[첨부] 전자시스템전문기술개발사업 신규 지원대상 품목

[1] 광융합 휴먼케어 기술개발

번 호	1	광융합 휴먼케어 기술개발
품목명	수면용 뇌신호 분석 및 진단을 위한 디지털 헬스케어 기술개발
개념	o 4차산업혁명시대 ‘광(光)융합기술’ 은 타분야 기술과 결합하여 제품의 부가가치를 획기적으로 높이거나 新제품·서비스를 창출할 것으로 전망 * 참조 : 광융합기술 종합발전계획 o 산업의 가치사슬을 혁신하고 고부가가치 창출을 위해 디지털 혁신이 요구 * 참조 : 디지털기반 산업혁신성장 전략 (업종별 산업데이터 수집·활용) o 최근, 일상생활의 정신과 육체 피로회복에 필수적인 수면산업에 대한 관심과 시장의 증대에 따라 수면개선을 위한 과학적·산업적 접근이 시도 중 - 수면 메카니즘 분석을 위해 뇌파측정과 숙면(수면·호흡, 수면무호흡증 개선 등)과의 상관관계를 과학적 방법으로 분석하고, 이를 상용화하기 위한 산업적 노력이 필요 - 기존, 대뇌혈류 및 대사량 측정기법으로 PET, SPECT, fMRI등 영상기법이 활용되나 이와 별개로 대뇌혈류 측정기법인 fNIRS*와 같이 빛을 이용하여 대뇌 혈액내의 헤모글로빈 변화를 측정하는 방법이 시도 중 * fNIRS (functonal Near Infrared Spectroscopy, 기능적 근적외선 분광법)
지원범위	o 수면 메카니즘의 과학적 방법·분석을 위해 광(光)기술에 기반한 비침습 뇌신호(수면·호흡·수면무호흡증 개선 등)의 상관성 분석기술을 개발 - 사용되는 광(光)의 파장, 조사시간, 광량 등 입력인자들의 정의와 이에 반응하는 뇌반응, 또는 호르몬 반응, 수면무호흡 등 출력인자와의 상관관계를 규명 (관련 선행 연구사례를 상세 분석 후 차별화된 연구방향 제시) - 사업을 통해 수집 가능한 데이터의 종류, 특징, 빛과 인체의 상관성 분석 및 이를 산업에 활용하는 방안(상용화 예시)을 구체적으로 제시 * 예) 표준화 활동(국제), 공신력을 인정받은 국내·외 학회 논문, 특허(해외) 등 - 임상학적 유효성·안전성을 검증 및 데이터확보·활용를 위해 전문의료기관과 협업 연구·개발 방안을 제시(전문의료기관 참여가 필수이며, 광기술과 의료기관간 협업의 역할분담 및 성과(R&R)를 구체적으로 제시) ※ 전문의료기관(병원)은 동일 품목에 중복참여(교차지원)를 금지 o 수면케어 상용화를 위한 시제품 개발 - 광기술에 기반한 비침습 뇌신호(수면·호흡·수면무호흡 등)의 상관성 분석기술을 기반으로, - 입력장치(光소자 등), 출력장치, 모니터링 방법 등이 포함된 시제품의 구성·기능·동작을 구체화하여 제시(필요시 시제품의 주변장치도 포함 가능) - 필요시 시제품 구성의 핵심부품 개발이 가능하며, 개발 부품에 대한 구성·기능·동작·개발필요성을 구체화하여 제시 - 획득되는 산업데이터를 효과적으로 분석·활용하기 위한 데이터 처리기술(AI 또는 빅데이터 등)의 활용 방법 및 활용방안을 제시 * 필요시 스마트폰 앱을 활용할 수는 있으나, 단순히 검출된 데이터를 보여주는 수준은 지양 o 실증 및 상용화 방안 제시 - 제안하는 광기술기반 비침습 수면케어 상용제품·기술의 임상학적 유효성·안전성 검증을 위한 병원(의료기관)참여를 필수로 하며, 실증방안을 구체적으로 제시 : 실증의 방법, 절차, 대상(최소모수), 유효데이터 도출방안 등 (필요시 임상계획 포함) - 연구개발 측면의 성과창출을 위한 명확한 목표수립과 동시에 산업활용·확산(상용화)를 위한 사업추진방향을 제시
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

