바이오 인터페이싱 기술의 연구개발 현황 및 부상 연구 영역 분석

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2014 정보분석보고서

바이오 인터페이싱 기술의 연구개발 현황 및 부상 연구영역 분석

2014. 10. 31.

윤혜성(기술기회연구실)

comet@kisti.re.kr

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< 차>

바이오 인터페이싱 기술 동향과 기술 기획 필요성 1

바이오 인터페이싱 기술의 현황 및 특성 4

정보분석을 통한 부상(浮上) 연구분야 도출 16

종합분석 66

참고문헌 67

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바이오 인터페이싱 기술 동향과 기술 기획 필요성

기술기회 필요성

현재 바이오센싱 분야에 종사하는 중소기업의 경우 대부분 높은 진입장벽으로 인한 어려움을 겪고 있으며 특히 분자진단의 경우 글로벌 기업에 의해 과점형태의 시장 이 형성되고 있다. 그리고 바이오에세이 기술은 현재 국내 중소기업 및 대기업에서 협력하여 개발 중에 있지만, 전 세계적으로 아직까지 완제품 형태로 나온 적이 거 의 없기 때문에 높은 시장성으로 국내 바이오산업의 발전으로 인한 일자리 창출뿐만 아니라, 원천특허 확보로 인한 부가가치성을 고려하면 상당히 큰 경제적 효과가 기대 된다. 따라서 이러한 시장현황에서 중소기업이 틈새시장을 이용하여 이 분야에 진입 하는 것이 적절하다고 생각되며 이를 위해서는 산업성 있는 원천기술을 활용한 보 다 선택적인 에세이의 개발이 요구된다. 특히, 현재 인구 노령화에 의한 체외진단 시장의 규모 확대와 세계적인 감염성 질환의 발발로 인한 바이오센싱 시장의 규모 확대 등을 고려할 때, 이러한 분야에 종사하는 중소기업에 대한 기술적, 정책적 지 원이 시급하다고 판단된다. 다음은 바이오에세이 기술의 기술적, 산업적, 정책적 측 면에서의 필요성에대하여 기술한다.

❏ 기술적 측면

바이오에세이 기술의 기술적 측면의 필요성은 다음과 같다.

¡ 체외 진단 산업은 바이오 융합산업의 선두 산업 군 중 하나로 임상화학검사, 면역검사, 분자진단(DNA/RNA) 검사 등을 주요수단으로 사용함.

¡ 최근에는 비침습 바이오 이미징 기술과 세포기반 진단기술 개발 대한 연구 가 활발히 진행되고 있음.

¡ 바이오에세이 기술은 첨단 미래 산업인 의료 진단기기 사업에 활용되어 고 부가가치 창출하고, 특허 출원 및 상업화하여 수입대체 및 수출확대로 국가 이익 창출에 큰 기여.

¡ 질병예방, 예후관리, 재택 및 원격 진료 시스템 구축에 기여하여 환자의 건

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강상태를 실시간 모니터링, 진단 및 처방할 수 있는 유비쿼터스 의료 시스템 으로 활용 가능.

¡ 바이오에세이 플랫폼 기술의 개발은 체외 진단 및 약물검색과 같은 의료 분 야에 유용하게 활용될 뿐 아니라 법의학, 환경진단, 식품분석, 국방 분야에 이르기까지 다양하게 응용되어 산업적 활용가능성이 매우 높은 기술임.  

❏ 산업적 측면

바이오에세이 기술의 산업적 측면의 필요성은 다음과 같다.

¡ 구의 고령화와 건강에 대한 관심 증가로 헬스케어 시장 수요가 빠르게 증가 하고 있으며 특히 체외진단 산업은 연평균 6% 이상의 성장률을 보이며 2016년 미국의 시장규모가 250억 달러에 이를 것으로 예상되고 있음 (The Freedonia Group, 2012, 미국의 체외진단 장치시장).

¡ 2009년 체외진단 시장(IVD)의 규모는 387억 달러에 달하고 있으며 5% 이 상의 연평균 성장률을 나타내고 있음.

¡ 전 세계 IVD 시장에서 활동하는 기업들은 20개가 넘으며 경쟁이 매우 치열 하며, 최근 IVD 기업들은 인수 합병을 통해 제품의 유용성과 특수성을 증가 시키면서 지속적인 성장 추세를 보이고 있음.

ü 로슈(Roche)는 베링거만하임(Boehringer Mannheim)과의 합병을 통해 수익규모의 측면에서 IVD 기업 중 1위를 차지하고 있음.

ü Abbott Diagnostics는 Therasense를 Chiron은 Prion Solutions와 Pathogenesis를, Bio-Rad Laboratories는 Helix Diagnostics와 Sanofi Diagnostics를 인수하였음.

¡ 바이오에세이 산업은 분석 시약 및 키트 등의 소모품 시장, 서비스 시장, 에 세이 장비 시장 등을 포함하며 이중 시약, 키트 등의 소모품 및 분석 서비스 시장은 중소기업이 진출하기에 적합한 분야임.

¡ 중소기업의 시장 진입을 위해서는 현재 활용되는 분자기반 바이오에세이 기

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법과 차별화되는 원천기술의 확보가 필요함.

ü 기존의 유전자 증폭을 기반으로 한 분자진단 바이오에세이 기술에서 벗 어나, 단백질간의 상호작용을 직접적으로 검지하는 기술과 세포 기반 에 세이 기술 등을 활용한 바이오에세이 기법 개발이 필요함.

ü 검출의 민감도를 향상시키기 위한 나노원천기술의 도입 등이 요구됨.

❏ 정책적 측면

바이오에세이 기술의 정책적 측면의 필요성은 다음과 같다.

¡ 새로운 감염성 질병이 지속적으로 세계 각지에서 발병하고 있으며 이에 대 한 신속한 스크리닝 방법의 개발이 요구됨.

¡ 체외진단 시장은 대부분 소수의 글로벌 기업이 독식하고 있는 독과점 상태 이며, 특히 진단 장비의 경우 중소기업이 진입하기 힘들 실정임.

¡ 분자진단이 주를 이루고 있는 체외진단시장에서 단백질 기반 센싱 기법을 이용한 다중 진단 기법의 개발, 나노 기술을 이용한 초 고감도 진단 기법의 개발을 통해 틈새시장으로의 진입이 가능할 것으로 생각됨.

ü 이를 위해 단백질 기반 검출 기법과 세포 기반 이미징 기법을 이용한 바 이오 에세이 플랫폼 구축이 필요함.

ü 나노 및 바이오소재의 안정화, 유연화, 경량화, 친환경화 연구를 통해 다 양한 기술간 융합 산업을 활성화 필요.

ü 나노기술을 이용한 신호증폭 연구 등 원천기술개발 및 사업화를 통해 중

소기업이 현재의 진입장벽을 넘어 체외진단 시장을 비롯한 바이오에세이

시장으로 진입할 수 있도록 정책적인 접근이 요구됨.

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그림 1. 메디-바이오센서 국내 및 해외 기술개발 현황 (자료출처: 리스트 된 각각의 국내 회사 홈페이지 및 로슈사 시장동향 조사보고서(2012), 비즈호스피탈)

바이오 인터페이싱 기술의 현황 및 특성

국내산업의 현황

바이오센서는 대량생산이 어렵고 현재 출시된 제품이 단독 혹은 몇 가지 용도로 사 용이 제한되어 있고, 전자적 요소와 생물학적 요소를 결합해 넣어야 한다는 점에서 어려움이 상존한다. 국내 진단용 바이오센서의 대다수는 아직까지 혈당센서 제품화 및 사업화에 집중된 상태이며, 최근 심근경색, 자궁경부암 및 면역질환 진단용 센서 의 제품화도 서서히 시작되고 있다. 아래 그림은 현재 국내 진단용 바이오센서 시 장에서 주를 이루고 있는 국내 및 해외 회사의 점유율을 나타낸다.

질병진단 치료용 나노바이오센서 세계시장 규모는 2009년에 약 713억원 정도에서

2015년에 약 5600억 원 정도로 전망되고 있다. 아래 그림은 분자진단 분야의 세계

적 기업현황을 보여준다.

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그림 2.

