[4월 21일은 과학의날] '디지털바이오' 시대, 바이오 선진국 이끄는 생명연

한국생명공학연구원

바야흐로 디지털 융합시대다. 바이오 역시 디지털 기술과 바이오 기술을 융합한 '디지털바이오'가 떠오르고 있다. 데이터를 핵심 연구자원으로 AI와 로봇 등 첨단 디지털 기술의 내재화를 특징으로 하는 바이오 대전환이 진행되면서 데이터와 소프트웨어로 연구하는 디지털바이오 시대로 진입하게 된 것이다. 수많은 데이터를 빠른 속도로 분석하고 최적의 결과를 도축하는 AI 기술로 신약개발 속도를 획기적으로 단축하고 유전자 치료제 개발 등이 가능해졌다. 코로나19 팬데믹과의 전쟁에서 인류가 승기를 잡는 데 결정적으로 기여한 백신을 1년 만에 개발하게 된 것도 디지털바이오의 힘이다.

바이오파운드리. 생명연 제공

한국생명공학연구원(이하 생명연)은 데이터 기반의 첨단바이오 전략기술을 확보하고 새로운 환경변화에 맞는 연구개발 효율성 및 성과 극대화를 위해 '디지털바이오 추진전략'을 마련하고 본격적인 실행에 착수했다. 바이오 대전환 시대를 맞아 분석·실험·생산 등 바이오 R&D 전 범위의 데이터 생산·축적·활용을 통해 연구 효율성과 완성도를 향상시키는 연구방식을 도입하고 이를 통해 첨단바이오에서의 신기술과 신산업을 창출한다는 복안이다.

생명연이 마련한 디지털바이오 추진전략은 바이오 대전환 시대를 맞아 기술적·정책적 대응과 디지털바이오 선도를 위해 기관 차원의 목표, 세부 전략을 담고 있다. '디지털로 바이오 대전환을 선도하는 글로벌 연구원'이라는 비전하에 데이터 기반 첨단바이오 전략기술 확보, TSDA(Twinning-Simulation-Design-Automation)를 통한 R&D 효율성 극대화 및 성과 고도화를 목표로 설정했다. 이와 함께 ▲디지털바이오 핵심기술 확보 ▲디지털바이오 플랫폼 구축 ▲데이터 기반 연구방식 전환 ▲데이터 선순환 생태계 조성 등 4대 추진전략과 12개 중점과제를 설정했다.

생명연 연구진이 바이오파운드리 연구를 하고 있다. 생명연 제공

세부적으로 디지털바이오 핵심기술 확보 전략에서는 데이터 생산을 통해 현실세계의 물리적 생체를 가상세계에 복제해 디지털 분석이 가능한 복제 모델을 생성하는 바이오디지털트윈, AI와 빅데이터를 활용해 R&D 효율성, 정확성, 속도를 개선하고 혁신기술 개발을 지원하는 디지털바이오 시뮬레이션, 유전자 편집 등 원천기술을 통해 바이오 전 분야(Red, Green, White)에서 디지털 기술로 예측·분석한 향상된 결과물을 구현하는 디지털 바이오리폼, 생명과학에 공학적 원리를 도입해 인공적으로 생명체의 구성요소 및 시스템을 설계·제작·합성하는 합성생물학 4개의 중점과제를 설정했다.

이어 국가적 규모의 내용을 담고 있는 디지털바이오 플랫폼 구축 전략은 생명연 바이오소재 확보·정보제공·분양 및 유효성 평가 서비스를 제공하는 바이오 리소스 디지털 플랫폼, 표준화된 국내 바이오 연구데이터 수집·관리·제공 및 데이터 통합 분석·활용 서비스를 제공하는 데이터 공유 플랫폼(K-BDS), 합성생물학을 비롯해 AI, 빅데이터, 로봇 등의 융합을 통해 자동화·고속화된 바이오 R&D를 수행하고 바이오 제조 기반을 구축·가속화하는 바이오파운드리 3개 중점과제를 통해 실현할 예정이다.

다음으로 데이터 기반 연구방식 전환 전략은 특성화된 장비와 시설을 집적·공유하고 전담 인력을 통한 연구 지원과 연구데이터 표준화·집적화를 수행하는 플랫폼 코어 퍼실리티, 기관 연구데이터의 수집·분석을 통해 공유와 활용을 활성화하고 연구 생산성 향상을 위한 통합 데이터 플랫폼 생명연 통합데이터시스템, 빅데이터·AI·로봇 융합을 통해 데이터 기반 가성화 시뮬레이션 등 분석 툴과 파이프라인을 갖춘 협력 연구 플랫폼 생명연 디지털랩(Digital Lab) 3개 중점과제로 구현해 나간다는 방침이다.

바이오파운드리

또 데이터 선순환 생태계 조성 전략은 연구데이터 전주기에 대한 기관 내부 플랫폼 및 주체별 역할 정립을 통한 데이터 선순환 체계를 정립하는 데이터관리체계, 데이터 선순환 체계 유지 및 강화를 위한 제도적 기반을 마련하는 연구데이터관리제도 2개 과제를 추진할 계획이다.

생명연은 이러한 4대 추진전략과 12대 중점과제별로 구체적인 목표를 설정했으며 2024년 구현해 나갈 단기 로드맵과 세부 추진계획까

바이오파운드리

지 마련했다. 계획대로 진행될 땐 이미 첨단 디지털 기술과 융합하고 진화하면서 새로운 기술과 산업적 가치를 창출하고 있는 디지털바이오 분야에서 대한민국이 경쟁력을 갖는 발판을 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 생명연은 국내 바이오 분야의 대표 정부출연연구기관(출연연)으로서 오는 2030년 바이오 선진국 진입을 목표로 디지털바이오 신기술·신산업 창출과 생태계 조성에 주력하겠다는 정부의 의지와 목표를 앞장서 추진하는 선발대이자 핵심 주력군의 역할을 하겠다는 의지를 다지고 있다.

김장성 생명연 원장은 "기존 바이오 R&D의 불확실성, 장시간, 고비용 등의 한계를 극복하고 바이오가 전 산업 분야에 영향을 미치는 바이오 대전환의 시대는 이미 시작됐다"며 "우수한 디지털 역량과 풍부한 의료데이터, 여기에 바이오 강국과의 협력을 추가해 대한민국이 바이오 선도국으로의 도약할 기회를 놓치지 않기 위해 생명연이 디지털바이오의 허브로서 그 역할을 다하겠다"고 밝혔다. 임효인 기자

생명연 전경