번 호	2	광융합 휴먼케어 기술개발
품목명	호흡개선(비염 등)을 위한 최소 침습형 광전달 구조가 결합된 다파장레이저 패치 기술 개발
개념	o 4차산업혁명시대 ‘광(光)융합기술’ 은 타분야 기술과 결합하여 제품의 부가 가치를 획기적으로 높이거나 新제품·서비스를 창출할 것으로 전망 * 참조 : 광융합기술 종합발전계획 o 산업의 가치사슬을 혁신하고 고부가가치 창출을 위해 디지털 혁신이 요구 * 참조 : 디지털기반 산업혁신성장 전략 (업종별 산업데이터 수집·활용) o 일상생활의 불편함을 야기하는 알레르기 비염 등 경증질환에 대하여 기존 항히스타민 약물치료의 부작용·거부감을 대체·보완하는 광융합기술이 필요 - 최근, 다파장레이저*를 응용하여 비염증상을 완화하는 기술·제품이 등장 * 수직표면광방출레이저(VCSEL, Vertical Cavity Surface Emitting Laser) o 국내 광산업(LED·레이저 등) 활성화를 위해 시장확대를 촉진하는 실질적 사용 효과성을 갖춘 혁신형 제품개발 지원이 필요 - 광 파장대별 염증치료, 혈액순환개선 등 상관관계를 과학적 방법으로 분석하고, 이를 상용화하기 위한 산업데이터 구축 및 의료전문기관의 검증이 필요 - 광원의 비염증상 개선효과와 동시에 사용의 편의성·안전성 등을 고려한 혁신형 제품화 기술개발이 필요
지원범위	o 다파장 레이저 기술 기반의 비염증상개선의 상관성 분석기술을 개발 - 사용되는 다파장 레이저의 파장대별 광량, 조사시간 등 입력인자들과 이에 반응하는 비염증상개선의 효과를 과학적 방법으로 분석·검증 - 임상학적 유효성·안전성 검증 및 데이터 확보·활용을 위해 전문의료기관과 협업하는 연구개발 방안을 구체적으로 제시(전문의료기관 참여가 필수이며, 광 기술과 의료기관간 협업의 역할분담 및 성과(R&R)을 구체적으로 제시) ※ 전문의료기관(병원)은 동일 품목에 중복참여(교차지원)를 금지 o 다파장 레이저 기술 기반의 비염증상개선의 상용화를 위한 시제품 개발 - 기존 상용화 기술·제품과 제안하는 기술과의 차별성을 조사·분석·제시하고 제안기술의 현재수준(As-IS)과 기술개발효과(To-Be)를 구체적으로 제시 - 다파장 레이저 기술 기반의 비염증상개선의 상관성 분석기술을 기반으로, - 임상효과 증진, 상용화 제품개발을 위한 5mW 이하 초소형 다파장 레이저의 어레이 구조 및 설계 * 예 : 사용목적·제품화 가능성을 고려한 2차원 또는 3차원배열구조, 광(光)의 피부침습효과 증진을 위한 광집중·광전달 복합구조체, - 피부부착을 고려한 유연·다공성 피부접착 패치 개발 : 피부 습기·이물을 고려한 접착 기능 및 다파장 레이저 열방출 구조 등을 고려 - 길이 500μm 이하 인체친화형 피부 최소침습 광전달 구조체 구조 설계 및 광전달효과 검증 * 예 : 광전달 구조체의 형상에 따른 광전달 특성 분석 - 획득되는 산업데이터를 효과적으로 분석·활용하기 위한 데이터 처리기술(AI 또는 빅데이터)의 활용방법 및 활용방안을 제시 * 필요시 스마트폰 앱을 활용할 수는 있으나, 단순히 검출된 데이터를 보여주는 수준은 지양 - 비염증상 효과증진 또는 시제품 구성에 필요한 핵심부품개발을 포함(시제품의 주변장치·부품도 포함 가능) o 실증 및 상용화 방안 제시 - 제안하는 다파장 레이저 기술기반 비염증상개선의 상용제품·기술의 임상학적 유효성·안전성 검증을 위한 실증방안을 구체적으로 제시 : 실증의 방법, 절차, 대상(최소모수), 유효데이터 도출방안 등 (필요시 임상계획 포함) - 연구개발 측면의 성과창출을 위한 명확한 목표수립과 동시에 산업활용·확산(상용화)를 위한 사업추진방향을 제시
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

