SPRING ✽ 20 10 Vol. 37 305-806 대전광역시 유성구 과학로 335 TEL (042) 869-1234 FAX (042) 828-5092
GREAT INNOVATION
긴 동토의 시간을 보내고 연초록 새순이 돋아납니다. 건강한 씨앗과 기름진 땅과 촉촉한 봄비 그리고 따스한 햇살이 하나 되어 또 한 번의 화려한 생명의 축제를 준비하고 있습니다. 2010년, KISTI도 새로운 도약을 시작하고 있습니다. 정보유통, 정보분석, 슈퍼컴퓨팅이 하나로 융합해 세계 최고의 과학기술 정보기관을 향한 웅대한 돋움을 시작하려 합니다. ISSN1299-7828Great innovation
세계 최고 과학기술정보기관의 꿈을 이룰 때까지 KISTI의 Gr eat innovatio n은 계속됩니다!Spring
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KISTI
MIND
2010 Great innovation 1 Why? KISTI Special ASTI(과학기술정보협의회) 2010 주력사업 발표 e-spine_ 고령사회 과학적으로 극복하는 NAP ‘글로벌 KISTI’로 거듭나기 위한 해외 선진기관 벤치마킹 과학향기 ‘바이오시밀러’가 뭐길래? 쫀쫀하게 연결되면 머리 좋아진다! 과학자가 전하는 뜨는 기술 인류의 불빛, 새로운 상상력 OLED 숨은 에너지 찾기, 에너지 수확 기술 투명한 유리의 태양전지 04 06 16 20 Project Focus NDSL 오픈서비스(NOS) (NOS로 정보유통의 미래 활짝 Open-국립중앙도서관 디지털도서관) 한국과학기술 인용색인 데이터베이스 구축사업 KSCI 과학기술정보 50년 info-story ① 1962~1979 - 과학기술정보 발자취를 찾아서 26 35 Global Tips 일본 NICT에서 배운 TipsKISTI in, KISTI 人
융합자원실 이혁로 실장, 이행곤 선임연구원 가은소 전주 한옥마을 KISTI NEWS 재미있는 과학상식 43 46 50 54 59 23 46 52 G RE A T I N N OV A T IO N 발행일 2010년 3월 22일(통권37호) 발행・편집인 박영서 발행처 한국과학기술정보연구원 본원 대전광역시 유성구 과학로 335(Tel.042-869-1234, Fax.042-828-5092) 분원 서울특별시 동대문구 회기로 66(Tel.02-3299-6114, Fax.02-3299-6244) 디자인・제작 (주)봄인터랙티브미디어(Tel.042-633-7800)
Contents
지식정보인프라 계간(비매품) SPRING✽2010 ISSN1299-7828 Great innovation 세계 최고 과학기술정보기관의 꿈을 이룰 때까지 KISTI의 Gr eat innovation은 계속됩니다! Spring✽2010 vol. 37 표지이야기 꽃이 피고 만물이 깨어나는 대지의 계절 봄의 향기가 세상 속으로 퍼져 나가듯 고객 가치를 창조하는 세계 일류 정보연구기관, KISTI의 지식정보가 세계 속으로 퍼져 나가길 바라는 마음을 표현하였습니다.Why!
게임은 시간을 낭비하게 하는 소모적 매체로 지탄을 받게 되었을까?
심지어는 가족 간의 관계를 단절시키는 가족파괴범으로까지 지목되는 처지가 됐을까?
생산적이며 오히려 가족관계를 회복시켜줄 수 있는 게임은 없을까? 일본의 게임기 전문
기업 닌텐도사는 질문을 던졌습니다.
그리고 소니, 마이크로소프트(MS), 세가 등의 경쟁기업들이 고성능과 고화질에만 집착
할 때 WHY에 대한 답을 찾기 위해 노력했고, 결국 두뇌를 개발하거나 온 가족이 함께
모여야만 할 수 있는 게임들을 만들어 냈습니다.
2009년 미국 경제 주간지 ‘비즈니스위크’는 닌텐도를 ‘세계 최고의 기업’ 가운데 1위로
꼽았습니다. 현재에 안주하지 않고 계속해서 더 나은 방향을 고민하고, 발상의 전환을
시도하며, 도전을 멈추지 않는 의지가 닌텐도를 세계 최고로 만든 것이었습니다.
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Great
Kisti Special ・슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션 지원 ・유망 아이템 발굴 컨설팅 ・온라인 지식교류(What is?) ・지역선도 주력사업 심층정보분석 ・맞춤형 심층정보 제공 ・ASTI 소식지(TLD)
ASTI
(과학기술정보협의회)
우리연구원은 지난 2월 4일 국립중앙도서관 디지털도서관에서 민 동필 기초기술연구회 이사장, 편경범 과학비즈니스벨트 추진단장 그리고 15개 지역별 과학기술정보협의회 주요임원진을 모시고 ‘2010년 KISTI-전국과학기술정보협의회 신년하례식’을 개최했다. 우리연구원은 이번 하례식을 통해 2010년 ASTI(과학기술정보협의 회)가 추진할 다양한 계획들을 발표했다. 구체적으로 올해 ASTI 회원들에게 집중 지원할 6개의 사업 즉, ▲슈퍼컴퓨팅 시뮬레이 션 지원 ▲유망 아이템 발굴 컨설팅 ▲온라인 지식교류(What is?) ▲지역선도 주력산업 심층정보분석 ▲맞춤형 심층정보 제공 ▲ASTI 소식지(TLD)에 대한 내용과 추진 일정이 소개됐다. 또 민동필 이사장과 편경범 단장으로부터 ‘과학비즈니스벨트와 중 소기업 성공’이라는 주제 강연을 듣는 시간도 마련됐다. KISTI 박영서 원장은 “중소기업의 중요성이 날로 커지고 있 다. 대통령께서도 지난 1월 1일 신년 국정연설에서 경제회복 과 일자리창출이 국정 최대과제라고 언급하시고, 이를 해결하 기 위해서는 중소기업의 역할이 매우 중요하다고 말씀하신 바 있다. 이러한 국가적 아젠다에 적극 부응하기 위해서 2010년, KISTI는 ASTI를 최고 역점사업으로 추진할 방침이다. 중소기 업을 KISTI 핵심 고객으로 정하고, 고객이 만족할 때까지가 아니라 고객이 성공할 때까지 기술사업화의 전 과정을 지원할 계획이며, 이를 통해 대한민국이 중소기업이 사업하기 좋은 나라, 중소기업 사업화 성공률이 세계에서 제일 높은 나라가 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 포부를 밝혔다. 슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션 지원 ASTI 회원 중소기업에게 KISTI의 슈퍼컴퓨팅 자원을 효율적 으로 지원함으로써 중소기업이 신기술과 신제품을 창출하는데 소요하는 시간 ・ 비용을 크게 줄이고, 더불어 기업 신뢰도를 향 상시킬 수 있도록 하는 프로젝트다. 본 서비스는 다음과 같이 크게 네 가지의 형태로 추진된다. ▲슈퍼컴퓨팅 자원제공 ▲전문가 지원 : 컴퓨팅 전문인력이 부 족한 중소기업을 위해 KISTI 내 ・ 외부전문가를 활용한 1:1 맞 춤형 기술지원 ▲e-엔지니어링환경 구축 : 중소기업 연구자들 이 슈퍼컴퓨터에 대한 전문지식이 없더라도 웹상에서 쉽고 편 하게 슈퍼컴퓨터를 활용해 기술을 개발할 수 있도록 해주는 원 격 연구환경 구축 ▲교육 프로그램 : 참여 기업의 직원들에게 슈퍼컴퓨팅에 대한 전문적인 지식을 습득할 수 있는 기회 제공. 유망 아이템 발굴 컨설팅 개별 중소기업의 특성에 맞게 가장 성공가능성이 높은 사업아 이템을 찾아주는 프로젝트다. 본 컨설팅은 다음과 같이 모두 다 섯 단계로 추진된다. ▲유망 아이템 리스트업 : 기업 내부자원과 산업동향 등을 분석 해 사업화 가능성이 있는 100개의 아이템을 걸러내는 과정 ▲레 드플레그체크 : 리스트업 된 100개의 아이템 가운데 기업의 향 후 전략에 부합되지 않는 것 50% 정도를 걸러내는 단계 ▲1차 스크리닝 : 시장규모와 성장성 등 5개 기준을 가지고 25개 정도 의 아이템을 걸러내는 단계 ▲2차 스크리닝 : 열 개 내외의 세부 지표에 대한 전문적인 심층분석을 통해 5개의 최종 아이템 선정 ▲선정된 아이템을 대상으로 사업매력도와 자사적합도 평가. 온라인 지식교류(What is?) 웹사이트에서 ASTI 위원들이 활발하게 정보를 교류함으로써, 시너지 효과를 창출할 수 있도록 하는 지식교류의 장이다. What is?는 다음과 같은 코너로 구성된다. ▲질의응답 : 어떤 기업이 풀리지 않는 어려움을 겪고 있을 때 ‘What is?’ 홈페이지에 해결방안을 묻는 질문을 올리면 다른 회 원이 그것을 해결할 수 있는 아이디어를 제공해주는 코너 ▲전 문가 마당 : ASTI에 참여하고 있는 대학 및 연구소 전문위원들 의 역량을 자세히 소개해 중소기업들이 필요로 하는 전문가를 쉽게 찾을 수 있도록 해주는 코너 ▲지식기부 : 중소기업들이 요청하는 각종 자료의 원문파일을 제공해주는 코너. 지역선도 주력사업 심층정보분석 ASTI 회원 중소기업이 자사가 소재한 지역의 주력 아이템을 R&D해서 사업화하고자 할 경우에 그에 필요한 심층 시장동향 Great innovationAssociation of Science and Technology Information
2010년 KISTI-전국과학기술정보협의회 신년하례식
SCIENCE
2010
주력사업 발표
ASTI 2010
정보를 지원하는 사업이다. 참여 기업은 지역별로 60여 명의 전 문가들로 구성된 과제선정위원회를 통해 선정된다. 이 사업을 통해서 KISTI는 ▲지역별 주력산업을 선도할 수 있 는 기술혁신형 핵심기술 지원체제를 마련하고 ▲지역별 ASTI 참여기업과 지역전문가와의 쌍방향 상호협력체제 기반을 조성 하고 ▲지역 주력산업에 대한 기술사업화지원체제를 KISTI 주 도의 선순환 구조로 구축할 수 있을 것으로 기대된다. 맞춤형 심층정보 제공 KISTI가 ASTI 회원 중소기업의 기술사업화 성공을 지원하기 위해서 각 중소기업별로 맞춤형 심층정보를 제공하는 사업이 다. 본 사업에 참여할 수 있는 기업은 총 30여 개 사로, 국내외 전문가들로 구성된 평가위원회를 통해 선정된다. 본 사업에 선 정된 중소기업에게는 ▲초기 R&D기획 및 사업화 R&D 단계부 터 ▲시제품 생산 및 제품개발 단계 ▲마지막으로 사업화 단계 에 이르기까지 사업 전체에 걸친 심층정보가 제공된다. ASTI 소식지(TLD) ASTI 회원사들의 수요를 반영해 분석한 신기술, 신제품, 정책 동향정보 등을 격주로 제공해 회원기업들의 신규사업 기획을 지원하는 오프라인 소식지다. 총 12면으로 구성되는 TLD는 PDF 형태로 KISTI 온라인 사이트 mirian.kisti.re.kr에서 서비 스하고, 네이버, 다음, 네이트 등의 블로그에서도 볼 수 있다. TLD(Techno-Leaders' Digest)는 다음과 같이 크게 다섯 가지 테마로 구성된다.
