KTH 왕립공과대학 연구센터(KTH Royal Institute of Technology)   KTH Electrum Laboratory, Electrum 229S-164 40 Kista, SwedenTel : +46 8 790 43 88nordell@kth.sewww.kth.se  방문연수스웨덴   시스타□ 연수 내용◇ 스웨덴 최대 규모의 연구 및 교육기관○ KTH 왕립공과대학(Royal Institute of Technology, 이하 KTH)은 1827년에 설립된 기술연구․교육기관으로 △건축 △토목 △화학 △생명공학 △전기컴퓨터 △산업 공학 등 다양한 분야의 연구센터를 보유하고 있다. 현재 이곳에서 대학원생 1,500명, 교수 235명, 연구원 460명이 연구 활동을 수행하고 있다.○ 1827년 설립 당시에는 스웨덴의 주요 산업으로 자리 잡고 있던 철광산업과 도시개발을 수행할 공학인력 양성을 위한 전문기관(Teknologiska Institute)이었다가 1877년 현재의 이름으로 바꾸었다. 주 캠퍼스는 외스테르말름의 발랄라베겐(Valhallavägen)에 위치하며 시스타(Kista)에는 IT 특화 캠퍼스 포름(Forum)도 있다.○ KTH는 스웨덴에서 최대 연구기관으로 유럽의 주요 기술 및 공과대학으로 잘 알려져 있으며 원천연구와 응용연구를 병행하고 있다. 또한 지속가능한 사회를 향한 개발에 적극 참여하며 지속 가능한 개발 연구에 힘쓰고 있다.○ 현재 약 50개의 연구팀이 기초연구 및 응용연구에 대한 연구개발·분석·평가 등을 수행하고 있다. 특히 전략적 연구 플랫폼을 기반으로 협력을 강화하고 연구원들의 지속 가능한 참여를 통해 네트워크를 형성하여 공급 시스템의 환경적 성과를 향상시키고 있다.◇ 나노 및 마이크로 기술 개발을 위한 실험 수행○ 연수단의 스웨덴 공식일정은 시스타에 위치한 KTH Eletrum Laboratory에서 닐스(Nils Nordell) 연구소장의 브리핑으로 시작했다. Electrum Laboratory는 KTH 소유 연구시설로 Microelectronics, Acreo Swedish ICT(광학․통신기술 연구기관)와 협력 관계를 가지고 있다.▲ Electrum Laboratory 외관[출처=브레인파크]○ 이 연구소는 나노․마이크로 기술 개발을 위해 설립되었으며 부품․소자 공정을 위한 클린룸 시설과 재료 및 부품․소자의 최적화를 위한 시설을 보유하고 있다.연구시설은 상업적․학문적 용도의 이용자에게 오픈되어있으며, 내부인을 비롯하여 외부인의 클린룸 출입 및 설비 사용에 대한 교육도 실시하고 있다.◇ 중소기업 연구 경쟁력 강화를 위해 적극 지원○ 연구시설은 크게 △연구개발 △중소기업 대상 소규모 생산 △교육 용도로 사용되고 있다.▶ Electrum Lab 연구시설 사용목적- 연구개발- 신규 디바이스 개발 설계 및 공정, 디바이스 구조 특성별 공정기술 개발 및 특성화기술 확립, 신소재 합성 및 특성 분석, 재료의 물성 연구- 소규모 생산◦ 창업 및 보육 기업을 위한 실험실 이용 허가, 안정성 및 반복성 유지에 대한 실험, 장비 및 실험실 독점 임대- 교육- 학부생 및 대학원생 대상 연구시설 제공○ 또한 위 실험 시설의 전반적인 관리를 담당하는 각 연구소장(Lab Director)은 △실험실 조직 및 규칙 △품질관리 △실험실 안전 △시설계획 △사용료 정산시스템 등을 담당하고 있다.◇ 스웨덴 연구기관과 긴밀한 협력관계 보유○ 위 그림에서 볼 수 있듯이, Electrum Lab은 RISE라는 스웨덴 연구기관과 밀접한 파트너십 관계를 가지고 있다. RISE는 스웨덴 산업 전 분야에 대한 연구를 수행하고 있으며 산·학·연 국제 협력프로그램을 통해 스웨덴 비즈니스 커뮤니티의 국제 수준에서의 경쟁력 확보를 목표로 하고 있다.