번 호	3	광융합 휴먼케어 기술개발
품목명	불면개선 및 수면 질 향상을 위한 광자극 호르몬제어 조명기술 개발
개념	o 4차산업혁명시대 ‘광(光)융합기술’은 타분야 기술과 결합하여 제품의 부가가치를 획기적으로 높이거나 新제품·서비스를 창출할 것으로 전망 * 참조 : 광융합기술 종합발전계획 o 4차 산업혁명시대에 빅데이터를 활용한 지능정보기술기반의 국민 삶 증진, 사회문제 해결형 인간중심 스마트라이프 서비스 필요성 증대 o 최근 빛의 비시각효과(non-visual effect)를 이용한 다양한 질환(수면장애, 우울증, 치매)의 치료 및 예방효과에 대한 관심과 시장 수요의 증대에 따라 과학적·산업적 접근이 시도 중 - 빛 자극에 따른 생체신호, 뇌파, 호르몬 등의 변화와 숙면(수면유도, 수면의 질)과의 상관관계의 과학적 검증 및 이를 기반한 광기반 수면케어 기술의 상용화를 위한 산업적 노력이 필요 - 주간에 인공조명을 이용하여 광반응 호르몬을 제어하여 숙면이 가능 하도록 생체리듬 조절이 가능한 개인맞춤형 조명기술이 필요
지원범위	o 수면에 들어가기전 광에 반응하는 호르몬을 제어하여 숙면이 가능하도록 광(光)자극과 생체신호, 호르몬 변화의 상관관계 분석 및 숙면유도의 상관성 분석기술을 개발 - 숙면유도 호르몬 분비에 영향을 미치는 광(光)의 파장, 조사시간·조건, 광량 등 광(光)자극 인자의 정의와 선행 연구사례를 상세히 제시 - 생체정보 수집을 위한 웨어러블 디바이스와 수면상태 모니터링을 실효성있게 연계하는 개인맞춤형 수면케어 조명기술 개발 - 사업을 통해 활용 가능한 생체 데이터의 종류, 특징, 빛과 수면 호르몬 상관성 분석 및 호르몬 제어를 통한 수면 유도 방안의 구체적 제시 - 광자극-생체신호-수면유도 호르몬 상관관계 분석 등 산업활용방안을 제시 o 숙면을 유도하는 조명 제품·시스템 상용화를 위한 시제품(시스템) 개발 - 광원, 제어 알고리즘, 포터블 라이트테라피 디바이스, 조명제어 시스템 등 시제품 구성의 핵심부품, H/W, S/W 등 핵심기술을 개발 * 필요시 숙면유도기능의 효과향상을 위해 부가적으로 필요한 외부장치(음향 등) 추가 가능 - 광(光)자극과 생체신호, 호르몬 변화의 상관성 분석 데이터에 기반한 숙면을 유도하는 기능을 갖춘 조명제품(시스템) 시제품 구성 ※ 기존 상용화 제품(시스템)과 비교하여 단순히 부가기능을 확장하거나, 일부 성능을 개량하거나, 관련 장치들을 연계하는 복합제품개발은 동사업의 지원범위가 아니며, 불면증 개선 및 수면질 향상의 임상학적 실효성이 검증된 글로벌 시장선도형 혁신기술·제품·시스템을 개발 o 수면케어 조명제어 시스템 효과 검증 및 상용화 방안 제시 - 임상학적 유효성·안전성을 검증 및 데이터확보·활용을 위해 전문의료기관과 협업 연구·개발·실증 방안 제시 * 전문의료기관 참여 필수, 광기술과 의료기관간 역할분담 및 성과(R&R) 구체적 제시 - 사용자 만족도 평가 및 결과분석(환류연구) 및 사용자 맞춤형 수면케어 조명 가이드라인 개발 - 연구개발 측면의 성과창출을 위한 명확한 목표수립과 동시에 산업활용·확산(상용화)를 위한 사업추진방향을 제시 ※ 전문의료기관(병원)은 동일 품목에 중복참여(교차지원)를 금지
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

번 호	4	광융합 휴먼케어 기술개발
품목명	3차원 인체형상정보 기반 질병예후 분석장치 기술 개발
개념	o 4차산업혁명시대 ‘광(光)융합기술’ 은 타분야 기술과 결합하여 제품의 부가가치를 획기적으로 높이거나 新제품·서비스를 창출할 것으로 전망 * 참조 : 광융합기술 종합발전계획 o 산업의 가치사슬을 혁신하고 고부가가치 창출을 위해 디지털 혁신이 요구 * 참조 : 디지털기반 산업혁신성장 전략 (업종별 산업데이터 수집·활용) o 최근, 개인건강관심과 비대면의료서비스 확대로 글로벌 헬스케어 시장이 확대되고 있으며, 3차원 인체형상정보와 인체의료정보를 결합하여 이상상태 및 질병예후를 조기 진단하기 위한 과학적·산업적 접근이 시도 중 - 인체의 3차원 자세·형상 등 물리데이터와 체성분분석 등 의료데이터를 효과적으로 융합하여 근골격계 불균형, 비만 등 신속하고 편리한 질병예후 분석기법, 측정기기 및 서비스 개발이 필요 - 기존의 3차원 형상 스캐너와 체성분 분석장치 등 개별기능을 단순히 결합하는 복합제품(시스템)이 아니라, 건강이상상태를 실효성있게 조기진단 가능한 기능지향성 융합제품(시스템) 개발이 필요
지원범위	o 3차원 인체형상정보와 체지방·체열 등 인체정보를 결합하여 질병예후 분석·예측이 가능한 과학적 방법 및 상관성 분석기술을 개발 - 3차원 인체형상정보와 인체의료정보를 결합하여 질병예후 분석·예측·활용의 선행 또는 유사 사례를 상세히 제시하고, - 동사업을 통해 달성가능한 활용사례를 기반으로 필요한 디지털 데이터의 종류, 특징, 상관성분석의 방법·기술, 활용방안, 상용화 예시를 구체적으로 제시 - 임상학적 유효성·안전성을 검증 및 데이터확보·활용를 위해 전문의료기관과 협업 연구·개발 방안을 제시(전문의료기관 참여가 필수이며, 관련 디바이스, 소프트웨어 등 국제표준기반의 제품화 기술과 의료기관간 협업의 역할분담 및 성과(R&R)을 구체적으로 제시) ※ 전문의료기관(병원)은 동일 품목에 중복참여(교차지원)를 금지 o 3차원 인체형상정보 기반 질병예후 분석 장치 시제품 개발 - 3차원 인체형상정보와 인체정보를 결합한 질병예후 분석·예측기술을 기반으로, ․인체형상에 특화된 멀티센서 및 포지셔닝 최적화 방법개발 ․인체형상과 질병예후 분석의 인과관계를 규명하는 알고리즘을 개발 - 질병예후 분석장치의 하드웨어, 소프트웨어, 필요시 주변장치를 포함한 장치(시스템)의 구성요소를 구체적으로 제시 - 3차원 형상 스캐너, 체성분 분석장치 등 기존 제품(시스템)을 단순히 결합하는 복합제품은 동사업의 지원범위가 아니며, 건강이상상태를 실효성있게 조기진단하기 위한 목적에 부합하는 기능지향성 융합형제품을 개발 - 동사업의 목적을 위한 핵심부품·모듈들을 정의하고, 해당부품들의 확보방안(자체개발 또는 구매)을 구체적으로 제시 - 획득되는 데이터를 효과적으로 분석·활용하기 위한 데이터 처리기술 및 활용방법을 구체적으로 제시 o 실증 및 상용화 방안 제시 - 제안하는 3차원 인체형상정보기반 질병예후 분석장치에 대한 효과성·안전성 검증을 위한 실증방안을 구체적으로 제시 : 실증의 방법, 절차, 대상, 유효데이터 도출 및 검증방안등 - 연구개발 측면의 성과창출을 위한 명확한 목표수립과 동시에 산업활용·확산(상용화)를 위한 사업추진방향을 제시
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

