		보 도 자 료
http://www.msip.go.kr
보도일시	2016. 5. 31.(화) 조간(온라인 5. 30. 12:00)부터 보도해 주시기 바랍니다.
배포일시	2016. 5. 30.(월) 9:00		담당부서		생명기술과
담당과장	권석민(02-2110-2390)		담 당 자		오판동 사무관(02-2110-2394)

미래부, 지능정보사회 도래를 대비한

「뇌과학 발전전략」수립․발표

- ’23년까지 뇌연구 신흥강국 도약 기반 마련을 위한 중점 추진과제 제시

- 초고해상도 뇌지도와 뇌질환 지도 등 특화 뇌지도 확보, 차세대 인공지능(A.I.) 연계기술 및 뇌융합 챌린지기술 등 개발

□ 미래창조과학부(장관 최양희, 이하 미래부)는 ‘2023년까지 뇌연구 신흥강국으로 도약 준비’를 위하여 특화 뇌지도 등 핵심 뇌기술 조기확보와 뇌연구 생태계 확충을 주요내용으로 하는 「뇌과학 발전전략」을 수립, 발표하였다.

o 동 발전전략은 ‘14년 기준 선진국 대비 72%인 기술수준을 ‘23년까지 90%로 끌어올리고, 특화 뇌기능지도 구축․활용, 세계시장 선점 가능한 제품․서비스 등 세계 최고수준의 뇌연구 대표성과도 10건 이상 창출하는 것을 제시하고 있다.

□ 해외 선진국들은 지능정보를 근간으로 하는 4차 산업혁명과 지능정보시대에 대비하여, 미래 산업의 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 가장 유력한 블루오션 중 하나인 뇌과학분야에서 기술경쟁력을 선점하기 위하여 2013년부터 국가 차원에서 전략적으로 대규모 뇌연구 프로젝트를 추진하고 있다.

※ (미국) ’13년 BRAIN Initiative (5.5조원/12년) 선포, ’14년부터 본격 착수
(EU)  ’13년부터 휴먼 브레인 프로젝트HBP (1.4조원/10년) 착수
(일본) ’14년부터 Brain/MINDS(300억/’14년) 착수

□ 이에 따라 미래부는 작년 하반기부터 뇌연구 분야의 전문가들과 함께 해외 정책 및 연구동향에 대해 심도있는 분석을 실시하여 우리나라 뇌과학의 발전방향과 실천과제 도출을 검토하여 왔으며, 뇌연구자 워크숍, 공개포럼, 토론회 및 공청회 등을 거쳐 이번 「뇌과학 발전전략」을 마련하였다.

※ 뇌과학원천사업 통합 워크숍(1.28), 뇌연구 발전방향 공개포럼(2.18), 뇌연구 발전방향 토론회(4.28), 뇌과학 발전전략 공청회(5.11)

□ 미래부는 이번 「뇌과학 발전전략」을 수립하면서 특히 다음과 같은 사항을 중점적으로 고려하여 전략을 마련하였다.

▲ 4차 산업혁명과 지능정보사회 도래에 있어 뇌과학의 역할과 발전 방향 ▲ 뇌연구에 있어서 선진국 추격형에서 선도형으로 연구도약 방안 ▲ 뇌연구의 이종기술간 융합추세 가속화에 따른 융합형 미래유망 도전기술 확보 ▲ 고령사회 진입(‘18년)에 따른 뇌질환 문제와 정밀의학 발전 추세를 고려한 맞춤형 뇌질환 극복 ▲ 뇌과학의 미래 신성장 산업으로의 발전 가능성과 이를 뒷받침하기 위한 생태계 육성 등

※ 한국은 全세계에서 가장 빠르게 노령화가 진행중. ’00년 고령화사회 진입이후 ’18년 고령사회, ’26년에 초고령사회 진입 예상(KISTEP, 2012)

※ ’15년 뇌질환 관련 사회경제적 비용 23조원(The Neurotechnology Industry ’15～’16 Report)
치매노인 유병율 : (’15)  9.8% (한국보건산업진흥원, 2015)

□ 이번에 수립한 「뇌과학 발전전략」의 주요내용은 다음과 같다.

