화 기술은 초기 연구 단계 * 사용자가 HW 회로 구조를 직접 설계·재구성할 수 있는 반도체 칩 ㅇ(국내) 방사선 환경시험 및 신뢰성 연구는 수행 중이나, 연산 오류의 영향 분석, 시스템 신뢰도 평가, 동적 구조 재구성까지 통합한 플랫폼 연구는 미흡 ※ 현재 수준은 하드웨어 보호 중심, 연산 오류에 대응하는 자율적 연산 구조 재구성 기술이 제한적

2	글래스 프리 공간 지능 플랫폼	도전형

◈ (개념) 착용형 기기 없이도 실제 현실 공간에 존재하는 물체들과 디지털 정보가 어우러져 사람‧사물‧환경과 자연스럽게 상호작용이 가능하도록 만드는 기술

※ 공간 지능 플랫폼이란 공간 자체가 정보를 받아서(센싱) 해석하고(추정·이해) 결과를 계산하여(판단·시뮬레이션) 출력·행동으로 연결하는 계산‧컴퓨팅 과정 전체를 의미

배경‧ 필요성	ㅇ디스플레이 중심 정보처리 패러다임을 현실 공간으로 확장‧전환하여 로봇, 산업 현장, 일상 서비스를 혁신하는 미래 원천기술 - 현재는 기기 착용의 불편함, 실시간성, 상호작용 등 기술 한계가 크나, 향후 최소 또는 비착용 기술에 대하여 글로벌 경쟁이 치열해 질 전망 ※ (가트너) Top 10 Strategic Technology Trends로 선정(`25), (애플) 비전 프로 출시(`25)
동향	ㅇ(해외) 단순 AR이 아닌, 현실 정보를 공간지도로 이해하고, 앰비언트 센싱 및 멀티모달 AI 결합으로 인터페이스를 구현하는 연구 활발 ※ (美 Amazon) 멀티센서의 융합을 통해 공간‧환경 변화를 감지·대응하는 방향 제시 ㅇ(국내) 프로젝션이나 홀로그램 기반 일부 연구 중이나, 멀티센서 융합, 동적 환경에서 왜곡‧밝기 보정, 실시간성 부족 등 근본적 기술 수준 미흡 ※ 3D 홀로그래픽 디스플레이(대학), 프로젝션 기반 출력 보정 및 홀로그램 인터랙션(출연연)

3	정보 저장‧처리용 바이오 컴퓨팅	도전형

◈ (개념) 바이오 컴퓨팅 분야 중 분자·세포의 물리적 상태를 활용하여 정보저장(memory)과 정보처리(processing)를 통합 설계하는 원천기술

배경‧ 필요성	ㅇ분자 기반 저장‧연산은 화학, 생물, 정보, 전기공학의 융합 영역으로서 처리 속도‧제어‧재현성‧자동화 등 한계 극복 필요 - DNA 기반 정보 저장 방식으로 전력‧비용 절감 가능
동향	ㅇ(해외) 선도 연구그룹들은 DNA·단백질·뇌 오가노이드 등 생체 기반 연산·학습 가능성을 실험‧검증하며 개념 확장 중 ※ 단백질 논리 게이트를 통해 세포 내 신호 조합 판별 및 유전자 발현 제어 가능성 입증(Science, `20), 뉴런 배양 기반 Pong 게임 학습 시연 등 생체 신경망의 학습 능력 실증(Nature, `22) 등 관련 연구 활발 ㅇ(국내) DNA 기반 초고밀도 저장 기술의 전력 비용, 처리 속도 등 실사용 가능성을 높이기 위한 연구 구체화 중 ※ DNA 바코드 활용으로 DNA 파일을 계층 구조로 만들어 비용 10배 절감, 효율 3배 향상 기술 개발(`25)

