[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 내년부터 10년동안 첨단뇌과학 연구·개발(R&D)에 4000억원이 투입된다. 2026년까지 1780억원을 투자해 바이오데이터 허브플랫폼도 구축한다.

과학기술정보통신부는 인공지능, 빅데이터 등 첨단디지털 기술을 도입해 바이오 분야 기술혁신을 가속하는 '디지털바이오 혁신전략'을 7일 발표했다. 2030년 바이오 선진국 진입을 목표로 ▲디지털바이오 신기술‧신산업 창출 ▲디지털바이오 기반기술 확보 ▲데이터 기반 바이오 연구 확산 ▲디지털바이오 육성 생태계 조성 등에 초점을 맞춘다.

◆ 디지털바이오산업 신먹거리 발굴…바이오 공통기반기술 확보

과기부는 IT기술을 활용해 신개념 바이오 연구‧산업을 육성할 계획이다. 내년부터 10년간 4000억원 규모의 첨단뇌과학 분야 R&D투자를 통해 뇌-기계 인터페이스, 뇌기능·질환 시각화, 뇌신호 측정‧해석 기술을 개발하고 사업화까지 지원할 계획이다.

또 전자약, 디지털치료제 등 IT기술을 활용한 신개념 치료제 시제품 개발을 지원하고, 생체에 적용할 수 있는 바이오칩이나 전자인공장기 같은 바이오닉스 기술 개발도 추진한다. 

디지털바이오 혁신전략 비전 및 추진과제 [자료=과학기술정보통신부] 2022.12.07 biggerthanseoul@newspim.com

바이오 기술로 의약품‧소재‧제품 등 제조산업 혁신에도 나선다. 지난 9월 추진된 미국의 바이오행정명령에서 중요 기술로 언급한 합성생물학의 핵심 인프라이면서, 인공지능(AI)‧빅데이터‧로봇 기술을 활용해 바이오 연구와 제조공정을 자동화‧고속화 할 수 있는 바이오파운드리 인프라 구축을 본격적으로 추진한다.

이를 위해 과기부와 산업부의 공동 기획을 통해 3000억원 규모 사업에 대한 예비타당성조사를 신청했다. 최근 주목받고 있는 마이크로바이옴을 이용한 유효물질 발굴 및 식물을 활용한 유효물질 대량생산 기술개발도 지원한다. 

새로운 기전과 접근방식의 신기술로 질병 대응 역량을 강화한다. 기존 화합물 기반의 약물 발굴이 유효물질의 고갈과 작용기작의 제약으로 한계에 다다른 만큼, 디지털 분석기술과 신기전‧신물질을 활용한 신약개발 원천기술을 확보한다는 것이다.

프로테아좀‧오토파지 등 생체 내 단백질 분해시스템을 활용한 신약, 유전자를 조작한 면역세포를 활용한 신약, 짧은 간섭 리보핵산(siRNA·small interfering RNA), 펩타이드 신약 등 최근 활발히 개발되고 있거나 해외 성공사례가 있는 분야에 대한 원천기술 확보를 지원할 계획이다.

디지털바이오의 공통기반기술 확보에도 속도를 낸다. 

데이터 기반 분석‧제어기술 확보로 정밀의료 실현을 앞당길 계획이다. 개인 맞춤형 정밀의료의 핵심기술이라 할 수 있는 유전자 편집‧제어‧복원 기술의 효율을 2배이상 높인다. 줄기세포 분야에서는 조직별‧세포기원별 정보를 체계화한 줄기세포 유전체 지도(Atlas)와 데이터베이스를 구축하고, 이 같은 줄기세포의 재생능력을 제어하는 기술도 확보한다.

가상화‧모델링 기술로 바이오 연구개발 속도를 단축하고 성공확률을 높인다.

AI 기술을 활용한 신약 후보물질 발굴 플랫폼 기술을 높여 다양한 신약 후보물질 발굴을 신속하고 효율적으로 진행할 수 있도록 지원한다. 생명체의 빅데이터를 이용해 유전정보, 생체기능 및 생명기작을 설계‧예측할 수 있는 모델링 기술인 휴먼디지털트윈 기술 개발과 활용도 지원한다. 

유효물질 발굴과 평가‧검증을 최적화‧고속화하는 토대도 마련한다.