○ Electrum Lab은 RISE와의 협력을 통해 연구기관과 함께 스타트업, 인큐베이터 등 다양한 사업 창출을 위한 지원을 하고 있다.◇ Electrum Lab의 주요 연구 분야○ Electrum Lab이 보유하고 있는 재료 합성 스테퍼 리소그래피 정밀 에칭 기술(Material Synthesis Stepper Lithography Precision Etch Technologies)은 △집적화 나노 소자 △센서 △광시스템 △재료 특성 △재료 물리학 △재료 화학 등 다양한 연구 분야에 밀접한 연관성을 가지고 있다.▶ 주요 연구 분야▶ 재료물리학○ Advanced crystal growth studies(고급 결정 성장 연구)○ Photonic crystals for negative refraction(음의 굴절을 위한 광결정)○ Electronic and atomic structure of surfaces and interfaces(표면/계면에 대한 전자 및 원자 구조)○ Carbon nanotubes(탄소 나노튜브)○ High temperature superconductors(고온 초전도체)○ Spintronic materials and devices(스핀트로닉 재료 및 소자)○ Device design and characterization(디바이스 설계 및 특성분석)▶ 재료화학(나노 입자 및 나노 구조 표면)○ Magnetic nano particles(자성 나노 입자)○ Colloidal qunatum dots(콜로이달 양자점)○ Self-oganized nano-pillars(자기 조직 나노 기둥)○ Bio-imaging(바이오 이미징)○ Sensors(센서)○ Solar cells(태양 전지)○ Efficient heat transfer system(고효율 열전달 시스템)▶ 집적화된 나노 디바이스○ Silicon & Compound Semiconductors based on transistors(실리콘/화합물 기반의 트랜지스터)○ Silicon carbie based electronics for high power applications(실리콘 기반의 고출력용 반도체)○ Carbon nanotubes and silcon nanowires for protein detection(단백질 검출용 CNT 및 실리콘 나노와이어)▶ 센서○ Silicon nano-wire and carbon nanotube biomolecule sensors(실리콘 나노 와이어 및 탄소 나노 튜브 생체 분자 센서)○ Bolt with integrated temperature sensor(온도 센서가 집적된 볼트)○ Infrared detector(적외선 탐지기)○ High impedance surface array for automotive radar(자동차 레이더용 고 임피던스 표면 배열)▶ 광시스템○ Ultraviolet sensor chip for integration(집적화를 위한 자외선 센서칩)○ Micromirrors for light beam control(광선 제어용 마이크로 미러)○ IR sensor arrays for IR cameras(적외선 카메라용 적외선 센서 어레이)○ Vertical cavity surface emitting lasers for optical communication(광통신용 수직 캐비티 표면광방출 레이저)○ Photonic crystals and photonic integrated circuits for optical communication(통신용 광결정 및 광집적회로)◇ 2,800㎡ 규모의 