분자진단 분야의 세계적 기업현황

❏ 국내 기술개발 동향

국내 진단용 바이오센서의 기술개발 동향은 광학적인 측정방법을 이용하여 다양한

생화학물질들의 상호 반응을 검출하는 광학적 감지 기술과, 전기적 감지 방식에 의

해 검출하고자 하는 타깃 바이오 물질이 센서 감지부의 프로브 물질과 특이적으로

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결합할 때 유도되는 센서의 전기적 특성 변화를 검출하는 전기적 감지 기술이 연구 되고 있다. 하지만 이러한 관련기술은 아직 체계적이지 않고 선택적 반응을 위한 기술연구가 더 필요하기 때문에 다중 센서어레이의 고집적기술이나 검출 신호의 처 리 기술 등의 시스템 발달 기술이 요구된다. 바이오센서와 관련하여 국내 유수의 대학에서 기본원리 및 응용에 관한 연구를 수행하고 있으나, 해외 선도 그룹들이 대부분의 원천 기술을 보유하고 있어 실제로 상용화할 수 있는 연구가 제한적이다.

감염성 질환병원체 검출용 바이오센서의 연구가 극히 일부 그룹에서만 수행되고 있 는 실정이며 국내의 경우, 1990년대에 들어서면서 센서에 대한 연구개발이 본격적 으로 시작이 되었고, 기술수준이 선진국에 비해 많이 뒤쳐진 상태이지만 활발히 다 양한 분야에 연구개발이 진행되고 있다.

국내에서 바이오센서의 수요가 가장 많은 분야는 의료부문으로 의료용으로 사용되 는 바이오센서는 향후에도 산업 성장의 견인차 역할을 하리라 기대되고 있는 실정 이다. 바이오센서는 휴대가 간편하고 즉각적인 감지가 가능하기에 의료분야에서 위 험도가 높은 약품의 사용을 용이하게 하는 용도로 사용 가능하며, 중환자에 대한 신속한 진료가 가능하게 되어 수요의 확대가 예상된다.

식품용으로는 식품 품질에 대한 규제가 강화되고 있고 근래 저렴하고 신뢰도 있는 바이오센서의 출시에 따라 시장규모가 확대되어 있고 있는 실정이다. 식품쪽의 바 이오센서는 범위가 광범위하기 때문에 미생물, 설탕, 식품변질, 오염물질 등 너무 세부적이지 않은 아이템이 주제가 되어 연구개발이 진행 중이며, 환경오염 관련된 바이오센서의 경우, 범위가 광범위하여 이를 효율적으로 측정, 분석하는 방법이 필 요하며, 따라서 바이오센서가 경쟁력을 가질 수 있는 분야이고, 국내 바이오센서 산 업은 현재까지 기술개발 측면만을 너무 강조한 경향이 있으며, 이에 따라 마케팅과 효율적 생산기술 개발에는 다소 소홀한 면이 있다.

국내 바이오센서 시장은 (주) 에스디, (주)올메디쿠스 등 몇 군데의 벤처기업에서

제품을 출시하고 있으며 90% 이상이 의료용 바이오센서 이다. 아래 표는 바이오진

단 분야의 국내 기술개발 현황을 요약한 것이다.

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구분 사업영역 및 주요내용

인포피아 - 혈당센서, 고지혈증 진단센서, HbA1C 진단센서 등

에스디 - 간암(AFP), 대장암(CEA), 전립선암(PSA), 소화기암(CA19-9), 난소암(CA125), 유방암(CA15-3) 진단 단백질칩, 혈당센서 등

아이센스 - 혈당센서

올메디쿠스 - 혈당센서

마크로젠사 - 주문형 진단 DNA 칩

케이맥 - 표면 플라즈몬 공명 원리를 이용해 생체물질간 상호작용을 실

시간으로 측정 할 수 있는 분석장치 개발

바이오메드랩 - 급성장염 환자의 가검물 등으로 부터 장질환을 일으키는 바이 러스를 검출할 수 있는 DNA 칩 키트 개발

나노엔텍 - 심장질환을 진단할 수 있는 진단 시스템 개발

씨젠 - 각종 PCR 진단시약

나루다이텍 - HCV, HPV, CMV, EBV, HSV, 말라리아, H. pylori

녹십자 MS - 진단시약 전제품

동아제약 시약사업부 - HBV, HCV, Anti-HBS, HBs Ag

대신제약 - 임신진단키트

대화제약 - 임신진단키트

디지탈바이오텍 - 알츠하이머

메덱스 - 항생제잔류, 자궁암, 알러지 진단, 동물진단키트

바이오뱅크 - 임신진단, 종양, H. pylori, 마약, 성병

바이오포커스 - HBs Ag, Anti-HBS, HCV, HIV, AFPPSA, CEA, HCG, HSV 삼일약품 - HAV, HBs Ag, TSH, HCV, HIV

신진메딕스 - HBs Ag, Anti-HBS, TSH, HCV, HIV

수도약품 - 임신진단키트

석산디엔피 - 임신진단키트

아산제약 - 전 제품

에스디 - HBs Ag, HCV, HIV, 말라리아, 매독, 임신진단 등 다수

영동제약 - 전제품

엠비엘 - 임신진단키트

LG생명과학 - C Anti-HBS, 말라리아, 아토피 등 에이치비아이 - HBs Ag, Anti-HBS, 말라리아 등

이뮤노싱크 - 류마티스 진단

진성메디텍 - 임신진단, HBS, HCV

종근당 - H. pylori, 임신진단

현대약품 - 방광암, 임신진단, HIV, HBV 한디 - HIV, TB, HBs Ag, HCG 등 휴마시스 - 임신진단, HBV, 심근경색 진단 등

표 1. 바이오진단 국내 기술개발 현황 [출처]메디-바이오 진단산업 로드맵

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선진국의 산업 현황

전세계 노령화지수 증가 추세가 가속화되고 있는데 UN 통계에 따르면 선진국(유 럽, 북미, 호주, 뉴질랜드, 일본 등)의 노령화지수는 97%에 도달하며, 한국도 65세 이상 인구가 빠르게 증가하고 있어 67%의 노령화지수를 나타낸다고 한다. 이는 저 출산과 선진의학으로 인하여 증가세가 지속될 것으로 전망된다.

질적으로 향상된 삶의 추구로 인하여 사후치료보단 사전진단시대가 도래하고 있다.

분자진단 산업은 ‘10~’13E CAGR 17.1%의 성장률을 보이며 빠르게 성장하고 있는 미래지향적인 산업이다. 이러한 추세에 따라 배양법이나 임상화학, 면역학적 방법으 로 진단사업을 영위하고 있던 다국적 대기업 및 대형 글로벌 제약사들이 분자진단 회사를 인수합병하는 추세이다. 분자진단시장은 향후 10 년 CAGR 약 20%의 높은 고성장을 기록할 것으로 전망되는데, 현재 분자진단시장은 핵심 원천기술을 보유한 몇 개의 글로벌기업이 약 60% M/S 과점하고 있다.

2011년 기준 1위는 스위스 Roche 21%, 2 위 미국 Gen-Probe(2012년 Hologic에 인수됨) 10%, 3 위 네델란드 Qiagen 10%, 4 위 미국 Abbott 8%, 5 위 미국 Myriad 7%, 6 위 미국 Cepheid 5%를 각각 점유하고 있다. 씨젠은 약 1%의 시장 점유율을 보유 (자료: 씨젠 2011)한다. 미국 Agilent 사에서는 2100 Bioanalyzer를 출시하여 전기영동 시스템의 소형화 및 자동화에 성공하였다.

❏ 선진국의 산업․ 시장 동향

세계 바이오센서 시장 규모는 조사 기관에 따라 큰 편차를 보이고 있으나, 2002년

약 65억 달러 이후에 연평균 11.6%의 성장을 보이며 2004년에 약 82억 달러 정도

로 추정된다. 이 가운데 의료용 바이오센서의 경우 2002년 전체 시장의 87% 점유

율을 차지하였으나, 그 후 성장률 (9.4%)이 다른 부분에 비해 낮아 2004년 약 69

억 달러로 점유율 84.2%로 낮다. 그 중에서도 혈당 센서가 90% 정도를 차지하며

대부분이 혈당치 테스트 스트립이다. 세계시장조사전문기관인 Global Industry

Analysis Inc.는 2008년 보고서 “Biochips”에서 세계의 단백질칩 시장이 2006년

169.5million 달러에서 2010년 619.8 million 달러규모로 급격히 성장할 것으로 내

다보았고, 특히 2015년에는 1171.5 millon 달러 규모의 큰 성장을 예측하였다. 제

약 연구용 바이오센서 시장은 의료용 바이오센서와 비슷한 성장률을 보이는데

2002년 4억8000만 달러 시장규모에서, 2004년 5억 7700만 달러 수준의 시장규모

를 나타낸다. 그 외에 식품용과 환경용 바이오센서의 경우, 2004년 각각 1억 4200

만 달러, 그리고 6600만 달러의 규모를 보인다.

