1. 제안개요

제 안 명 : 남극내륙 빙하-대기-우주환경 종합연구 수행과 지원체계를 위한 기획연구 용역 제안요청서

과업기간 : 계약체결일 ~ 2022. 03. 31. (목)

과업예산 : 총 125,000,000원 이내 (부가가치세 포함)

과업 목적 : 남극내륙 빙하-대기-우주환경 종합연구 수행과 지원체계구축 사업 추진을 위한 기획연구 및 예비타당성 조사 지원

?

2. 과업 주요내용 요약

(경제적 분석) 도출한 연구 결과로 창출되는 경제적 편익 추정 및 극지 산업 기반 경제적 효과 창출방향 제시

- 편익/비용 비율(B/C ratio), 순현재가치(NPV), 내부수익율(IRR) 등의 기법을 활용한 경제성 분석

- 사회·경제적 파급효과

(정책적 분석) 정책기반 신규과제 발굴을 위해 주요 상위계획 부합성 검토 및 정책안건자료 분석

- 정부 상위계획과의 부합성

- 정부지원의 필요성 및 시급성

- 관련 부처의 사업추진 의지

- 사업 추진상의 위험요인

(기술적 타당성 분석) 국내외 기술위원회 운영 및 최신 동향분석 기반 기술적 타당성 분석

- 국내외 기술위원회 구성 및 운영

- 국내외 동향 및 수요조사

- 국내외 극지 연구개발기술 분야의 학술적 논문 및 출원ㆍ등록된 지적재산권 기술 동향과 파급효과 분석

- 기존 연구사업과의 중복 및 차별성

- 연구개발의 성공가능성

- 투자방향 도출과 세부사업별 추진계획 수립 지원

1.일반사항

가. 연구개발 추진배경 및 필요성

2020년대 들어 미국, 유럽, 중국, 일본, 러시아 등의 극지연구 선진국의 남극내륙 연구 활성화를 통한 기후변화 이슈에 대한 주도권 경쟁이 심화되고 있는 상황에서 2021년 대한민국 남극내륙 진출루트 개척이 완료됨에 따라 이를 이용한 남극내륙기반 첨단 연구주제 발굴의 필요성 대두

(경제적 기대효과) 북극항로 개척 등 극지에서의 인간활동 영역이 확대되고 있는 바, 4차 산업혁명 핵심 기술을 적용한 첨단 극지공학 기술개발을 통해 극지연구 선진국과의 인프라 격차 해소 및 새로운 경제적 가치 창출 가능

(정책적 기대효과) 제3차 남극연구활동 진흥 기본계획과 과학기술정보통신부의 ‘대한민국 과학기술 미래전략 2045’ 등에서 남극내륙 거점 확립 및 극지 미답지 개척을 향후 대한민국 극지연구의 주요 목표로 제시하고 있으며, 극지연구소 기관 R&R에서도 ‘극지 미답지 (과학영토) 개척 및 탐사기술 개발’을 주요 역할로 선정하는 등 남극내륙에서의 연구 및 탐사에 대한 범정부적인 과학정책 수요 발생

 

(기술적 기대효과) 남극에서의 연구활동 영역과 범위가 넓어지는 국제적인 추세에 맞춰 심부빙하코어 및 빙저호 시추, 천문우주관측, 우주생물학, 대기 및 빙권 환경 변화 관측 등 극지 선도 연구주제를 확보하고 핵심연구 영역을 선점하기 위한 남극내륙 종합연구 로드맵 수립과 이를 위한 연구인프라 고도화 방안 마련이 시급함

나. 국내외 동향

1) 국내

 

지난 10 여 년간 극지연구소는 블루아이스 지대 운석 탐사, Styx, Hercules Neve, Tourmaline Plateau 천부빙하코어 시추, 심부 빙저호 탐사 등 장보고 과학기지를 기반으로 주변 지역에서 다양한 분야의 연구활동을 수행하고 있음

 

극지연구소에서는 2021년 남극내륙 진출루트 1,500km 개척을 통해 장보고 과학기지와 남극내륙 연구거점을 잇는 보급루트를 확보하고 500톤 규모의 화물과 10만 리터의 연료를 수송할 수 있는 탐사선단과 최대 24명이 체류할 수 있는 이동식 연구캠프 시설을 구축하여 남극내륙에서 연구 활동을 수행할 수 있는 기본 인프라 구축을 완료함