클린룸 시설 보유▲ Electrum Lab 내부 도면[출처=브레인파크]▶ Electrum Lab 주요 정보Electrum Lab 개관년도1987년크린룸 규모2,800㎡연간 턴어라운드(Yearly turn around)약 69억원연구 투자 가치약 1,000억원등록된 연구장비 수약 220대평균 연구장비 수명15년재투자율약 19억원◇ 협업을 통한 신생 기업 연구 지원 실시○ Electrum Lab은 스웨덴 연구기관 RISE, KTH, STING과 협력하여 신생기업의 성장을 돕기 위한 혁신시스템(The Electrum Innovation System)을 구축하고 있다. 이를 통해 성장한 대표적인 기업은 Silex MICROSYSTEMS, ascatron, IR nova, ascilion, Nocilis Materials AB 등 다양하다.○ 또한 Electrum Lab은 기업성장 지원을 위해 △연구자 및 기업 대상 네트워킹 지원 △Myfab(스웨덴 마이크로․나노 국가인프라) 및 ISSP 파트너와의 협력 지원 △실험실 및 장비 대여 부분에 관여하고 있다.○ STING의 경우, 벤처기업이 구상한 아이디어의 사업화를 위한 지원을 실시하고 있으며 ICT, 인터넷 기반 기술, 생명과학 분야가 주를 이루고 있다.STING은 연간 150~200개의 기업 프로젝트 중 20개를 선정하여 비즈니스 상용화 지원서비스를 제공하고 있다. 전체 수혜기업 중 70%가 이들의 지원을 기반으로 성공적인 성장을 이루면서 높은 성과를 보여주고 있다.◇ 지속가능 개발을 위한 컨소시엄 참여○ Electrum Lab 운영 주체인 KTH는 유럽연합 기술연구소(EIT) 내 5개 컨소시엄 중 4개에 소속되어 있다. 각각의 연구 분야는 △정보통신 △에너지 △연료 △노화 연구이다.○ 특히 MyFab의 중요한 조직으로서 Electrum Lab을 운영하면서 연구장비와 전문기술에 대한 협업체계를 구축하고 있다.MyFab에 참여 중인 또 다른 기관은 △KTH △웁살라 대학교(Uppsala Universtiy) △룬드 대학교(Lund University) △샬머스 공과대학(Chalmers) 등이다.○ Electrum Lab은 네트워크의 모든 프로세스와 장비에 대한 관리를 실시하며, 학계와 산업계를 대상으로 한 장비지원 시스템을 구축하고 있다.또한 △제조 및 분석을 위한 장비 제공 △현장직원 교육서비스 △나노 비전(nano visions) 실현을 위한 과학적 지원을 통해 인프라 확장과 나노 연구 발전을 위해 노력하고 있다.▲ MyFab에서 운영하는 연구 시설[출처=브레인파크]◇ 2015년 ISO 9001 인증 획득○ Electrum Lab은 국제표준화기구(ISO)에서 제정․시행하고 있는 ISO 9001을 2015년 획득했다. 또한 KTH의 일부로서, ISO 14001을 2004년 획득하기도 했다.○ ISO는 품질 및 제조를 인증하는 국제기준으로, 주요 내용은 △전반적인 조직관리 △연구장비 유지보수 및 가동시간 △직원 및 실험실 사용자 교육 △유저 대상 설문 조사 △지속적인 후속 조치 등으로 구성된다.◇ ‘Moving out’을 위한 체계적 과정 수립○ 브리핑 담당자 닐스 연구소장에 따르면, Electrum Lab의 성공요인은 “연구 혁신(Research into Innovation)→인큐베이팅(Developing in incubator)→ 독립성장(Ready to fly)”의 3단계 과정을 거친 체계적인 준비과정이라며 아래의 표와 같이 자세한 설명을 덧붙였다.