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1. 개요
○ 일본 종합과학기술회의는 제84회 본회의(2009.9.4)에서 "최첨단 연구개발 지원프로그램"의 연구과제를 결정하였다.
○ 최첨단 연구개발 지원프로그램
- 새로운 지를 창조하는 기초연구부터 출구를 확인한 연구개발까지, 다양한 분야 및 단계를 대상으로, 3∼5년내에 세계의 톱을 목표로 한 첨단적 연구를 추진하여, 일본의 중장기적인 국제 경쟁력, 저력 강화를 도모하는 것을 목적으로 하는 "연구자 최우선" 연구지원 제도
2. 프로그램 연구과제(총 30건)
(1) 복합계 수리 모델학의 기초이론 구축과 그 분야 횡단적 과학기술 응용
○ 수학을 실제사회에 적용하기 위해, 세계에서 처음으로 복합계 수리 모델학을 체계화하여, 수학을 의료, 정보통신, 제조산업 등에 응용해, 새로운 암 치료법 개발, 신형 인플루엔자 대책 및 제조업의 에너지 효율 향상 등 사회적 중요성 높은 과제를 해결한다.
(2) 면역 다이너미즘의 통합적 이해와 면역 제어법 확립
○ 인체내 병원체 및 암세포를 배제하는 구조인 면역기구의 전체상을 명확히 하며, 면역 기구를 자유롭게 제어하기 위한 수법을 확립하여, 감염증이나 암을 치료할 수 있는 백신 개발, 관절 류머티즘 등 자기면역 질환이나 알레르기 치료법 확립으로 연결한다.
(3) 슈퍼 유기 EL디바이스와 그 혁신적 재료로의 도전
○ 세계 최고 성능의 유기 EL(유기전계발광) 디바이스 개발과 대형 조명, 디스플레이 등에 응용 및 기기 보급에 의해 환경에 조화를 이룬 에너지 절약 사회 실현을 목표로 한다.
(4) 포토닉스·일렉트로닉스 융합 시스템 기반기술 개발
○ 정보통신기기에 불가결한 LSI(대규모 집적회로)의 소형화, 대용량화, 에너지 절약화를 도모하기 위해, 일렉트로닉스와 포토닉스(광과학기술)를 융합시켜, "종래에 비해 1/10 사이즈로의 소형화, 30%의 소비 전력 삭감이 가능한 "LSI on Photonics 기술"을 확립한다.
(5) 마이크로 시스템 융합 연구개발
○ 첨단적인 전자기기에 불가결한 반도체 집적회로에 대해, 나노테크놀로지 기술을 활용하고 고부가가치화를 도모하면서 산업계 요구에 맞춰 다양한 집적회로를 자재로 제작하는 시스템을 세계 최초로 구축한다.
(6) 에너지 절약·스핀트로닉스(Spintronics) 논리 집적회로의 연구 개발
○ 전자가 가지는 스핀을 이용하여 에너지를 사용하지 않고 정보를 기억할 수 있는 스핀트로닉스 소자를 이용한 반도체 논리 집적회로를 세계에 앞서 개발한다. 이로 인해, 종래에 비해 에너지 소비량이 지극히 적은 전자기기 개발로 에너지 절약 사회 실현에 공헌한다.
(7) 재생 의료 산업화를 위한 시스템 통합
○ 나노테크놀로지를 구사한 "세포 시트 공학"을 기반으로서 각막, 심장, 식도 등 세포 시트를 작성해, 이에 의한 획기적인 재생 의료 기술의 치험 등을 추진 및 실용화한다.
(8) 신경 기반의 유전학적 해석의 전략적 전개
○ 인간 및 일부 영장류가 가지는 뇌의 고차 기능 메커니즘을 해명하고, 정신·신경 질환의 발증 원인을 명확히 한다. 향후 연구 성과를 신약개발로 연결해 일본발 기술에 의해 이러한 질환의 치료를 가능하게 한다.
(9) 나노· 바이오 테크놀러지가 선도하는 진단·치료 이노베이션
○ 암의 조기 발견·정밀 진단, 항암제를 환부에 선택적으로 보내는 부작용 낮은 치료를 가능하게 하는 획기적 기술을 세계 최초로 확립하여 언제·어디서나·누구라도 고품질로 경제적인 의료를 제공 가능한 진단·치료 시스템을 구축해, 환자의 신속한 사회복귀를 실현하며 해당 의료산업을 일본의 기간산업으로 성장시킨다.