[2] 3D프린팅 특화 설계(DfAM) 기반 스마트제조기술개발

번 호	1	3D프린팅 특화 설계(DfAM) 기반 스마트제조기술개발
품목명	3D프린팅 특화설계 기반 절삭공구용 부품 경량화 및 고기능화 제조기술
개념	o 3D프린팅 기술을 활용하여 절삭공구용 커터바디, 툴 홀더 등 공구 부품의 경량화, 고기능화 구현을 위한 특화설계 기반 제조 기술 - 기존 절삭가공 기술이 점차 고속화, 정밀화됨에 따라 해당 공구를 지지해주는 커터바디, 툴 홀더 등 공구 부품의 경량화와 특수 형상 제조가 필요 o 절삭공구용 부품을 위상최적화, 다공경량구조 적용 등 3D프린팅 특화설계 기술을 적용하여 제조 시 가공 능력 및 공구 수명 향상 가능 - 내부 구조 경량화로 부품의 무게 감소 - 공구 윤활 및 냉각 성능 향상으로 가공 부하 감소 - 내부 냉각유로 활용으로 공구 수명 향상 - 가공 안정성 증대로 인한 소재제거율 향상 등 o 개발기술의 적용시장 및 적용 제품군 - 자동차, 항공우주 등 고성능 절삭공구 활용산업
지원범위	o 3D프린팅 절삭공구용 부품 설계기술 개발 - 3D프린팅 공정 및 절삭공구용 부품 수요기업 요구를 반영한 설계 - 인서트 냉각 및 칩 배출 향상을 고려한 내부 고압 절삭유 유로 설계 o 비강성 향상을 위한 절삭공구용 부품 시뮬레이션 기술개발 - 유한요소 시뮬레이션 기반 lattice 형상 모델링 - 비강성 향상을 위한 내부 lattice 설계 및 응력 해석 - 절삭부하거동을 고려한 해석모델 구축 등 o 3D프린팅을 이용한 절삭공구용 부품의 경량화 제작 기술개발 - 기존 대비 30% 이상 경량화가 가능한 3D프린팅 공정 개발 - 3D프린팅 제작 절삭공구용 부품의 열처리 및 후가공 기술개발 등 o 3D프린팅 제조 부품 적용 시 절삭 가공성 분석 및 평가 - 기존 부품 대비 개발된 3D프린팅 제조 부품 적용 시 성능 비교 평가 - 가공 조건에 따른 절삭 공정 특성 모니터링 및 평가 - 소재 제거율(30% 이상 향상), 가공 부하(20% 이상 감소), 공구 수명 (20% 이상 향상) 등의 특성평가
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 25억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