4	상황 이해형 차세대 감각 입력‧해석	도전형

◈ (개념) 센서 단계에서 사건과 상태를 먼저 해석하고, 필요한 정보만 상위 시스템으로 보내는 엣지형 감각 입력 원천기술

※ 복합 센서 신호를 센서 인접부 또는 엣지 컴퓨팅 환경에서 실시간 전처리·융합·의미화하여, 사건과 상태 중심의 고차원 입력으로 변환

배경‧ 필요성	ㅇ기존 센서는 온도, 압력, 진동, 생체신호 등 개별 물리량 측정에 치중하여 상황 의미 해석은 후단 시스템에 의존 ※ 기존에는 센서의 방대한 원시 데이터를 모두 최종단의 AI로 전송함에 따라 연산 처리 부담 가중, 데이터 전송 대역폭의 제약, 에너지 낭비, AI 해석 지연 문제 발생 ㅇ극한‧저전력‧통신제약 환경에서 상위 시스템 전송하는 방식만으로는 실시간 대응이 어려워 센서 인접부에서 선제적으로 해석‧입력하는 원천기술이 필요
동향	ㅇ(해외) 전력·지연·대역폭 문제를 해소하기 위해 센서 단에서 직접 연산을 수행하는 자체 처리 기술(In-sensor/near-sensor computing) 연구 활발 ※ (스위스 UZH Robotics and Perception) 변화가 발생한 순간만을 이벤트로 감지하는 센서를 활용해 즉각적 환경 인지가 가능한 저지연 감각인지 기술 개발 ㅇ(국내) 센서 단에서의 자체 처리 기술은 실험실 수준에서 실증되었으나 사건의 누적·지속을 해석하는 상태 판별 기술은 미확보 ※ (대학) 외부 압력 신호를 인간의 촉각 뉴런처럼 즉각 출력하는 뉴로모픽 촉각 모듈 개발

5	다중감각-인간증강 센서-인터페이스	도전형

◈ (개념) AI 판단을 인간이 즉각 인지‧반응할 수 있도록 다중감각(촉각, 전정,고유감각 등)으로 변환하여 사용자의 판단을 보조하는 센서-인터페이스 기술

⇒ AI 출력을 ‘읽는 정보’에서 ‘몸이 즉각 반응하는 감각’으로 변환

배경‧ 필요성	ㅇAI 성능이 높아져도 시‧청각 중심 인터페이스는 인지 지연과 과부하를 유발해, 재난‧국방‧우주 환경이나 인간-AI 협업 상황에서 신속 대응에 한계가 있음. - 시‧청각 정보에 치중하여 다른 핵심 정보가 가려지는 위험을 줄이고, 제한된 정보의 해석‧판단 효율과 인간 반응속도, AI 협업 효율을 높이는 기술이 필요
동향	ㅇ(해외) VR/AR 위주의 시각 중심의 보여주는 인터페이스 기술에 집중하고 있으며, 인간-AI 협업 안정성을 보장하는 통합 인터페이스 아키텍처는 미흡 ※ (美, DARPA) 신경 인터페이스/촉각 피드백 연구 ㅇ(국내) 협동 로봇, 자율주행, 스마트 제조 등 분야에서 AI 기반 시스템 고도화가 진행 중이나, 인터페이스는 여전히 시각 중심 구조에 의존 ※ (삼성전자) XR 기반 기반중심 HMI / (현대자동차) XR·자율주행 HMI 인터페이스 개발

6	극한 환경 제조	도전형

◈ (개념) 우주 공간과 같은 극한 환경에서 환경적 제약을 극복하고 물리‧화학적 신물질, 초성능 소자 및 구조물을 제조하는 기술

배경‧ 필요성	ㅇ지상 제작에는 기술적 한계가 있는 초고순도 소재* 및 우주 현지 제조 기술로 신산업 창출 및 국가 우주 역량 강화 가능 * (예시) 미세중력에서 제조한 유리광섬유는 균질성 향상으로 전송 손실 대폭 감소, 단백질 결정은 신약 후보 물질 실패율을 낮추고 신약 개발 기간을 단축
동향	ㅇ(해외) 단발성 실험 단계를 넘어 상용화가 가능한 생산 시스템으로 전환 중으로 광전자 소재부터 의약품까지 실증을 목표로 연구 중 ※ (미 Varda社) 소형 우주 캡슐 내에서 합성한 의약품 결정 샘플 귀환에 성공(’23) ※ (유럽우주국) ISS 내 최초로 중력‧지지대 없이 금속 3D 프린팅에 성공(’24) ㅇ(국내) 극한 환경 극복 소재‧부품 개발 위주로, 극한 조건을 활용한 제조 기술은 일부 시도 중이나, 실제 우주 환경에서의 제조 공정 연구는 공백영역 ※ 초고온‧극저온 소재(출연연), 우주 저궤도 인공위성 활용 신약 생산 시도(스페이스린텍, `23), 고방사선 내성 소재 접합‧가공 기술 확보(출연연)