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식품용 바이오센서 부분에서는 오염물질 테스트용 센서가 전체의 40% 정도를 차지 하는데 제약용 바이오센서 부분 중에서는 랩온어칩/미세유속 바이오칩 분야가 2004 년 기준 1.8억 달러 정도의 시장을 형성한다. 일본의 경우, Yaskawa, Rion, Omron 등 일부 대기업이 주도적으로 시장을 이끌고 있으며, 특히 이들 대기업은 여러 연 구기관과의 유기적 연대를 통해 바이오센서를 개발하고 있다. 세계 시장은 현재 미 국, 일본, 유럽이 세계 시장의 37%, 42%, 11% 의 점유율을 보이는 것으로 분석된 다. 북미와 유럽의 비중이 높고 아시아 지역은 상대적으로 비중이 낮지만 일본을 중심으로 성장률이 더 높을 것으로 기대된다.

❏ 선진국의 기술개발 동향

현재 바이오센서의 가장 큰 문제점 들은 얇은 막의 약한 접착력, 각도의 심한 변화, 잡음간섭, 소형화의 어려움, 전자적 기술과 생물학적 기술의 효율적 융합 등이 지적 되고 있다. 따라서 안정성이 높고 다양한 분석능력을 지니며, 소형이면서 사용 방법 이 간편한 저렴하고 수명이 긴 바이오센서의 개발 필요성이 시급하다. 혈당센서의 경우 시장이 충분히 형성되어 있기에, 바이오센서의 문제점들을 해결한 혈당센서의 출시가 가장 시급한 상태이다. 항원-항체 반응을 이용한 센서의 경우, 가장 어려운 점은 센서의 효율을 극대화시기 위하여 항체를 센서위에 정렬하고 신호전환기와 연 결하는 기술을 개발하는 것이다.

나노기술을 이용한 항체의 고른 정렬화가 해결책인데 2000년 NRL과 벤처기업인

Non-volatile Electronics (NVE)는 64개의 센서 어레이를 제작하고 휴대용 측정시

스템 시작품 개발에 성공하였다. 스탠포드대와 MIT, IBM 은 공동 연구를 통해 실

험실 수준에서 단분자 분해능을 지닌 3um x 12um 크기의 센서 개발하였으며, 미

국 버클리대 Luke P. Lee 교수팀은 미세채널 내에서의 모세관력을 이용하여 시료

를 자동으로 이송하는 시스템에 관해 연구함으로써 디바이스의 소형화 및 자동화를

도모하였다. 포르투갈의 국립연구소인 INESC에서는 GMR 방식으로 수개의 나노입

자 분해능을 지니는 센서개발에 성공하였으며, 일본 동경공업대학에서는 2005년

InSb 반도체 박막에서 크기 5um x 5 um 홀 센서 어레이를 개발하여 수개의 나노

입자를 측정하였다. 하지만 자성 나노입자의 합성에 대한 연구는 미진한 실정으로

거의 대부분의 기술들에 대해서 선진국에서조차 기술의 태동기에 있으므로 진입장

벽이 비교적 낮고, 기존 기술의 모방 과정을 거치지 않는 새로운 접근방식이 가능

하므로 초기 과감한 투자에 의해서 기술적 우위를 선점할 수 있을 것이다.

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그림 3. 세계 분자진단 업체 시장점유율

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정보분석을 통한 기술혁신활동

미래연구방향 탐색 및 의사결정을 지원하는 정보분석 활동이 기술혁신활동의 성패를 결정하는 중요한 요인으로 대두되고 있다. 특히, 혁신주도형 연구개발 패러 다임에서는 연구기획 단계에서의 경쟁력 있고 미래지향적인 연구아이템 선정체계가 매우 중요한 역할을 하며, 이에 따른 다양한 정성적, 정량적 정보분석 방법론이 개 발되고 있다.

대표적으로는 전문가 패널구성을 통한 델파이, 시나리오 방법론 등이 있으며, 이와 같은 정성적 방법론들이 최근까지 가장 폭넓게 사용되었다.(Georghiou, 2008). 이러한 정성적 방법론들은 연구자원 배분 및 각종 의사결정에 있어서 장점 이 많은 방법이지만 절차의 복잡성과 과도한 시간 소요, 많은 인력 동원으로 인한 사회적 비용 발생 및 소수 전문가의 과도한 영향력 발휘에 의한 왜곡 등 많은 단점 이 있다. 게다가 신기술의 경우 전문화와 융합화가 동시에 진행되고 있기 때문에 해당 기술에 적합한 전문가를 찾기도 어려울 뿐 아니라 연구기획에 참여할 충분한 전문가 동원에도 한계가 있다(윤문섭, 2004).

1)

따라서 최근에는 전형적인 전문가 위원회 구성 방식 이외에 설문통계분석, KDD (Knowledge discovery in database)/KM(Knowledge Mapping), Bibliometrics 등 보다 정량적이고 객관적인 방법이 주요 의사결정 시스템에 많이 활용되고 있다. 특히, 방대한 과학기술정보를 수록한 논문, 특허 DB를 대상으로 Bibliometrics, Text mining, Mapping기법을 활용, 보다 객관적인 사실을 도출하고 자 하는 연구가 주를 이루고 있으며(Porter, 2004; 윤문섭, 2004), 신기술 연구기 획에 활용되거나(Yoon, 2005; 윤병운, 2005), 미래 부상기술을 발굴에 활용 (NISTEP, 2003)되는 등 사례연구가 매우 활발하다.

이런 정량적 방법론의 연구 흐름은 ‘과학계량학(scientometrics)의 틀내에서

1) Kostoff(1998)은 연구개발 과제선정 시에 있어서 전문가 Peer Review의 문제점을 다음의 7가지로 언급하였다.

① 조직과 개인적인 이유를 포함하여 비기술적인 문제들에 대한 다른 동료 과학자들의 편견이 심 사 결과에 영향을 줄 수 있다.

② 이미 네트워크가 확립되어 있는 분야는 같은 분야 동료들을 보호하려는 경향이 있다.

③ 잘 알려진 과학자/학과/기관이 funding을 받을 수 있는 확률이 더 높다(후광효과).

④ 심사자마다 평가하고 해석하는 기준이 다르다.

⑤ 동료들에 의한 심사과정 자체가 훌륭한 연구가 무엇이고 앞으로 유망한 분야가 어떤 것인지에 대한 의견의 일치가 있는 것으로 가정하고 이루어지는 것이다.

⑥ 고비용이 요구된다.

⑦ 위험도가 높은 연구는 선정될 가능성이 낮다. 일반적으로 Peer Review 과정은 보수적인 판단을 내릴 가능성이 높으므로 높은 위험도를 가진다. 그러나 성공하면 높은 이익을 창출할 수있는 프 로젝트는 선정될 가능성이 낮다.

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지속적으로 발전해오면서 그 방법론이 점차 고도화되고 있다. R&D 분야에서 발생 하는 지식과 노하우의 명문화되고 구조화된 결과물인 논문과 특허는 그 축적량이 방대하고 해마다 급증하고 있으며, 전문가의 평가를 거쳐 출판되므로 양질의 정보 를 담고 있다고 할 수 있다(김희철 외, 2014). 또한 제목, 초록, 키워드 등 구조화 된 데이터베이스 형태로 생산되며, 인용의 형태로 지식의 흐름에 대한 정보도 담고 있어 기술의 진화과정의 분석을 위한 훌륭한 정보원천이 된다.(김소영 외, 2013)

한편, 과학계량학은 소위 “빅데이터 시대”에 접어들면서 새로운 국면에 접어들 고 있다. 빅데이터는 다음과 같이 정의된다.