▷ 성장을 위한 3단계 지원제도 1단계(연구 혁신)2단계(인큐베이팅)3단계(독립성장 지원)연구 지원·연구 및 아이디어 개발·기술 성숙 단계(RISE Acereo에서 생산 보육, STING에서 시장성 조사 담당)·완성 기술에 대한 전체 생산(Full production)프로세스 및 비용에 대한 관리하드웨어 지원(실험실)·새로운 아이디어 실현을 위한 유연한 접근성·투명한 가격 모델 제시·정제 공정(Refining Processes) 제공·생산량에 대한 공정 안정성 확보·임대용 실험식 영역 및 프로파일에 대한 접근·ISO 9001 인증 관리 시스템 구축인적 지원·훈련 코스 제공·네트워킹 기회 마련·가공 및 특성화 “Foundry services” 제공·네트워킹 기회 마련·연구 인력 확보□ 질의응답◇ 연구 개발을 통한 해외 시장 진출이 목표- Electrum Lab의 지원으로 성장한 기업은 그 결과를 공유하는 편인지."결과는 공유하지 않는다. 연구자는 본인의 권리(IP) 즉, 연구를 통해 획득한 라이센스를 자유롭게 팔 수 있는 권리를 가지고 있다."- Electrum Lab의 지원을 받은 후 독립적으로 ‘MOVING OUT’을 하는 경우, 손해라고 생각하지는지."스웨덴은 워낙 작은 나라여서 연구 인프라 문제 등 성장에 대한 한계가 있을 수 있다. 중국이나 큰 시장에 비해서는 연구 인력도 부족한 편이다. 연구를 통한 기술 개발로 해외시장에 진출하는 것을 목표로 두는 편이다. 일반적으로 Moving Out을 손해라고 생각하지 않는다."- Electrum room 실험공간 사용을 위한 대상자 평가 기준은."사용료를 지불하고 장비를 이용하기 때문에 크게 제약을 두지 않는다."- 실험공간 임대료는 어떤 기준을 적용되는지."일반 기업은 이용금액을 전부 지불해야 한다. 별도의 지원이 없다. 하지만 초기 성장단계에 있는 작은 기업은 VINOVA 등의 정부기관이나, Silex(Microsystems)와 같은 민간투자기관의 지원을 받는 경우도 있다."□ 일일보고서◇ Open Lab 제도 운영을 통한 장비 가동률 극대화○ KTH 왕립공과대학의 교육과 RISE의 R&D 그리고 STING의 사업화 촉진으로 구성된 네트워크를 통해 지속 가능한 연구지원으로 많은 성과를 창출할 수 있다는 점에서 국내의 시스템에도 적용해야 할 것으로 사료된다.○ 또한 정부 지원의 연구장비를 대학 및 기업에서 공동활용하여 R&D가 활성화 되고 있어 대학교내의 다양한 연구시설에 국가 지원이 필요하다.○ 공동 장비 활용을 위한 네트워킹 활성화로 시너지 효과를 얻을 수 있다는 아이디어를 발견했다.○ 외부로 Fab 시설 제공 가능하며, 운영, 관리 등 정부 및 연구기관 중심으로 운영되고 있음을 알 수 있었다. 특히 open lab 기반으로 운영되는 사안이 국내 연구기관과 차이점이며 open lab 제도에 따른 장비 가동율 극대화 가능하며 기업의 연구개발 및 비즈니스에 큰 기여하고 있음을 알 수 있었다.◇ 산학 협력 기반 스핀오프 기업 창출 활성화○ R&D에 대한 사업화를 위해 기업 자체의 양산을 통한 사업화도 중요하지만, 소규모 생산을 위해 양산 설비를 추가로 투자하지 말고, 테크노파크, 창업보육센터 등을 통한 사업화도 필요함을 느꼈다. 실제 기업은 소규모 인력으로 기술 개발에 집중하고, 생산은 전문화된 시설에 위탁하는 방법도 검토해야 한다.○ 산학연의 협력이 유기적으로 잘 이루어지고 있음을 느꼈으며, 스타트업 기업이 양산단계까지 기술이 성숙하면 중국 자본의 투자가 활발하게 이루어짐을 알 수 있었다.○ 한국과 비교했을 때 인내심, 자금 조달력 등 차이가 있었다. 인큐베이팅 기간이 평균 5년으로 제도적, 물리적 지원이 5년이면 상당히 오랜 시간이라고 생각한다.또한 국내 각 대학 산학협력단의 역할과 상당 부분 겹치는데 국내 대학의 경우 대기업 유치로 스핀오프 기업이 많이 발생할 수 있는 구조를 마련해야 한다고 생각한다.