미래를 대비하는 전략적 R&D 추진

< 특화 뇌지도 구축 >

o 뇌지도는 뇌의 구조적·기능적 연결성을 수치화‧시각화한 데이터 베이스(DB)로, 뇌지도가 있다면 특정 뇌부위‧뇌회로의 변화와 긴밀히 연관되어 있는 뇌질환의 정확한 진단‧치료에 도움을 줄 수 있다.

- 뿐만 아니라, 최근 국소 뇌자극술 등 새로운 방법의 뇌질환 치료 기술이 확장되고 있어서, 뇌지도는 어떤 뇌부위 자극이 뇌질환의 치료에 필요한지에 대한 정확한 좌표 제공이 가능하다.

o 이에 우리는 旣확보된 핵심기술*을 바탕으로 선진국과 차별적**으로 고등 인지기능의 첫 관문인 대뇌피질(후두정엽) 설계도 확보를 위한 고위 뇌기능 특화지도와 노화뇌질환 특화뇌지도 DB 2종을 2023년까지 확보할 계획이다.

* 나노매핑, 뇌투명화기술, 신경세포의 시냅스 생성 활성 모니터링 기술(GRASP), 시냅스 형성여부 전자현미경 관찰법(Array tomography) 등

** 미국은 시각기능 대뇌피질, 일본은 인지기능과 관련된 전전두엽에 집중

< 두정엽의 기능 >

< 미래선점 뇌융합 챌린지기술 >

o 인공지능과 정밀의학 시대의 도래를 대비하여 기술성숙도는 낮지만 유망한 기술분야를 발굴, 집중적으로 육성함으로써 미래유망 전략분야를 선점하기 위한 뇌지도 활용기술 개발을 추진한다.

o 국내외 기술수요 예측과 파급력, 성장 가능성, 사회적 시급성 및 국내 연구기반 등을 고려, 5년 내에 가시적인 실용화 성과 도출이 가능한 과제를 적극 발굴‧추진하고, 앞으로도 지속적으로 과제를 발굴해 나갈 계획이다.

(예시) ▴단위 뇌세포 분자수준 이미징기술 ▴미니뇌(오가노이드) 제작․활용기술 ▴ICT 융합을 통한 뇌기능 증진기술 ▴로봇팔 제어를 위한 뇌감각 신호 활용기술 ▴한국인 특이적 뇌질환 치료기술 등

< 차세대 NI-AI연계기술 >

o 인공지능 기술의 도약을 위해서는 인간 뇌의 작동원리 연구를 통한 자연지능(NI :  Natural Intelligence)과 인공지능의 연결이 돌파구가 될 것으로 전망되고 있다.

o 따라서 뇌연구 결과를 인공지능 관련 인공신경망 모델링 및 우수 알고리즘 개발에 활용하여 보다 우수한 뇌 유사 컴퓨터 시스템의 구현에 기여할 수 있도록 관련 뇌연구 분야의 기초원천 연구를 지원해 나갈 계획이다.

< NI-AI 연계 가능 분야 >

뇌연구 분야	연구내용		AI 연계 가능분야
지각판단 회로 연구	인간의 지각판단의 최적화를 위한 신경회로망 연구	➡	공간·사물인지 등 차세대 패턴인식 알고리즘
감각 지능 회로 다계층화 연구	2개 이상의 감각정보를 동시 처리, 종합하는 뇌신경망신호측정 및 제어 기술 연구	➡	다중감각 정보처리 알고리즘
감성 지능 회로 심화 연구	두뇌 감성영역 신경회로 및 작동 원리 규명 연구	➡	생각하고 느끼는 인공지능 개발
뉴런칩 활용 신경 회로망 원리 연구	신경세포간 다중 연결로 형성된 신경회로망 연구용 뉴런칩 개발 연구	➡	고집적 뉴로모픽칩

< 생애주기별 맞춤형 뇌질환 극복 R&D >

o 사회적 중요 이슈인 뇌질환 극복을 위해 주요 뇌질환 기전규명, 진단장비 및 종합적 진단‧치료기술 개발과 함께 지금까지 지원이 부족했던 소아청소년기 질환(자폐, 정신지체 등)에 대한 지원을 확대할 계획이다.