※ 빅데이터란?

- 기존 방식으로 저장/관리/분석하기 어려울 정도로 큰 규모의 정형 또는 비정형 자료 (Wikipedia)

- 일반적인 데이터베이스 SW가 저장, 관리, 분석할 수 있는 범위를 초과하는 규 모의 데이터 (Mckinsey, 2011)

- 대용량 데이터를 활용/분석하여 가치있는 정보를 추출하고, 생성된 지식을 바 탕으로 능동적으로 대응하거나 변화를 예측하기 위한 정보화 기술 (국가정보화 전략위원회, 2011)

이와 같은 특성을 갖는 빅데이터의 분석을 통해 대내외적 환경변화 및 기회/위 협요인을 신속히 감지하고, 현재상황 뿐 만아니라 미래의 진행방향에 대한 예측을 가능하게 한다. 물론 이와 같이 미래사회의 기회/위협요인에 사전대응(early warning)하기 위해서는 빅데이터가 갖는 특징(대규모(Huge Scale), 현실성 (Reality), 시계열성(Trend), 결합성(Combination))을 잘 활용해야 한다.

주목할 만한 점은, 기술기회에 있어서도 빅데이터 분석 및 활용사례가 증가하 고 있다는 사실이다. 최근 10년간 누적특허수가 10배로 증가하고 있고, 논문역시 비약적으로 증가하고 있어, 유의미한 데이터를 추출하고 정제하는 작업이 점차 어 려워지고 있으며, 이에 따라 데이터베이스의 복잡성도 지속적으로 증가하고 있다.

"특허도 이제 빅 데이터(Big Data) 시대를 맞이했다. 전세계적인 특허 활성화와 폭발적인 발전으로 데이터베이스(DB) 관리가 필수적이 됐다. DB를 검색하는데 있어 사용자 중심의 시각화와 정보의 맵(map)이 구축돼 활용도가 높아진다면 경 제적 효율성이 증대돼 우리 기업들의 향상에 효과적일 것이다.", 김광준, 파이낸 셜뉴스, 2012.9.27

이에 따라 기존 과학계량학 영역이 진화되어, 기술기회 과정에 데이터 마이닝,

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소셜네트워크 분석, 각종 시각화 도구를 활용, 급부상기술영역 탐색, 기술 연관관계 분석, 핵심기술 도출, 공동연구망 분석 등 수행하는 사례가 증가하고 있다.

일본 NISTEP에서는 전통적으로 델파이 조사 방법으로 미래기술 예측 활동을 수행하다가, 2005년에는 과학계량학을 활용하여, 전체 연구 영역의 조감도적를 구 축하고, 최근 수년간 급속하게 발전하고 있는 연구 영역을 추출하였다. 이는 국가차 원에서 미래 중점 연구영역을 발굴하는데 도움이 되는 정보를 과학적인 방법으로 제공하는 것을 목적으로 한다. 논문의 공인용(co-citation) 관계를 사용, 논문을 그 룹화 함으로써 리서치 프론트(research front)와 그 상위 단계인 연구영역을 발굴 하였으며, 이들에서의 통계정보를 기초로 하여 급속하게 발전하고 있는 부상 연구 영역을 추출하는 프로세스이다.

우리나라 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서는 2005년부터 특허 및 논문 데이터베이스 분석을 통해 매년 국가차원의 미래유망기술을 선정하여 발표하고 있 다. 주로 사용되는 데이터기반의 분석기법은 인용분석과 동시단어분석이며, 데이터 기반으로 선정된 유망기술 후보군은 전문가 검증을 거쳐서 최종 선정된다. 이 역시 다음과 같이 국가연구전략으로 활용되고 있다.

< ※ 교육과학기술부의 2010년 과학지도 활용 사례 >

교육과학기술부는 ‘2010년도 중견연구자지원사업 전략연구’ 계획을 발표했다. (중략)... 지 원 분야는 중점·유망·이슈·보호 등 4개 유형으로 나눴다. (중략)... 유망연구분야 유형은 과 학지도(Science map), 전문가검토 등을 통해 발전 잠재력이 크고 우리나라가 성장을 주 도할 가능성이 큰 RNA·나노기술·그래핀소자·정보네트워크 등의 분야 연구가 지원 대상이 다. 15개 내외의 과제에 4억원씩 지원한다. (중략)... (자료 : 전자신문, 2010.5.27)

더불어 최근에는 논문, 특허 데이터뿐만 아니라, 웹뉴스, SNS 등 인터넷 상의

다양한 형태의 데이터를 활용하여 과학기술에 대한 사회적 이슈를 측정하고, 이를

연구기획 및 과제발굴 과정에 활용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 한국과학

기술기획평가원(KISTEP)은 10대 미래유망기술 선정을 위해 웹데이터를 활용하였

는데, 논문/특허와 웹데이터(웹뉴스)로부터 키워드를 추출하고, 통합활용하여 핵심

트렌드를 도출하였다. 또한 제4회 과학기술예측조사의 신뢰도 제고를 위해서 구글

검색엔진을 활용한 네트워크 분석을 통해 급부상 이슈를 도출한 바 있다.

(16)

그림 4. 빅데이터를 활용하여 연구과제를 도출한 한국 KISTEP의 사례(양혜 영, 2012)

본 보고서에서는 이상의 담론들을 바탕으로, 논문, 특허, 그리고 웹 상의 기술키

워드 동시발생 패턴과 논문의 인용패턴의 유사성을 이용하여 부상기술군집을 찾고,

기술군집의 특성을 분석하여 부상연구개발과제를 발굴하고자 한다. 군집의 특성 분

석에는 부상성 지표와 사회관계네트워크 분석 지표를 사용하며, 데이터 기반으로

선정된 유망연구개발과제는 해당연구분야 전문가와의 협의를 통해 최종 확정한다.

(17)

그림 5. 본 연구 프로세스

본 분석과 관련하여 국내외 관련 상용 S/W 및 자제 제작한 S/W를 사용하였다.

클러스터의 시각화를 위하여 네덜란드 라이덴대학에서 개발한 Vosviewer(Van Eck,

2010)를 활용하였고, 미국 조지아텍의 VantagePoint, KISTI가 자체개발한

KnowledgeMatrix 등을 데이터 정제에 활용하였다. 또한 데이터 통계 및 경쟁정보

분석을 위해 KISTI가 자체개발한 COMPAS를 활용하였으며, 더불어, 다양한 부상

클러스터의 계산 및 추출을 위해 본 연구과정 중 자체개발한

S/W(BigdataAnalytics; 가칭)를 활용하였다.

(18)

번호 특허제목(미국특허번호) 출원인 피인용 수

1

Quinoline and quinoxaline compounds which inhibit platelet-derived growth factor

and/or p56lck tyrosine kinases (6528526)

Aventis Pharmaceuticals Inc. (Bridgewater, NJ,

US)

123

2

Quinoline and quinoxaline compounds which inhibit platelet-derived growth factor

and/or p56lck tyrosine kinases (6524347)

Avantis Pharmaceuticals Inc. (Bridgewater, NJ,

US)

120

3

Method of regulating glucose metabolism, and reagents related thereto

(6803357)

New England Medical Center Hospitals, Inc.

(Boston, MA, US);

Trustees of Tufts College (Medford, MA,

US); 1149336 Ontario Inc. (Toronto, CA)

53

4

PUFA polyketide synthase systems and uses thereof

(7217856)

Martek Biosciences Corporation (Columbia,

MD, US)

49

5

PUFA polyketide synthase systems and uses thereof

(7211418)

Martek Biosciences Corporation (Columbia,

MD, US)

48

6

PUFA polyketide synthase systems and uses thereof

(7256023)

Martek Biosciences Corporation (Columbia,

MD, US)

44

7

Medical implants and fibrosis-inducing agents

(7166570)

Angiotech International

AG (Zug, CH) 44

8

PUFA polyketide synthase systems and uses thereof

(7259295)

Martek Biosciences Corporation (Columbia,

MD, US)

43

9

Pufa polyketide synthase systems and uses thereof

(7256022)

Martek Biosciences Corporation (Columbia,

MD, US)

43

10

Mediators of hedgehog signaling pathways, compositions and uses related thereto

(6545005)

Curtis, Inc. (Cambridge,

MA, US) 37

11

Protein stabilized pharmacologically active agents, methods for the preparation thereof and methods for the use thereof

(6749868)

American BioScience, Inc. (Santa Monica, CA,

US)

31

정보분석을 통한 부상(浮上) 연구분야 도출

천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발

(19)

12

Nucleic acid molecule encoding ORFA of a PUFA polyketide synthase system and

uses thereof (7247461)

Martek Biosciences Corporation (Columbia,

MD, US)

30

13

Small organic molecule regulators of cell proliferation

(6613798)

Curis, Inc. (Cambridge,

MA, US) 28

14 Pulmonary delivery for bioconjugation (6706892)

Conjuchem, Inc.