□ 신성장산업으로 그린바이오 산업 주목◇ 최근 생명공학 기술의 비약적 발전을 기반으로 농업‧식품‧자원 분야에서 생명자원을 활용하는 그린바이오 산업이 신성장산업으로 대두※ 생명공학 기술(biotechnology, BT) : 생물체가 갖는 유전‧번식‧성장‧자기제어‧물질대사 등의 기능과 정보를 이용해 물질·서비스를 가공·생산하는 기술○ 바이오산업은 응용 분야에 따라 레드‧그린‧화이트 바이오로 분류하며 그 중 그린바이오는 농림어업에 생명공학 기술을 융합한 산업 분야▲ 바이오산업 3대 분류 및 주요 내용◇ 그린바이오 산업은 미생물, 종자, 농수산물 등 생명자원에서 유래하는 바이오 소재를 기초로 레드‧화이트 바이오 산업에 필요한 소재를 공급하는 역할을 수행※ 레드바이오 : 팔각 → 타미플루(의약품), 화이트바이오 : 사탕수수 → 콜라병(플라스틱)○ 특히 그린바이오는 BT, IT 관련 기술의 비약적 발전을 기반으로 고용과 부가가치를 창출하는 신산업으로 성장하고 있는 상황※ 그린바이오의 대표 분야인 마이크로바이옴(인체에 존재하는 미생물의 군집과 그 유전정보 및 이를 활용한 기술) 및 대체식품의 세계시장 규모는 ’30년까지 각각 연평균 6.7%, 9.6%의 고성장 전망** 마이크로바이옴(억달러) : (’19) 747 → (’30) 1,519, 대체식품(억달러) : (’19) 103 → (’30) 281□ 그린바이오 산업의 일환인 곤충산업이 각광받는 상황◇ 인간과 직ㆍ간접적으로 관계를 맺고 있는 곤충은 약 15,000종으로 추산되고, 곤충을 생물자원으로 활용한 곤충산업으로 발전시키려는 노력이 세계 여러 나라에서 진행 중○ 식용, 약용, 사료용 곤충뿐만 아니라 환경정화 곤충과 천적, 화분 매개용 곤충 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 곤충 유래 신약 소재 가능 물질 등이 분석기술을 통해 밝혀지면서,○ 곤충은 식품, 사료, 화장품, 애완, 신소재 등 다양한 분야에 활용할 수 있는 미래 지속 가능한 생물자원으로 각광 받는 상황◇ 국내 곤충업 현황’20년말 기준으로 국내 곤충업 신고 농가‧법인은 2,873개소로 전년(2,535개소) 대비 13.3%증가, 지역별로는 경기 719개소, 경북 501개소, 경남 339개소 순< 지역별 곤충업 신고 농가‧법인 현황('20년 기준) >구분계경기강원충북충남경북경남전북전남제주(서울‧인천)(세종‧대전)(대구)(부산‧울산)(광주)신고(개소)2,87371912625237250133932719938○ 곤충판매액은 최근 5년간 2배 이상 증가하여, 꿀벌‧누에를 제외한 판매액이 ’15년 162억 원 → ’16년 225억 원 → ’17년 345억 원 → ’18년 375억 원 → ’19년 405억 원으로 상승※ ('20년 곤충 종류별 판매액, 억원) 흰점박이꽃무지 147, 동애등에 93, 갈색거저리 33, 귀뚜라미 32, 장수풍뎅이 29, 사슴벌레 16 및 누에 등 기타 64▲ 곤충업 신고 및 생산액 증가 추이 (단위:호, 억원)◇ 국내 곤충시장 여건국내 곤충시장은 크게 식용, 사료용으로 구분○ 식용곤충식품원료로 활용 가능한 9종* 대상 약 180종의 음식이 개발되었으나, 소비자의 반응은 아직 부정적(국내 시장규모 약 286억 원)* 메뚜기, 누에 번데기, 백강잠, 쌍별귀뚜라미, 갈색거저리·흰점박이꽃무지·장수풍뎅이‧아메리카 왕거저리 유충, 수벌번데기○ 식용곤충은 사육기술 비표준화에 따른 낮은 가격 경쟁력, 판매처 확대 애로 등으로 판매액 및 소득*은 다소 정체될 것으로 예상* (판매액, 억원) (’17)270 → (’18)250 → (’19)286 / 농가별 평균소득 12백만원○ 