▲ASTI : ASTI 회원들과 관련된 핫이슈, KISTI 업무, 정부시책 등을 소개하는 코너 ▲기술동향, 시장동향, 정책동향 : 회원사 의 수요를 반영한 기술, 시장, 정책 동향 제공 ▲HOT BOX : ASTI 회원사를 직접 탐방해 인터뷰한 내용을 소개 ▲KISTI 소 식 : KISTI의 연구활동과 행사 등 소개 ▲ASTI 동정 : ASTI 회 원들의 동정 소개.
SCIENCE Kisti Special
73세 박노인은 오늘 아침도 침대에서 일어나는 것이 두렵다. 5년 전부터 시작된 척추 퇴행성 질환으로 몸 을 일으킬 때마다 끔찍한 고통을 겪는다. 앉았다 일어났다 같은 간단한 동작뿐 아니라 가볍게 걷는 것조 차 박노인에게는 너무나 힘겹다. 은퇴하면 등산, 낚시 등 취미생활을 맘껏 즐기려 했던 계획은 모두 수포 로 돌아가고 이제는 생활 자체가 고통이다. 68세 이노인은 추간판탈출증 즉, 디스크 수술을 준비 중에 있다. 가장으로서 경제활동을 꼭 해야만 하는 상황이지만 디스크 때문에 간신히 얻은 아파트 경비업무까지 포기해야만 했다. 인공척추를 삽입하면 후 유증이 더 심하다고 만류하는 주변 사람들의 말도 자꾸만 마음에 걸린다. 경제활동을 포기하는 것은 물론 수술을 해야 할지 말아야 할지조차 결정하기 힘든 현재 상황이 이노인에게는 참으로 힘겹기 때문이다. Great innovation
e-
spine
고령사회 과학적으로 극복하는 NAP
KISTI 전국과학기술정보협의회 (ASTI) 성공의 열쇠 (6개 KISTI 중점 사업) 1. 맞춤형 심층정보 제공 (30개社) 6. 과정협 소식지 제공 (TLD) 2. 유망아이탬 발굴 컨설팅 (2개社) 3. 슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션분석 (2개社) 4. 지역선도 주력산업 심층정보분석 (30과제) 5. 온라인 지식교류 (What is?) 2010 KISTI 전국과학기술정보협의회 사업내용 GREAT INNOVATION Kisti Special SCIENCE 지 면 구성 제호(통권225호 재발간) 과정협 회원 대상 비회원대상 1p(앞표지) - 3p(3페이지) 과정협 핫이슈 KISTI 업무소개 정부시책홍보 - 소식지로서의 역할을 위해 회원 동정, 업체 홍보지면 할애 - 맞춤형 서비스를 위해 다음호에 실렸으면 하는 신기술정보 및 홍보니즈를 조사 할 수 있는 방안(예, 우편엽서 등) 마련예정 - PDF파일 푸쉬메일 등을 통한 회원확대 및 확산 - 수요자 맞춤형 정보(신기술, 업체홍보 등) 발굴/제공 - 지역신문 등을 통한 언론 홍보 - 미리안, 상용블로그(네이버, 네이트, 다음 등)을 통한 홍보 4p-10p(9페이지) 기술동향(3페이지) 시장동향(3페이지) 정책동향(1페이지) 특징 TLD 성과 확산 방안 11p(1페이지) HOT BOX-회원사소개 12p(1페이지)What’s New - KISTI 소식 - ASTI 동정 핵심고객 - 과학기술정보협의회 회원 - 정부부처 과장금 이상 공무원 - CTO, 연구원 ASTI 소식지(TLD)1. 고령사회, e-spine의 필요성 위 내용은 주변에서 쉽게 볼 수 있는 노인 척추질환자들의 사례 다. 우리나라는 UN이 정한 고령화 사회를 지나 2026년에는 초 고령화 사회(20%)로 진입할 것으로 보이며, 이에 따라 위와 같 은 사례는 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다. 이러한 척추 질환은 생활의 불편과 함께 경제활동을 어렵게 해 궁극적으로는 삶의 질을 크게 훼손시킨다. 뿐만 아니라 척추 수술에 따른 진료비용만 1년에 1,786억 원에 달할 정도로 사회 적 비용 또한 큰 폭으로 증가시키고 있다.(국민건강보험공단, 2007년 주요 수술 통계) 이에 따라서 교육과학기술부는 지난 2009년 국가과학기술현 안에 능동적으로 대응하기 위한 국가아젠다프로젝트(NAP ; National Agenda Project) 가운데 하나로 e-spine 즉, ‘건 강한 노인성 척추 질환 치료/재활을 위한 노령 인체 모델 및 의 료기기 제품화 기반 기술 개발’을 정하고 KISTI를 주관기관으 로 2020년까지 3단계에 걸쳐 프로젝트를 추진하고 있다. e-spine이란 인체 척추 영상 정보를 수집하고 이를 수학적으로 모델링해 컴퓨터상에 구현한 시뮬레이션 모델로서, 인간의 실 제 척추를 대신해서 가상실험에 활용하는 것을 목적으로 하고 있다. e-spine이 구축되면 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 개별 환 자 척추의 특성에 맞는 정확한 치료가 가능해지고 한국인 척추 에 적합한 새로운 치료・재활 제품을 개발하는 등 고령화 사회의 척추질환 문제라는 National Agenda를 상당부분 해결할 수 있 을 것으로 보인다. 2. e-spine 개발 내용 e-spine은 KISTI와 경희대학교, 가톨릭대학교, 미국 하버드 대 학교, 국립재활원 5개 관련기관이 협력체계를 이뤄 추진되며, 척추관련 국내 최고의 전문가들로 구성된 ‘임상실무위원회’를 통해 수시로 연구방향과 내용을 검증 받도록 시스템화 돼 있다. 또한 인체 정보를 대상으로 하는 연구의 윤리적 건전성 확보를 위한 임상시험심사위원회(IRB)도 활용할 계획이다. e-spine은 다음과 같은 과정을 거쳐 추진된다. ① 인체 정보 자원 구축(한국인의 척추를 정밀하게 CT 촬영한 고화질 영상 데이터를 수집) ② 3D 고정밀 척추모델 구축(CT 영상에서 필 요한 뼈들만 오려내고 다시 이것을 3차원으로 쌓은 다음, 형 태별로 평균화시켜 한국인의 공통적인 척추 형태를 찾는 모 델링 작업) ③ 슈퍼컴퓨터와 가시화 장비를 이용해 척추 시뮬 레이터 구축 ④ 척추 시뮬레이터를 활용한 가상 시술 및 의료 기기 개발. 3. e-spine을 위한 KISTI의 융합 역량 정보유통 KISTI는 2003년부터 약 100명의 한국인 시신 CT 촬영데이터를 토대로 표준 인체골격모델, 골격형상 평균모델, 골격물성 등을 구축하는 Digital Korean 사업을 추진해 국내 산학연 기관에 무 료로 보급하고 있다. 이번 NAP 과제는 KISTI가 그동안 Digital Korean 사업을 통해 축적해 온 생체공학해석용 인체모델개발 기술을 토대로 구축되고 있다. 더불어 국내 최대의 과학정보포털인 NDSL(과학기술정보통합 서비스, http://www.ndsl.kr)을 통해 유사사업에 관한 글로벌 트렌드도 읽을 수 있다. 정보분석 KISTI 내부의 백여 명 정보분석 전문가들이 KISTI와 협력업체 들의 역량, 방대한 양의 관련정보, 산업 및 시장분석 자료들을 분석해 e-spine 프로젝트의 기획, 발전방향, 시장성 확보 등에 관한 컨설팅을 추진하고 있다. 슈퍼컴퓨팅 KISTI가 보유하고 있는 세계 14위 수준(2009년 11월 현재)의 세계적 슈퍼컴퓨터를 활용해 환자 맞춤형 척추치료 시뮬레이 션 기술을 개발하고 있다. 또 세계 최고수준의 가시화시스템 인 ‘피카소’를 활용해 치료과정에 따른 환자의 척추상태 변화 를 눈으로 정확하게 분석할 수 있는 기술도 개발하고 있다. 피 카소는 144노드 규모의 슈퍼컴퓨터와 HD급의 네 배에 달하는 4K(8백만 픽셀)영상을 갖춘 가시화 시스템이다. 