7	그린 희토류 자원화	도전형

◈ (개념) 생체분자(단백질·펩타이드·DNA)를 도구로 활용하여 폐자원, 광석으로부터 특정 희토류 이온만 선택적으로 붙잡아 분리·농축해 회수하는 기술

배경‧ 필요성	ㅇ희토류는 채굴보다 분리‧정제 과정에서 비용, 환경 부담이 크고 희토류의 활용 목적(EV, 로봇, 반도체 등)에 맞는 물질 정제‧회수는 고난도 기술 영역 - 폐액 부담이 큰 기존 용매 추출 방식이 아닌 분자 구조를 활용한 선택적 맞춤형 결합으로 친환경, 고효율의 물질 분리‧정제가 가능 ※ 생체분자를 활용한 융합적 접근 방식으로 친환경적인 희토류 분리‧정제를 통해 국내 희토류 공급망 불확실성에 대응할 수 있는 필요성‧시급성이 높은 원천기술
동향	ㅇ(해외) 특정 희토류에 결합하는 단백질을 설계하고 분리‧정제하는 연구가 확장 중이며 속도, 정확성, 수율 등 기술 병목 해결을 위한 R&D 활발 ※ 희토류에 잘 붙는 란모듈린(단백질)의 구조‧특성을 이용해 희토류 분리 성능을 높이는 메커니즘 규명(美 UPenn , NATURE, `23) 및 란모듈린 활용 희토류 분리(美 DOE 산하 Critical Materials Institute) ㅇ(국내) 전자 폐기물, 폐촉매 등에서 희토류를 선택적으로 흡착‧회수 하는 단백질 흡착 기술 개발이 실험실 수준에서 시도 중 ※ (대학) 산업폐기물에서 희토류와 결합하는 단백질 흡착제 개발 가능성 규명

8	단백질 미세 구동체 집단 행동 설계	도전형

◈ (개념) 스스로 움직이는 단백질 미세구동체(단백질봇) 집단의 행동‧상태변화(어떤 패턴으로 모이고 흩어지는지)를, 인공구조 설계로 외부제어 없이 원하는 방향으로 제어‧유도하는 Active Matter* 원천기술

* 단백질 모터 에너지 변환 특성 활용해 외부 전원,, 계산제어 없이 스스로 움직일 수 있는 최소 단위 자율 구동체

배경‧ 필요성	ㅇ관찰 중심 Active Matter 연구를 넘어, 상태 변화를 설계하는 단계로 전환하며, 기존 계산‧센서‧전력 중심 제어의 한계 극복 - 바이오, 재료공학, 비평형 물리 등이 융합된 원천기술로, 계산‧센서‧전력 없이도 스스로 상태를 유지‧전환하는 자율시스템 설계 원리 기반 마련 ※ (美 스탠퍼드) 광 위상‧진폭 실시간 제어로 초고속 광 정보 처리에 활용 가능한 능동 메타 표면 개발
동향	ㅇ(해외) Active Matter 분야에서 이론‧실험 연구는 활발하나, 개별 현상 관찰이나 물성 규명 수준을 머물러 기술성숙도가 낮음 ※ 미 NSF는 Smart/Active Materials에 대해 기초‧응용‧시스템 통합 R&D 지원 적극 추진 ㅇ(국내) 능동 물질은 물리, 소프트 매터, 바이오 일부 그룹에서 이론 및 현상 중심으로 산발적 수행

9	구조 설계 기반 스마트 메타 물질	도전형

◈ (개념) 자연에 없는 물성을 인공적 구조설계(파동‧힘‧물성 전달 방식 제어)를 통해 소음 저감, 빛 반응 등 특정 기능을 센서나 구동 없이 구현하는 기술