사료용곤충동애등에를 비롯한 거저리, 귀뚜라미, 메뚜기, 번데기 등이 동물성 사료로 활용 가능하여 시장 확장 잠재성이 있는 것으로 평가되며, 특히 동애등에 판매액*은 최근 3년 간 큰 폭으로 증가하였고 농가별 평균소득 규모도 높은 것으로 파악* (판매액) (’17) 51호, 9억 원 → (’19년) 94호, 60억 원 / 농가별 평균소득 6400만 원□ 해외 곤충산업 현황◇ 세계 곤충시장은 ’19년 기준 약 1조 원(8억 8,200만 달러)에서 ’24년 약 2.4조 원(21억 640만 달러)에 이를 것으로 전망◇ 식용곤충다양한 표기로 하나의 곤충을 나타내는 경우가 있어 정확한 추정은 어려우나, 최대 1,900여종 사용으로 추측○ 미국·캐나다귀뚜라미 분말, 건조·양념 귀뚜라미, 갈색거저리 기반 단백질 농축파우더 및 패티, 햄 등 페이크미트를 생산·판매○ 유럽식용곤충 유래 대체 단백질(SmartMeal), 바이오연료(SmartOil), 천연비료(SmartSoil) 등 생산○ 태국양념 귀뚜라미를 포함한 다양한 종류의 스낵 판매◇ 사료용곤충곤충 단백질 생산 회사에 대한 투자 증가, 사료회사는 곤충생산 스타트업 기업들과 합작회사를 주 공급시장에 설립 중○ 유럽어류용으로 곤충 단백질 사용은 가능하나, 축산업 법령을 준수해서 사육되어야 함(음식물쓰레기, 축분 등 폐기물로 사육 불허)○ 캐나다동애등에 유충 이용한 연어․가금용 사료 개발․승인○ 중국상해 등에서 축분 활용한 동애등에 생산이 대규모로 이루어지고 있음○ 남아프리카AgriProtein사는 빌&멜린다 게이츠 재단에서 자금지원으로 동애등에 사육시설 설치, 음식물 처리 및 양어용 사료 생산(’14년)□ 정부와 자치단체는 곤충산업 발전을 위해 노력◇ 정부는 지난해 9월 ‘그린바이오 융합형 신산업 육성방안’을 통해 바이오산업 혁신 대책의 일환으로 그린바이오 산업을 육성하고 있으며, 올해 4월 ‘제3차 곤충ㆍ양잠산업 육성 종합계획’을 수립< 제3차 곤충‧양잠산업 육성 종합계획 주요내용 >○ 비 전곤충‧양잠 분야를 첨단 생명소재 산업으로 육성○ 추진전략부가가치 제고를 위한 기능성 연구, 수요처 발굴 및 수출 확대, 인프라 구축을 위한 조직화된 생산･유통 주체 육성 및 스마트화, 제도개선 및 인식개선○ 부가가치 제고곤충 유래 대채 단백질 소재 개발, 소비자 인지도 높은 제품 개발, 지역곤충자원화센터 기능 강화, 프리미엄 반려동물 시장 진입○ 인프라 구축사료용 곤충 계열화 체계 구축, 식용ㆍ사료용 곤충 거점단지 구축, 곤충 광역유통사업단 활성화, 곤충 생산자 협동조합 구성, 스마트 사육시설 확충 등○ 지원기반 강화불합리한 규제 개선, 곤충 가치 홍보, 곤충 인식개선 등○ 지난 ’19. 9월에는 곤충 사육을 축산업 대상으로 규정하여 농업인 지위를 인정하고 각종 지원정책* 시행 중* 곤충산업 거점단지 조성, 사육시설에 대한 ICT기반 스마트팜 지원, 식품안전 관리인증기준(HACCP) 마련, 곤충의 농약·중금속 기준 개선, 축산법상 가축으로 인정되는 곤충의 범위 확대 등을 추진○ 전문가들은 그간 곤충산업 규모, 생산‧가공‧유동 단계별 기반 구축 및 기업 참여 환경 조성 등 경쟁력 강화를 위한 유인책이 미흡했고, 농가별 사육방식과 사료가 상이하여 대량생산, 품질유지 문제로 안정적 대량소비처 확보가 어려웠던 것으로 분석◇ 자치단체에서도 차세대 블루오션으로 주목받고 있는 곤충산업 발전을 위해 노력○ 서울시지난 7월 농촌진흥청과 공동으로 ‘애완곤충경진대회’를 개최하여, 애완곤충산업 활성화와 곤충에 대한 인식개선을 통한 곤충산업 저변 확대를 도모○ 경기도경기농업기술원은 곤충을 ‘경기지역 특화작물’로 선정하고, 유용 곤충자원 발굴 및 대량사육기술 