인체유래물, 해양생물, 종자, 천연물 등 14대 바이오 소재에 대한 통합 정보 포털시스템을 구축해 유효물질 발굴과 활용을 지원한다. 이와 함께 기존 화합물은행을 고도화한 'DNA 바코드 화합물 은행' 핵심기술 확보와 공공은행을 구축해 유효물질 발굴을 고속화한다. 발굴된 유효물질 성능평가를 위해 이용되는 기존 동물실험을 오가노이드(장기유사체) 기술로 대체하는 연구도 지원한다.

◆ 데이터 중심 바이오 혁신생태계 구축…디지털 바이오 전환 '속도'

국가 차원 바이오 데이터를 공유하는 허브플랫폼도 마련한다. 바이오 전 분야의 연구데이터를 통합 수집‧관리‧공유하는 '국가 바이오데이터 스테이션(K-BDS)'을 구축한다. 지난 10월 기준 약 146만건의 데이터가 확보돼 있는 가운데 오는 2026년까지 총 1780억원의 예산을 투입해 데이터 관리 체계를 향상할 예정이다.

글로벌 수준의 데이터 생산‧축적‧관리 체계도 마련한다. 임무 지향적 신규 R&D사업을 기획해 고품질의 바이오 데이터를 확보하고, 국제 수준의 데이터 등록 표준양식을 마련해 표준화된 데이터 축적을 지원한다. 또한 연구자 개개인이 데이터 관리계획(DMP)을 수립해 '국가 바이오데이터 스테이션'에 연구 데이터를 등록하도록 촉진한다.

코로나19 발생 이후 진단 및 치료 수요가 급증하면서 글로벌 바이오 시장이 연평균 7.7% 수준으로 성장할 것으로 예상됐다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.09 biggerthanseoul@newspim.com

데이터에 기반한 바이오 연구도 활성화한다. 축적된 바이오 데이터에 대해 클라우드 기반 AI 분석환경을 제공하고, 데이터 생산자와 연구자, 분석 전문가와 활용 기업 간 수요 맞춤형 데이터 중개를 활성화한다. 바이오 난제 해결에 중점을 둔 디지털바이오 선도사업도 내년부터 신규 추진한다.

디지털바이오 우수R&D성과를 사업화로 이어나간다.

바이오 R&D 우수성과 중 상용화 가능성이 높은 유망성과를 발굴해 사업화를 지원하고, 학‧연‧벤처 교육컨설팅과 전임상시험, 기획창업 프로그램 및 투자 파트너링과 네트워킹을 위한 포럼 등을 확대해 나간다.

디지털바이오 분야에 대한 국내‧외 협력도 키워나간다. 기술발전과 정책‧사회‧경제‧안보 변화를 반영해 바이오 혁신전략을 지속적으로 발전시킬 민관 합동 협의회를 구성한다. 해외 주요 연구기관과 합성생물학, 감염병 등 국가필수전략기술에 대한 기술협력을 강화한다. 뇌연구, 합성생물학 관련 국제 표준 및 윤리적 가이드라인 마련에도 적극적으로 참여한다.

융합형 인력양성 프로그램을 활성화한다. 교육‧연구‧산업 현장 간 유기적 연계가 가능하도록 프로젝트 중심의 융합 교육 프로그램을 신설한다. 바이오 데이터 분석·활용 전문역량을 갖춘 바이오데이터 코디네이터 양성도 추진한다. 디지털 융복합 미래 의료 기술개발사업을 통해 융합형 의사과학자(MD-Ph.D.) 양성도 내년부터 본격적으로 착수한다.

디지털바이오 육성을 위한 법적 기반을 마련하고 규제도 개선한다. 합성생물학 등 전략적 육성이 필요한 기술별로 법적 지원 근거 마련을 위해 관련 법령을 제‧개정한다. R&D전략 수립부터 제품화까지 과정에서 규제를 극복할 수 있도록 민관합동 바이오 규제개선반도 본격 운영한다.

이종호 과기부 장관은 "디지털바이오 혁신전략은 바이오 분야와 우리나라가 앞서있는 디지털 기술과의 융합을 통해 바이오 연구와 산업의 생산성을 높이고, 바이오 선진국 진입의 초석을 마련하기 위한 전략"이라며 "글로벌 기술 패권을 주도하고 있는 미국의 바이오 행정명령, 중국의 바이오경제 5개년 계획 등 세계 각국의 바이오 기술혁신 정책에 맞서 우리나라의 기술경쟁력과 자립도를 높이는 생명공학 기술혁신 전략"이라고 강조했다. 

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