별첨		'25년 바이오/반도체 융합 기술 서비스 대응 전략 플랫폼 개발 RFP

RFP 번호

1

과제명

바이오/반도체 융합 기술 서비스 대응 전략 플랫폼 기술개발

1. 연구목표

(총괄 및 1세부) 바이오/반도체 융합 플랫폼 개발

○ 최종목표

- (총괄) 나노·반도체 융합기반 첨단바이오 난제해결(나노반도체 플랫폼⇒첨단바이오산업 개발기간·비용·속도 혁신 가능)을 위한 혁신 기술 플랫폼 (바이오-반도체 융합 플랫폼)을 구축하고 이의 첨단바이오 연계 R&D 기술 검증을 위한 오가노이드 온칩과 합성생물학 온칩 개발을 통해 첨단바이오 분야의 서비스 확대 대응을 목표로 함

- 나노·반도체 인프라와 반도체 기술을 활용하여 첨단의약품은 물론, 바이오산업 전반의 디지털 전환 촉진과 신속개발·평가, 생산효율 극대화, 고속화·자동화, 집적화 적용 촉진을 통한 디지털·바이오 강국을 위한 플랫폼과 전략기술 확보 및 서비스 확대

○ 1단계(2026∼2028, 3년)

- 180nm CMOS 기반 바이오-CMOS 플랫폼 구축을 위한 핵심 요소기술 공동개발

- 다종 전기, 전기화학센서 신호 측정용 BROIC IP 설계

- 바이오-CMOS 기반 판독 집적회로 (BROIC) 단위 소자 개발

- 나노/마이로리터급 고집적 어레이 센서 설계 및 제작 공정기술 개발

- 표면처리, 패키징, 이종접합 공정기술 개발 및 성능평가 기술 개발 (기업 공동 참여)

- 바이오-CMOS 인터페이싱 기술 개발

- 다채널 고집적 바이오센서 신호 수집, 분석 및 판독 알고리즘 개발

○ 2단계(2029∼2030, 2년)

- 바이오-CMOS 플랫폼 구축 및 성능평가 기술 개발

- 바이오-CMOS 플랫폼 활용 시험서비스 제공

- 바이오 CMOS 플랫폼 활용 오가노이드 온칩 연계 검증 기술 개발

- 바이오 CMOS 플랫폼 활용 합성생물학 온칩 연계 검증 기술 개발

- 바이오-CMOS 응용기술을 활용한 시험평가법 개발

2. 연구내용 및 범위

구분	개념	범위
바이오-CMOS 플랫폼	반도체기술(CMOS) 기반의 바이오 콘텐츠 적용이 가능한 디지털 인터페이싱플랫폼 (바이오산업 디지털 전환 플랫폼) 바이오센서, 랩온어칩, 다중 동시 신호 처리 및 판독 등 다양한 기능이 집적화를 위하여 180nm CMOS 공정을 이용하는 바이오-CMOS 플랫폼으로, 오가노이드, 합성생물학, 비파괴 실시간 모니터링 연구 등의 분야에 적용 및 활용 가능한 혁신적인 플랫폼 기술임	높은 고집적화, 다종 센싱 및 정밀도, 다중 병렬 처리 능력, 신뢰성 있는 데이터 수집, 분석, 통신 등의 장점을 가지는 CMOS 공정 및 기술 적용으로 바이오-CMOS 플랫폼 개발

○ 1단계(2026∼2028) TRL 3-5

- 바이오-CMOS 기반 판독 집적회로 (BROIC) 핵심 IP 설계 및 고집적화 기술 개발

- 바이오-CMOS 기반 다종/이종 바이오 검출을 위한 집적화 센서 기술 개발

- 180nm CMOS 기반 FAB 공정 설계 및 시뮬레이션 최적화

- 나노/마이크로리터급 유체 제어 시스템 및 미세유체 모듈 개발

- 바이오 친화적 소재 적용 및 하이브리드 패키징 기술 개발

- 다중 신호 측정 핵심 모듈 및 신호 처리 기술 개발

- 바이오-CMOS 플랫폼 프로토타입 구현 및 성능/품질 평가

- 바이오-CMOS 기반 다종/이종/다채널 검출 시스템 프로토타입 기술 개발

○ 2단계(2029∼2030) TRL 5-6

- 바이오-CMOS 공정 플랫폼 기반 다기능/다채널/고성능 집적회로 (BROIC) SoC 개발

- 나노/마이크로리터급 유체 제어 기술이 적용된 다채널 BROIC SoC 성능 평가용 나노바이오센서 개발

- 바이오-CMOS 인터페이싱 기술을 활용하여 다기능/다채널/고성능 BROIC를 제작 및 평가

- 다기능/다채널/고성능 BROIC의 성능 평가를 위한 1024채널 나노바이오센서 개발

- 바이오-CMOS 플랫폼 기반 다기능/다채널 측정 시스템 구현

- 바이오-CMOS 플랫폼 시작품을 제작 및 성능 검증

- 바이오-CMOS 플랫폼 활용 시작품 성능검증

- 바이오-반도체 융합 공정플랫폼 및 2, 3세부 연계를 통한 오가노이드온칩 및 합성생물학온칩 시작품 제작 및 성능 연계 검증

3. 성과목표

○ 1단계(2023∼2025)