번 호	2	3D프린팅 특화 설계(DfAM) 기반 스마트제조기술개발
품목명	3D프린팅 특화설계 기반 차세대 모빌리티용 고효율 경량 열관리 부품 제조기술
개념	o 미래차(전기·수소차, 자율차)를 비롯한 차세대 모빌리티에서의 에너지 효율 향상을 위해 차량에서 발생하는 열을 효과적으로 관리할 수 있도록 배터리, LED광원, 전장부품 및 구동모터, 공조부품 등의 부위에 적용되는 열관리(냉각/공조), 열융합 관련 부품의 특화설계 기반 3D 프린팅 제조기술 - 적층기술을 적용한 고기능, 경량, 복잡형상의 일체화 등으로 차량 내,외부 열관리 부품을 제조하는 기술 o 전기차의 시장 확대와 패러다임 전환에 따른 차량용 부품시장 변화에 선제적으로 대응하고 모빌리티 부품모듈산업에 맞추어 DfAM 기반 적층 제조를 통해 소량 다변화, 고성능화가 요구되는 미래차 열관리부품의 맞춤형생산, 적기 대응 및 성능향상으로 시장선점 가능 o 개발기술의 적용시장 및 적용 제품군 - 에너지 효율 향상과 경량화가 더욱 요구되는 미래 모빌리티 분야 방열 부품 전반(광원부품, 배터리 열관리, 구동부 전장 방열채널 등) - 현재 시판 중인 전기수소차의 겨울철 연비 향상을 위한 방안 및 PAV등 차세대 모빌리티 적용을 위한 신개념 열교환기 적용이 필요
지원범위	o DfAM을 적용한 미래 모빌리티용 열관리 부품 최적 설계 기술 - 양산형 열관리시스템 분석을 통한 수요부품의 3D프린팅 공정 및 열특화 설계 기술개발 - 방열, 전달, 냉각, 융합 등을 고려한 고기능성 경량 모빌리티 열관리 부품 설계기술 등 o 에너지 효율을 높이기 위한 열관리 부품 시뮬레이션 기술개발 - 열교환기 해석 프로그램을 이용한 열이동, 융합, 관리 시뮬레이션 모델 개발 - 3D프린팅 공정을 연계한 최적설계 도출 시뮬레이션 개발 등 o 3D프린팅을 이용한 모빌리티용 열관리부품 제조기술 - 열관리 방열, 전달, 냉각 등 부품 제조용 3D프린팅 합금 적층 공정 및 재료 최적화 기술 개발 - 고열전도 경량, 복잡형상 열관리 부품 일체화 제조 기술 (기존 부품 대비 열전도 1.2배 이상 향상, 경량화 10% 이상 등) o 고기능, 경량 모빌리티 열관리 부품의 신뢰성 및 특성 평가기술 - 기존 부품 대비 3D 프린팅 제조 부품의 열관리 성능 비교평가 - 열관리 시제품의 열전달율, 열주기 등 열관리 관련 신뢰성 평가 - 제조부품 적용한 최종 모듈의 수요기반 시험평가(압력강하 10% 이상, 배터리 수명 10% 이상 목표
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 25억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

번 호	3	3D프린팅 특화 설계(DfAM) 기반 스마트제조기술개발
품목명	3D프린팅 특화설계 기반 환자 맞춤형 관절 주위 복합 골절 수술용 고정 금속판 제작 기술
개념	o 관절 주위 복합 골절 수술을 위한 환자 맞춤형 3D프린팅 골절고정 금속판 최적 설계 및 제작 기술 개발 - 관절 주위 골절 환자의 CT 영상을 이용해 골절 고정 금속판을 환자 맞춤형으로 설계해 3D프린팅 제작하는 기술 개발 - 골절 부위 뼈를 가상으로 정합하여 금속판을 정확하게 맞춤 설계할 수 있게 하는 AI 기반 SW 기술 개발 - 다양한 골절 형태에 적용 가능한 금속판 디자인 요소 및 템플릿 개발 (금속판 단위형상 디자인 요소, 스크류 홀 형상 등) - 관절 주위 골절 고정용 금속판의 요구물성 확보가 가능한 3D프린팅 제작 금속판의 내부구조 및 공정조건 등 연구 o 개발 기술의 활용 - 기존의 범용적인 관절 주위 골절용 고정 금속판을 이용한 수술에서 환자 맞춤형 금속 임플란트를 사용하는 방식으로 전환 - 개발 기술 고도화 시 고난이도 수술을 요하는 맞춤형 임플란트로 확대 적용 가능
지원범위	o 관절 주위 복합 골절 수술을 위한 환자 맞춤형 골절고정 금속판 최적 설계 기법 개발 - 다양한 복합 골절 형태에 적용할 수 있는 표준화된 고정 프로토콜 개발 및 기본 디자인 요소 개발 - 골절 부위의 해부학적 구조(연부조직 및 골절형태) 및 생역학적 안정성을 고려한 금속판의 형태, 고정 나사 위치 설정, 표면 구조를 포함한 최적 형상의 일체형 금속판 설계 기법 개발 등 o 골절 뼈 모델 정합 및 금속판 형상 디자인 소프트웨어 기술 개발 - 인공지능 기반 CT 영상 뼈 영역 자동 분할 및 모델링 기술 개발 - 골절된 뼈 모델의 반자동 가상 정렬·정합 기술 개발 - 가상 정합된 뼈 모델 기준 맞춤형 골절 고정 금속판 신속 디자인 SW 개발 - 신속한 디자인과 제작을 위한 비대면 협업(커뮤니케이션) 지원 플랫폼 구축 o 복합골절 환자 맞춤형 골절 고정 금속판 3D프린팅 제작 기술 개발 - 환자 맞춤 골절 고정 금속판 3D프린팅 제작 공정 및 후가공 공정기술 개발 - 3D프린팅 제작 관절 주위 복합골절 고정용 금속판의 요구 물성 확보를 위한 형상 디자인, 내·외부 구조, 공정조건 등의 최적화 개발 등 o 시제품 제작 및 전임상 연구 - 의료기관 참여를 통한 임상적 요구조건 도출, 전임상 유효성 검증 - 시제품 제작을 통한 성능 및 안전성 검증 - 복합 골절 부위별 맞춤형 골절 고정 금속판 2종 이상 개발 - (주요 성능지표) 기존 대비 수술 소요 시간 단축(50% 이상), 디자인 시간 단축(50% 이상), 고정 구조 안정성(Fixation Stability) 100% 이상 확보 등 * 수술 소요 시간, 디자인 시간 비교 시 3D프린팅 소요 시간 제외 * (수술 소요시간) 기성 플레이트를 이용한 수술 프로토콜에 따라 수술준비 및 수술할 때의 소요시간과 개발 기술을 이용할 때의 소요시간 비교 * (디자인 소요시간) 기존 SW로 뼈 모델 정합, 3D프린팅 모형 제작 후 플레이트 Contouring에 소요되는 시간과 개발 기술을 통해 뼈 모델 정합에서 맞춤형 금속판 설계까지 소요되는 시간 비교 * (고정 구조 안전성) 기성 플레이트를 이용한 수술 프로토콜을 따른 복합골절 뼈 모형 고정 대비 개발하는 골절 고정 금속판을 이용한 복합골절 뼈 모형 고정의 Fixation Construct Stability 비교 분석 ※ 금속 3D프린팅 의료기기의 제조 및 공급 역량을 보유한 기업 또는 기관과의 공동 연구개발 추진방안을 제시 필수
지원기간/ 예산/ 추진체계	o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월) o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 25억원 이내) o 주관기관 : 중소·중견기업