2) 국외

현재 미국, 프랑스, 이탈리아, 러시아, 중국, 일본 등 6개 국가가 남극내륙에 기지를 운영하고 있으며, 모든 내륙기지에서 향후 10년 내에 과거 100만년 이상의 기후·환경 변화 기록을 복원하기 위한 다수의 심부빙하코어 시추 프로그램을 계획 혹은 수행 중



미국의 아문젠-스콧 기지를 중심으로 IceCube 중성미자 검출기를 이용한 외계 중성미자 관측과 South Pole Telescope가 포함된 전지구 규모의 Event Horizon Telescope 시스템을 이용한 최초의 블랙홀 사진 촬영 등 천체 물리 분야의 연구 수행 중

 

2009년, 세계 최초로 이산화탄소 배출 제로의 친환경 기지인 벨기에 ‘Princess Elisabeth Antarctica Research Station’ 이 건설되었으며, 2020년대 첨단 극지공학 기술이 적용된 일본의 돔 후지 기지와 러시아의 보스톡 기지 리모델링 계획이 발표됨

다. 연구목표

 

기후변화 등의 글로벌 이슈 대응을 위한 다학제 종합 남극내륙연구 수행 계획에 대한 경제적/기술적/정책적 타당성 조사를 수행하고 분석하여 과제수행의 시의성을 제시한 기획연구보고서 도출

 

소내외 극지연구 전문가를 대상으로 남극내륙 연구 인프라에 대한 수요조사를 수행하고 향후 대한민국 남극내륙 종합연구를 수행하기 위한 인프

라 구축 및 운영 방안에 대한 마스터플랜 수립

라. 연구내용 및 범위

1) 전문가 자문위원회 구성 및 운영

 

전문가 자문위원회 구성 및 운영

- 각 분야별 소내외 전문가들이 참여하는 분과위원단과 전 분야 분과위원이 참여하는 자문위원회 구성 및 운영

동향 분석 및 사업 시급성·필요성 도출

 

국내외 남극내륙 연구동향 파악 및 사업 시급성과 필요성 도출

- 국내외 학계·산업 투자 동향, 정부정책 방향, 기술동향 조사·분석

- 트렌드 및 주요 이슈 도출

- 동향 분석 결과 및 이슈를 기반으로 사업 시급성·필요성 도출

2) 사업 추진 목표 및 추진내용 적절성 검토

정책기반 신규과제 발굴을 위해 주요 상위계획 부합성 검토 및 정책안건자료 분석을 통한 정책적 타당성 제시

- 기존 연구사업 성과 분석을 통해 타당성 제시

- 기존 사업 및 유사과제 검토 기반 사업 중복성 검토

- 상위계획 및 정책안건자료 등을 분석하여 신규과제 발굴

 

경제적 (분석 방법은 상호 협의) 타당성 조사를 용역기관 내 전문인력이 자체적으로 수행·분석하여 적합한 과제 타당성 제시

- 비용 대비 편익 분석 기반 최종 분석결과 제시

 

기술적 타당성 기초자료 분석

- 연구개발투자 동향 기반 기술 동향분석 및 논문·특허분석 기반 기술 추세분석 수행

- 국내 남극내륙 연구 인프라 수요조사

 

연구의 정량적·정성적 목표 설정 검토

- 연구과제 수행을 통해 예상되는 성과 결과물의 정량적·정성적 목표 적절성 검토

- 정책적, 경제적 타당성 및 기술수준 분석을 종합하여 신규과제 최종목표, 최종성과물 적절성 검토

- 사업목표 달성 여부와 질적 수준을 측정할 수 있는 성과지표 및 지표별 성과목표 설정 여부 검토

- 연구 내용 우선순위결정 방법론 선정



남극내륙 다학제 연구주제 개발과 연구 인프라 구축 및 운영 방안에 대한 마스터 플랜 검토

- 남극내륙 종합연구 로드맵 작성 및 성과지표 개발 검토

- 국내·외 남극내륙연구 유관기관 협력 강화방안 검토

- 학·연·산 협력을 통한 남극내륙 연구 인프라 구축 및 운영 로드맵 검토

사업 추진체계 및 운영 전략 수립

 

사업의 원활한 추진을 위한 명확한 추진체계 마련

- 분야별 분과 위원단 및 자문위원회 구성과 회의 진행

- 그룹간 명확한 업무 설정, 유기적 협력 방안 마련

- 분과별 워크샵, 통합 워크샵 및 각종 회의 회의록 정리 및 회람

3) 기존 사업과의 차별성 및 연계 방안 마련

 

유사·중복성이 우려되는 사업을 대상으로 차별성 및 연계 방안 마련

- 사업목적, 사업목표, 사업규모, 사업내용 등을 중심으로 차별성 및 연계방안 검토

 