(10) 1분자 해석 기술을 기반으로 한 혁신 나노 바이오 디바이스의 개발 연구
○ 혈액 중에 포함된 1개의 바이러스, 병원균 등을 고속으로 식별해, 그 특성을 해석할 수 있는 1분자 해석 기술을 이용하여 15분내에 바이러스·병원균, 암의 검사가 가능한 검사 시스템을 개발한다.
(11) 초거대 데이터베이스 시대를 위한 초고속 데이터베이스 엔진 개발과 해당 엔진을 핵으로 하는 전략적 사회 서비스의 실증·평가
○ 종래와 비교해 1,000배 정도 고속으로 대규모 데이터베이스 해석이 가능한 초고속 데이터베이스 소프트웨어를 개발해 세계를 선도한다.
(12) 탄소 사회 창출을 위한 탄화규소(SiC) 혁신 전력용 전자공학의 연구개발
○ 실리콘카바이드(SiC : 탄화규소)는 실리콘(Si : 규소)과 비교해 소형으로 소비전력이 적은 파워 디바이스의 제작 가능 등 뛰어난 성능을 가진 반도체로, 실리콘카바이드를 이용한 반도체의 실용화를 위한 기반기술을 확립한다.
(13) Mega-ton Water System
○ 심각화하는 세계적인 물문제를 해결하기 위해 세계 최대의 처리 능력을 가지는 에너지 절약 해수 담수화 수처리 시스템·하수처리 시스템을 확립하여 해외전개를 통해 수자원의 안정적인 확보를 실현한다.
(14) Face-to-Face 커뮤니케이션 산업의 창출
○ 세계 최고 성능의 플라스틱 광섬유를 실현하고, 저소비 전력의 고정밀·대화면 디스플레이를 개발해, 실용화를 위한 사회 실증을 개시한다. 향후 고화질의 화상 전화 등으로 연결되어, 실제감 넘치는 "Face-to-Face 커뮤니케이션"이 가능한 사회 실현을 목표로 한다.
(15) 암의 재발·전이를 치료하는 다기능인 분자 설계 항체의 실용화
○ 게놈 해독성과를 기본으로 암의 "게놈 항체 의약품"의 컴퓨터 시뮬레이션 구사를 세계에 앞서 설계해, 임상시험·치험을 개시한다. 이로 인해 진행성 암에 대한 부작용 적은 획기적인 방법에 따른 치료가 가능해진다.
(16) 건강 장수 사회를 지지하는 최첨단인 지원 기술 연구 프로그램
○ 세계 톱의 최첨단인 지원 기술인 로봇 슈트 등을 인간의 생각대로 동작할 수 있도록 고도화시켜, 재활훈련이나 고령자의 생활 지원 등에 응용한다. 2018년까지 산업화를 목표로 하며, 장애자나 고령자가 정상인과 다름없는 생활을 보낼 수 있는 사회를 세계에 앞서 실현한다.
(17) "분자 추적 방사선 치료장치" 개발
○ 호흡이나 장기의 움직임에 따라 위치를 바꾸는 체내의 암을 자동적으로 추적 및 치료하는 세계 최첨단의 방사선 치료 장치를 5년 이내에 개발한다. 향후 해당 치료 장치를 실용화·표준화해 치유율 높은 획기적 암치료를 실현한다.
(18) 저탄소 사회에 이바지하는 유기계 태양전지 개발
○ 나노 재료 기술, 유기 재료 기술, 인쇄 기술 등을 구사해, 저비용으로 이산화탄소 배출량이 적은 차세대 태양전지인 유기계 태양전지를 폭넓게 연구해, 그 제조 기술을 확립한다.
(19) 차세대 질량 분석 시스템 개발과 신약개발·진단으로의 공헌
○ 세계 최고 성능의 질량 분석 시스템을 개발해, 해당 시스템을 이용한 암이나 알츠하이머병의 새로운 진단·치료 수법을 세계에 앞서 확립한다. 이를 실용화하여 암이나 알츠하이머병의 조기진단·근본 치료를 가능하게 해, 건강 장수 사회의 실현에 공헌한다.
(20) 강상관(强相關) 양자 과학
○ 물질 중에서의 전자의 강한 상호작용(강상관) 효과에 근거한 양자과학을 활용하여 종래의 연장상에 없는 혁신적인 양자기능을 가지는 물질을 창출하는 수법과 이론체계를 확립한다.