(Montreal, CA) 27

15

Methods and compositions for regulation of 5-α-reductase activity

(6576660)

Arch Development Corporation (Chicago, IL,

US)

26

16 Biosynthesis of isopentenyl pyrophosphate (7172886)

The Regents of the University of California

(Oakland, CA, US)

22

17

Thienopyrimidine-based inhibitors of the Src family

(6503914)

Board of Regents, The University of Texas System (Austin, TX,

US)

22

18

Nanoparticulate compositions comprising amorphous cyclosporine and methods of

making and using such compositions (6656504)

Elan Pharma International Ltd.

(Shannon, IE)

19

19

Articles to aid the ironing of fabrics and methods of use

(6652766)

The Procter & Gamble Company (Cincinnati,

OH, US)

18

20

Positive detection lateral-flow apparatus and method for small and large analytes

(6699722)

A-Fem Medical Corporation (Wilsonville,

OR, US)

18

21 4-aryl substituted indolinones (6677368)

Sugen, Inc. (South San

Francisco, CA, US) 17

22

Curcuminoid compositions exhibiting synergistic inhibition of the expression

and/or activity of cyclooxygenase-2 (7279185)

Metaproteonics, LLC

(San Clemente, CA, US) 17

23

Materials and methods to potentiate cancer treatment

(7179912)

ICOS Corporation

(Bothell, WA, US) 17

24

Compositions and methods for treating diverticular disease

(7241736)

Angiotech International

AG (Zug, CH) 16

25

Method of regulating glucose metabolism, and reagents related thereto

(6890898)

Trustees of Tufts College (Medford, MA, US); 1149336 Ontario Inc. (Toronto, CA); New

16

(20)

England Medical Center Hospitals, Inc. (Boston, MA, US)

26

Marine actinomycete taxon for drug and fermentation product discovery

(7144723)

The Regents of the University of California

(Oakland, CA, US)

16

27

Nutraceuticals or nutritional supplements and method of making

(6949264)

Wm. Wrigley Jr.

Company (Chicago, IL, US)

15

28

Inhibitors of hedgehog signal pathways, compositions and uses related thereto

(6867216)

Johns Hopkins University School of Medicine (Baltimore,

MD, US)

15

29

Keratin-based powders and hydrogel for pharmaceutical applications

(6544548)

Keraplast Technologies, Ltd. (San Antonio, TX,

US)

15

30

Triterpene compositions and methods for use thereof

(6962720)

Research Development Foundation (Carson City,

NV, US)

14

31

Haemopoietin receptor and genetic sequences encoding same

(6911530)

Amrad Operations, Pty.,

Ltd. (Richmond, AU) 14

표 3. 고 피인용 특허 목록

(21)

그림 6. 2003~2007년(5년간)의 천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발 관련 주제어 분포맵(Density view)

(22)

그림 7. 2003~2007년(5년간)의 천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발 관련 주제어 분포맵(Label view)

(23)

Cluster A 부상이슈명 중심성 밀도

  0.12 1

클러스터키워드 antiseptic composition;diol;seborrhoeic dermatitis;carrier;acne;rosacea 

Cluster B 부상이슈명 중심성 밀도

  1 1

클러스터키워드 fusion proteins;therapeutic methods;antisense nucleic acid molecules;nucleic acid molecule 

Cluster C 부상이슈명 중심성 밀도

  0.73 0.48

클러스터키워드 promoter;recombinant techniques;polypeptide;embodiment; nucleotides;such polypeptides;cancers 

Cluster D 부상이슈명 중심성 밀도

  0.13 1

클러스터키워드 mental retardation;epilepsy;fragile x syndrome;autism;anxiety;group i mglur antagonist

Cluster E 부상이슈명 중심성 밀도

  0.09 0.42

클러스터키워드

nucleic acid vaccine;preferred

embodiment;precursor;alginates;ointments;isolated nucleic acid;agars;synthetic growth factor precursor;mouth ulcers 

Cluster F 부상이슈명 중심성 밀도

  0.59 1

클러스터키워드

systems;organisms;bacterial microorganisms;polyunsaturated fatty acid;nucleic acid sequence;bioactive molecules;keto acyl;mat activity;recombinant nucleic acid molecules 

Cluster G 부상이슈명 중심성 밀도

  0.24 0.34

클러스터키워드

pseudomycin natural products;treatment;cancerous tumors;therapeutic agent;mechanism;tumors;mammal;enhancer;ester;toxicity;beverage;mass spectrometry;alcohol;food;melanomas;effective ingredient;anticancer agents;tissues

Cluster H 부상이슈명 중심성 밀도

  0.72 0.5

클러스터키워드

therapeutics;formamide;receptor molecule;protease;diagnosis;protein molecules;antagonists;diagnostic reagents;temperature;genetic sequences;novel haemopoietin

Cluster I 부상이슈명 중심성 밀도

  0.48 0.75

클러스터키워드

functional fragment;arginine;isolated nucleic acid molecule;isolated cyclic peptide; methionine; lysine; glycine; phenylalanine;

threonine;histidine;isoleucine 

Cluster J 부상이슈명 중심성 밀도

  0.14 0.32

클러스터키워드

palladium;species;toluene;alkaloids;impurities;organic solvents;major impurity;period;bromine;benzene;petroleum

ether;chemotherapy;methanol;organic acid;acetic

Cluster K 부상이슈명 중심성 밀도

(24)

  0.31 1 클러스터키워드

specific composition;phase fraction;polymeric core material;conventional surfactants;active agents;protein;pharmacological agent;high

shear;biocompatible;nanoparticles;unique delivery  

Cluster L 부상이슈명 중심성 밀도

  0.42 0.28

클러스터키워드 libraries;insulin;inhibition;means;vectors;ingredients;container;device;syntheti c methods;e.g. nucleic acids;modulators;pathways;microorganisms 

Cluster M 부상이슈명 중심성 밀도

  0.2 0.49

클러스터키워드

body fat;amino acid analog;reagents;unsubstituted alkyl;rheumatoid arthritis;psoriasis;glucose;diabetes;atp;obesity;angiogenesis;prostate cancer;fibrosis;metabolism disorders

Cluster N 부상이슈명 중심성 밀도

  0.21 0.43

클러스터키워드

sulfoxide;ring atoms;oxygen;isoflavonoid o;active ingredient;

transformation;isoflavonoid nutraceuticals;nitrogen;transgenic plants;materials;dna;levels;antisense

Cluster O 부상이슈명 중심성 밀도

  0.2 0.27

클러스터키워드

culture medium;animals;fungi;chain alkyl;suspension;ethyl acetate;

substitution;novel synthetic compounds;hydrogel;synthesis;medicine;

pharmaceutical compositions

Cluster P 부상이슈명 중심성 밀도

  0.26 0.5

클러스터키워드 soaps;substrates;sprays;insecticides;aromatic aldehydes;surfactant;solid support;amino acid;cultures;antioxidant;pesticides;shampoos 

표 4. 천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발 관련 특허 키워드 클러스터 분석 (특허, 2003~2007)

(25)

그림 8. 2008~2012년(5년간)의 천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발 관련 주제어 분포맵(Density View)

(26)

그림 9. 2008~2012년(5년간)의 천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발 관련 주제어 분포맵(Label View)

(27)