- 바이오-CMOS 플랫폼 확보 및 시범서비스 20건, 국내외 특허 출원 30건 이상, 바이오-반도체 핵심 기술기반 논문 10건 이상, 기술이전 1건 이상, 바이오-CMOS 응용기술 시험평가법 2건 이상 확보, 핵심 요소 공정기술 개발 _건

○ 2단계(2026∼2027)

- 바이오-CMOS 플랫폼 확보 및 시범서비스 20건, 국내외 특허 출원 30건 이상, 바이오-반도체 핵심 기술기반 논문 10건 이상, 기술이전 1건 이상, 바이오-CMOS 응용기술 시험평가법 2건 이상 확보, 핵심 요소 공정기술 개발 _건

4. 특기사항

- NNFC 반도체 인프라 및 공정 기술을 산학연 수요에 대응이 가능한 첨단바이오 분야에 적용 및 서비스 제공이 가능한 혁신 기술 플랫폼을 구축하며, NNFC R&R과 서비스 확대에 부합되어야 함.

- NNFC의 장비 및 공정/분석 기술을 활용하며, NNFC에 반도체-바이오 융합 플랫폼 기술을 공동개발하여야 하며, 향후 서비스 확대에 기여해야함.

- RFP 1,2,3의 총괄과제, 3개 세부과제의 총괄과제이며, 제1세부과제 형식으로 제안하고 총괄과제는 세부과제 책임자를 겸함 (기관출연금사업 취지에 따라 책임자는 나노종합기술원 정규직 연구원으로 제한하고 위탁, 세세부, 공동참여 등의 구성을 연차별로 변경하여 제시할 수 있음)

- 세부 과제간(핵심 플랫폼-응용기술 간) 연계/활용에 대한 계획을 사업계획서 제출시에 반영하여야 함

- 사업계획서 작성시 성과목표 자율제시, 연차평가 후 개발내용 및 예산 조정 가능, 예산 규모에 따라 연구 목표 및 연구개발 내용 조정 가능

- 최종목표 초과 달성을 위해 필요한 경우 연차별 연구내용 및 범위를 수정 제시할 수 있음

5. 사업기간/예산

2026~2030, 5년(3+2), 총 150억원

	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년	계
플랫폼 기술 (바이오CMOS 핵심 요소기술, 패키징, 집적화, 성능평가 및 검증 기술 개발)	30	30	30	30	30	150

RFP 번호

2

과제명

바이오/반도체 융합 기술 서비스 대응 전략 플랫폼 기술개발

1. 연구목표

(2세부) 오가노이드 온칩 기술 개발

○ 최종목표
- 바이오-CMOS 플랫폼 기술 연계 인체 모사 장기 평가용 고집적/고정밀 오가노이드 온칩 기술 개발

○ 1단계(2026∼2028, 3년)

- 반도체 기반 오가노이드 배양/분화 및 분석 기술 개발

- 집적화 소자 연계 바이오인터페이싱 기술 및 세포/조직/장기의 전기활성 평가 기술 개발

- 멀티모달 반도체 기술을 이용한 오가노이드 다중 생체 신호 평가 기술 개발

○ 2단계(2029∼2030, 2년)

- 바이오-CMOS 기반 오가노이드 온칩 시작품 개발

- 오가노이드 온칩 기반 독성/유효성 평가 및 성능 최적화

2. 연구내용 및 범위

구분	개념	범위
바이오-CMOS 기반 오가노이드 온칩 응용기술 개발	약물 스크리닝을 위한 세포/조직/오가노이드 수준에서 발생되는 다양한 물리화학적 생체 신호 분석을 통한 약물 유효성 평가 기술과 바이오-CMOS 기술을 바탕으로 세포, 조직, 장기 및 화학적 반응 검출이 가능한 바이오-반도체 융합 기술	- 세포/조직/기관에서 유도되는 생체 신호 분석용 고집적/고정밀 어레이 센서 기술 - pH, 이온, conductivity 등 생체모사장기의 물리화학적 모니터링 기술 - 바이오-반도체 융합을 위한 바이오인터페이싱 기술 - 약물 등 외부 자극에 대한 평가 기술 - 고정밀/고집적 반도체 기술기반 바이오-반도체간 신호 교환 기술 - 생체모사장기 수준의 유효성 평가가 가능한 세포/조직의 배양 및 세포외 대사물질 센싱 기술 - 상기의 기술이 집적화된 바이오-CMOS 기반 오가노이드 온칩 기술