[3] 5G 연계 증강현실 기기·시스템 기술개발

번  호

1

5G 연계 증강현실 기기·시스템 기술개발

품목명

사출생산이 가능한 안경형 박형 AR 광학모듈 제작기술 및 제품개발

개념

o AR글래스의 시장진입·보급확산을 위해 다양한 산업적 노력 중 사출생산이 용이한 플라스틱 소재를 이용하여 AR디바이스에 맞는 고광특성·경박 광학모듈*개발이 필요

* 다양한 안경형 AR디바이스의 디자인 적용이 용이하면서 고광특성·경박 특성을 만족

- 경소형 AR광학계의 특성제고를 위한 부품단위의 연구개발 단계를 넘어 AR시장을 공략할 수 있는 경박·양산형 AR광학모듈 개발이 시급

- 안경을 중심으로 한 국내 광학렌즈 산업의 재도약 전기마련과 AR글래스의 新시장창출 효과를 기대

o 얇고 다양한 디자인에 대한 시장요구와 기술적 특성을 충분히 만족하는 수요선도형 AR광학기술 및 모듈개발이 필요

- 자유곡면 형상의 반사·굴절방식 및 회절소자 방식에 기반한 경박형 AR 광학모듈

- 양산가능한 광학용 플라스틱 매질기반 경박, 廣시야, 광학적 高해상력, 색·영상의 底왜곡 특성을 만족

o 관련 전문기업의 참여·협업을 통해 플라스틱 소재 안경형 박형 AR광학  기술·모듈개발 기술확보와 동시에 성형 등 생산기술을 확보하여 기술검증(실증) 및 상용화를 전개

지원범위

o 자유곡면 형상의 반사·굴절 광학계 또는 회절소자방식의 광결합형 AR   광학계 개발

- 사출 생산이 가능한 광학용 플라스틱 소재를 기반으로 고(高)광특성 경박형 AR 광학계 설계·성형의 핵심기술을 개발 (준양산형 생산·제작공정을 고려)

- 준양산형 정밀금형/사출성형기술, 플라스틱 소재 기능성 코팅·접합기술 개발

o 다양한 영상표시장치*와 결합이 용이하며, 일반 안경형태와 유사한 디자인으로 제작이 가능한 박형 AR 광학모듈** 개발

* 예 : 마이크로 디스플레이,(LCoS, OLED 등),  피코 프로젝터 등은 외부조달

** 적용하고자 하는 영상표시장치와 AR광학계가 결합된 형태의 디스플레이 모듈

※ 동 사업에서는 영상표시장치를 개발하는 것이 아니며 현재 시장에서 활용되고 있는 상용 또는 개발단계의 시작품에 적용가능한 AR광학계를 개발

- 자유곡면 형상의 반사·굴절방식 또는 광도파형 회절소자방식 등 AR글래스에 채용하고자하는 광특성을 충분히 만족하는 안경형 박형 AR광학모듈을 개발

