"바이오는 경제이자 안보"…AI·빅데이터 융합해 '혁신' 가속화

이종호 과학기술정보통신부 장관이 지난달 29일 경기도 수원시 영통구 CJ제일제당 CJ블로썸파크를 방문해 바이오파운드리 시설 관련 설명을 듣고 있다. / 사진=과학기술정보통신부

과학기술정보통신부가 7일 '디지털 바이오 혁신전략'을 발표했다. 인공지능(AI)과 빅데이터 등 디지털 기술을 도입해 바이오 분야 혁신을 가속하는 전략이다. 이를 위해 내년부터 연간 4000억원 규모로 연구개발(R&D) 투자에 나서고, 2030년까지 세계최고기술 85% 수준까지 도달한다는 계획이다.

이종호 과기정통부 장관은 이날 성남 분당구 한국바이오파크에서 '2030 바이오 선도국가 진입'을 비전으로 이같은 디지털 바이오 혁신전략을 발표했다. 과기정통부는 이를 실현하기 위한 4대 추진 전략으로 △신기술·산업 창출 △기반 기술 확보 △데이터 기반 바이오 연구 확산 △생태계 조성을 꼽았다.


이 장관은 "바이오 기술은 국가의 안전과 번영에 직결되면서 미국과 중국 등 글로벌 국가들의 기술패권 경쟁의 핵심으로 부상하고 있다"며 "이번 전략은 바이오 분야를 디지털 기술과 융합해 연구와 산업의 생산성을 높이고, 궁극적으로 바이오 선진국 진입을 위한 것"이라고 강조했다.

앞서 미국은 지난 9월 '생명공학·바이오 제조 이니셔티브'(Initiative·계획)를 발표했다. 바이오 기술로 에너지, 화학, 소재 등 기존 제조산업을 혁신하겠다는 정책적 포석이다. 중국도 지난 5월 '바이오 경제 5개년 계획'을 발표해 바이오 기술 기반의 경제발전을 추진 중이다.

내년부터 4000억 규모 뇌과학 R&D 집중 투자

'디지털 바이오 혁신전략' 비전. / 사진=과학기술정보통신부

코로나19 사태로 백신·치료제 주권이 부각됐다. 바이오 기술이 국민의 안전을 지키고 경제·산업에 영향을 미치면서다. 바이오 연구 패러다임도 급변하고 있다. 유전체 서열 빅데이터를 분석하고, 단백질체 구조를 AI로 가상 모델링하는 시대로 접어들었다. 디지털과 바이오가 융합하는 시대다. 이 같은 첨단 디지털 기술의 도입은 기존 바이오 R&D가 가졌던 불확실성과 오랜 연구 기간, 고비용의 한계를 극복하는 '바이오 대전환'의 기반이 됐다.


과기정통부는 내년부터 10년간 4000억원 규모 첨단 뇌과학 분야 R&D 투자에 나서기로 했다. 특히 뇌-기계 인터페이스(물리적 매개체), 뇌기능·질환 시각화, 뇌신호 측정·해석 기술을 개발하고 사업화까지 지원할 계획이다.

또 생체에 이식할 수 있는 바이오 칩이나 전자 인공장기와 같은 기술 개발을 추진한다. 바이오 기술로 제조 공정을 혁신하고, 마이크로바이옴(인체 서식 미생물)을 활용한 다양한 연구도 추진된다. 프로테아좀·오토파지 등 생체 내 단백질 분해 시스템을 활용한 신약, 면역세포를 활용한 신약 등에 대한 지원도 이뤄질 전망이다.

의사과학자 양성, 데이터 인프라 체계 구축도

'디지털 바이오 혁신전략' 추진전략. / 사진=과학기술정보통신부

관련 인프라 구축도 이뤄진다. 과기정통부는 산업통상자원부와 3000억원 규모 '바이오 파운드리'(Bio Foundry) 구축에 나설 예정이다. 바이오 파운드리는 바이오 분야에 디지털 기술을 융합해 새로운 구조의 DNA를 설계하고, 단백질과 효소를 부품으로 이용해 자연에 없던 세포·미생물 등을 생산하는 시설이다. 또 수십만개 화합물을 병렬 실험하는 DNA 암호화 화합물은행 등도 조성한다.

과기정통부는 또 유전자 편집·제어·복원 기술 효율을 2배 이상 향상시킬 예정이다. 줄기세포 분야에선 조직별·세포기원별 정보를 체계화한 줄기세포 유전체 지도(Atlas)와 데이터베이스를 구축하고, 이 같은 줄기세포의 재생능력을 제어하는 기술도 확보할 계획이다.

데이터 중심 연구 생태계도 조성한다. 과기정통부는 14대 바이오 소재에 대한 통합 정보 포털시스템을 구축한다. 현재 바이오 데이터 146만건을 체계적으로 관리할 수 있도록 2026년까지 예산 총 1780억원을 투입해 '국가 바이오 데이터 스테이션(K-BDS)을 조성한다는 방침이다. 이 외에도 과기정통부는 내년부터 의사과학자 양성을 본격화하고, 디지털 바이오 육성을 위한 법적 지원에도 나설 예정이다.