○ 1단계(2023∼2025) TRL 2-4

- 고기능성 오가노이드의 바이오-반도체 배양 방법 구축 및 기존 배양 방법

- 만능분화줄기세포를 이용한 기능성 장기 및 평가용 생체 신호 유도 기술 개발

- 생체적합성 바이오인터페이싱 소재 및 공정 기술 최적화

- 바이오-반도체간 신호 교환 기술 개발

- 고집적/고정밀 어레이 소자 기반 오가노이드 실시간 모니터링 기술 개발

- 오가노이드 연속 측정을 위한 물리화학적 모니터링 기술 개발

- 오가노이드 활성에 따른 다중 생체 신호 분석 기술 개발

○ 2단계(2026∼2027) TRL 4-5

- 외부 자극에 대한 반응 평가 기술 개발

- 바이오-CMOS 기반 오가노이드 배양/활성평가/다중분석용 통합형 오가노이드 온칩 시작품 개발

- 바이오-반도체 융합을 위한 바이오인터페이싱 기술 고도화

- 오가노이드 온칩 기반 독성/유효성 평가 및 성능 최적화

- 고기능성 오가노이드 기반 장기 안정성 평가 및 외부물질 스크리닝 기술 개발

3. 성과목표

○ 1단계(2026∼2028)

- SCI 급 논문 9건 이상 게재, 국내외 특허 6건 이상 출원, 플랫폼 기반 오가노이드 관련 기술이전 1건 이상 달성 (0.5억 이상), 학연 연계 인력 4명 이상 양성, 오가노이드 평가용 반도체 플랫폼 연계 기업 서비스 3건 이상 확보, 오가노이드 온칩 평가용 반도체 공정 기술 1건 이상 확보, 연계 확산 5건 이상 확보

○ 2단계(2029∼2030)

- SCI 급 논문 6건 이상 게재, 국내외 특허 4건 이상 출원, 플랫폼 기반 오가노이드 관련 기술이전 1건 이상 달성 (0.5억 이상), 학연 연계 인력 2명 이상 양성, 한국생명공학연구원 연계 오가노이드 온칩 시작품 1건 이상 확보, 오가노이드 평가용 반도체 플랫폼 연계 기업 서비스 2건 이상 확보, 오가노이드 온칩 평가용 반도체 공정 기술 1건 이상 확보, 연계 확산 4건 이상 확보

4. 특이사항

- NNFC 반도체 인프라 및 공정 기술을 산학연 수요에 대응이 가능한 첨단바이오 분야에 적용 및 서비스 제공이 가능한 혁신 기술 플랫폼을 구축하며, NNFC R&R과 서비스 확대에 부합되어야 함.

- NNFC의 장비 및 공정/분석 기술을 활용하며, NNFC에 반도체-바이오 융합 플랫폼 기술을 공동개발하여야 하며, 향후 서비스 확대에 기여해야함.

- RFP 1,2,3의 총괄과제, 3개 세부과제의 총괄과제이며, 제1세부과제 형식으로 제안하고 총괄과제는 세부과제 책임자를 겸함 (기관출연금사업 취지에 따라 책임자는 나노종합기술원 정규직 연구원으로 제한하고 위탁, 세세부, 공동참여 등의 구성을 연차별로 변경하여 제시할 수 있음)

- 세부 과제간(핵심 플랫폼-응용기술 간) 연계/활용에 대한 계획을 사업계획서 제출시에 반영하여야 함

- 사업계획서 작성시 성과목표 자율제시, 연차평가 후 개발내용 및 예산 조정 가능, 예산 규모에 따라 연구 목표 및 연구개발 내용 조정 가능

- 최종목표 초과 달성을 위해 필요한 경우 연차별 연구내용 및 범위를 수정 제시할 수 있음

5. 사업기간/예산

5년, (3+2) 총 50억원

	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년	계
응용기술 (플랫폼 연계 바이오 응용기술, 오가노이드 온칩 핵심 요소기술, 오가노이드 평가 및 평가 기술 개발)	9.51	10.49	10	10	10	50

RFP 번호

3

과제명

바이오/반도체 융합 기술 서비스 대응 전략 플랫폼 기술개발

1. 연구목표

(3세부) 합성생물학 온칩 응용기술 개발

○ 최종목표

- 반도체 기술의 첨단바이오 분야 적용을 위한 바이오-CMOS 플랫폼 활용 합성생물학 온칩 기술 개발

○ 1단계(2026∼2028, 3년)

- 무세포 합성 시스템용 바이오 부품 라이브러리 구축

- 유전자 회로 분석·선별·제어·분리 요소 기술 개발

- 바이오-CMOS 기반 연속공정 실시간 제어 및 모니터링용 소자·센서 개발

○ 2단계(2029∼2030, 2년)