(상용화 가능성, 시장의 요구 등을 고려하여 2종 이상의 광학모듈 개발을 권장)

- 양안식 안경형 AR글래스를 전제로, 적용디스플레이 해상도·밝기는 2K(풀컬러)@1000nit 이상을 기본사양으로 표의 사양을 개발에 참조

o 안경방식 AR글래스에 적용가능한 안경형 박형 AR 광학모듈의 검증(실증) 및 상용화

- 상용화·사업화를 전제로 개발된 AR광학모듈이 포함된 시제품을 제작

- 개발 AR광학모듈 또는 이를 실장한 시제품의 광특성을 검증하기 위한 방법론(필요시 관련 측정 지그포함)과 함께 공신력을 인정할 수 있는  시험결과를 도출

- 개발 AR광학모듈 또는 이를 실장한 시제품의 사업화 계획 제시

<AR광학모듈 개발 사양 참조>

요구 사양		특성
형태		사출 (준양산형, 월 생산 >10,000EA)
형상특성	형상오차(P-V)	< 30um
	표면조도(Ra)	< 200nm
	광학계 직경	< 60mm
	재질	광학용 상용 플라스틱 (회절소자의 경우 광감광성 매질 및 도파로 일체)
	군/매수	2매 이상 1군 이하
광특성	최소 두께	< 5mm
	FOV(@정점거리)	수평 >100도, 수직 >80도
	정점거리 (Eye Relief distance)	> 30mm
	Eye box	> 10mm(H) X 10mm(V) @ 정점거리
	MTF	> 30% @30cyc/mm
	영상왜곡수차	< 3%
	색수차	< 2 arcmin
	회절효율	> 90%@In-out coupler (회절소자 기준)
	색재현력	Gamut > 47% (증강현실 영상 재생 화질 기준)

* 동 지원과제의 목적에 부합하는 범위에서 일부 요구사항 및 특성에 대한 변경이 가능

** 동 지원과제 지원범위에 부합하는 범위에서 요구사양의 특성별 측정  조건·방법·평가프로세스 등을 구체적으로 제시

지원기간/

예산/

추진체계

o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월)

o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내)

o 주관기관 : 중소·중견기업

번  호

2

5G 연계 증강현실 기기·시스템 기술개발

품목명

AR글래스 내장형 센서통합모듈 및 주변 센서 연결기술 개발

개념

o AR글래스의 기능과 성능을 향상하기 위해 다양한 인자를 정밀감지하기 위한 센서들이 필요

- AR글래스를 통해 보여지는 증강영상의 정합도를 위해 머리움직임·위치추적·공간인지와 함께 용도에 따라 다양한 부가정보(온·습도·가스)의   활용이 필요

- AR글래스의 디바이스 특성상 한정된 실장 공간·구조를 고려하여 이종의 센서들을 통합하는 소형·통합모듈 개발·제작기술이 필요

- 또한, AR글래스 활용목적·적용산업분야의 특징과 필요에 따라 외부 또는 주변장치에서 획득(센싱)된 정보를 AR글래스에서 용이하게 획득·활용할 수 있는 효율적인 연결기술이 필요

지원범위

o AR글래스 내장형 센서 통합모듈 개발

- 사용목적·활용분야 등을 고려하여 AR글래스에 실장하고자 하는 센서들을 도출하고 이를 통합하는 센서통합 모듈을 개발

1) 사용목적·활용분야는 일반 소비자형(B2C) AR글래스를 전제로 필수적으로 필요하다고 판단되는 센서들과 그 통합모듈도 가능하며,

2) 또는, 제조산업·특수목적용 AR글래스를 전제로 해당 산업·목적에서 요구하는 센서와 그 통합모듈도 가능

※ 상기 1)항 또는 2)항 모두 적용 분야의 AR글래스에서 필요로 하는  센서들에 대한 요구기능·성능·규격 등에 대한 상세분석과 함께 이들을 통합하는 통합모듈의 기능·성능·규격·제작방법 등을 구체화하여 제시

※ AR글래스 활용목적·적용산업분야의 따라 추가적으로 신규 기술개발이 필요하다고 인정되는 외장형센서 또는 주변장치용 센서도 개발에 포함가능(단, AR글래스 내장형 센서는 배제하고 외장형 센서 만을 개발하는 것은 곤란)

<AR글래스 내장 또는 주변장치용 센서의 예시>

구분	예시
머리움직임 및 위치추적 센서	- 가속도, 자이로, 자기장 등 센서들을 하이브리드형태로 구성 - 피치(Pitch), 롤(Roll), 요(Yaw) 등의 정보를 복합적으로 제공
공간인지 센서	- 카메라, ToF, LiDar 등 3차원 측위에 필요한 공간정보를 제공
기타 센서	- 사용환경의 상태정보(온·습도, 가스, Lidar 등)를 제공
연결장치	- 다양한 센싱정보를 효과적으로 연결 제공