Cluster A 부상이슈명 중심성 밀도

  0.14 1

클러스터키워드 tumor vasculature;vasculature 

Cluster B 부상이슈명 중심성 밀도

  0.07 0.57

클러스터키워드 preferred embodiment; alginates; ointments; agars; medicine;

supplements;mouth ulcers 

Cluster C 부상이슈명 중심성 밀도

  0.4 1

클러스터키워드 animals;nucleotides 

Cluster D 부상이슈명 중심성 밀도

  1 0.85

클러스터키워드

systems;organisms;isolated nucleic acid molecule;bacterial

microorganisms;protein;polyunsaturated fatty acid;mechanism;nucleic acid sequence;bioactive molecules;keto acyl;mat activity;recombinant nucleic acid molecules;microorganisms

Cluster E 부상이슈명 중심성 밀도

  0.01 1

클러스터키워드

gene therapy;embryonic stem cells;drug

development;precursor;cultures;gametes;animal cell;period;plasticity;adult stem cells;cell lines;rat thyroid cell line 

Cluster F 부상이슈명 중심성 밀도

  0.45 0.48

클러스터키워드

arginine;zinc;fine lines;hair restoration;hair loss prevention;lysine;stretch marks;acne;difructose anhydride;topical application;skin conditions;amino acid;natural amino

Cluster G 부상이슈명 중심성 밀도

  0.36 0.17

클러스터키워드

toluene;isoflavonoid o;organic solvents;dha;epa;solution;isoflavonoid nutraceuticals;temperature;transgenic plants;hydroxy epa;antisense orientation;herbicide;seeds;hybridization;carboxylic acid;similar

methods;tissues;aspirin;dietary supplements;residual water content;ethyl acetate;benzene;transformation;organic acid;hexane;embodiment;mixture

Cluster H 부상이슈명 중심성 밀도

  0.18 0.88

클러스터키워드

specific composition;active agents;conventional surfactants;polymeric core material;pharmacological agent;hydrogel;biocompatible;high

shear;emulsion;unique delivery system;surfactant;phase fraction;chloroform;nanoparticles;microns 

Cluster I 부상이슈명 중심성 밀도

  0.65 0.21

클러스터키워드

libraries;treatment;atpase inhibitors;diabetes;diagnosis;obesity;aldose reductase;tumors;ingredients;ester;toxicity;levels;asthma;anticancer agents;angiogenesis;cancerous tumors;insulin;inhibition;

means;suspension;mammal;vectors;genetic sequences; beverage;rheumatoid arthritis;container;device;effective ingredient;e.g. nucleic acids;therapeutic

(28)

molecules;monoclonal antibody

Cluster J 부상이슈명 중심성 밀도

  0.68 0.38

클러스터키워드

promoter;nucleic acid vaccine;vaccines;fusion proteins;peptide

fragment;tumour;isolated nucleic acid;contiguous amino acids;diagnostic methods;cancers;keto;recombinant

Cluster K 부상이슈명 중심성 밀도

  0.29 0.24

클러스터키워드

sulfoxide;cystic fibrosis;functional fragment;alkaloids;impurities;major impurity;anti-cancer agents;chemotherapy;nitrogen;therapeutic methods;peripheral white blood cells;

hiv;materials;dna;modulators;carbamates;salts;bone marrow cell density;members;side chain precursor 

Cluster L 부상이슈명 중심성 밀도

  0.17 0.22

클러스터키워드

antiseptic composition;therapeutics;seborrhoeic

dermatitis;plasma;anxiety;virus;antagonists;tetrahydrobiopterin;group i mglur antagonist;viral infections;rosacea;mental retardation; epilepsy;

diol;fragile x syndrome;autism;melanomas; acceptable excipient;cell immunoglobulin receptor;immunosuppressive receptor;carrier

Cluster M 부상이슈명 중심성 밀도

  0.27 0.17

클러스터키워드

essential oil;palladium;unsubstituted alkyl;prenyltransferase

complexed;molecular weight;substitution;novel synthetic compounds; active ingredient;amino acid analog;substrates;ethylene glycol;alpha barrel

structure;reagents;alcohol;carbon;acetal;synthesis;prostate cancer;barrel architecture;binary complex; natural product

Cluster N 부상이슈명 중심성 밀도

  0.76 0.47

클러스터키워드

inflammation;racemic mixture;oxygen;therapeutic uses;novel chemical compounds;psoriasis;therapeutic agent;organic molecules;

bromine;micro-organism;benzodiazepine derivatives;

fluorine;hydrogen;plasmodium species;targets;antibodies binds 

Cluster O 부상이슈명 중심성 밀도

  0.41 0.63

클러스터키워드

ibuprofen;naproxen;ring atoms;piroxicam;indomethacin;inflammatory pharmaceutical compositions;analgesic compound;phenylbutazone;methyl salicylate;pharmaceutical  

표 5. 천연재료기반 항진균제 및 화장품 개발 관련 특허 키워드 클러스터 분석 (특허, 2008~2012)

(29)

호 특허제목(미국특허번호) 출원인 피인용

수 1

Microfluidic apparatus and method for purification and processing

(6613525)

ACLARA Biosciences, Inc.

(Mountain View, CA, US) 65

2

Porphyrin compounds, their conjugates and assay methods based on the use of said

conjugates (6582930)

Arctic Diagnostics Oy (Turku,

FI) 50

3

Data processing and feedback method and system

(7187790)

GE Medical Systems Global Technology Company, LLC

(Waukesha, WI, US)

45

4

Computer-assisted data processing system and method incorporating automated learning

(7490085)

GE Medical Systems Global Technology Company, LLC

(Waukesha, WI, US)

45

5

Pyrazole compounds useful as protein kinase inhibitors

(6653300)

Vertex Pharmaceuticals Incorporated (Cambridge,

MA, US)

44

6

Pyrazole compounds useful as protein kinase inhibitors

(6653301)

Vertex Pharmaceuticals Incorporated (Cambridge,

MA, US)

40

7

Pyrazole compounds useful as protein kinase inhibitors

(6664247)

Vertex Pharmaceuticals Incorporated (Cambridge,

MA, US)

39

8

Clinically intelligent diagnostic devices and methods

(6905816)

Intelligent Medical Devices, Inc. (Cambridge, MA, US) 36

9

Combined cancer treatment methods using therapeutic conjugates that bind to

aminophospholipids (6783760)

Board of Regents, The University of Texas System

(Austin, TX, US)

27

10

Pyrazole compounds useful as protein kinase inhibitors

(7087603)

Vertex Pharmaceuticals Incorporated (Cambridge,

MA, US)

26

11

Pyrazole compounds useful as protein kinase inhibitors

(6989385)

Vertex Pharmaceuticals Incorporated (Cambridge,

MA, US)

26

12

Recombinant protein production in a human cell

(6855544)

Crucell Holland B.V. (Leiden,

NL) 25

13

Chimeric immunomodulatory compounds and methods of using the same—I

(7255868)

Dynavax Technologies Corporation (Berkeley, CA,

US)

25

14

Cancer treatment compositions comprising therapeutic conjugates that bind to

aminophospholipids (6818213)

Board of Regents, The University of Texas System

(Austin, TX, US)

24

분자기반 세포외 암진단 기술개발

(30)

15 Implantable device and use therefor (6716208)

Nephros Therapeutics, Inc.

(Lincoln, RI, US) 24 16

Cancer treatment kits comprising therapeutic conjugates that bind to aminophospholipids

(7067109)

Board of Regents, The University of Texas System

(Austin, TX, US)

22

17

Method for suppressing inflammatory responses by administering TNFR

(6572852)

Immunex Corporation

(Seattle, WA, US) 22

18

Antibody methods for selectively inhibiting VEGF

(6524583)

Board of Regents, The University of Texas System

(Austin, TX, US)

21

19

Vectors for the diagnosis and treatment of solid tumors including melanoma

(6685935)

Yale University (New Haven,

CT, US) 21

20 Expression profile of prostate cancer (7229774)

Regents of the University of Michigan (Ann Arbor, MI,

US)

21

21

Single-molecule selection methods and compositions therefrom

(6762025)

Molecular Machines, Inc.

(Montclair, NJ, US) 21

22

Method and system for examining biological materials using low power CW excitation

Raman spectroscopy (6560478)

The Research Foundation of City University of New York

(New York, NY, US)

20

23 Implantable device and use therefor (6572605)

Nephros Therapeutics, Inc.