배경‧ 필요성	ㅇ구조 기반 기능 변화 메타물질은 기초연구 수준에서 활발하게 연구되고 있으나, 물질별 가능성 검증 수준으로 고난이도 기술 영역 - 제로전력‧무제어 구조설계‧구동 구현 시 산업 전반 혁신 견인 가능 ※ (적용 예시) 천장재·벽체 일체형 소음제어 메타구조, 공조‧열‧음향 통합 패널 등
동향	ㅇ(해외) 특정 파동에 대한 고정 응답이 아닌 다양한 외부 자극에 따라 기능이 변화하는 프로그래머블 메타 구조설계 기술로 발전 중 ※ (美 스탠퍼드) 광 위상‧진폭 실시간 제어로 초고속 광정보 처리에 활용 가능한 능동 메타표면 개발 ※ (獨 KIT) 기계적 유체처럼 흐르면서도 변형이 가능한 펜타모드 메타구조 제작 ㅇ(국내) 적응형 메타물질에 집중하여, 실시간 형상 변화, 환경 반응형 특성 제어 등 소재 단위 기술, 실험실 스케일 중심으로 개발 중 ※ 삼성도 메타렌즈 등 구조기반 메타물질의 가능성을 연구 수준에서 검증 ※ 대학-출연연, 세계 최초 전방향 결함 동시 검출 가능한 원형 전단 초음파 메타물질 개발('24)

10	솔리드 스테이트 냉각	도전형

◈ (개념) 고체 재료에 전기·자기 등 외부 자극을 가하면 재료 내부의 원자 배열이 변화하며 냉매 없이 열의 흡수 및 방출이 발생하는 원리를 활용한 차세대 고체 기반 냉각 기술

배경‧ 필요성	ㅇ글로벌 표준‧성능 지표‧시험 규격이 아직 부재한 초기 기술 영역으로, 선점 시 국제 표준 주도 및 반도체‧AI 인프라 냉각 시장에서 파급력이 큼 ※ 냉매 없는 친환경 고체 냉각기술은 탄소 배출량 저감과 직접 연관
동향	ㅇ(해외) EU에서 열관리는 대표적 에너지 절감 응용 분야로서 효율성 우선 원칙 의무화(’23), 미‧일 등은 액체 냉각, 고효율 소재 등 R&D 지원 ※ (美 에너지부) ARPA-E 프로그램에서 데이터센터‧고성능 컴퓨팅용 액체 냉각 등 연구 지원 (日) 그린 이노베이션 펀드(’20~’30) 통해 액침냉각, 고효율 소재 기술 개발에 투자 ㅇ(국내) 냉각 원천기술, 냉각 시스템 현장 실증 및 친환경‧자원화를 지원 중이나, 혁신적 열관리 기술 분야 중장기 지원은 미흡 ※ AI 반도체용 2상 액침 냉각 시스템의 방열 원천소재 기술 개발, 에너지 수요관리 핵심기술개발, 상생협력 실증 프로그램

11	협력형(Collaborative) 에너지 하베스팅	도전형

◈ (개념) 기존 에너지 하베스팅 한계(에너지의 간헐적 공급과 낮은 에너지 밀도)를 넘어, 다원적 에너지원으로부터 수확·저장 뿐 아니라 원거리 전송까지 통합 제어하여 끊김이 없이 에너지를 유지하는 원천기술

배경‧ 필요성	ㅇ폭발적으로 증가하는 IoT 기기와 센서를 배터리에 의존하는 방식으로는 비용‧인력‧환경 측면에서 지속 가능성 확보 불가 - 영구적 전력 공급을 위해서는 높은 효율의 하베스팅 기술은 물론, 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer) 개념 접목 필요 ※ IoT·배터리 시장수요 기반 신시장 창출 및 헬스케어‧산업안전 등 다양한 분야 확장 가능
동향	ㅇ(해외) 미국은 IoT 기기 충전을 위한 공진형 자기유도 기반 무선 전송 기술에 강점*, 중국은 의복형 하베스팅 기초연구** 등을 선도 * 우스터공대,13.56 MHz 공진형 전송 기술(전송거리 4–12cm, 효율 최대 75%)(Electronics, ‘25) ** 서남교통대, 의복형 나노 하베스팅 기술(최대 전력 밀도 2.6 Wm⁻²)(Nano Energy, ‘25) ㅇ(국내) 고효율 열전‧유연 소자(피에조), 무선 전송 코일‧회로 설계 역량, 초저전력 센서 칩 등 요소기술(부품) 단위에서 강점 보유

