전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 과학기술

속보

더보기

[디지털바이오 융합] ① 염색체부터 전임상까지…전국민 바이오데이터 활용법 겨룬다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

디지털융합 등 바이오연구 패러다임 전환
구글 알파폴드로 디지털융합 신기원 마련
바이오 데이터 활용 대회 6월말까지 신청

디옥시리보핵산(DNA)가 이중나선 구조로 돼 있다는 것이 발견된 지 올해로 70주년이 됐다. DNA에는 생물의 복잡한 정보가 담겼다. 이를 토대로 생체고분자 분석기술이 발전되고 국제사회는 생명유전정보 연구에 팔을 걷었다. 우리나라 역시 국가 바이오데이터 스테이션(K-BDS)을 구축해 이제는 디지털바이오 융합 연구에 박차를 가하고 있다. 이에 <뉴스핌>은 인공지능 시대 속 디지털바이오 연구의 현주소를 진단하고 향후 바람직한 대응책을 모색해 본다.

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = "바이오 연구는 새로운 차원으로 발전해 유전학, 유전체학 등의 미스테리를 풀었습니다."

바이오 연구를 도맡아온 한국생명공학연구원의 한 연구자의 평가다. 더구나 코로나바이러스감염증-19로 인한 팬데믹 상황에서 빅데이터 분석은 인류가 치명적인 감염병을 극복할 수 있는 해결책을 제시했다.

실제 빅데이터 분석은 표적 식별부터 시작해 임상 시험, 실시간 모니터링, 배포 전략, 부작용 감시에 이르기까지 코로나19 백신 개발의 모든 단계에서 중요한 역할을 했다. 빅데이터를 사용해 연구 프로세스를 가속화하고 증거를 기반으로 하는 의사 결정을 가능하게 했다. 전세계적으로 COVID-19 백신의 성공적인 개발 및 배포에도 기여했다.

'자연 관찰의 시대에서 디지털융합 시대로'…바이오연구 패러다임 변화

인류가 출현하기 전부터 다양한 생물이 존재했다. 인류는 바이오 연구의 역사를 구분할 때 크게 ▲자연관찰의 시대(~18세기) ▲미생물 연구 시대(19세기) ▲유전자 연구 시대(20세기) ▲디지털 융합 시대(21세기) 등으로 나눴다.

기원전부터 시작해 자연관찰의 시대에서는 신학과 과학의 구분이 모호했다. 생물체에 대한 이해 부족으로 자연발생설을 믿게 된다. 이를 두고 아리스토텔레스는 생물은 자연스럽게 생겨나는 것으로 정의했다.

이후 미생물 연구 시대에서 미생물, 질병, 멸균 등이 연구됐다. 미생물 존재, 이에 따른 부패와 질병 발병 원인을 발견했다. 이때 비로소 과학적 바이오 여누의 기틀이 마련됐다. 파스퇴르는 플라스크 가열 실험으로 생물속생설을 입증했다. 

생물속생설은 생물이 모두 그 어버이로 인해 생긴다고 주장하는 이론이다. 생물은 무생물에서 자연적으로 만들어진 것이라는 자연발생설에 대응하는 개념이다.

DNA의 이중 나선 구조 모습 [자료=게티이미지뱅크] 2023.04.24 biggerthanseoul@newspim.com

20세기 들어 1853년 DNA의 이중나선구조가 처음으로 발견됐다. 

1953년 4월 25일 제임스 왓슨(James Watson)과 프랜시스 크릭(Francis Crick)은 유전 정보를 다음 세대로 전달하는 물질인 DNA의 구조가 이중나선형이라는 내용이 담긴 논문을 '네이처'에 발표했다. 이들은 9년 뒤 노벨 생리의학상을 수상하기도 했다.

유전자 연구를 통해 RNA와 단백질 등을 분자단위로 연구하는 분자생물학도 발전했다. RNA는 핵산의 일종으로, 유전자 본체인 디옥시리보 핵산(DNA)이 가지고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 직접적으로 작용하는 고분자 화합물을 말한다.

21세기로 들어서면서 바이오 연구는 신기원을 맞게 된다.

바로 디지털 융합 시대인 것이다. 인간게놈 유전자 지도가 2000년에 발표되고 생물정보학 시대가 본격화됐다. 인공 세포를 제작해 활용하는 합성생물학도 함께 발전했다. 

AI‧빅데이터를 활용해 생명현상에 대한 분석‧예측을 할 수 있게 됐다. 디지털과 바이오가 결합하면서 생명연구에 대한 다양한 도전과제에 접근할 수 있게 됐다.