더불어 국가 차원의 초고속과학기술연구망을 활용해 언제 어디서나 자유 롭게 척추관련연구를 추진하고 환자의 상태를 확인할 수 있는 사이버인프라도 구축하고 있다. 4. e-spine이 가져올 우리의 미래는? ▲ 척추 기능의 진단 ・ 분석 : 기존의 문진 및 물리적 검사 이외 에 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 보다 정확한 질환 진단과 치 료 및 수술에 대한 예비 계획을 수립할 수 있게 된다. 이를 통해 시술에 들어갔을 때 최대한 실수를 줄이고, 꼭 필요하지 않는 수술은 미리 막을 수 있게 된다. ▲ 모의 시술 : 슈퍼컴퓨터 상에 구현된 개별 환자의 척추모델 을 대상으로 사이버 모의수술을 실시해, 본 수술에 들어갔을 때 생길 수 있는 위험변수를 미리 차단할 수 있다. 또 환자의 척 추상태에 가장 적합한 인공보형물(척추 임플란트 등)이 무엇인 지, 환자의 척추에 어떻게 삽입됐을 때 가장 이상적인지를 사이 버 수술을 통해 미리 판단할 수 있다. ▲ 재활 : 다양한 척추 환자의 재활치료 결과를 DB로 구축함으 로써, 유사 환자들에 대한 최적의 재활 치료 방법을 제시할 수 있다. ▲ 의료기기 및 재활・운동기구 개발 : 정밀도가 높은 가상 척추 시뮬레이터를 이용해 한국인의 척추 특성에 맞는 인체공학적 의료기기와 재활・운동기구를 개발할 수 있다. 유형별 맞춤형 척 추 임플란트의 경우, 척추 시뮬레이터를 활용한 한국형 임플란 트 개발로 국내 시장의 50% 이상을 점유하면 약 2,500만 불(‘09 년도 척추 임플란트 추정 수입 금액의 50%에 해당) 이상의 수입 대체 효과를 낼 수 있을 것으로 예상된다. 사회의 고령화 최근 5년 간 척추 수술 건수 (건강보험심사평가원, 2008) 2000년 : 고령화 사회에 이미 집입(65세 이상이 7% 이상) 2014년 : 고령 사회 진입 예정(65세 이상이 14% 이상) 2023년 : 초고령 사회 진입 예정(65세 이상이 20% 이상) 척추 수술 증가율 : 94.6% 전체 수술 증가율 : 61% 정형외과 수술 중 최다 수술 퇴행성 질환 증가 척추 수술 증가 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2003 2004 2005 2006 2007 4,367 (9.1%) 4,586 (9.5%) 4,810 (9.9%) 5,016 (10.3%) 5,193 (10.7%) 5,357 (11.0%) 52,693 62,038 79,664 92,795 107,841 1.8천억 원 1.8백만 일 척추 정보 생성/ 관리 기술 기술군 기술 개발 역량 척추 정보 분석 기술 척추 정보 활용 기술 KISTI와 인프라, 경험, 확보, 기술 적극 활용 Disital/Visible Korean
Super Computer Picasso Information Serviceontology-based e-AIRS 고령인구 증가 추이(통계청, 2008) ※2009, 2010년은 예상치(단위 : 천 명) ( )는 비율 전문의의 경험 및 지식에 의존한 환자 진단 신뢰성을 갖춘 임상 DB를 제공하여 정확한 진단 유도 전문의의 경험, 정상적 판단에 의한 수술 예비계획 작성 적량적 분선 결과를 토대로 최적의 수술 예비계획 작성 수술 중 발생하는 위험 상황에 대하여 전문의의 경험에 의존 수술 전 가상수술시물레이션을 통하여 수술 중 발생 가능한 위험상황에 대처 능력 향상 전문의의 지식 및 경험에 의존한 재활 치료 다양한 재활 치료 결과에 대하여 DB를 구축하여 제공 e-spine 개발 전후 비교 e-spine 임상 진단 수술 전 수술 중 재활 e-spine 환자 DB e-spine 가상시험기 e-spine 수술시뮬레이터 e-spine 재활치료 DB ◀ ▶ 의료영상 유사환자 사례제공 ◀ ▶ ◀ ▶ 수술예비계획 적량적분석결과 ◀ ▶ ◀ ▶ 수술예비계획 수술시뮬레이션 ◀ ▶ ◀ ▶ 의료영상 재활치료사례 ◀ ▶ KISTI의 기술개발역량 e-spine 개발 전후 진단 / 치료의 변화
GREAT INNOVATION e-spine
Kisti Special
▲ 의료 교육 : 3차원 영상 가시화를 통한 해부학 교육, 수술 예 비계획 수립 및 결과 예측 교육 그리고 시뮬레이터를 활용한 사 이버 모의 수술 교육 등을 실시할 수 있다. ▲ 의학 연구 : 언제 어디서나 웹을 통해 척추질환 연구를 수행 할 수 있는 사이버 연구환경이 구축된다. ▲ 국민 복지 : 궁극적으로 국민 의료비용 부담이 줄어들고 노 령 삶의 질이 크게 개선된다. 우리연구원은 ‘세계 일류 정보연구기관 구축’이라는 기관 비전을 달성하기 위해 2009 년, KISTI와 전체 혹은 부문별로 기능과 역할이 유사한 해외 선진기관들을 정밀 분석 ・ 평가해 벤치마킹할 만한 사업들을 찾아내는 프로젝트를 수행했다. 본 사업 의 결과는 앞으로 KISTI의 중장기 계획을 수립하는 데 적극 활용될 예정이다. Great innovation
Global
KISTI
거듭나기 위한 해외 선진기관 벤치마킹
로
01독일 율리히슈퍼컴퓨팅센터 방문 02핀란드의 CSI 방문 03프랑스의 INIST-CNRS 방문 04일본 츠쿠바대학교 방문 05일본 NII 방문 06호주 AIC 방문 07호주의 ECIC 방문02 02 04 05 06 07 03 03 01 수술기기 개발 보조 기기 개발 운동/생활기기 개발 e-spine 기반 제품 개발 예 글_ 기술정보분석실 책임연구원 강현무 / [email protected] Q. e-spine이 NAP 과제로 선정된 이유는 무엇이라고 생각하는가? NAP는 한 마디로 국가현안해결용 프로젝트를 말한다. 2010 년 현재 7개의 NAP가 수행되고 있다. e-spine이 NAP에 선 정된 것은 첫째, 고령사회 문제에 대해 국가차원의 대응이 구체화되고 있다는 뜻이다. 그리고 둘째는 KISTI의 융합역 량이 이러한 중요 국가 프로젝트를 수행하기에 충분하다는 것을 인정받았다는 의미다. 실제로 지난해 말 세계적인 석학들로부터 받은 국제수준평 가 결과를 보면 KISTI는 정보유통・정보분석・슈퍼컴퓨팅 기 능을 동시에 가진 세계적으로 사례를 찾기 힘든 기관이다. 이번 e-spine은 KISTI의 여러 기능들이 성공적으로 융합될 경우 국가적으로 매우 가치 있는 능력을 도출할 수 있다는 것을 보여준 단적인 예이다. Q. 다른 기관과의 협력시스템도 중요할 것이라고 생각되는데? e-spine은 ‘의료’라는 매우 전문적인 분야에 관련된 연구이 기 때문에 여러 의료기관의 도움이 필수적이다. 그래서 가톨릭대학교, 국립재활원 등과 긴밀한 협력체계를 구축하고 있으며, 척추분야 국내의 내로라하는 전문의들 20여 명이 모인 ‘임상실무위원회’도 구성해 e-spine 개발의 전 과정에 관한 조언을 듣고 있다. Q. e - spine이 앞으로 국민의료복지에 어떤 영향을 끼칠 것이라 고 생각하는가? e-spine은 고령사회 척추질환 문제를 해결하는 혁신적인 방안이 될 것이다. 척추수술의 경우 수술 전 의사가 예상하 는 것과 직접 환부를 절개했을 때의 상황이 다른 경우가 적 지 않다. 그래서 최적의 수술을 하지 못하는 경우가 있는데, 이런 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다. 인공보형물을 삽 입할 때도 마찬가지다. 또 사람마다 척추모양과 특징이 모 두 다르기 때문에 맞춤형 수술이 필요한데, e-spine이 완 성되면 이것이 얼마든지 가능해진다. 궁극적으로 노령인구 가 인간답게, 행복하게 살아갈 수 있는 세상을 e-spine이 열어 줄 것이다.