* 예시를 참조하되 사용목적·활용분야에 따라 개발이 필요한 센서를 제시

o AR글래스 내장형 통합센서 및 주변센서 연계기술이 적용되는 AR글래스 시제품 개발

- 개발하는 센서모듈 및 연결기술의 기능·성능·사용효과성 등을 검증하기 위한 AR디바이스 시제품을 개발

- 사용목적·활용분야(B2C 또는 제조산업 또는 특수목적 등)의 AR디바이스 요구사양을 참조하여 내장형 통합센서와 필요시 추가되는 외장센서(또는 주변장치용 센서)를 기능을 상용화 관점에서 검증(또는 실증)

* 검증(또는 실증)의 구체적인 방법·목표·성능지표 등을 제시

o 센서모듈의 연결기술에 대한 개방형 데이터처리(미들웨어) 및 인터페이스 기술개발

- 개발하는 센서모듈과 연결기술의 시장확산을 위해 데이터처리 및 인터페이스 기술은 개방형을 전제로 개발하며, 그 산업계 확산·공유의 방법론을 구체적으로 제시

* 예) 오픈소스, 논문, 표준화(국내·국제) 등

지원기간/

예산/

추진체계

o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월)

o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내)

o 주관기관 : 중소·중견기업

번  호

3

5G 연계 증강현실 기기·시스템 기술개발

품목명

증강현실기기의 적응적 심도를 지원하는 라이트필드 기술 및 광학부품 개발

개념

o 넓은 시선 범위가 요구되는 플랜트 산업현장에서 원근감을 제공하는 AR 디바이스용 광학기술 및 관련 광학부품의 개발이 필요

- AR디바이스 착용자의 근거리, 원거리 시선의 가변에도 화질 열화없이 원근감을 제공하는 실감입체영상 광학기술 및 부품이 필요

- 라이트필드 기술을 기반으로 자연입체영상 재현과 3D콘텐츠 생성기술을 연계하는 영상생성·합성 기술과 이를 구현하는 광학부품의 개발이 필요

* 라이트필드 기술 : 실제 물체에 대하여 동일한 광선분포를 공간상에   가상으로 재현하는 기술로 양안시차에 의존하는 기술과 달리 시각피로없이 입체감 제공이 가능

지원범위

o 적응적 심도 형성을 위한 라이트필드 AR 광학계 기술 개발

- 임의의 심도면 생성을 위한 라이트필드 AR 광학계 원천기술 개발

- 해상도 손실을 최소화하는 고속 이미징 기술 기반 가상 심도면 최적화 형성 기술 개발

- 실사와 가상 영상의 심도 일치를 위한 저왜곡 투과형 AR 광학렌즈 설계 및 제작 공정 기술 개발

o 고해상도 적응적 심도 영상 생성을 위한 고속 프로세싱 소프트웨어 엔진 기술 개발

- 기존 VR/AR 콘텐츠 플랫폼(Unity 등)에 적용이 용이한 적응적 심도 콘텐츠 생성 엔진 및 연동 기술 개발

o 작업환경 인지 및 작업대상 깊이 추적 기술 개발

- 작업환경 인지 및 작업대상 깊이 추적을 위한 이종센서 통합 처리 기술 개발

- 작업환경 인지 및 작업대상 깊이 추적에 따른 실시간 적응적 심도 영상 보상 및 재생 기술 개발

o 라이트필드 광학계와 디스플레이 기술이 적용된 AR디바이스 시제품 개발 및 실증(검증)

- 적용산업현장의 요구와 시장창출의 가능성을 고려하여 실제 현장에서 활용가능한 수준의 AR디바이스를 제시하고 그 시제품을 개발

- 개발하는 라이트필드 광학계와 디스플레이 기술의 기능성·효과성 등을 실증(검증)하기 위한 환경, 방법, 절차, 지표 등을 구체화

- AR디바이스에 적용되는 라이트필드 기술의 성과확산·산업활용 측면에서 필요하다고 판단되는 표준화, 기능검증, 인증기준 등을 제시하고 관련 산업데이터를 구축·활용 방안을 함께 제시

<AR광학모듈 개발 사양 참조>

항목	목표치
가상 심도면의 최소 깊이 거리	전방 25 cm 이상(최대 깊이 거리: 무한대)
표현 가능한 가상 심도 범위	4 디옵터 이상
가상 영상 해상도	FHD (1920x1080) 이상

* 동 지원과제의 목적에 부합하는 범위에서 일부 요구사항 및 특성에 대한 변경이 가능

** 동 지원과제 지원범위에 부합하는 범위에서 요구사양의 특성별 측정조건·방법·평가프로세스 등을 구체적으로 제시

지원기간/

예산/

추진체계

o 지원기간 : 30개월 이내 (1차년도 개발기간 : 6개월)

o 정부출연금 : ’21년 5억원 이내(총 정부출연금 22.5억원 이내)

o 주관기관 : 중소·중견기업