(21) 원자 분해가능·홀로그래피 전자현미경의 개발과 그 응용
○ 통상의 전자현미경으로 관측할 수 있는 물질 구조뿐만 아니라, 양자상태도 관측할 수 있는 세계 최고 성능의 홀로그래피 전자현미경을 개발해, 미크로 세계의 현상을 원자단위로 관찰하는 것을 세계 최초로 가능하게 한다.
(22) 미해결의 암과 심장병을 박멸하는 최적 의료 개발
○ 슈퍼컴퓨터 및 첨단 바이오 기술을 구사하여, 현재 치료·예방이 곤란한 심장병, 난치암을 위한 혁신적 의료 기술을 개발하여 돌연사의 예측·방지, 급성 심근경색이나 난치암의 진단·치료를 실현한다.
(23) 일본발 "신뢰성공학"을 도입한 초소형 위성에 의한 새로운 우주 개발·이용 패러다임의 구축
○ 안전보장, 방재 등 넓은 분야로의 활용이 기대되는 소형 위성에 대해, 저비용으로 개발 기간이 짧고, 고성능·고신뢰성을 겸비한 50kg정도 이하의 초소형 위성을 개발 및 실용화하여 상용 소형 인공위성 시장을 일본이 개척해, 세계를 선도하는 것을 목표로 한다.
(24) 新초전도 및 관련 기능 물질의 탐색과 산업용 초전도 선재철강의 응용
○ 초전도 재료를 위한 신물질과 그 관련 기능의 탐색을 실시하며, 물질의 산업 응용을 위한 長선재철강 제작 기술을 확립한다. 이로 인해 의료용 가속기 등을 실현해 초전도 산업 기기 응용 기술에서 세계 제일을 목표로 한다.
(25) 고성능 축전 디바이스 신개발을 위한 혁신적 기반 연구
○ 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등에 필요한 세계 최고의 에너지 밀도를 가진 차세대 리튬 이온 배터리를 개발하기 위해, 지금까지 없던 획기적인 재료 개발, 전지내에서의 반응 프로세스의 해명 등을 추진한다.
(26) 우주의 기원과 미래 규명
○ 우주의 20%를 차지하는 "암흑물질" 및 우주의 70%를 차지하는 "암흑 에너지"의 성질을 명확히 하기 위해 관측망원경의 관측 시스템을 고도화하고 세계 최고 정밀도로 측정하여 우주 기원, 진화, 미래를 해독한다.
(27) 고차 정신 활동의 분자 기반 해명과 그 제어법 개발
○ 수면, 각성 등 고차 정신 활동의 제어 메커니즘을 해명하고 이의 지견을 응용해 신약개발을 목표로 한 기반 연구를 실시해, 고차 정신 활동을 제어하기 위한 수법을 세계에 앞서 확립한다.
(28) iPS 세포 재생 의료 응용 프로젝트
○ iPS 세포 수립 기술의 국제 표준화를 추진하고, 재생 의료용 iPS 세포 뱅크를 구축한다. 또, iPS 세포에 의한 당뇨병, 파킨슨병, 심근경색, 망막 질환을 대상으로 한 재생 의료의 전체 임상 연구를 실시하여, 세계에 앞서 iPS 세포에 입각한 재생 의료 기술을 확립한다.
(29) 양자 정보처리 프로젝트
○ 지금까지의 이론 한계를 돌파해, 차세대의 컴퓨터 기술로 여겨지는 양자 컴퓨터 및 양자 시뮬레이터를 세계에 앞서 개발·실증하여, 정보, 통신, 반도체 산업의 활성화를 도모하며 일본발 양자 정보처리 기술로 세계를 선도한다.
(30) 그린·나노 일렉트로닉스의 핵심 기술개발
○ 나노테크놀로지 연구 성과인 신규 재료나 디바이스 구조를 트랜지스터나 LSI(대규모 집적회로)에 응용하여, LSI의 저전압화와 고기능·고집적화를 실현해, LSI를 이용하는 일렉트로닉스 기기의 소비 전력을 종래에 비해 1/10에서 1/100로 저감한다. 이로 의해, 일렉트로닉스 기기의 이산화탄소 배출량을 삭감해, 저탄소 사회 실현에 공헌한다. |