구축, 곤충관련 콘텐츠 개발 등을 통해 애완‧천적곤충 시장을 육성할 방침○ 충북도충북농업기술원은 곤충산업 시장개척을 위해 곤충 종자를 일정하게 생산·관리할 수 있도록 편람을 제작ㆍ배포하고, 생산에서 유통까지 유기적인 연결고리를 만들어 농가 협력체가 자립할 수 있도록 지원○ 전남‧경북양 道는 지난 5월 국가균형 발전, 지방소멸 위기극복 등을 위한 공동 합의문을 체결하면서 ‘곤충산업 육성을 위해 공동협력’ 하기로 합의하였고,○ 이에 따라 지난 7월 전남농업기술원 곤충잠업연구소와 경북도 관계자들은 간담회를 열고 곤충사업 발전을 위한 구체적인 협력 방안을 모색□ 그린바이오 ‘곤충산업’활성화 필요◇ 전문가들은 곤충으로부터 유래되는 새로운 기능성 물질 탐색 및 관련 소재 개발을 통해 곤충산업을 활용한 신규시장 창출이 필요하다고 강조○ 이를 위해 식품‧의약품‧사료‧소재 등 곤충 활용 분야의 단계별 기반 구축, 기업 참여 환경 조성 등 유인책을 마련하기 위해 산업 발전 단계별 맞춤형 정책 수립이 요구된다고 설명◇ 또한 최근 사료용 곤충은 음식물 쓰레기 등 유기성 폐기물을 먹이로 하여 고부가가치 동물 사료, 바이오유 등을 생산*하는 자원순환모델 구축에 기여하고 있다고 분석하며,* 대표적인 사료용 곤충 ‘동애등에’의 유기성 폐기물 분해 효율은 80%에 달하는 것으로 알려짐○ 초기 곤충산업이 의료용 소재 또는 식용곤충 생산에서 시작되었으나, 최근에는 사료용 곤충이 우수한 단백질원으로서 광어, 우럭 등 양어사료, 반려동물 사료 및 콩, 밀 등 식물성 단백질을 대체하는 양돈사료 등으로 활용되고 있다고 강조◇ 특히 유럽을 중심으로 사료곤충 관련 기업에 대한 민간투자가 대규모로 이뤄지고 있으므로, 시장 선점을 위해 곤충산업에 민간기업의 참여를 유도하고 이들을 적극적으로 육성해야 하고,※ 프랑스(Ynsect, 5천 억원), 영국(AgriProtein, 1.5천 억원), 네덜란드(Protix, 5백 억원) 등은 곤충사료 생산공장 대형화, 자동화 및 특허 등을 통해 시장 확대 중○ 관련 농가의 체계적 지원을 위해 지역자원화센터의 역할을 더욱 강화하고 거점단지를 통한 산업 활성화 및 국민들의 관련 산업에 대한 인식 제고를 위해 노력해야 한다고 제언

미국 인공지능기업인 딥마인드(DeepMind)에 따르면 50년된 단백질 접힘 문제(protein folding problem)를 몇 시간만에 해결하는 인공지능 시스템을 개발했다.이 문제는 수십년 동안 연구자들을 괴롭혔던 복잡한 문제였다. 단백질의 구조를 알아내는 데는 수년 또는 수십년의 힘든 실험이 필요했기 때문이다.또한 현재의 단백질 폴딩 컴퓨터 시뮬레이션은 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다. 이론적으로 동일한 단백질이 접혀서 3D 구조를 취할 수있는 수많은 방법이 있기 때문이다.알파폴드(AlphaFold)로 명명된 딥마인드의 인공지능 시스템은 기존 데이터베이스를 사용하여 아미노산 서열과 단백질 구조간의 관계를 인식하도록 스스로 훈련했다.이어서 인간의 뇌가 정보를 처리하는 방식을 모델링한 컴퓨터 알고리즘인 신경망을 사용하여 미공개 단백질 구조에 대한 예측을 반복적으로 개선했다.시스템을 이용하면 단백질이 3D 형태를 얻기 위해 접히는 방식을 빠르고 정확하게 예측할 수있다. 특히 특정 질병과 관련된 단백질의 구조를 식별하고 약물 개발을 가속화하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 전망된다.▲ USA-DeepMind-BiologicalScience▲ 딥마인드(DeepMind)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