- 설계-제조-실험-검증(DBTL) 통합 검증 시스템 시작품 개발

- DBTL cycle 구현 확인 및 구동 최적화

2. 연구내용 및 범위

구분	개념	범위
바이오-CMOS 기반 합성생물학 온칩 응용기술 개발	합성생물학의 설계(Design)-제작(Build)-검증(Test)-학습(Learn) 과정 (DBTL cycle)을 구현하고 가속화하기 위한 반도체 공정 플랫폼 및 테스트베드 활용 소자·센서·시스템 개발	- 설계 모듈(Design module)과 제작 모듈(Build module)에 사용되기 위한 고신뢰성 미세유체 제어 디바이스 제작 기술 개발 - 검증 모듈(Test module)에 사용되기 위한, 연속공정 실시간 제어와 모니터링이 가능하며 결과 분석이 가능한 반도체 소자·센서 기술 개발 - 학습 모듈(Learn module)에 적용하기 위한 바이오-CMOS 플랫폼 연계 기술 개발 - DBTL cycle이 구현 가능한 통합형 시스템 개발

○ 1단계(2026∼2028) TRL 2-4

- DBTL cycle 구현용 타겟 후보 단백질 선정

- 유전자 라이브러리 설계·제작·스크리닝

- 무세포 단백질 합성 시스템 최적화

- 미세유체 기반 연속공정 제어·합성·선별·분리 요소 기술 개발

- 바이오-CMOS 플랫폼 기반 광분석 소자 개발

- 검출 신호 처리용 ROIC 및 분석 알고리즘 설계

- DBTL 단위 모듈 검증 및 최적화

○ 2단계(2029∼2030) TRL 4-5

- 핵심 단위 모듈별 기능성 및 연결성 성능평가

- DBTL 통합형 시스템 시작품 설계·제작

- 유전자 스크리닝 최적화 기반 타겟 후보군 검증

- DBTL cycle 구동 성능평가 및 최적화

3. 성과목표

○ 1단계(2026∼2028)

- SCI 논문 9건 이상 게재, 국내외 특허 출원 6건 이상 출원/등록, DBTL 구현용 반도체 공정 플랫폼 연계 기업 서비스 2건 이상 제공, 원천기술 확보를 통한 기술이전 1건 이상 추진 (기술이전액 0.3억원 이상), 참여기업의 관련 매출 1억원 이상 달성 및 신규고용 2명 이상 창출, 참여대학의 인력 3명 이상 양성

○ 2단계(2029∼2030)

- SCI 논문 6건 이상 게재, 국내외 특허 출원 4건 이상 출원/등록, DBTL 구현용 반도체 공정 플랫폼 연계 기업 서비스 3건 이상 제공, 한국생명공학연구원 연계 합성생물학 온칩 시작품 1건 개발, 원천기술 확보를 통한 기술이전 1건 이상 추진 (기술이전액 0.7억원 이상), 참여기업의 관련 매출 4억원 이상 달성 및 신규고용 1명 이상 창출, 참여대학의 인력 3명 이상 양성

4. 특이사항

- NNFC 반도체 인프라 및 공정 기술을 산학연 수요에 대응이 가능한 첨단바이오 분야에 적용 및 서비스 제공이 가능한 혁신 기술 플랫폼을 구축하며, NNFC R&R과 서비스 확대에 부합되어야 함.

- NNFC의 장비 및 공정/분석 기술을 활용하며, NNFC에 반도체-바이오 융합 플랫폼 기술을 공동개발하여야 하며, 향후 서비스 확대에 기여해야함.

- RFP 1,2,3의 총괄과제, 3개 세부과제의 총괄과제이며, 제1세부과제 형식으로 제안하고 총괄과제는 세부과제 책임자를 겸함 (기관출연금사업 취지에 따라 책임자는 나노종합기술원 정규직 연구원으로 제한하고 위탁, 세세부, 공동참여 등의 구성을 연차별로 변경하여 제시할 수 있음)

- 세부 과제간(핵심 플랫폼-응용기술 간) 연계/활용에 대한 계획을 사업계획서 제출시에 반영하여야 함

- 사업계획서 작성시 성과목표 자율제시, 연차평가 후 개발내용 및 예산 조정 가능, 예산 규모에 따라 연구 목표 및 연구개발 내용 조정 가능

- 최종목표 초과 달성을 위해 필요한 경우 연차별 연구내용 및 범위를 수정 제시할 수 있음

5. 사업기간/예산

2026~2030, 5년(3+2), 총 50억원

	2026년	2027년	2028년	2029년	2030년	계
응용 기술 (합성생물학 온칩 핵심 요소기술, DBTL 단위모듈 및 통합형 시스템 시작품 개발)	9.4	10.6	10	10	10	50