미니인터뷰
성원경실장 KISTI 정보기술연구실 (e-spine 프로젝트 책임자) 사진설명 GREAT INNOVATION Kisti Special1. 제1단계 : 일본 과학기술진흥기구(JST) 시범 분석 ・ 평가 KISTI는 해외 선진기관 벤치마킹 TFT를 구성하고 JST의 ‘2008 JST 요람’을 포함한 홈페이지 정보를 활용해 해당기관의 사업 을 정밀 분석・평가(평가 지표 : 내부자원 활용가능성, 신규사업 가능성, 융복합 가능성 등) 했다. 이를 통해 KISTI의 신규사업에 적용시킬 수 있거나, 양 기관 업무협력 가능성이 높은 사업아이템 11개를 도출했다.(총 42개 아이템 중 1차로 31개 과제 선별, 2차로 11개 과제 최종 도출) 아래 그림은, 이러한 아이템을 도출하기 위한 스크리닝 과정을 그림으로 작성한 것이다. 도출된 11개 사업아이템과 관련된 KISTI 연구부서에서는 이를 실질적인 신규사업으로 만들 수 있는 방법에 대한 심도 있는 논의를 수행했으며, 이를 통해 최종 협력 아이템을 도출했다. 정보분석 부문 A-STEP, 정보유통부문 J-Global이 그것이며, 각 본부에서는 이를 JST에 통보하고 구체적인 협력일정을 논 의했다. 그 결과로 정보유통본부는 지난 2009년 8월 31일부터 9월 1일 까지 양일간 일본 JST 정보 전문가 4인(Katsumi OHKURA, Yoshihiro NOGUCHI, Hirokazu TANOMOGI, Masaki SATO) 을 초청해 세미나를 열고 ‘A-STEP,J-STAGE, Journal@richive 메타DB교환, J-GLOBAL,KISTI DOI’ 등에 관한 소개 및 의견 교환을 추진했다. 2. 제2단계 : 3개 본부별 정밀 벤치마킹 추진 JST에 대한 시범적인 벤치마킹 프로젝트 이후 KISTI 정책연구 실은 3대 연구사업 본부에서 제시(정보유통본부 13개, 정보분 석본부 4개, 슈퍼컴본부 7개)한 벤치마킹 대상 기관 24개를 정 밀 분석했으며, 이 가운데 신규성, 기능, 규모, 선진성, 협력가 능성 등의 기준에 합당한 6개국 9개 기관을 최종 벤치마킹 대 상 기관으로 선정하였다. 일본의 JST, NII, 츠쿠바대학교(3개), 미국의 NLM, NCSA(2 개), 프랑스의 INIST(1개), 핀란드의 CSI(1개), 호주의 AIC, ECIC(2개), 독일 율리히슈퍼컴퓨팅센터, TIB(2개)가 여기에 포함된다. 3. 벤치마킹 결과 본격적인 벤치마킹을 위해 3개 연구부분과 정책연구실 연구원 발전전략 수립 신규사업 / 협력사업 개발 중장기계획 수립 JST 벤치마킹 연구 TFT 일본과학기술진흥기구(JST) 국가 과학기술 진흥 기반 강화 신기술 창출에 기여하는 연구 정보유통 정보유통 부문 내부자원 분석/ 발전전략 수립 정보분석 정보분석 부문 내부자원 분석/ 발전전략 수립 정책 ・ 홍보 협력 KISTI자원의 내부자원 분석/ 전체총괄, 대외협력 신기술의 기업화 개발 과학기술정보의 유통 촉진 연구개발 관련 교류 ・ 지원 과학기술 이해 증진 (정보분석+유사)아이템 19개 정보유통 아이템 13개 (국제협력+기타)아이템 10개 계 아이템 42개 Item List Up
2008 JST 요람 Red Flag CheckPeer Review Screening
(정보분석+유사)아이템 13개 정보유통 아이템 8개 (국제협력+기타)아이템 10개 계 Red Flag 31개 (정보분석+유사)아이템 6개 정보유통 아이템 5개 (국제협력+기타)아이템 0개 계 Check OK! 11개 정보유통 본부 대상기관 후보군 선정기준 신규성 기 능 규 모 선진성 협력가능성 대상기관 선정 (벤치마킹 포인트) 1. (일)JST 2. (미)NLM 3. (독)율리히슈퍼컴 4. (호)AIC 5. (호)ECIC 6. (핀)CSI 7. (프)INIST 8. (일)츠쿠바대 CCS 9. (일)NII JST 세미나 - JST 담당자 KISTI 방문 대상기관 방문 - 본부별, 정책연구실 각 1명 이상 보고서 작성 - 기관별, 기능별 벤치 마킹 포인트를 도출 - KISTI 시사점 개발 KISTI 중장기 발전전략 반영 - KISTI 전체 및 본부별 발전전략 반영 (일)JST (스)STING (독)TBI (핀)CSI (영)EPSRC (이)CINECA (네)SARA (벨)EuropeINN OVA (미)NLM (일)츠쿠바대 CCS … (24개 기관) 정보분석 슈퍼 컴퓨팅 ▶ ▶ 해외기관 벤치마킹 흐름도 ▶ 들은 대상 기관에 대한 광범위한 정보를 수집해 분석하였으며, 기관을 직접 방문해 KISTI 차원에서 적용 가능한 실천 항목들 을 도출했다. 요약하면 다음과 같다. ① 벤치마킹 기관들은 모두 “전문 인력의 확보”를 핵심 키워드 로 제시하였다. ‘전문 인력 양성’, ‘Training Program 협력’, ‘교 수급 연구진 구성’, ‘다학제간(Interdisciplinary) 전문가 집단 구 성’ 등이 그것이다. 이에 KISTI는 미래 발전 전략 수립에 있어 서 내부적으로는 기존 인력의 재교육을, 외부적으로는 부문별 전문가의 영입을 통해 더욱 집중적으로 고급 전문 인력을 확보 하는 것이 필요한 것으로 나타났다. ② “국제협력 강화”도 주요 벤치마킹 항목이다. 대상 기관들은 연구 문제의 해결과 연구 성과의 공유, 확산을 위해서 국제협 력에 많은 인력과 예산을 투입하고 있었다. 구체적으로 ▲정 보 유통 부문은 학술 정보의 교환과 링크 등을 통해 콘텐트를 국제적으로 확대 및 다양화하고 있었고 ▲슈퍼컴퓨팅 부문은 계산 과학과 슈퍼컴퓨팅 체제 관련 S/W 개발 및 공동 활용 등 의 분야에서 국제협력이 다수 추진되고 있었으며 ▲기술사업 화와 관련된 벤치마킹 기관들도 자국의 사업화 성공 노하우를 해외로 이전하기 위한 국제협력을 적극 추진하고 있었다. 이에 KISTI도 지금까지 지속해 온 국제 공동연구와 네트워크 를 더욱 공고히 하고, 벤치마킹 대상 기관들의 국제협력 시스 템을 적극 도입하는 한편, 국제협력 사례 확보와 홍보에 더욱 힘을 기울임으로써 글로벌 위상을 제고하는 것이 중요한 것으 로 나타났다. ③ 연구개발 성과인 “과학 데이터”의 강화도 제시됐다. KISTI 3개 부분의 기능을 함께 묶어 시너지 효과를 창출할 수 있는 정보 자원으로서 과학 데이터를 재인식 하고, 글로 벌 차원의 문제해결을 위한 ‘과학 데이터’ 관련 연구도 필요 할 것으로 보인다. ④ “오픈 이노베이션”을 추진해 그동안 국내에서만 유통되던 정보자원, 전문 인력, 시스템 자원, 응용 애플리케이션 등을 대내외적으로 적극 공개하고 공유함으로써 국가 문제는 물 론이고 글로벌 차원의 문제도 동시에 해결하는 것이 필요한 것으로 나타났다. ⑤ 이외에도 벤치마킹을 통해 “말뭉치 사전”, “디지털 아카이 빙” 등 KISTI에 필요한 다양한 실천 전략들이 도출되었고, 일 부는 이미 KISTI에서 추진 중이거나 심지어 선도하는 분야도 있는 것으로 나타났다. 4. 시사점 9개 해외 선진 기관을 대상으로 한 벤치마킹 결과를 종합해 보 면 KISTI는 미래 발전전략 및 중장기 계획을 수립할 때 ▲“디 지털 정보 자원”을 기반으로 한 정보 수집 및 유통 체계가 구축 되어야 하고 ▲“과학 데이터”, “계산 과학” 등과 관련된 연구 및 활용에 인력과 예산을 집중해야 하며 ▲이를 위해서는 무엇보 다 “전문 인력의 양성”과 조직 및 연구 관리 체제의 “오픈 이노 베이션”이 먼저 추진돼야 할 것으로 나타났다. 이번 벤치마킹은 대상 기관들의 조직, 사업 등과 관련된 거시 적 분석을 통해 KISTI의 중장기 계획 및 발전 전략의 수립에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 더불어 이번 프로젝트를 통해 KISTI는 정보 유통, 정보 분석, 슈퍼컴퓨팅 부문을 통합적으로 운영하는 세계 유일무이한 기관인 것으로 밝혀졌으며, 세 기능 의 융합은 상당한 시너지 효과를 도출해 낼 가능성이 매우 높 은 것으로 나타났다.