구글 알파벳의 딥마인드가 개발한 인공지능 플랫폼인 알파폴드. 알파폴드는 단백질 접힘 연구에서의 난점을 돌파하기 위해 딥러닝 알고리즘을 활용해 개발됐다. 단백질 접힘 연구를 시뮬레이션한 모습 [자료=딥마인드] 2023.05.22 biggerthanseoul@newspim.com

디지털과 바이오의 융합은 2018년 구글 모기업인 알파벳의 딥마인드 부서가 내놓은 '알파폴드' 이후 새로운 변화를 가져왔다. 알파폴드는 단백질 구조 예측 AI 플랫폼이다. 2022년 7월 28일 딥마인드는 알파폴드를 통해 이제까지 알려진 거의 모든 단백질 구조를 예측하는 데 성공했다.

과학기술정보통신부 한 관계자는 "이제는 바이오 분야의 연구를 하기 위해서는 빅데이터를 학습해 최대한의 효율을 끌어올릴 수 있도록 AI 기술을 접목할 때"라며 "디지털 바이오라는 측면에서 바이오 데이터를 충분히 축적해 인류의 과제를 해결하는 데 활용할 수 있을 것"이라고 전망했다.

'바이오 데이터의 가치를 높여라'…바이오 데이터 활용 경진대회 전개

과기부 역시 그동안 축적해놓은 바이오 데이터의 가치를 높이기 위해 빅데이터 활용에 초점을 맞췄다.

과기부는 지난달 25일부터 오는 10월 31일까지 '2023년 바이오데이터 활용 경진대회'를 연다. 이번 경진대회는 생명공학‧정보통신(ICT) 분야를 공부하는 학생 등 국민의 바이오 데이터에 대한 관심을 유도하기 위해 열리게 되는 것이다.

지난해 12월부터 본격적으로 운영되고 있는 범부처 바이오 연구데이터 통합 공유 플랫폼인 국가 바이오 데이터 스테이션(K-BDS)을 활용, 바이오 데이터의 가치를 높이는 데이터 활용 사례를 발굴하기 위해서다.

과기부는 지난달 25일부터 오는 10월 31일까지 '2023년 바이오데이터 활용 경진대회'를 연다. [자료=과학기술정보통신부] 2023.05.22 biggerthanseoul@newspim.com

바이오 연구데이터에 관심이 있는 국민이면 누구나 개인 또는 팀 단위로 경진대회에 참가할 수 있다. 우선 다음달 30일까지 K-BDS 누리집에 참가 신청서를 제출하면 된다.

참가자 (팀)중 7월 말 1차 서면 심사에서 데이터 활용 최종 수상자(팀)의 4배수 가량이 선정된다. 10월 중순 2차 발표심사에서 데이터 활용 결과에 대한 심사를 진행해 수상자가 결정된다.

참가자(팀)는 K-BDS에 등록된 데이터를 사용해야 한다. 참가자(팀)가 보유한 데이터 또는 국 내‧외에 공개된 데이터를 활용하고자 할 경우에는 6월 30일까지 K-BDS에 등록한 뒤 사용해야 한다.

1차 서면심사를 통과한 2차 심사 대상자(팀)는 K-BDS의 분석환경에서 데이터 분석을 수행한다. K-BDS는 유전체 빅데이터 분석 환경(Bio-Express)과 고성능 GPU 장비 기반의 인공지능(AI) 개발 및 데이터 분석 환경 등으로 구축돼 연구자가 손쉽게 사용할 수 있다.

이번 경진대회를 위해 ▲차세대 염기서열(NGS) 분석 ▲마이크로 어레이(Microarray) 데이터 ▲단백체 데이터 ▲대사체 데이터 ▲화합물 데이터 ▲이미지 데이터 등을 제공한다. 

이번 경진대회에서는 K-BDS에서 제공된 다양한 데이터를 활용하는 데이터 활용 부문과 K-BDS 플랫폼, 정책, 기술의 혁신적인 아이디어를 선정하는 혁신 아이디어 부문으로 나눠 시상한다.

이창윤 과기부 연구개발정책실장은 "바이오 분야에 우리나라가 앞서있는 디지털 기술과 융합을 통해 연구 효율성과 산업의 생산성을 높이기 위해서는 바이오 데이터의 적극적인 공유와 활용이 필요하다"며 "이번 경진대회를 통해 바이오 데이터에 가치를 더해 활용성을 높이는 성과들이 나오길 기대한다"고 말했다.

biggerthanseoul@newspim.com

(※ 본 기획보도는 한국생명공학연구원의 지원을 받아 작성되었습니다.)

