양자센싱 기반 초고감도/조기진단 기술개발 (Q-Sensor X: Quantum-Sensor eXploration)

한국형 ARPA-H 프로젝트는 보건·의료·바이오 분야 난제를 해결하기 위해 고위험·고수익형 연구개발을 추진하는 도전형 R&D 사업입니다. 미국 ARPA-H 모델처럼 혁신적 접근과 단계별 마일스톤 기반 평가 체계를 적용하여 의료기술 경쟁력을 강화하는 것이 목적입니다. 올해 공모는 보건안보, 미정복 질환, 바이오헬스 등 임무 기반 RFP를 통해 첨단기술 개발과 실증을 강조하며, 기업·대학·연구기관·의료기관 등 다양한 주체의 참여를 허용합니다. 최종적으로 산업화·사업화 가능성을 높여 국가 바이오헬스 산업 전반의 혁신을 견인하는 방향으로 설계되었습니다.

이 과제는 양자센싱 기술로 기존 장비로는 측정이 어려운 초미세 생체신호를 정밀하게 포착하고, 이를 질환 지표와 연계해 조기진단 기술로 확장하는 것을 목표로 합니다. 1단계에서는 임상 수요를 반영한 양자센싱 시스템을 구현하고 물리적 성능을 검증하며, 2단계에서는 표적 생체신호 측정과 생물학적 유효성을 확인합니다. 3단계에서는 환자 대상 임상 적용성을 검증해 실제 의료현장에서의 진단 활용 가능성을 판단합니다. 이를 통해 의료기기 프로토타입 확보, 생체신호 기반 조기진단 기술 고도화, 조기 상용화 기반 마련이 핵심 성과로 기대됩니다.

본 과제는 양자센싱 기반 초고감도·조기진단 기술 확보를 목표로 하며, 물리학·바이오·임상 기술이 결합된 다단계 연구개발 구성을 특징으로 합니다. 1. 1단계: 양자센싱 시스템 구현 및 성능 검증 - 임상 수요 기반 요구사항을 정의하고 양자센싱 측정 플랫폼을 설계합니다. - 초미세 생체신호를 측정할 수 있는 핵심 센서 모듈 및 신호처리 기술을 구현합니다. - 실제 환경에서 기초 물리 성능을 검증하여 다음 단계 기술 개발의 기반을 마련합니다. 2. 2단계: 표적 신호 측정 및 생물학적 유용성 검증 - 특정 질환 관련 생체지표를 대상으로 양자센싱을 통한 측정 실험을 진행합니다. - 생물학적·임상적 의미를 검증해 진단 지표로서의 활용 가능성을 확인합니다. - 측정 정확도·재현성·임상적 신뢰성 확보를 위한 보정 및 시스템 고도화를 수행합니다. 3. 3단계: 임상 적용성 및 진단 성능 검증 - 병원과 연계해 환자 기반 실증 연구를 수행하고 조기진단 기술의 임상적 유효성을 검증합니다. - 의료기기 프로토타입 개발 및 의료현장 적용성 평가를 진행합니다. - 데이터 관리, IRB, 특허전략, 제품화 전략을 포함한 전체 실증 및 사업화 준비를 완료합니다. 전체적으로 산·학·연·병의 긴밀한 협업이 필요한 과제로, 기술 구현부터 임상 실증, 제품화 전략까지 전주기적 연구를 지원해 조기진단 기술 상용화 기반을 마련합니다.