(Ann Arbor, MI, US) 18 24

Synthesis of clasto-lactacystin β-lactone and analogs thereof

(6566553)

Millennium Pharmaceuticals, Inc. (Cambridge, MA, US) 18 25 Oligonucleotide-folate conjugates

(6528631)

Isis Pharmaceuticals, Inc.

(Carlsbad, CA, US) 18 26

Multivalent immunoglobulin-based bioactive assemblies

(7527787)

IBC Pharmaceuticals, Inc.

(Morris Plains, NJ, US) 18

27

Acid-labile and enzymatically divisible dye compounds for diagnosis with near infrared

light and for therapy (6534041)

Institute for Diagnostic Research GmbH of the Free University of Berlin (Berlin,

DE)

17

28

Methods for generating stably linked complexes composed of homodimers, homotetramers or

dimers of dimers and uses (7550143)

IBC Pharmaceuticals, Inc.

(Morris Plains, NJ, US) 17

29

Methods and compositions for generating bioactive assemblies of increased complexity

and uses (7534866)

IBC Pharmaceuticals, Inc.

(Morris Plains, NJ, US) 17

30 Human tumor-associated gene (6673914)

John Wayne Cancer Institute (Santa Monica, CA, US) 16 31 Antibody conjugate methods for selectively Board of Regents, The 16

(31)

inhibiting VEGF (6703020)

University of Texas System (Austin, TX, US) 32 Polymer-modified synthetic proteins

(7118737)

Amylin Pharmaceuticals, Inc.

(San Diego, CA, US) 16 표 6. 고 피인용 특허 목록

❏ 주요 부상이슈

본 연구주제에서는 총 4 개의 키워드 클러스터가 도출되었다. 각각의 키워드 클러 스터는 인용패턴분석에서 언급한 바와 같이 밀도와 중심성 값을 가지며, 그 결과 를 아래와 같이 제시한다. 각 클러스터는 표에서와 같이 밀도와 중심성이 매우 높 은 값을 보이는 경향이 있다. 이는 도출된 클러스터(기술이슈)의 대부분이 전반적 으로 핵심 기술이슈로 자리 잡고 있음을 의미함. 다만 전반적으로 클러스터의 개 수가 적어, 사회적으로 관심을 끄는 부상연구이슈는 특정분야에만 집중되고 있음 을 알 수 있다.

no. 클러스터 키워드 밀

중심 성 1 cytokines;blood

vessels;inflammation;plasma;oxygen;inhibition;tissues;cancers 1 1

2

cystic fibrosis;vaccines;treatment;macular

degeneration;arthritis;diabetes;virus;diagnosis;obesity;colon;multiple sclerosis;melanoma;urine;rheumatoid

arthritis;hypertension;leukemia;thrombosis

0.9

9 1

3

target nucleic acid;sulfoxide;sulfones;prostate cancers;monomer;sulfonic acid;recombinant vaccinia virus;chemotherapeutic agent;research

tool;hypolipidemic;antagonist;hepatocellular carcinoma;chorionic gonadotrophin;microorganism;acrylate;fluorine;protein;carbon;alcohol s;anticancer agents;corresponding gene

0.9

6 0.96

4 receptor;pcr;nucleic acid-based genetic analysis 0.8

7 1

(32)

그림 10. 2003~2007년(5년간)의 분자기반 세포외 암진단 기술개발 관련 주제어 분포맵(Label view)

(33)

그림 11. 2003~2007년(5년간)의 분자기반 세포외 암진단 기술개발 관련 주제어 분포맵(Density view)

(34)

Cluster A 부상이슈명 중심성 밀도

  0.27 1

클러스터키워드 amyloidosis;pharmaceutical agent

Cluster B 부상이슈명 중심성 밀도

  0.08 0.67

클러스터키워드 organisms;tissues;substrate;measurement

Cluster C 부상이슈명 중심성 밀도

  0.18 1

클러스터키워드 therapeutic methods;genomic region 

Cluster D 부상이슈명 중심성 밀도

  0.25 0.48

클러스터키워드 cytokines;biomolecules;reagents;conditions such;assay method;urine;diagnostic agents

Cluster E 부상이슈명 중심성 밀도

  0.08 0.7

클러스터키워드 promoter;gene therapy;vaccines;lees;vaccination

Cluster F 부상이슈명 중심성 밀도

  0.37 0.57

클러스터키워드 tumor cell lines;cdna;diagnostic assays;antisense molecules;colon;cdna molecule;nucleotide probes;cancers

Cluster G 부상이슈명 중심성 밀도

  0.45 0.61

클러스터키워드 mental retardation; hypogonadism;retinopathy; methylene;

hypertension;diabetes;obesity;chemotherapeutic agent

Cluster H 부상이슈명 중심성 밀도

  0.34 0.35

클러스터키워드

sulfones;libraries;transcript;therapeutics;antisense;sulfonamide;mole;drugs;dia gnostic reagents;

oligonucleotide;keto;adenocarcinomas;heparin;nucleotides;medical devices

Cluster I 부상이슈명 중심성 밀도

  0.32 0.46

클러스터키워드

sulphur;esters;amide;polymer;benzyl;sulfonic acid;isopropyl;novel antiobesity;dimethyl;alcohol;cyclo;synthesis;formyl

amide;medicine;carboxylic acid 

Cluster J 부상이슈명 중심성 밀도

  0.68 0.33

클러스터키워드

species;light chain;erythropoietin;inhibition;t-cell epitopes;recombinant proteins;diagnostic methods;heterologous promoter;dna

molecules;immunoglobulins;amino acid

Cluster K 부상이슈명 중심성 밀도

  0.37 0.6

클러스터키워드

phosphatidylserine;vegf receptor;therapeutic conjugate;therapeutic agent;angiogenesis;thrombosis;therapeutic agent conjugates;tumor intervention;kit;specific binding

Cluster L 부상이슈명 중심성 밀도

  1 0.58

클러스터키워드

inflammatory diseases;therapeutic use;inflammation;potent antagonists;treatment;rheumatoid arthritis;receptor;macular

degeneration;tumor metastasis;pharmaceutical composition;multiple sclerosis;antagonist

Cluster M 부상이슈명 중심성 밀도

  0.38 0.35

클러스터키워드 solid tumors;plasma;light chain variable region;fusion protein;embodiment;tumor;human

(35)

antibody;melanoma;cdr;isomer;hepatocellular carcinoma;affinity

Cluster N 부상이슈명 중심성 밀도

  0.21 0.38

클러스터키워드

target nucleic acid;animals;polynucleotide sequences;hiv;hiv-1;virus;genetic disorders;intervertebral disc;temperatures;sera;nucleic acid

molecule;hybridization

Cluster O 부상이슈명 중심성 밀도

  0.73 0.46

클러스터키워드

blood vessels;diagnostic tools;tnf receptors;lymphomas;molecular weight;biological fluids;mammal;diagnostic kits;framework regions;polypeptide;amino acid;dna;mixture;carrier

Cluster P 부상이슈명 중심성 밀도

  0.71 0.73

클러스터키워드 ring atoms; ic;phenoxy; oxygen;cor;hydrogen; carbon;linkages;

members;nitrogen

표 8. 분자기반 세포외 암진단 기술개발 관련 특허 키워드 클러스터 분석(특허, 2003~2007)

(36)

그림 12. 2008~2012년(5년간)의 분자기반 세포외 암진단 기술개발 관련 주제어 분포맵 (Density view)

(37)

그림 13. 008~2012년(5년간)의 분자기반 세포외 암진단 기술개발 관련 주제어 분포맵(Label view)

(38)

Cluster A 부상이슈명 중심성 밀도

  0.6 0.5

클러스터키워드 immunoglobulins;polypeptide;nucleic acids coding;terminal peptides;chorionic gonadotrophin

Cluster B 부상이슈명 중심성 밀도

  0.64 0.79

클러스터키워드 mental retardation;tnf receptors;hypogonadism;amino acid;retinopathy;hypertension;diabetes;obesity 

Cluster C 부상이슈명 중심성 밀도

  0.38 0.57

클러스터키워드 diagnostic devices;specific diseases;modulators;various probes;probes;kit;isomer 