GREAT INNOVATION GLOBAL K
ISTI
Kisti Special
‘바이오시밀러
(Biosimilar)
’
가 뭐길래?
최근 세계적인 전자제품 기업인 삼성전자가 난데없이 ‘약을 만들어 팔겠다’고 나서서 화제가 되고 있 다. 복제 바이오의약품을 뜻하는 ‘바이오시밀러’(Biosimilar)’ 분야에 5,000억 원이라는 거금을 투자하 겠다고 나선 것이다. 삼성전자의 이런 계획에 대한 국내 바이오업계의 시각은 일단 긍정적이다. 삼성전자와 같은 대기업이 바이오의약품 산업에 진출하면 수많은 바이오벤처기업들이 겪었던 국내 시장규모의 한계를 벗어날 수 있을지도 모르기 때문이다. 또 한국은 주요 단백질, 항체 바이오의약품의 원본 시장에서는 주도권 을 잡지 못했지만 이들 제품의특허가 만료되는 2012년부터 2019년 사이에 바이오시밀러 시장에서는 승부를 걸어볼만 하다는 판단 때문이다. 도대체 바이오시밀러가 뭐길래 삼성전자의 마음을 움직인 것일까. 우리가 시중에서 볼 수 있는 의약 품은 크게 합성의약품과 바이오의약품으로 나뉜다. 합성의약품은 화학물질을, 바이오의약품은 살아 있는 생물에서 뽑아낸 물질을 재료로 약을 만든다. 그런데 둘 다 새로운 약을 개발하기 위해서는 많은 시간과 비용이 들기 때문에 최근에는 복제약이 각 광받고 있다. 일반적으로 특허가 만료된 합성의약품을 분석해 이것과 똑같이 만든 약물을 ‘제네 릭’(Generic) 의약품이라고 부른다. 특허가 만료된 바이오의약품을 복제하면 ‘바이오제네릭’(Bio-generic) 의약품이라고 한다. 바이오시밀러는 두 번째 경우다. ‘특허가 만료된 바이오의약품을 복제 한 의약품’을 뜻하는데, 바이오의약품의 특성 때문에 새로 생겨난 개념이다. 이미 만들어진 약을 복제한다는 점에서는 기존의 제네릭 의약품과 비슷하게 보인다. 그러나 바이오 제네릭 의약품에는 큰 차이가 있다. 제조과정과 허가절차가 다른 것이다. 합성의약품은 합성물질이 나 제조방법을 원래의 제품과 다르게 하더라도 최종 결과물만 같으 면 생물학적으로 동등한 효과를 낼 수 있다. 따라서 제네릭 의약품 은 임상시험 없이 약식 허가만으로 개발할 수 있다. 그런데 바이오의약품은 ‘공정’이 제품을 만든다. 바이오의약품은 제조 과정에 따라 최종 산물이 다를 수 있고, 심지어는 동일한 제조과정을 거쳐 도 누가 언제 만들었느냐에 따라 서로 다른 제품이 나오기도 한다. 또 바이오의약품 은 대장균이나 효모, 동물 세포 등 살아있는 세포에서 단백질을 뽑아내고 생산하기 때문에 제조설비와 방법 면에서 합성의약품과 근본적으로 다르다. 이 때문에 바이오의약품과 완전히 동일한 약품을 만드는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 바이오제네릭 의약품은 임상 시험을 통해 ‘원래 바이 오의약품과 동등함’을 증명해야 한다. 결국 바이오의약품은 합성의약 품과 동일한 뜻으로 ‘제네릭’이라는 개념을 사용하기 어려운 것이다. 그래서 바이오제네릭은 후속 바이오의약품(Follow-On Biologics, FOB)이나 바이오시밀러라 불리게 됐다. 전체 의약품 시장 중 바이오의약품이 차지하는 비중은 17%. 그러나 2015년을 전후해서는 전체 시장의 50% 이상을 점유할 것으로 예상되고 있다. 이는 합성의약품과 비교해 바이오의약품의 강점이 상대적으로 많기 때 문이다. 바이오의약품은 합성의약품보다 부작용이 적어 안정성이 높은데다 특정 질환에 대한 효과도 높게 나타난다. 또 바이오기술이 발달함에 따라 바이오의약품이 차지 하는 비중은 빠르게 늘어갈 것으로 전망된다. 바이오시밀러는 이러한 바이오의약품의 효과를 그대로 유지하면서 개발에 들어가는 시간과 비용을 줄일 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 원래 바이오의약품을 하나 개발하려면 전임상, 임상 1상, 임상 2상, 임상 3상으로 이어지는 약 10년의 시간과 약 8억 달러(약 1조 원)에 이르는 비용을 써야 한다. 하 지만 바이오시밀러는 기간과 비용에서 가장 많은 부분을 차지하는 임상 2상을 생략하고 3상 과정도 대폭 단축할 수 있다. 바이오의약품과 똑같은 공정을 거치지는 않았지만 생물학적으로 동일한 효과를 내기 때문에 임상과 정을 줄여주는 것이다. 동물을 대상으로 하는 전임상과 약물의 적정용량을 결정하는 임상 1상만 통과 하면 100여 명 안쪽의 환자에게 투약해 효과를 평가하는 임상 2상과 약품의 우수성을 평가하는 임상 3상은 줄일 수 있다. 덕분에 바이오시밀러는 바이오의약품 하나를 개발하기 위해 투자되는 긴 시간과 연구개발비를 줄일 수 있고, 시장에서도 제품의 가격을 약 50~70% 정도 낮출 수 있다. 이런 장점 덕분에 바이오시밀러는 가격이 비싸 의약품 혜택을 못 받는 저개발국 환자들을 치료할 수 있는 길을 열어줄 수 있다. 또 전 세계적으로 늘고 있는 의료 관련 사회적 부담 비용도 낮출 수 있어 선 진국을 중심으로 바이오시밀러에 대한 제도적 지원이 늘고 있다.Biosimilar
+
BIOSIMILAR
Follow-On Biologics
Bio-generic
You
바이오시밀러(Biosimilar) 유전자 재조합 또는 세포배양 기 술을 통해 생산되는 단백질이나 호르몬 등을 의미하는 바이오 의 약품의 복제약품. 바이오 의약품과 비교해 효능은 비슷하지만 가격이 싸기 때문에 경제성이 큰 의약품. SCIENCE 과학향기“와~ 정말 감동적인 과학기술이에요!” “단순히 기억력만 좋게 하는 게 아니라, 나이가 들어 학습능력이 떨어지는 것을 예방하거나 치매 같은 기억장애를 치료할 수도 있지. 반대로 지워버리고 싶은 끔찍한 기억을 갖고 있는 사람을 고통에서 벗어나게 해줄 수 도 있고.” “도대체 그 사랑스러운 약이 언제쯤 나올까요? 제 전 재산을 털어서라 도 꼭 사먹을래요.” “글쎄. 네 전 재산인 3500원으로 살 수 있을까 그건 잘 모르겠 다. 그리고 더 큰 문제가 있어. 최근 이 연구는 대부분 2만 여 개의 신경세포를 가진 바다달팽이를 통해 이뤄진 것이기 때 문에 천억 개가 넘는 신경세포를 가진 인간의 뇌가 똑같은 결 과를 낼 지는 아직 미지수라는 거지.” “뭐야~ 잔뜩 기대만 하게 해 놓고선. 결국 머리가 좋게 태어나 는 거 밖에는 방법이 없단 말이잖아요!” “아냐, 절대 그렇지 않아. 기억력이 좋아지는 방법이 있어.” “왔다 갔다 하지 마시고 빨리 좀 말씀해 달라구요!” “인간의 기억은 단기기억과 장기기억으로 나뉜단다. 사람은 보통 24시간이 지나면 기억했던 것의 80%를 잊어버리는데, 이 80%를 단기기억이라고 보면 돼. 이건 기억 이라기보다는 일시적인 잔상에 가깝지. 그런 데 이 가운데 일부가 노력을 하면 장기기억으 로 바뀌게 된단다.” “어떤 노력이요?” “바로 ‘반복’이지. 단기기억이 장기기억으로 바뀔 때 뇌세포 속에서 새로운 신경 회로망이 생겨. 그런데 계속해서 자극을 주면 즉, 반복학습을 하면 새로운 회로망이 자꾸 생겨나서 구구단처럼 머리에 콕 박혀 서 잊히지 않는 장기기억이 많아진단다. 반면에 자 극을 주지 않으면 있던 회로망도 사라져버린다고 해. 제아무리 머리가 좋은 사람도 노력하는 사람을 절대 따라잡을 수 없는 이유가 여기에 있단다. 어때, 반성되는 게 있지?” “그렇게 꼭 집어서 얘기 안 하셔도 반성하고 있어요. 밤새워 공부를 하긴 했지만 여러 차례 반복해서 공 부한 적은 없으니까요. 그런데 아빠, 지금 이 상황에 서 예전에 할머니가 주신 쪽지 하나가 기억나는 이 유는 뭘까요?” 태연, 무척이나 음흉하면서도 희열에 찬 미소를 머 금으며 색 바랜 쪽지 하나를 내민다. 그건 바로 아빠 의 초등학교 때 성적표! ‘김태돌’이라는 아빠의 이름 옆으로 양양양가가가로 도배된 성적과 4학년 6반 45명 가운데 45등을 했다는 잔인한 기록이 고스란 히 남아있다. “아까 그 일등신이라는 별명. 혹시, 마치 신같이 매번 끝에서 일등만 한다고 지어진 건 아니겠죠?” 아빠, 얼굴이 벌개져서 태연이 들고 있는 성적표를 낚아채듯 빼앗고는 어색하게 웃는다. “아, 아빠랑 이름이 똑같은 녀석이 있었네! 흔한 이 름도 아닌데 말야. 하하하하… 아빤 반복학습을 통 해 엄청나게 좋은 성적을 항상 유지했었다고. 믿어 줘 제발!!” “아빠, 선생님이 거짓말은 나쁜 거라고 하셨어요!”