12	양자 에너지 전송(QET)	도전형

◈ (개념) 양자 얽힘 상태에 내재된 상관관계와 정보 처리를 활용하여, 원격 위치에 잠겨 있는 에너지를 꺼내 쓸 수 있는 조건을 조성하는 양자정보 기반 에너지 제어 기술

※ 에너지를 한 곳에서 다른 곳으로 물리적으로 전송하는 것이 아니라, 이미 양자 시스템에 존재하는 에너지 정보를 활용해 활용 가능한 상태로 전환

배경‧ 필요성	ㅇ양자정보(측정 결과값)를 활용해 시스템 내 잠재 에너지를 활용 가능한 상태로 전환하는 방식으로, 양자기술 상용화의 공통 병목* 해소 가능 * 양자 시스템 연산 수행에 막대한 에너지 손실 및 극저온 환경 유지에 큰 전력 소모
동향	ㅇ(해외) 2008년 일본을 중심으로 QET 이론이 최초 제안된 후, 미국‧일본 연구진들을 중심으로 이론 정식화 및 확장 진행 ※ (美, IBM) 초전도 양자 컴퓨터에서 QET 프로토콜이 실제 하드웨어에 구현되어 이론적으로 예측된 에너지 기대값 변화가 관찰되는 개념 검증 단계에 도래(‘23) ㅇ(국내) 양자 컴퓨팅‧센싱‧통신 분야에 연구가 집중되어, 선도국 대비 QET 연구는 초기 단계로 기초‧이론 분석 중심 선행 연구 시도 ※ (대학) 광자 기반 양자 네트워크에서 QET 기술의 가능성을 이론적으로 분석(‘23)

붙임3		② 유망 신기술형 융합 원천기술 제안 분야 (총 5개)

□ 개요 및 상세 내용

	대상 분야	개념
1	상태유지형 뉴로모픽 컴퓨팅	▸뇌처럼 신호를 필요할 때만 쓰는 뉴로모픽 컴퓨팅 방법을 엣지로 구현하여 GPU, AI 가속기의 상시 연산·고전력 구조를 근본적으로 전환하는 기술
2	인공근육 액츄에이터	▸금속이 아닌 부드럽고 가벼운 유연소재를 통해 무게‧면적 대비 인간 근육이나 강성로봇을 능가하는 힘을 낼 수 있어 첨단로봇의 여러 폼팩터에 활용 가능한 기술
3	제로 파워 모션 디스플레이	▸화면 표출을 위해 지속적으로 전기를 공급해야 하는 기존 디스플레이 대신, 제로에 가까운 극히 적은 전력만으로 정지 화면, 동영상까지 구현할 수 있는 차세대 디스플레이 기술
4	구조형 배터리 복합 소재	▸탄소섬유·에폭시 수지 등 경량 고강도 소재를 활용하여 차량·항공기 등의 구조체 자체가 에너지를 저장·공급하는 다기능 복합 소재 기술
5	해수 기반 에너지 저장‧전환	▸해수 내 나트륨 이온 수송과 물 분해 반응을 연계하여, 에너지 저장과 수소생산 기능을 하나의 셀 아키텍처 내에서 구현하는 기능 통합형 통합셀 기반 해양 전기화학 에너지 기술
6	자율주제	▸제4차 융합연구개발 활성화 기본계획 연관 융합 원천기술

1	상태 유지형 뉴로모픽 컴퓨팅	유망신기술형

◈ (개념) 뇌처럼 신호를 필요할 때만 쓰는 뉴로모픽 컴퓨팅 방법을 엣지로 구현하여 GPU, AI 가속기의 상시 연산·고전력 구조를 근본적으로 전환