프랑스 파리-사클레이대(Paris-Saclay University)에 따르면 당 사슬(sugar chain) 검출에서 2가지 유형의 나노기공(nanopore) 효과를 결정하는 주요 기준을 발표했다. 연구결과는 유럽 물리학학회지(European Physiacl Journal)에 게재됐다.단백질 나노기공은 세포막에 존재하며 생물학적 게이트웨이 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 당 사슬과 같은 특정 생체 활성분자 사슬을 검출하는 데에도 사용할 수 있음을 의미한다.연구팀은 2가지 10나노미터 크기의 단백질 나노기공이 생체 분자의 당 사슬 구성요소의 능력에 어떻게 영향을 주는지에 대해 연구했다.  2가지의 나노기공은 Staphylococcus aureus의 α-hemolysin (α-HL)과 Aeromonas hydrophila의 aerolysin (AeL)이다.연구팀은 각 구멍을 구성하는 깔대기의 넓은 끝에서 당 사슬이 들어갈 때 AeL을 사용해 짧은 당 사슬을 검출할 수 있음을 발견했다. α-HL의 경우에는 나노 기공을 너무 빨리 교차하기 때문에 그러한 짧은 사슬을 검출하지 못했다.이러한 결과는 검출에 적합한 바이오 센서를 고안 할 때, 기공의 내경, 기공 내의 충전 재분할, 기공 채널의 내벽에서 발생할 수있는 상호작용 및 기공 채널의 기하 구조 등을 함께 고려해야 함을 확인해 준다.즉 중요한 생물학적 과정에 관여하는 생물학적 분자로부터 당 사슬을 식별할 수 있는 나노기공 바이오 센서의 효과는 나노 기공의 전기적 전하 및 내부 기공 설계에 좌우됨을 알 수 있다.▲ France-parisSaclayUniversity-biosensor-EPJ-journal-published▲ 당사슬이 깔때기모양의 나노기공을 통과하는 개념도(출처 :  파리-사클레이대 홈페이지)

스위스 취히리의 연방공과대학(ETH Zurich)에 따르면 페닐 케톤뇨증(phenylketonuria)이라는 질병을 일으키는 간세포의 DNA 돌연변이를 바로 잡기 위한 프로젝트를 진행 중이다.페닐 케톤뇨증은  부모에게서 자식에게 유전되며 간 효소의 생산 부족때문에 아미노산 대사에서 발생해 중추 신경계의 병변을 초래한다.이 프로젝트는 성인 쥐를 대상으로 수행되어 왔다. 과학자들은 유전자가위 크피스퍼/캐스나인(CRISPR protein Cas9)에 기초해 바이러스 벡터를 통한 간으로의 유전자 전달에 대한 '원인의 유전자 편집(editor of reason)'을 수정해왔다.'원인의 유전자 편집'은 DNA의 편집 기능을 가장 효과적으로 수행한다. 캐스나인(Cas9) 단백질을 이용한 고전적인 유전자 편집은 단백질이 DNA를 잘라내 치료한다는 사실에 기인한다.이러한 절차는 세포가 활발히 분열하는 경우 효과적으로 작동하지만, 성인 세포는 주로 휴식 상태에 있다는 점에서 한계가 있었다.새로운 방법은 디캐스나인 기반(dCas9-based) 비활성 뉴클리아제(inactive nucleases)와 같은 '유전자 편집 원인'를 세포에 전달한다. 이때 세포의 DNA와 그 정류 돌연변이와의 결합은 DNA의 절단없이 실행된다. 이와 같은 방법을 이용한 프로젝트의 쥐실험에서 점 돌연변이를 교정하기 위해 쥐를 치료했다. 페닐 케톤뇨증 은  치료할 수 있는 유전질환이 된 것으로 평가된다. 참고로 이 프로젝트의 결과에 따른 주제는 학술지 네이처 메디신(NatureMedicine)에 게재돼 있다.▲ Swiss-ETH-CRISPR-homepage▲취리리 공과대학의 유전자 가위를 이용한 오염된 유전자 교정(출처 : 홈페이지)