※ 생애 단계별 8대 건강문제 해결을 위해 뇌과학원천사업에서 뇌발달장애(’15), 인테넷‧게임중독(’14), 외상후 스트레스(’15), 치매연구(’14) 지원(’16년 183.62억)

o 또한 개개인의 특성을 고려한 정밀의학 개념을 뇌질환에 도입‧적용하는 연구개발을 추진하고, 환자의 뇌지도 정보에 기반한 생애주기별 맞춤형 뇌질환 극복기술도 개발해 나갈 예정이다.

* (예) 약물중심에서 벗어난 초정밀 뇌회로 제어 기기를 활용한 질환 관련 뇌회로 자극기술 개발

뇌연구 생태계 기반확충

< 뇌연구인력 융합화 촉진 >

o 뇌과학은 본래 기초과학, 의학, 공학 및 심리학 등이 연관되어 있는 융합과학 성격을 가지고 있으며, 또한 IT/NT/BT 기술과 뇌과학을 접목한 뇌중심 융합연구 추세로 발전하고 있음

o 따라서 미래 뇌연구 R&D 추진을 위해서는 융합형 전문연구인력의 양성이 중요하므로 다양한 프로그램을 확대・운영할 계획이다.

※ 대학 전공 교육과 출연(연)의 국가 R&D사업 참여 기회를 제공하는 학‧연 협력 프로그램 확대, 뇌연구 관련 선도연구센터(MRC)는 융합형 전문인력 양성이 가능하도록 연구분야‧연구방법 등 운영

o 또한, AI‧컴퓨터‧계산과학 등 이종 분야와의 융합인재 양성을 위한 학부 및 대학원 프로그램 확대를 유도하고, 관계부처와 협력하여 뇌의학분야의 중개임상연구 전문가 양성 지원을 확대할 예정이다.

< 뇌연구 자원 안정적 확보 >

o 병원 이외의 연구기관에서 뇌조직을 이용한 뇌연구가 가능하도록 제도개선과 뇌은행 운영규정 및 윤리지침 등을 제정하고, 연구용 뇌조직의 안정적 확보 및 뇌조직을 이용한 연구가 활성화 될 수 있도록 지원‧관리체계를 마련해 나갈 계획이다.

o 아울러, 현재 산발적으로 집적되고 있는 국내 뇌연구 데이터를 모으고, 표준화된 데이터 포털 플랫폼을 구축하여 DB 서비스를 통한 융합 연구정보 공유를 촉진해 나갈 예정이다.

< 글로벌 연구역량 활용 >

o 우리가 가진 강점기술(뇌연구 챌린지 기술) 분야를 중심으로 국제 뇌연구 컨소시움 및 학술대회 구성‧운영을 적극 주도하고, 뇌지도 작성기술 표준화와 뇌지도 공유 등 목적지향적인 전략적 네트워킹을 위해 Asia Brain Initaitive(한․중․일 뇌지도 작성 컨소시엄)를 주도적 추진해 나갈 계획이다.

o 뇌지도 작성을 가속화하기 위해 한국뇌은행과 MOU를 체결한 해외 뇌은행과 전략적으로 협력*해 나갈 예정이며, 동시에 인간 뇌조직도 확보해 나갈 계획이다.

* 은행운영 및 조직처리 표준화 기술(네덜란드), 인간단백체 공동연구(브라질), 뇌조직 공유(일본) 협력 강화

< 미래 뇌산업 준비 >

o 다양한 뇌산업화 모델 및 성공사례 창출을 위하여 뇌연구 분야 중 조기사업화가 가능한 분야는 연구개발 초기부터 기업 참여를 적극 유도하고, 제품개발 지향형 R&D 기획과 수행을 추진할 계획이다.

o 허브기관이 집적한 뇌 관련 빅데이터를 활용하기 위한 데이터 공유시스템(온라인 클러스팅)을 구축하고, 인프라인력뇌기술 활용기업이 결합된 소규모 뇌연구·산업 클러스터(오프라인 클러스팅) 조성을 통해 창업 활성화를 지원할 계획이다.