쫀쫀
하게
연결
되면
머리 좋아진다!
그렇게도 좋아하는 삼겹살이 불판에서 지글지글 익어가지만 태연은 영 먹고 싶지가 않다. 아니, 울고 싶다. 난생 처음으로 밤을 꼴딱 새워가며 시험공부를 했는데 성적은 변치 않은 하위 30%였던 것. “괜찮아. 시험이야 잘 볼 때도 있고 못 볼 때도 있는 거지.” “정말 열심히 공부했단 말이에요. 전 돌머리인가 봐요. 아빠를 닮은 걸까요?” “무슨! 아빠는 학교 다닐 때 별명이 ‘일등신’이었어. 마치 신같이 매번 일등만 한다고 말야.” “일등신? 별명이 등신? 와, 짱이다! 깔깔깔~” 아빠의 농담에 태연, 기분이 조금 나아진다. “태연아, 너무 걱정 마. 언젠가 기억력이 좋아지는 약이 나올지도 모르니까 말이다.” “저, 정말요?” “뇌의 신경계는 신경세포(뉴런)들과 그 사이를 이어 다리 역할을 하는 시냅스로 이뤄져 있단다. 우리 가 뭔가를 기억한다는 건, 어떤 자극을 감각기관이 받아들여서 신경세포가 그것을 전달할 때 시냅스 의 연결이 강화됐다는 뜻이야.” “시냅스끼리 더 쫀쫀하게 연결이 된다는 뜻이에요?” “그래 맞아. 그런데 최근 그 연결을 강하게 하는 세포접착단백질(CAM)이라는 것이 있고, 그 안에 기억의 강도를 더욱 높여주는 CAMAP라는 단백질이 또 들어있다는 사실이 발견됐지. 다시 말해, 인류가 이 CAMAP라는 단백질을 맘대로 조절할 수 있는 방법을 찾아낸다면 기억력을 높이는 건 별 로 어렵지 않게 된다는 뜻이야.”learnin
by
repetition
CAMAP
Synapse
+
Learnin by Repetition
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반복학습 (Learnin by Repetition) 계속해서 반복학습을 하면 뇌 세포 속에 새로운 신경회로망 이 생겨나 단기기억이 장기기 억으로 바뀐다. SCIENCE 과학향기SCIENCE 과학자가 전하는 뜨는 기술
인류의 불빛, 새로운 상상력
OLED
그러면 차세대의 조명역사는 누가 쥐고 있는가. 지금 당장은 반도체 조명인 LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)와 OLED(Organic Light Emitting Diode, 유기발광다이오드)가 그 위치에 있다. 반도체에 전류를 흘려주면 반도체 재료의 밴드갭 만큼 빛과 열로 분리되어서 에너지 발산이 되는데, 빛 쪽으로 효 율을 높여서 만든 것이 LED이다. 만드는 과정상 거의 점광원(점으로 이루어진 형태)으로 발광시킬 수 있 다. 반면에 유기물(탄소, 산소, 질소 등의 화학기호로 이루어진 단량체 및 폴리머)이 빛을 내는 현상을 이 용한 것이 OLED이다. 장점은 점, 선, 면 광원으로 모두 사용할 수 있는 다양성을 내포하고 있으며, 휘거 나 구부려도 빛이 나온다는 것이다. 하지만 광 효율성 및 가격 측면에서 아직까지는 LED가 우위에 있다. 올 초 세계적 조명업계 4인방인 오스람, 필립스, GE, 파나소닉의 대표들이 일본 도쿄에서 차세대 조명에 대한 발표를 했는데 70%는 LED에 대해서, 30%정도는 OLED에 비중을 두고 진행했다고 한다. 결론은 ‘LED는 높은 직진성과 휘도를 갖기 때문에 방송 기자재 및 자동차 전조등과 같은 국지 조명에는 LED가, 실내조명에 있어서는 곧 OLED가 주조명이 될 것 같다’는 것이 내용의 핵심이었다고 한다. 이것은 LED 압 도적 우위의 조명시장의 전망과는 다른 견해인 것만은 확실하다. 사실 현재 조명시장의 판세가 60 : 40으로 백열등이 형광등보다 우 위에 있다는 것도 우리의 상식과는 거리가 있다. 물론 세계적으로 환 경문제와 에너지 절약이 급선무이기는 하나, 과연 조명사용과 선택 이 환경과 에너지 효율성의 기준으로만 결정되어 지는가? 그렇지 않 다는 것이 새로운 조류에 민감한 선진 조명업체들의 견해이다. 국가 차원에서도 마찬가지이다. 미국은 차세대 광원사업으로 그동안 LED 에만 집중 해 왔다. 그러나 근래에 이르러서는 OLED와 LED에 투자 하는 연구비용이 거의 비슷해졌다고 한다. 예를 들면, 형광등과 공존하면서 130년간 사람들의 사랑을 받아온 백열등의 경우 힘의 원천은 황색등이 갖고 있는 안락하고 정서적인 감성적 불빛에 있었다. 하지만 OLED는 감성조명이라는 별칭 외에 도 기존 조명의 개념을 완전히 무너뜨린다. 거대 빌딩 벽면 혹은 마 루 바닥 자체가 조명이 된다. 시트(sheet)에 각종 발광 물질을 코팅 하는 방식으로 만든 OLED 패널을 붙이고 전류를 흐르게 하면 스스 로 빛을 발한다. 또한 OLED를 내장한 창 블라인드를 내리면 빛을 발하고, 걷어 올리면 꺼지도록 할 수 있다. 즉, OLED를 사용한다 면, 우리가 생활하는 사물 대부분이 빛의 원천이 될 수 있다는 것이 다. 특히 구부러지는 물질을 활용한다면, 벽지도 드레스도 얼마든 지 탄생할 수 있는 것이다. 또한 투명광원이 가능하기 때문에 야간에 창문에서 은은한 조명 빛 이 들어오는 것을 상상해 본다면, OLED가 가지고 있는 조명 이상의 상상적 요소를 쉽게 느낄 수 있을 것이다. 또한, 최근 연구에 따르면 OLED 조명이 환자 치료용으로도 사용되 어 그 응용 범위가 더욱 넓어질 전망이다. 영국의 세인트앤드류 대학 연구진은 피부암 치료에 필요한 감광성 약품을 활성화하는데 OLED 광원을 이용하는 장치를 개발하였다. 이 장치는 광역학요법치료 (PDT) 방식의 원리를 이용한 것으로 환자의 통증을 줄여줄 뿐만 아 니라 휴대형으로 사용이 가능하므로, PDT 치료를 위해 환자들이 병 원에서 오랜 시간을 보낼 필요가 없게 된다. 한국이 OLED를 조명 광원으로 연구한 역사는 그렇게 길지 않다. 그 러나 디스플레이 분야에서 한국이 강세를 띄고 있기 때문에 기술적 으로도 곧 OLED조명 시장의 강자로 나설 수 있을 것이다. 하지만 기 술적 요소 외에 놓치지 말아야 할 것이 상상력이다. 최근 필립스 라이팅(philips lighting)이 추진하는 조명 혁명의 청사 진이 공개됐는데, 시사하는 바가 크다. 3단계로 추진되고 있는 필립 스 조명 혁명 1단계는 조명 시스템의 효율화, 2단계는 고체 조명화, 3단계는 신규 용도 개발로 광원에서부터 제어 시스템, 나아가 디자 인까지 조명의 연구개발을 촉진한다는 것이다. 이는 OLED 조명을 디자이너, 기술자, 의사 등이 공동협업하는 융합기술의 새로운 장으 로 인식하고 있다는 것이다. 이미 일본과 미국, 유럽에서는 우리보다 먼저 OLED 기술개발에 박 차를 가해오고 있다. 우리나라는 이들보다는 늦었지만, 상상력을 발휘하는 새로운 비전으로 차세대 OLED 조명산업을 개척해 나가 야 할 것이다. 백열등, 비닐봉지, DVD, 바다 생선의 공통점은 무엇일까. 기술 발전이나 환경 변화 때문 에 ‘다음 세대에는 사라질 것들’로 미국 외교전문지 포린폴리시(Foreign Policy)가 꼽은 것들이다. 이 중 제일 먼저 사라질 것은 130년의 역사를 가지고 있는 백열등이다. 또한 형광등도 예외는 아니다. 중금속 오염 문제로 유럽에서는 2011년부터 사용 자제를 위한 법제화를 추진하는 것으로 알려졌다. 이제 바야흐로 조명의 역사가 백열등, 형광등에서 차세대 조명으로 자리를 넘겨주어야 할 시점에 와 있다. 전 세계 조명 시장은 약 120조 원 규모인데, 조명 하나만으로도 반도체나 디스플 레이 시장의 2배에 맞먹는 새로운 거대 시장이 열린다는 것이다. 글_ 산업정보분석실 책임연구원 원동규 / [email protected] OLED 조명 시제품 OLED 조명 시제품 인류의 불빛, 새로운 상상력 OLED OLED 조명을 이용한 피부암 치료 장면
최근 환경 및 자원고갈 문제로 주목받고 있는 분야이기도 한 에너지 수확 기술은, 주변 환경에 흔 히 있는 운동, 빛, 열, 전파 에너지를 압전, 광발전, 열전 및 유도 장치들을 이용하여 전기 에너지로 바꾸는 기술을 의미한다. 일상생활에 숨어 있는 에너지원의 형태가 다양하듯이 이 기술은 여러 가 지 모습으로 구현될 수 있다. 마치 광고의 한 카피처럼 ‘생각대로’ 구현이 가능하므로 누가 먼저 아 이디어를 내놓느냐가 관건이 된다.