Cluster D 부상이슈명 중심성 밀도

  0.47 0.44

클러스터키워드

erythropoietin;dimensional structure;assay method;apparatus;recombinant proteins;human cell;proteins;heterologous promoter;exemplary

embodiments;gases 

Cluster E 부상이슈명 중심성 밀도

  0.31 0.64

클러스터키워드 transcript;gene therapy;antisense;primers;reagents;

cdna;adenocarcinomas;t-cell epitopes;diagnostic reagents 

Cluster F 부상이슈명 중심성 밀도

  0.27 0.42

클러스터키워드

libraries;mole;macular degeneration;benzyl;tumor

metastasis;leukemia;inhibition;chemotherapeutic agent;anticancer agents;angiogenesis;particular embodiments;methodology 

Cluster G 부상이슈명 중심성 밀도

  1 0.56

클러스터키워드

inflammatory diseases;inflammation;unsubstituted

alkyl;dimethyl;treatment;rheumatoid arthritis;cyclo;pharmaceutical composition;carboxylic acid;mammal;measurement

Cluster H 부상이슈명 중심성 밀도

  0.62 0.31

클러스터키워드

target nucleic acid;therapeutics;binding region;light chain;novel protein variant;biological fluids;virus;diagnosis;human

antibody;oligonucleotide;diagnostic kits;dna

molecules;biomolecules;ic;nucleic acid moiety;hiv;dna;

carrier;nucleotides;nucleic acid molecule;monoclonal antibody 

Cluster I 부상이슈명 중심성 밀도

  0.27 0.31

클러스터키워드

vascularized tumor;cytokines;linker;blood vessels;therapeutic

use;drugs;monomer;therapeutic agent;ifn;tumor intervention;diagnostic agents;binding specificity;solid tumors;phosphatidylserine;immunoglobulin chimeric monomer;active molecule;chimeric

monomer;thrombosis;therapeutic agent conjugates;nanoparticles;interferon

Cluster J 부상이슈명 중심성 밀도

  0.24 0.32

클러스터키워드 polymer;species;microparticles;molecular weight;medical

(39)

article;matrix;intervertebral disc;linkages;urine;coated surface;substrate;ethylene;acrylate;specific monoclonal

Cluster K 부상이슈명 중심성 밀도

  0.5 0.76

클러스터키워드

vaccinia virus;microorganism;vaccines;organisms;therapeutic methods;recombinant vaccinia virus;tumor;anti-cancer agents;melanoma;vaccination;tissues;inflamed tissues

Cluster L 부상이슈명 중심성 밀도

  0.45 0.67

클러스터키워드

arginine;light chain variable region;methionine;glycine;lysine;

substitution;cdr;hypolipidemic;framework regions;novel

antiobesity;antiobesity;phenylalanine;medicine;threonine;isoleucine 

Cluster M 부상이슈명 중심성 밀도

  0.12 0.53

클러스터키워드

overall structure;animal breeding;elucidation;gene expression

profiles;pcr;micro-organisms;genotype;genetic analysis;spc map;genetic disorders;multiple sequence variant analysis;nucleic acid sequence;nucleic acid-based genetic analysis;genomic region;hybridization;targets

Cluster N 부상이슈명 중심성 밀도

  0.31 0.24

클러스터키워드

cell culture;cystic fibrosis;promoter;termini;plasma;conditions

such;electromagnet;liquid sample;multiple sclerosis;sera;hepatocellular carcinoma;magnetic field;first region;fusion protein;magnet;whole blood;gene products

Cluster O 부상이슈명 중심성 밀도

  0.39 0.36

클러스터키워드

sulphur;sulfones;esters;sulfonamide;ring

atoms;amide;animals;phenoxy;oxygen;cor;immunomodulators;isopropyl;nitro gen;keto;alcohol;carbon;hydrogen;methylene;mixture;cytokine

biosynthesis;synthesis

Cluster P 부상이슈명 중심성 밀도

  0.57 0.56

클러스터키워드

diagnostic tools;polynucleotide sequences;prostate

cancers;lymphomas;antisense molecules;colon;cdna molecule;cancers;tumor cell lines;amino acid sequence;diagnostic assays;diagnostic

compositions;nucleotide probes

Cluster Q 부상이슈명 중심성 밀도

  0.23 0.24

클러스터키워드

therapeutic antibody;potent antagonists;elisa;fluorine;receptor;sulfonic acid;immunotherapy;antagonist;diagnostic methods;acid addition salts;pharmaceutical agent;members;affinity

표 9. 분자기반 세포외 암진단 기술개발 관련 특허 키워드 클러스터 분석(특허, 2008~2012)

(40)

번호 특허제목(미국특허번호) 출원인 피인용 수 1

Optically-active nanoparticles for use in therapeutic and diagnostic methods

(6530944)

Rice University

(Houston, TX, US) 97

2 Spectral bio-imaging of the eye (6556853)

Applied Spectral Imaging Ltd. (Migdal

Haemek, IL)

94

3 System for cell-based screening (6727071)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 45 4 System for cell-based screening

(6716588)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 39

5

Machine readable storage media for detecting distribution of macromolecules between nucleus and

cytoplasm in cells (6671624)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 36

6 Navigation system for cardiac therapies (7697972)

Medtronic Navigation, Inc. (Louisville, CO,

US)

26

7 System for cell-based screening (6759206)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 22 8 System for cell-based screening

(6875578)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 19

9

Method of promoting stem cell proliferation or survival by contacting a cell with a stem cell factor-like

polypeptide (6824973)

Kirin Beer Kabushiki Kaisha (Tokyo, JP);

Nuvelo Inc.

(Synnyvale, CA, US) 18

10

Compositions that treat or inhibit pathological conditions associated with inflammatory response

(7270835)

Metaproteomics, LLC (San Clemente, CA,

US)

18

11

Color-encoding and in-situ interrogation of matrix-coupled chemical compounds

(7083914)

BioArray Solutions

Ltd. (Warren, NJ, US) 15 12 Method and apparatus for analyzing images

(6640000) 15

13 System for cell-based screening (6756207)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 15 14 Navigation system for cardiac therapies

(7599730)

Medtronic Navigation, Inc. (Louisville, CO,

US)

13

15

Neural regeneration peptides and methods for their use in treatment of brain damage

(7563862)

Neuren Pharmaceuticals Limited (Auckland,

NZ)

12

16 System for cell-based screening (6986993)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 11

모델 생명체의 바이오 이미징 장비, 기술 개발

(41)

17

Machine-readable storage medium for analyzing distribution of macromolecules between the cell

membrane and the cell cytoplasm (7117098)

Cellomics, Inc.

(Pittsburgh, PA, US) 11

18

Spectral bio-imaging data for cell classification using internal reference

(6690817)

Applied Spectral Imaging Ltd. (Migdal

Haemek, IL)

9

19 Circularly permuted fluorescent protein indicators (7060793)

The Regents of the University of California (Oakland,

CA, US)

9

20

Use of particulate labels in bioanalyte detection methods

(7413868)

Trellis Bioscience, Inc. (South San Francisco, CA, US)

8

21 Human thrombospondin polypeptide (7745391)

Compugen Ltd.

(Tel-Aviv, IL) 7

22

Non-isotopic detection of osteoblastic activity in vivo using modified bisphosphonates

(6869593)

Beth Israel Deaconess Medical Center (Boston, MA,

US)

6

23

Polypeptides and biosynthetic pathways for the production of stereoisomers of monatin and their

precursors (7582455)

Cargill, Incorporated (Wayzata, MN, US) 6

24

Method for identifying compounds that affect Smad7 binding

(6605443)

Ludwig Institute for Cancer Research (New York, NY, US)

5

25 Cysteine engineered antibodies and conjugates (7521541)

Genetech Inc. (South San Francisco, CA,

US)

5

26

System and method for automation of morphological segmentation of bio-images

(7668351)

Kestrel Corporation (Albuquerque, NM,

US)

4

27

Proteome analysis for characterization of up-and down-regulated proteins in biological samples

(6611766)

4

28 Multimodal method for identifying hazardous agents (7532320)

ChemImage Corporation (Pittsburgh, PA, US)

4

29

Non-isotopic detection of osteoblastic activity in vivo using modified bisphosphonates

(7374746)

Beth Israel Deaconees Medical Center (Boston, MA,

US)

3

30

Aldolases, nucleic acids encoding them and methods for making and using them

(8043837)

Cargill, Incorporated (Wayzata, MN, US) 2

수치

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참조

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