* 창업기업에 입주공간 제공, 첨단장비‧전문인력‧맞춤형교육 등 근접지원

□ 미래부는 뇌과학 발전전략 실행을 위해 향후 10년간 총 3,400억원 규모의 신규 재정투자가 필요할 것으로 보고, 재정당국과 관련 재원마련 방안을 협의해 나갈 계획이다.

※ 특화뇌지도 구축에 약 1,900억원 소요(지도작성, 초정밀 장비, DB구축 등)

o 내년에는 뇌지도 구축과 뇌융합 챌린지기술 개발, 인공지능 연계 기술개발 등을 위해 뇌과학원천기술개발사업을 통해 시범사업*으로 추진하되 2023년까지 지도작성을 완료하고, 이후에는 실용화 기술개발을 중심으로 연구를 진행할 계획이다.

* 2017년 시범사업 : 뇌지도 작성, 미래선점 뇌융합챌린지기술 및 NI-AI 연계기술, 맞춤형 뇌질환 극복연구 등 총 100억원 규모로 추진 예정

o 한편, 2016년도 국내 뇌연구비 규모는 1,331억원 수준으로, 미래부 1,115억원, 복지부 145억원, 교육부 48억원 그리고 산업부 23억원 등이다.

□ 미래부는 향후 특화 뇌지도 및 뇌융합 챌린지기술 확보 등을 통해 미래 블루오션인 뇌연구 분야에서 새로운 산업의 창출로 신성장 동력을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

o 또한 뇌지도 정보와 인공지능 및 유전체 의학기술 등의 활용으로 개인 맞춤형 정밀의학이 발전되어 뇌질환 극복을 앞당길 수 있을 것으로 예상하고 있다.

□ 미래부 홍남기 제1차관은 “뇌분야는 인류가 해결해야 할 미지의 영역이면서 차세대 블루오션의 하나”라고 말하며, “그간 뇌분야에 투자된 기반과 성과를 바탕으로 보다 선제적이고 전략적인 투자를 통해 뇌과학 신흥강국으로의 도약과 미래 신산업 창출을 도모해 나가겠다”고 밝혔다.

<붙임>  「뇌과학 발전전략」1부.  끝.

	이 자료에 대하여 더욱 자세한 내용을 원하시면 미래창조과학부 오판동 사무관(☎ 02-2110-2394)에게 연락주시기 바랍니다.

[참고1] 뇌과학 발전전략 비전 및 목표

[참고2] 주요국 대형 뇌연구 프로젝트

주요 국가별 뇌지도 작성 프로젝트 현황

ㅇ ICT, 인공지능 및 빅데이터 기술을 기반으로 뇌지도 작성 사업수행

구분	미국	EU	일본	중국
계획	BRAIN Initiative(ˊ13)	Human Brain Project(ˊ13)	Brain/MINDS(ˊ14)	China Brain (‘14~’15년)
기간	ˊ13년~ˊ24년 (‘13&14년 시범사업)	ˊ13년~ˊ22년 (‘13년 시범사업)	ˊ14년~ˊ23년	ˊ16년~ˊ30년
예산	5.5조원/10년	1.4조원/10년	300억원 /‘14	-
최종 목표	뇌 신경회로 지도 작성을 통한 뇌기능 이해 및 뇌질환 극복 기술개발
	행동과 연관된 신경 회로 규명 및 신경활동 패턴의 이해	인공뇌 구현 및 뇌질환 약물의 효과 예측 플랫폼 개발	사회성, 감정 등의 신경활동의 이해	뇌과학 기반 지능 기술개발과 뇌질환 극복
접근방법 특징	뇌연구 기술개발 및 활용	ICT기반의 뇌모사 플랫폼 등 뇌연구 인프라 구축	비단원숭이 뇌지도 작성연구 통한 뇌의 작동원리 이해 도모	영장류의 메조스케일 뇌지도 작성
중점 분야	-세포타입 연구 -신경활성 모니터 -신경회로도 작성 -정밀활성 조절법 -이론 신경과학 -인간 신경과학	-뇌작동원리 규명 -뇌지도 작성 -뇌 응용 개발	-해상도별 구조 및 기능 매핑 -매핑기술개발 -인간 뇌매핑 및 임상적용	-인지 기능 연구 -지능기술 개발 -생애주기별 뇌질환 연구