2007년에 미국의 MIT는 군중발전소(Crowd Farm)라는 에너지 수확 기술을 발표하였다. 이 기 술은 ‘피에조 전기(Piezoelectricity)’라고 불리는 압전기의 원리를 이용한 것이다. 즉, 많은 사 람들이 지나가는 장소에 푹신한 바닥재를 깔아 놓고, 그 속에 외부 충격에 따라 전기를 생산하는 전기전환장치를 설치한 것이다. 이 장치는 회전코일과 전자석을 이용하여 사람들의 움직임을 전 류로 전환한다. 현재 규모가 큰 에너지 수확 기술은 연구 단계이지만, 규모가 작은 것은 개발 단 계까지 온 것도 있다. 미국의 미시간 대학 연구진은 올해 초에 무릎 장착형 에너지 수확 장치를 개발하는 데 성공하였다. 이 장치는 무릎을 보호하는 한편, 걷는 동작만으로 휴대용 GPS 수신기, 핸드폰, 전동 의수 등을 동작시킬 정도의 전력을 생산할 수 있다. 이 장치는 하이브리드 차량이 제동 시 소실되는 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 원리와 동일하다. 필립스는 이와 유사한 장치로 발전기를 내장한 인공 무릎을 개발한 바 있으며, 영국의 리즈 대학은 군인들이 착용하기에 적합한 발전장치를 개발하고 있다. 전파 에너지를 수확하는 기술도 있다. 우리는 잘 실감하지 못하지만 사실 공기 중에는 다양한 형 태의 에너지가 존재한다. 태양광뿐만 아니라 소리도 에너지로 전환될 수 있으며 인텔의 RF 수확 시스템처럼 TV 방송국에서 송출하는 전파도 전기에너지로 이용할 수 있다. 인텔이 개발한 장치는 실제로 1.5V 용량의 건전지가 사용되는 온습도계를 동작시키는 데 성공하여 화제가 되었다. 에너지 수확 기술은 단순히 아이디어성 기술로 보이나 휴대용 기기의 동작 전류가 현재 밀리암페 어(mA)에서 마이크로암페어(μA) 수준으로 떨어지면 충분히 시장 가치가 있다. 세계적인 전자 엔 지니어링 전문지 EDN은 에너지 수확 기술의 2019년 시장 규모를 40억 달러로 내다봤다. 과학기술자들은 마술사 같다. 어떤 어려움도 연구와 발명을 통해 해결하고야 마는 착한 마술사 말이다. 화석에너지가 부족하니 신재생에너지를 개발하고, 신재생에너지 기술의 발전 속도가 더뎌지니 에너지 절약 기술이 적용된 초절전 전기 제품을 개발한다. 여기에 일상생활 속에서 유실되는 에너지조차 활용하기 위한 기술을 개발하니, 그 노고에 박수를 보낸다. 글_ 기술정보분석실 연구원 박영욱 / [email protected] 누구나 한 번쯤은 숨은 그림 찾기 놀이를 했던 기억이 있을 것이다. 어릴 때는 화사한 그림책에서, 어른이 돼서는 신문이나 잡지 에서 얼핏 보면 흔한 일상의 장면을 묘사한 것인데 그 안에는 낙타가 있고, 사과가 있고, 지팡이가 있고, 때로는 마귀할멈도 숨어 있다. 이렇게 평범한 그림 속에서 전혀 엉뚱한 이미지를 찾는 것이 숨은 그림 찾기인데, 과학기술 분야에서도 이와 비슷한 분야가 있다. 바로 ‘에너지 수확 기술’이 그것이다. SCIENCE 과학자가 전하는 뜨는 기술 숨은 에너지 찾기, 에너지 수확 기술 MIT의 군중발전소 개념도 미시간대학의 무릎 장착형 에너지 수확장치 인텔의 RF 에너지 수확 시스템
숨은 에너지 찾기,
에너지 수확 기술
태양전지와 관련한 이론은 1839년 베크렐이 전해용액 속에 놓인 전극에 태양광을 비출 때 전기가 발생하는 현상을 발견함으로써 처음 확인됐다. 이후 벨 전화연구소의 연구진들이 1954년 효율 6% 의 태양전지를 처음 만들었으며, 1970년대 에너지 파동을 겪으면서 값싸고 신뢰성 있는 태양전지 개발이 본격적으로 이뤄지게 됐다. 실용 가능한 투명 태양전지는 1991년 스위스의 그라첼 박사에 의해서 발표됐다. 빛에 반응하는 염료 분자와 티타늄 산화물을 이용해 만드는 것으로, 입사각이나 온도가 변화해도 효율에 미치 는 영향이 실리콘 태양전지보다 훨씬 덜 민감하다. 스위스의 로잔 공과대학은 솔라로닉이라는 벤 처회사를 설립해 투명 태양전지를 만들어 판매하고 있으며, 듀퐁사와 기술 제휴를 한 STI사에서 도 로잔 공과대학으로부터 특허 실시권을 받아 2002년부터 연간 1만 평방미터의 투명 태양전지 생산 시설을 건설하고 양산을 시작했다. STI사는 2002년에 뉴캐슬 주에 있는 빌딩에 투명 태양 전지 모듈을 설치해 8,000KW 이상의 발전 출력을 얻었다. 네델란드 에너지연구센터(ECN)에서 는 10×10cm의 투명연료전지 모듈을 개발・설치해서 발전 효율 5.7%, 시스템 효율 3.9%를 구현 했다. 일본의 아이신사와 도시바사는 2003년에 투명 연료전지를 개발했으나 구체적인 성능 값 은 제시되지 않았으며, 히다치맥스웰사도 2003년에 시제품을 공개했다. 그런가 하면 최근에는 건물 일체형 또는 건물 통합형 투명 태양전지 가 개발되어 상업화되고 있다. 태양열 기술을 전문으로 다루는 미국 의 코나르카(Konarka)사는 창문에 접착하면 자체적으로 전력을 생 산할 수 있는 투명 태양전지판을 개발했다고 발표했다. 이로써 창문 을 포함한 빌딩 내부 기자재에 플라스틱 태양전지판을 사용하는 기 술이 현실화될 수 있는 발판이 마련된 셈이다. 우수한 에너지 효율성 과 투명한 장착이 가능한 기능성에, 심미성까지 갖추고 있는 건물 일 체형 태양전지(BIPV, Building Integrated Photovoltaics)는 이렇듯 공간적 제약에서 탈피했다. 코나르카 외에도 초박막 태양전지 제조업체인 헬리오보트(Heliovot) 사 역시 건물 일체형 태양전지판 개발에 박차를 가하고 있다. 유리와 건물 내부에 삽입할 수 있는 프로토타입을 개발했지만, 효율성이 낮 아 상용화되지는 못한 상태다. 이외에도 나노솔라(Nanosolar)사는 구리, 인듐, 갈라늄, 셀레늄을 기반으로 태양전지를 만들어 9%에서 10%의 에너지 집적률을 기록하고 있는 것으로 알려진다. 한편, 우리나라에서는 2008년 삼성SDI와 KAIST가 공동으로 건물 일체형 투명 태양전지를 개발・발표했다. 이 투명 태양전지 유리창은 유리 또는 필름에 솔-젤(Sol-Gel) 소재를 얇게 인쇄하고, 이 소재가 햇빛을 흡수해 전기를 생산하는 염료감응 태양전지 형태로 개발됐 다. 염료감응 태양전지는 건물 디자인과 어울리도록 여러 색을 선택 할 수 있고 투명하기 때문에 유리창으로 이용하면 햇빛을 차단하면 서 전기까지 생산할 수 있는 장점이 있다. 특히 태양전지를 통해 생 산된 전기를 이용해 유리창에 색깔이 바뀌는 광전기 변색 기술도 동 시에 개발해 유리창의 색과 명암을 원하는 대로 조절할 수도 있다. 일본 타이요사는 태양광을 투과시켜 실내에 밝은 공간을 유지하면 서 태양광 발전 기능도 겸비하는 태양전지 유리를 개발해 현장에 적 용하고 있다. 이번에 개발한 태양광 발전 외장재 유리는 2매의 박막 태양전지를 유리 사이에 설치한 구조로, 태양전지에 1mm 간격으로 레이저 가공하여 가는 슬릿을 만들어 그 틈새로부터 빛을 통하는 원 리다. 태양광을 전기로 바꾸는 변환 효율은 4~5% 정도로, 박막 태 양전지의 절반 수준이지만 1제곱미터 당 약 50W(광투과율 5%)의 최 대 출력을 확보하고, 자연 채광으로 조명 비용을 절약할 수 있으며, 태양전지 소자가 태양복사를 차단함으로써 실내 온도 상승을 억제 해 공조 부하를 저감하는 데도 도움을 준다. 더욱이 유리에 투광성 태양전지를 삽입한 건재 일체형으로, 톱 라이 트나 아트리움 등의 채광에 사용할 수 있어 아름답고 자유로운 건축 디자인을 지원한다. 태양 유리의 배선은 모두 샷시 내부에 수납돼 있 어 점검도 용이하고, 유리 안쪽 면(실내 측)은 액정 프로젝터로 영상 투영도 가능하다. 표면 반사율은 투명 유리와 비슷하기 때문에 반사 에 의한 주변의 영향을 줄여 준다. 단열 복층 유리이므로 플로트 판 유리나 열선 반사 유리에 비해 단열성과 차열이 뛰어나고, 동시에 창 에서 유입되는 복사열을 전기 에너지로 변환시킴으로써 실내 온도 상승을 억제하고, 유해한 자외선을 차단한다. 에너지 전문가들은 앞으로 수십 년 내에 에너지 수요의 10~20%를 태양에너지가 감당하는 시기가 도래할 것으로 예측하고 있다. 이를 위해서 세계 각국에서는 여러 타입의 태양전지를 개발해 사업화를 시도하고 있다. 태양전지의 보급을 확대하기 위해 건물의 유 리창을 태양전지로 활용하는 방안이 도입되고 있다. 만약 유리창을 대신하는 투명 태양전지가 상용화된다면 미래 인류의 에너지와 환경 문제를 극복하는 데 큰 기여를 할 수 있을 것이다. SCIENCE 과학자가 전하는 뜨는 기술
투명한 유리의
태양전지
글_ 서울지역팀 책임연구원 구영덕 / [email protected] 태양 스카이라이트 솔러 글래스 인버터트랜스 (실내에 밝힘) OA 溫水 空調 照明 遠過光 太暘光 集電盤 商用電源 코나르카사의 태양전지용 필름 타이요사의 태양 스카이라이트 솔러 장치 개념도 투명한 유리의 태양전지KISTI Kisti Special
