이러한 필요성을 바탕으로 과기정통부는 출연연 간 협력·융합 활성화를 위해 기존 추진 중이던 ‘융합연구사업’을 보다 확장한 지원 과제로서 ‘글로벌 TOP 전략연구단’을 편성하였으며, 지난해 11월 「윤석열 정부 R&D 혁신방안」을 통해 2024년 1,000억원 규모의 ‘글로벌 TOP 전략연구단 지원사업’ 도입 계획을 발표하였다.

  ‘글로벌 TOP 전략연구단’ 선정을 위해 지난 3개월여간 산·학·연 각계 총 155명의 전문가들이 참여하여 다각적·심층적으로 평가를 실시하였다. 과제 간 단편적인 비교·평가에 그치는 것이 아니라, 과학기술적 탁월성이 인정되는 연구 제안을 선정한 후 관련 기술·정책 분야 전문가들이 참여하여 과제별로 절대 평가를 실시하였으며, 이후 보완 컨설팅을 거쳐 국가적 역량 결집의 필요성을 확보한 과제들 중 중요성·시급성·혁신성 등을 검토하여 지원 과제를 최종 선정하였다.

  지난 1월 31일 제안서 공고가 이루어진 후 접수된 51개 제안서에 대해 과학기술적 필요성·탁월성 등을 평가하여 추진 필요성이 인정되는 14개의 과제를 선별, 상세 연구개발계획서를 접수하였으며, 과제별로 전문평가위원회를 구성하여 성과목표, 혁신성, 실현 가능성 등을 심층적으로 검토함으로써 이를 10개 과제로 압축하는 과정을 거쳤다.

  이후 국가적 역량 결집 필요성이 인정되는 10개 과제에 대해 임무 목표, 수행 체계 등을 보완하는 컨설팅을 거쳐 연구개발계획 완성도를 제고한 후, 5월 24~25일 이틀간 최종 평가를 실시하여 금년도 지원 과제를 최종 선정하였다.

  이러한 성과 목표 달성을 위해 산업계 외부 단장을 영입하여 기관별 칸막이를 허물고 산·학·연 협력을 강화하며, 공통의 목표를 설정하여 실용적 혁신을 추진하겠다는 계획이며, 기존 산재해 있던 기관별 이차전지 관련 기본·수탁사업을 전략연구단과 유기적으로 연계하는 한편, 연구성과물을 공유하고 연구 방향을 효율적으로 관리하는 융합플랫폼*을 도입하여 오픈 이노베이션을 통한 상호보완적 연구 지원 및 전주기 연구몰입 시스템을 구축하겠다는 계획을 제시하였다.

  * 상용화 난제 맞춤 솔루션 플랫폼, 공유형 데이터 수집 플랫폼, 기술 상용화 검증 플랫폼

【 ➋ 수전해 수소 생산시스템 전략연구단 】

  최근 수소 시장에 대한 수요가 급격히 증가하고 수전해 기반 그린수소 생산 기술 확보를 위한 글로벌 경쟁이 심화되고 있어, 시장성 있는 청정수소 생산 기술 국산화에 대한 필요성이 지속적으로 제기되고 있는 상황이다. ‘수전해 수소 생산시스템 전략연구단’은 이러한 수전해 핵심기술을 국산화하여 탄소 중립, 에너지 안보 확립 및 청정수소 신산업 창출에 기여하는 것을 목표로 하는 연구단이다.

  본 전략연구단은 차세대 수전해 분야인 고분자 전해질막(PEM), 차세대 저온(음이온 교환막, AEM) 및 고온 수전해에 대한 핵심 원천 및 시스템 설계·최적화 기술 개발을 통해, 1ton/day급 수전해 수소 생산시스템 핵심 요소기술을 확보하는 것을 목표로 한다. 이를 바탕으로 국내 기준 현재 온실가스 배출을 수반하면서도 10,000원/kg 수준에서 생산되는 수소를 ’35년에는 온실가스 배출 없이 3,000원/kg 수준에 생산할 수 있도록 하는 한편, 국내 수소 산업의 경쟁력 제고에 기여하겠다는 계획이다.