[참고3] 국내 뇌지도 작성 관련 연구 현황

□ 뇌지도의 정의

ㅇ  뇌지도는 뇌의 구조적·기능적 연결성을 수치화, 시각화한 DB로 다양한 뇌지도 작성기술을 이용하여 유전자/단백질, 뇌 구조, 뇌 기능 등의 정보를 macro, meso, micro 수준의 해상도로 작성

□ 수준별 뇌지도의 종류

구 분	스케일
	마크로 (cm~mm)	메조 (mm~μm)	마이크로 (μm~nm)
수준별 뇌지도
연구 내용	뇌활성·영상을 통한 뇌질환 예측·진단	거시적 신경세포 네트워크 분석	미시적 신경세포 네트워크 분석
뇌지도 작성기술	뇌활성측정(fMRI, MEG, DTI, tactography)	뇌구조·활성분석(뇌투명화기술, 광유전학,세포특이적 단백체매핑기술)	뇌구조 분석(Array Tomo graphy, 전자현미경, 통합 DB 및 AI분석기술)

□ 국내 연구현황

ㅇ ’13년 이후 국가연구개발사업과 출연(연) 기관고유사업을 통하여 부분적으로 뇌지도 작성기술 관련 연구 추진

- ’16년 정부 뇌연구 예산(1,331억원) 중 뇌지도 구축에 활용 가능한 R&D 예산은 216억원

※ 주요 기술개발 및 인프라 구축은 출연(연) 중심으로 관련 예산 투입 중

뇌지도 관련기술	스케일
	마크로	메조	마이크로/나노
연구 내용	치매환자 뇌영상을 통한 진단/예측 시스템 개발	뇌투명화 기술 기반의 발달장애 진단, 멀티스케일 기능 커넥토믹스 기술개발	전자현미경, AI 기반 분석기술 등 미시적 뇌지도 기술개발
사업명	‣뇌과학원천기술개발 ‣IBS사업	‣뇌과학원천기술개발 ‣출연연 기관고유사업	‣출연연 기관고유사업
수행기관	IBS(이미징연구단) 서울대 등(150억/년)	KIST, 한국뇌연구원 고려대 등(53억/년)	한국뇌연구원 등 (13억/년)

[참고4] 특화 뇌기능지도 기술개발 로드맵

○ 기술개발 로드맵

○ 기 확보한 뇌지도 작성 기술 및 확보가 필요한 기술

기 확보한 뇌지도 매핑기술		확보 목표 기술
구조 뇌지도 작성기술		고속 자동 이미징 및 이미지 분석 기술
분자 뇌지도 작성기술	→	뇌세포 특이적 단백질 연결망 분석 기술
뇌기능 뇌지도 작성기술		세포/회로수준 뇌기능 측정/조절 기술
이종 이미지 정보 통합기술		멀티스케일 뇌지도 융합기술

○ 뇌지도 구축을 위한 추진전략

- 뇌지도 사업의 착수와 함께 뇌지도 관련 사업 DB를 통합 관리하여 중복투자 방지 및 연구효율성 제고

- 뇌지도구축은 Hub(중심 연구단)와 다수 Spoke(개별 연구실) 구조의 협력체계 구축과 역할 분담 및 융합화 촉진

Hub (중심연구단)	Spoke (개별연구실)
‧ 뇌지도 핵심 인프라 확보 ‧ 뇌지도 작성 기술 표준화 ‧ 데이터 집적․공유 플랫폼 운영	‧ 고속 자동이미징 기술개발, 오믹스 뇌지도 정보획득 ‧ AI기반 이미지 자동 분석기술 개발 ‧ 구조 뇌지도 정보 획득, 신경 임플란트 기술 개발 ‧ 기능/행동 뇌지도 정보 획득 등