'멀티스케일 기반 미래 에너지 연구단(단장 최만수 서울대교수)'은 화석연료를 대체할 수 있는 혁신적인 미래 태양전지와 연료전지 기술의 원천기술 개발을 목표로 한다. 나노기술을 에너지 기술에 접목하는 융합 연구 과제로서, 이전에 구현할 수 없었던 나노·마이크로·매크로를 통합하는 멀티스케일 3차원 아키텍쳐링 기술을 확립하고 이를 신재생에너지 시스템에 적용하는 등 연구를 진행할 예정이다.

교과부는 이 연구단이 에너지 변환 효율을 획기적으로 증대시키고 저가화를 달성시켜 궁극적으로는 화석연료를 대체할 수 있는 신개념 태양전지와 신개념 연료전지를 포함하는 미래에너지 시스템을 구현할 것으로 기대하고 있다. '나노기반 소프트일렉트로닉스 연구단(단장 조길원 포항공대교수)'은 기존 실리콘 소재의 고성능과 유기반도체의 유연성을 모두 가지고 있는 나노소재를 활용해, 고성능 소프트 나노일렉트로닉스 구현을 목표로 한다.

소프트 나노소재, 소프트 공정, 소프트 소자, 소프트 플렛폼 기술 등 전형적으로 다학제간 융합연구가 필요한 분야다. 이를 통해, 기존 유연성 소자 대비 두께와 무게를 100분의 1 이하, 정보처리 속도와 유연성을 100배 이상 높이는 원천기술을 확보함으로써, 휘고 구부리고 늘리고 모양이 마음대로 변하는 휴대성과 사용성이 극대화된 인간친화형 미래 전자기기의 구현을 수행할 계획이다.

'다차원 스마트 IT 융합시스템 연구단(단장 경종민 KAIST교수)'은 에너지 소모, 제조비용, 정보 처리 및 전송 속도, 감지능력, 신뢰도 면에서 현재보다 1000배 이상 나은 스마트 센서와 이를 체계적으로 구현하기 위한 플랫폼 기술 구축을 목표로 한다.

전력소모와 속도, 용량 등이 대폭 향상된 나노소자를 개발하고, 3차원 IC 융합시스템 설계 플랫폼을 적용해 초고감도 실시간 생체진단, 환경센서 등을 개발할 계획이다. '바이오 합성 및 설계연구단(단장 김선창 KAIST교수)'은 생명현상을 바이오부품과 모듈 관점에서 재해석하고, 신기능 부품·회로를 장착한 인공지능세포를 창의적으로 설계·합성해 공학적으로 활용하는 지능형 바이오 원천기술의 개발을 목표로 하고 있다.

생명현상의 메커니즘을 공학적 관점에서 재해석해 부품화, 모듈화, 표준화하고, 새로운 기능의 부품·회로를 장착한 인공지능 세포를 설계 및 구축함으로써 관절염, 유방암, 폐암 등 치료용 단백질의약품과 화학의약품의 생산단가를 10분의 1이상으로 줄이고, 석유화학소재를 대체하는 바이오소재를 경제적으로 생산할 수 있는 핵심 원천기술을 확보할 것으로 기대된다.

교과부는 신규로 선정된 4개 연구단에 최대 9년간 총 4000억원 이상을 집중 지원하고 연구자가 중심이 되는 연구관리와 기술시장 분석, 지재권 확보 등 단계별 맞춤형 지원을 통해 우리나라의 차세대 먹을거리가 될 원천기술을 확보해 나갈 계획이다.

양성광 교과부 기초연구정책관은 "G7 프로젝트와 21세기 프론티어사업의 성과를 바탕으로 글로벌프론티어사업 연구단이 향후 10년 이후 우리나라의 지속 가능한 경제성장의 밑거름이 될 원천기술 개발의 중심이 될 것으로 기대한다"고 말했다.