배경‧ 필요성	ㅇ기존 폰 노이만 구조는 전력·열·지연 한계*에 직면, 전력 소모 없이 신호 발생 시에만 연산을 수행하는 컴퓨팅 기술로 도전적 영역 * ① GPU는 전력·냉각이 계속 필요해 현장(엣지)에서는 오래 켜두기 어려움, ② 딥러닝은 새 환경을 배우면 기존 지식을 잊는 문제가 있어, 재학습에 전력 소모가 커짐 - 실시간 대응 분야에서 한계 극복 및 에너지 효율 대폭 개선 가능
동향	ㅇ(해외) 대규모 뉴런을 처리하면서도 전력 소모와 지연을 크게 줄인 뉴로모픽 시스템이 등장하며, 실시간 응용 분야 중심 상용화 본격화 ※ (Intel) 로봇·엣지 AI 환경에서 실시간 반응하는 세계 최대 뉴로모픽 시스템 ‘Hala Point’ 공개(’24) (Innatera) 1mW·1ms 미만 초저전력･초저지연 뉴로모픽 프로세서 개발, 1,500만 유로 투자 유치(’25) ㅇ(국내) 자가 보정(스스로 동작을 안정화하는 기능), 온칩 학습(칩 안에서 학습하는 기능) 등 성과가 있으나, ‘지속 학습’ 역량은 아직 초기 단계 ※ (KAIST)스스로 조정·동작하는 영상 처리 기술개발(’25), (DGIST)온칩 학습 기능 개발(’24)

2	인공근육 액츄에이터	유망신기술형

◈ (개념) 금속이 아닌 부드럽고 가벼운 유연 소재를 통해 무게‧면적 대비 인간 근육이나 강성로봇을 능가*하는 힘을 낼 수 있어 첨단로봇의 여러 폼팩터에 활용 가능한 기술

* 인간 근육 0.3~0.4 MPa, 전기모터/유압 5~30 MPa, 인공근육 1~500 MPa(재료별 범위 상이)

배경‧

필요성

ㅇ재료, 제어․구조 설계 융합을 통해, 현재 기초연구 수준의 기술을 휴머노이드, 소형 로봇 등 구동 부분 대체에 적용하는 시도 필요

※ 다양한 고정밀･소형로봇･유연구동이 필요한 기계 전 분야에 활용 가능

동향

ㅇ(해외) 소재･구동전원(전기･유체･빛) 등 기반 기술을 바탕으로, 美･中 빅테크(아마존 등)에서 해당 기술 적용 검토･연구 중

	▸(UT Dallas) 무게 대비 출력 밀도가 큰 폴리머 기반 코일 섬유 인공근육 개발(SCIENCE.,`25) ▸(Amazon Lab126) 착용형 로봇 보조근육 연구 ▸(Meta·Google) 휴머노이드용 소프트 액추에이터 공동 연구 진행
	▸(상하이 교통대) 직물-섬유 구조를 활용한 섬유형 인공근육 개발 ▸(Soft Robot Tech) 소프트 액추에이터 연구개발

ㅇ(국내) 섬유형 인공근육, 가변강성 인공근육, 빛 구동 근육 구조 등 대학․출연연 중심의 기초연구 수준

3	제로 파워 모션 디스플레이	유망신기술형

◈ (개념) 화면 표출을 위해 지속적으로 전기를 공급해야 하는 기존 디스플레이 대신, 제로에 가까운 극히 적은 전력만으로 정지 화면은 물론 동영상까지 구현할 수 있는 차세대 디스플레이 기술