산출 자료의 가치 평가, 예상 도출 기술, 향후 활용 분야에 대한 세부 분석 및 Stakeholder 연계방안 도출

기대효과 제시

 

성과 및 결과물로 파급될 수 있는 직간접적 변화 및 기대효과 제시

- 전주기적 과제 운영을 위한 국제협력, 기술지원, 인프라 구축, 인력양성, 신규 일자리 창출 등

마. 연구결과의 기대효과 및 활용 분야

1) 기대효과

 

과학적 측면 : 세종기지와 장보고 기지를 기반으로 해양 및 연안 지역에서 주로 이루어지던 남극연구의 영역을 남극내륙으로 확대하고, 빙하코어 연구, 우주환경-대기 통합관측, 극지 우주생물학 등 다양한 분야의 종합연구계획 수립을 통해 대한민국 극지연구의 새로운 패러다임 제시가 가능할 것으로 기대함

 

기술적 측면 : 남극내륙 연구 인프라 구축 및 운영과정에서 극한환경에 적합한 4차 산업혁명 핵심 기술 및 친환경 에너지 기술 개발을 통해 극지연구 인프라 고도화가 가능할 것으로 기대함

 

경제 산업적 측면 : 극지연구 인프라 고도화를 통한 비용 대비 연구효율 향상과 남극내륙 기후 및 빙권변화 연구를 통한 경제·산업 분야의 기후변화 대응 정책 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대함

활용 분야

 

남극내륙 빙하코어 연구 자료와 우주환경-대기 통합 관측 자료는 과거로부터 현재까지의 남극 기후·환경 변화에 대한 기초 자료로써 기후변화 예측모델의 정밀·정확도 향상에 활용 가능함

 

남극내륙 연구 인프라를 통해 대한민국 주도의 다양한 남극내륙 국제공동연구 프로그램 개발에 활용 가능함

바. 선행연구와의 차별성

1) 남극대륙 육상루트 개발 및 제3내륙기지 확보를 위한 기획연구



2014년 6월 극지연구소 연구정책·지원사업을 통하여 연구 수행 (2014.06- 2014.11, 6,000만원)

2) 남극대륙 육상탐사 지원을 위한 크레바스 탐지연구

 

2014년 9월 극지연구소 연구정책·지원사업을 통하여 연구 수행. (2014.09-2015.08, 2억원)

3) 남극 빅토리아랜드 Korean Route 사전조사와 빙저호 탐사를 위한 기획연구



2015년 5월 극지연구소 연구정책·지원사업을 통하여 연구 수행. (2015.05- 2016.04, 5억원)

4) 남극대륙 열수시추 기술확보를 위한 기획연구

 

2016년 6월 극지연구소 연구정책·지원사업을 통하여 연구 수행. (2016.06- 2017.04, 7억원)

5) 남극내륙 진출루트 개척과 심부빙하/빙저호 시추 및 활용기술 개발



2017년 극지연구소 기관고유사업 통하여 연구 수행. (2017.-2019., 3개년, 226억원)

6) 남극내륙 진출을 위한 광역 빙권 탐사시스템 구축 (무인자동화 기술) 기획연구

 

2017년 10월 극지연구소 연구정책·지원사업을 통하여 연구 수행. (2017.10- 2018.04, 5천만원)

7) 남극내륙연구를 위한 기반시설 구축 기획연구

 

2019년 9월 극지연구소 연구정책·지원사업을 통하여 연구 수행. (2019.09- 2020.12, 1억2천5백만원)

8) 남극내륙연구를 위한 진출루트 개척 및 탐사기술 개발

 

2020년 극지연구소 기관고유사업 통하여 연구 착수, 2차년도 연구 수행. (2020-2022, 3개년, 69억9천만원)

9) 남극 David 빙하 빙저호 지구물리 탐사기술 및 연수시추 기술개발

 

2020년 극지연구소 기관고유사업 통하여 연구 착수, 2차년도 연구 수행. (2020-2022, 3개년, 27억5천만원)

차별성 및 후속 연구 필요 사유

? 과업수행 일정

※ 상기 과업 수행 관련 보고는 대면보고(또는 온라인 화상회의)를 원칙으로 하며, 추진 상황에 따라 보고 형태 및 일정은 협의에 의하여 조정 가능

? 과업성과물

** 책자 인쇄물은 발주처가 요청하는 일자에 납품이 되어야 하며, 기타 최종본에 대한 이미지, 영상 파일 등을 별도 USB로 제출