1. NOS란?
NDSL 오픈서비스(NOS)란 NDSL(과학기술정보통합서비스, http://www.ndsl.kr)의 방대한 정보들 을 NDSL에 접속하지 않고도 다른 기관의 사이트에서 직접 검색할 수 있도록 해주는 서비스다. NDSL 은 학술논문・특허・연구보고서・산업표준・인력・사실정보 등 연구자가 원하는 모든 과학기술정보를 원 스톱으로 제공하는 국내 최대의 과학정보포털 사이트다. NOS를 통해 제공받을 수 있는 지식정보는 국내외 학술지 6만 9천 여 종, 프로시딩 20만 1천 종의 학 술논문, 전 세계 2천 2백만 건의 특허정보, 국가연구개발보고서와 미국 NTIS 보고서 등의 연구보고 서, 글로벌 기술동향 및 분석정보, 한국산업규격(KS)을 비롯한 산업표준정보 등이다.ND
PROJECT FOCUS 01S
L
KISTI Project Focus
오픈서비스(NOS)
2. 사업 목적
본 사업은 국가 공공예산을 가지고 구축한 과학기술정보(NDSL) 를 공공의 목적으로 서비스하고 싶어 하는 기관에게 오픈함으로 써, 보다 많은 국민들이 NDSL의 광범위한 과학기술 지식정보 를 활용할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.3. 추진 경과
2004년 12월 - 웹 서비스 기반 NOS 시스템 개발 2006년 5월 - StOAI 시스템 개발2007년 8월 - Open API 기반 NOS V1.0 개발 2008년 11월 - Open API 기반 NOS V2.0 개발 2010년 - Naver 등 42개 기관 NOS 시스템 보급
4. NOS, 이래서 좋다!
NOS 연계서비스를 받은 기관 : 자체 수행하고 있던 기존의 정보 서비스에 국내 최대의 과학기술정보포털인 NDSL 정보들을 연계 함으로써 기관의 서비스를 양적 질적으로 향상시키고, 신규 서비 스 역시 쉽게 기획할 수 있음. 서비스 이용자 : NDSL 홈페이지에 방문하지 않고도 현재 사용하 는 사이트를 통해 NDSL의 방대한 정보를 곧바로 검색해 활용할 수 있으며, 과학기술분야의 고품질 정보와 다양한 연구보고서를 전자원문 형태로 이용할 수 있음.5. 주요 사업내용 및 성과
2010년 현재 NOS는 국립중앙도서관, LG상남도서관, 전자통신 연구원(ETRI), 한국과학기술연구원(KIST), 한국과학기술원 (KAIST), 네이버 등 국내의 대표적인 공공기관과 연구기관 및 포 털사이트 42개 기관에서 활용되고 있다. LG상남도서관의 학술정보 Open SEARCH : 여러 검색 서비스들 을 연계하여 통합검색 환경을 구현한 사례. 한국과학기술연구원(KIST) 전자도서관 검색서비스 : 기존의 서비 스 환경에 NOS를 추가 구성하고 선택적인 정보만을 제공한 사례.6. 앞으로 NOS는?
KISTI 정보유통본부는 ‘Open KISTI, Open Service’ 정책을 강화 하기 위해 NOS를 더욱 확산해 KISTI가 48년간 구축한 방대한 양 의 정보를 적극적으로 개방・공유할 방침이다. 이를 기능적으로 뒷받침하기 위해 ▲논문저자 한글명・영문명 분리 제공 ▲논문・프 로시딩 검색결과 중 출력항목 추가 ▲저널・학술회의 검색결과 중 출력항목 추가 등을 추진할 계획이다.
7. NOS 100% 활용하기
신청 자격- 공공의 목적으로 과학기술정보 서비스를 활용하고 싶은 국내 소재 모든 기관이 대상이다. 단, NOS를 활용한 유료 서비스는 금지돼 있다. 신청 및 이용 방법 - NDSL 회원가입을 한 후, NOS 사용자 인증키 발급을 요청한다. - 담당자가 인증을 하면 NOS를 활용할 수 있다. 서비스 이용 절차 서비스 문의 담당자 부서 전화번호 E-Mail 이상환 정보서비스실 02-3299-6079 [email protected]디브러리-NDSL 고속도로 뚫려 디브러리 디지털총괄기획과의 류은영, 류희경 사서는 첨단 IT시 설이 완비된 디브러리 내부를 안내하며 인터뷰를 시작했다. “디브러리는 올 5월에 오픈했습니다. IT 강국의 강점을 십분 활용 했다고 할까요. 고성능 컴퓨터와 디스플레이, 초고속인터넷, 음향 장비 등이 완비돼 디지털검색에 최적화되어 있는 열람실과 함께, 스튜디오에서 첨단 영상장비들로 멀티미디어정보를 생산하고 편 집까지 할 수 있는 시설도 완비되어 있습니다. 또 멀티미디어정보 를 감상할 수 있는 상영관도 있고, 세미나실과 회의실도 마련돼 있 어서 첨단기기를 활용한 회의나 교육도 손쉽게 할 수 있죠. 그야 말로 디지털정보와 관련된 멀티플레이스라고 할 수 있습니다.” 디브러리 안은 첨단 디지털시설을 활용하는 사람들로 가득했 다. 누구든 미리 예약하고 방문하면 일정 시간 동안 맘껏 고가 의 시설들을 쓸 수 있기 때문에 오픈한 지 몇 달 되지 않았는데 도 방문객수가 상당히 많다고 한다. 더구나 고급 미디어작품들 이 전시된 갤러리까지 있어서 예술작품 감상을 위해 도서관을 찾는 사람도 적지 않았다. “보시는 것처럼 디브러리는 첨단 IT 정보시설을 이용해 정보습 득과 창작, 교류, 교육, 휴식을 동시에 할 수 있는 공간입니다. 이 런 개념의 디지털도서관은 세계적으로도 유례가 없는 것이기 때 문에 선진국들로부터 벤치마킹 문의도 자주 받고 있어요. 하지 만 시설이 제아무리 좋아도 디브러리 포털에서 서비스하는 데이 터가 훌륭하지 않으면 디지털도서관은 경쟁력을 가질 수 없습니 다. 그런 면에서 KISTI와의 정보연계는 큰 도움이 됐습니다.” 디브러리 운영의 일등공신 NOS 류은영 사서는 디브러리 운영의 일등공신은 단연 KISTI의 ‘NDSL 오픈서비스(NOS)’라고 말했다. NDSL(과학기술정보통합 서비스, http://www.ndsl.kr)은 학술논문・특허・연구보고서산 업표준・인력・사실정보 등 연구자가 원하는 모든 과학기술정보 흔히 디지털도서관이라고 하면 포털사이트만 하나 있는 것이라고 생각하기 쉬운데, 디브러리는 디지털과 아날로그가 융합된 즉, 온라 인과 오프라인이 공존하는 하이브리드 형태의 도서관입니다. 기존의 도서관과 마찬가지로 사람들이 직접 찾아와 자료를 열람하는 물 리적인 공간인 정보광장이 있고 동시에 사이버 상에서 운용되는 디브러리 포털(www.dibrary.net)도 함께 있는 거죠.” Project Focus