※ 외부 빛의 물리적 특성을 이용하여 전력 소모 없이 이미지‧동영상 화면 상태 유지

배경‧ 필요성	ㅇ제로파워 모션 디스플레이 구조 구현을 위해서는 화소 구조·재료 및 구동 회로를 원점에서 통합 재설계 필요 - 산업‧국방‧의료용 특수 디스플레이 등 신시장과 산업 생태계 창출
동향	ㅇ제로 파워 디스플레이는 컬러 전자종이‧반사형 디스플레이 형태로 구체화되고 있으며, 아직까지는 정지 화면에서만 구현 가능 ㅇ(해외) MIT 미디어랩 기반 E Ink 社, 배터리 없이 구동이 가능한 초저전력·친환경 75인치 대형 컬러 E-Paper를 공개(’25.2) ※ LCD 대비 약 1만 2천배, 종이 대비 약 6만배 수준 에너지 효율(praevar, ‘25.1) ㅇ(국내) 삼성은 정지 화면(이미지) 유지 소비전력이 0.00W인 디지털 잉크 기반 32인치 컬러 E-Paper(EM32DX)를 글로벌 런칭(’25.6) ※ 4,600mAh 배터리로 콘텐츠 업데이트 빈도에 따라 200~500일까지 사용 가능

4	구조형 배터리 복합소재(SBCs)	유망신기술형

◈ (개념) 탄소섬유·에폭시 수지 등 경량 고강도 소재를 활용하여 차량·항공기 등의 구조체 자체가 에너지를 저장·공급하는 다기능 복합소재 기술

배경‧ 필요성	ㅇ이중기능(하중 전달, 이온 전도) 네트워크를 분자·나노 구조 수준에서 설계하는 기술로, 기존 배터리의 한계*를 해소하는 핵심 병목 영역 * 고전극 소재일수록 구조적 강성 저하, 강성을 높이면 에너지 밀도가 떨어지는 문제가 근복 난제 ※ WEF, 10년 내 인프라·에너지 저장·제품 설계 전반을 근본적으로 재편할 기술로 전망(’25)
동향	ㅇ(해외) 탄소섬유(CF) 기반 구조전극과 구조형 전해질·분리막을 축으로 강성·강도를 유지하면서 에너지밀도를 끌어올리는 방향의 연구 활발 ※ (스웨덴 차머스) 구조형 배터리 복합재에서 에너지 밀도(24 Wh kg⁻¹)와 탄성률(25 GPa) 동시 구현(’21) ㅇ(국내) 탄소섬유 전극화 및 고체‧고분자 전해질 기반의 계면‧소재 원천기술 확보에 집중 중이며, 대형 구조체 수준의 통합 실증은 미흡 ※ (KAIST) 하중 지지 가능, 얇고 균일한 고밀도 다기능 탄소섬유 복합재료 구조 배터리 개발(’24)

5	해수 기반 에너지 저장‧전환	유망신기술형

◈ (개념) 해수 내 나트륨 이온 수송과 물 분해 반응을 연계하여,
에너지 저장과 수소생산 기능을 하나의 셀 아키텍처 내에서
구현하는 기능 통합형 통합셀 기반 해양 전기화학 에너지 기술

배경‧ 필요성	ㅇ리튬 등 특정 희소금속 공급망 불안정에 대응할 차세대 저장기술로 해수배터리가 주목받고 있으며, 재생전력의 저장과 수소 전환을 연계할 수 있는 융합형 전기화학 시스템 필요성도 확대 - 다만, 복잡한 해수 환경에서 나트륨 이온의 선택적 투과, 장기 안정성 유지, 전기화학 반응의 정밀 제어와 수소발생 반응의 선택적 구동 등 고난이도 기술 영역
동향	ㅇ(해외) 충전식 해수 배터리의 가역성 향상, Na+ 교환막 기반 해수 수전해 및 배터리-전해조 통합 장치 연구 및 저장-수소생산 기능의 연계 가능성 확대 중. ※ 네덜란드, battolyzer 개념 제시로 저장-수소생산 통합 장치화 방향 제안(’17)中, rocking-chair형 충전식 해수배터리 제안으로 가역성 및 출력 특성 개선(’24) ㅇ(국내) 충전식 해수배터리 개념을 세계 최초로 구현, 넓은 스펙트럼의 연구를 진행 중이나, 원천기술의 성능 향상과 내구성 확보는 여전히 미흡 ※ UNIST, 세계 최초 해수에서 나트륨 이온을 추출할 수 있는 고체 세라믹 해수전지 셀 개발(’13)