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
국회, 한성숙 청문보고서 채택 [서울=뉴스핌] 송기욱 기자 = 한성숙 국무총리 후보자에 대한 국회 인사청문 심사경과보고서가 30일 더불어민주당 주도로 채택됐다. 국민의힘은 회의에 불참했다. 국회 국무총리 임명동의에 관한 인사청문특별위원회는 이날 오전 제5차 회의를 열고 한 후보자 임명동의안 심사경과보고서 채택의 건을 의결했다. [서울=뉴스핌] 이건주 기자 = 26일 오전 서울 여의도 국회에서 한성숙 국무총리 후보자의 인사청문회가 열리고 있다. 2026.06.26 kunjoo@newspim.com 백혜련 위원장은 "전날까지가 청문보고서 채택 마감일이었다"며 "계속해서 국민의힘 의원님들을 설득하고 함께 합의 채택하기를 요청드렸지만 오늘 이 자리까지도 오시지 않았다"고 말했다. 특위는 보고서 종합의견 일부 문구를 수정한 뒤 한 후보자 임명동의안 심사경과보고서를 채택했다. 보고서에는 한 후보자가 국무총리로서 적합하다는 다수 의견과 함께, 국민의힘이 청문 과정에서 제기한 부적격 의견도 함께 담겼다. 한 후보자 임명동의안은 이날 오후 본회의 표결 절차를 밟을 전망이다. 국무총리 임명동의안은 본회의에서 재적의원 과반 출석과 출석의원 과반 찬성으로 의결된다. 민주당이 과반 의석을 확보하고 있는 만큼 국민의힘이 표결에 불참하거나 반대표를 던지더라도 인준안 처리는 가능한 구조다. oneway@newspim.com 2026-06-30 11:58
사진
골드만삭스 "금 랠리 안 끝났다" [시드니=뉴스핌] 권지언 특파원 = 최근 4개월간 부진했던 금 가격이 올해 랠리의 종료를 의미하는 것은 아니라는 분석이 나왔다. 골드만삭스 원자재 리서치 공동 헤드 사만다 다트는 지난 주말 보고서에서 "금은 아직 끝나지 않았다(Gold is not done)"고 주장했다. 다트와 연구팀은 금이 2022년 이후 123% 상승했다는 점을 짚으면서 "구조적 요인과 향후 경기순환적 요인 모두에 힘입어 추가 상승 여력이 있다고 본다"고 설명했다. 금 선물 가격 1년 추이 [AI 일러스트=권지언 기자] ◆ "2026년 말 온스당 4,900달러"…중앙은행 자산 다변화가 핵심 동력 연초 대비 금 가격은 6% 이상 하락한 상태로, 지난 1월 말 사상 최고치를 기록한 이후 조정이 이어지고 있다. 다트는 "구조적으로는 2022년 러시아 외환보유액 동결 이후 이어지고 있는 신흥국(EM) 중앙은행의 자산 다변화가 2026년 말 금 가격 전망치 4,900달러/온스의 근간"이라고 말했다. 연구팀은 또 세계금협회(World Gold Council) 조사에서 올해 2~5월 사이 조사 대상 중앙은행 76곳 중 45%가 향후 12개월 내 금 보유량을 늘릴 계획이라고 응답했다며, 이는 사상 최고 수준이라고 덧붙였다. ◆ 단기 변수는 매파적 연준…ETF 수요는 점진적 회복 전망 다만 경기순환적 측면에서는 단기 역풍도 존재한다. 매파적인 연준 기조가 통화가치 희석(디베이스먼트) 우려를 잠재우고 있는 데다, 시장이 인플레이션 우려 속에 올해 연준의 금리 인상 가능성을 가격에 반영하면서 금리에 민감한 상장지수펀드(ETF) 수요가 압박받고 있다는 설명이다. 다트는 "이러한 역풍은 시간이 지나며 적어도 부분적으로는 반전될 것으로 본다"고 밝혔다. 연구팀은 ETF 포지션이 점차 늘어날 것으로 예상했는데, 이는 연준이 올해는 금리를 동결하고 인하 사이클은 내년 하반기로 미룰 것이라는 골드만삭스 이코노미스트들의 전망과도 일치한다. 다트는 "중기적으로는 서구권의 재정 건전성 우려를 포함한 거시적 변화가 결국 민간 부문의 금 분산투자를 가속화하면서, 금 가격 전망 리스크는 여전히 상방으로 기울어져 있다"고 강조했다. 귀금속 가격은 지난 2월 말 이란 전쟁 발발 이후 급락세를 보이며 금값은 약 24% 떨어졌다. 유가 상승에 따른 인플레이션 지표 악화로 매도세는 더욱 가팔라졌다. 원유 가격이 일부 후퇴했음에도 불구하고, 끈질긴 인플레이션과 견조한 노동시장이 연준으로 하여금 금리를 더 오래 동결하거나 연내 추가 인상에 나서게 할 수 있다는 우려가 투자자들 사이에서 커지고 있다. kwonjiun@newspim.com 2026-06-30 11:21
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동