  이러한 성과 목표 달성을 위해 급변하는 글로벌 기술 동향을 면밀히 파악하여 수요 기업들이 요구하는 최고 수준의 맞춤형 기술을 개발하는 연구 목표의 무빙 타겟 전략을 제시하였으며, 연구자 자율성 확대, 출연연 기관(장) 협의체 운영, 우수연구자 인센티브 지원, 연구자원 우선 배분, 연구전담 조직 신설·운영 등 기관(장) 차원의 혁신 및 연구몰입 환경 구축을 위해 종합적으로 지원을 추진하겠다는 계획을 제시하였다.

  급증하는 미래 전력수요에 대응한 탄소 중립 유연 전원(電源) 확보를 위해 소형모듈원자로(SMR)가 차세대 에너지 시장의 게임체인저로서 급부상하며, 최근 SMR 실물화를 위한 난제를 해결하고 관련 기술 경쟁력을 확보하기 위한 글로벌 경쟁이 치열해지고 있다. ‘SMR 가상원자로 플랫폼 개발사업단’은 이러한 SMR 실증·설계·운영의 핵심 기술인 SMR 가상원자로 플랫폼 개발을 목표로 하는 연구단이다.

  본 전략연구단은 다양한 형태의 SMR*에 범용으로 적용 가능한 디지털트윈 형태의 가상원자로 플랫폼을 개발하여, SMR 실증을 어렵게 하는 병목을 신속히 해결하고 고수준 자율운전을 통해 국민이 안심할 수 있는 운전원 오류 제로 SMR을 구현하는 것을 목표로 한다. SMR 실증 실험을 대체할 수 있는 슈퍼컴퓨터 기반의 고신뢰도 예측을 통해 기존 대규모·고비용 실험 기반의 원자로 개발 방식에서 탈피하는 한편, 이를 운영 단계에도 적용하여, SMR 개발·운영에 있어 소요되는 비용·기간 등을 혁신적으로 감축하고 효율성·안전성을 획기적으로 제고하겠다는 계획이다.

  * 경수형 SMR, 용융염원자로(MSR), 고온가스로(VHTR), 히트파이프 원자로(HPR), 소듐냉각고속로(SFR) 등

  이러한 성과 목표 달성을 위해 클라우드 컴퓨팅 기반의 성과물 공유·관리 체계를 구축하고, 기관 간, 연구원 간 효율적인 실시간 소통을 위한 애자일 운영*을 추진하겠다는 계획이며, 융합연구를 위한 기관 간 파견(인력 교류) 활성화, 연구 전념을 위한 인센티브 체계 마련 등의 계획을 제시하였다.

  * 애자일(Agile) 운영 : 연구계획을 짧은 단위로 세우고, 상호 간 소통을 통해 중간 성과를 창출, 이를 반복하여 최종 성과를 창출하는 방식

【 ➎ 초거대 계산 반도체 전략연구단 】

  AI, 자율주행, 빅데이터 등 대규모 연산을 수행하는 신산업 분야가 확대됨에 따라, 이를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 뉴로모픽, 양자, 확률론적 컴퓨터 등 새로운 컴퓨팅 반도체 기술의 필요성이 제기되고 있다. ‘초거대 계산 반도체 전략연구단’은 이러한 복잡하고 어려운 최적화 문제를 초고속, 저전력으로 해결할 수 있는 초거대 계산 처리용 차세대 컴퓨팅 반도체 개발을 목표로 하는 연구단이다.

  유욱준 한국과학기술한림원 원장(최종 평가 위원장)은 “이번 ‘글로벌 TOP 전략연구단 지원사업’을 통해 미래 글로벌 시장을 선도하기 위해 필요한 과학기술적 난제들을 해결하겠다는 출연연의 강한 의지를 확인할 수 있었다”며, “과제가 종료되는 5년 후에는 국민이 체감할 수 있는 우수한 성과가 도출되기를 기대한다”고 밝혔다.