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

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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.)

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현대제철, 美 전기로 제철소 착공 [서울=뉴스핌] 이찬우 기자 = 현대제철이 미국 루이지애나주에 58억달러(약 8조원)를 투자해 전기로 기반 자동차강판 전문 제철소를 건설한다. 현대차·기아를 비롯한 미국 완성차업체에 연간 180만톤의 자동차강판을 공급하며 북미 철강시장 공략과 현대차그룹의 현지 공급망 구축에 속도를 낸다. 현대제철은 4일(현지시간) 미국 루이지애나주 도널슨빌에서 'HPLS(HYUNDAI-POSCO Louisiana Steel) 전기로 제철소' 기공식을 개최했다고 밝혔다. 현대차그룹 정의선 회장(사진 오른쪽)이 시삽 세리머니를 마친 후 제프 랜드리 루이지애나 주지사(사진 왼쪽)와 악수하고 있다. [사진=현대제철] HPLS는 현대제철이 지분 50%를 보유하고 포스코 20%, 현대차와 기아가 각각 15%씩 참여한 합작 제철소다. 총투자금액은 58억달러로 자기자본과 외부 조달을 절반씩 활용한다. 제철소는 737만㎡ 규모 부지에 건설되며 올해 4분기 착공해 2029년 양산에 들어갈 예정이다. 연간 생산능력은 자동차용 강판 180만톤과 일반용 강판 90만톤을 합한 총 270만톤이다. 생산 제품은 열연강판과 냉연강판, 도금강판 등이다. 이날 기공식에는 제프 랜드리 루이지애나 주지사와 윌리엄 키밋 미국 상무부 국제무역담당 차관, 트로이 카터·줄리아 렛로 연방 하원의원 등이 참석했다. 한국 측에서는 김정관 산업통상부 장관과 강경화 주미한국대사, 정의선 현대차그룹 회장, 장인화 포스코그룹 회장, 이보룡 현대제철 사장, 호세 무뇨스 현대차 사장, 송호성 기아 사장 등 총 250여명이 자리했다. 정의선 회장은 "이곳에서 생산되는 철강은 현대차그룹은 물론 미국 자동차기업들이 차세대 모빌리티를 생산하는 데 큰 역할을 할 것"이라며 "AI 데이터센터부터 발전 분야에 이르기까지 핵심 산업의 기반을 구축하는 데도 기여할 것"이라고 말했다. 이어 "HPLS 전기로 제철소는 철강산업이 더욱 자원순환적이고 지속가능한 미래로 나아가는 시작점"이라며 "혁신과 지속가능성이 공존할 수 있다는 것을 루이지애나에서 증명하고 있다"고 강조했다. 현대차그룹 정의선 회장이 기공식 환영사를 하고 있다. [사진=현대제철] ◆원료부터 車강판까지 일관 생산…탄소배출 저감 HPLS는 미국 최초의 전기로 기반 자동차강판 전문 제철소로 조성된다. 원료 생산부터 제강과 연속주조, 열연·냉연까지 한 곳에서 수행하는 일관 생산체제를 갖춘다. 첫 공정인 직접환원설비(DRP)는 철광석과 천연가스를 활용해 직접환원철(DRI)을 생산한다. 직접환원철과 철스크랩을 전기로에 투입해 쇳물을 만들고, 이를 연속주조설비에서 중간 소재인 슬래브로 가공한다. 슬래브는 열연과 냉연 공정을 거쳐 자동차용 냉연강판과 도금강판 등으로 생산된다. 전기로는 철광석과 석탄을 사용하는 기존 고로보다 탄소배출량을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 현대제철은 향후 직접환원철 생산 과정에 천연가스 대신 수소를 투입해 탄소저감 효과를 더욱 높일 계획이다. 현대제철은 HPLS에서 생산한 고급 자동차강판을 현대차·기아뿐 아니라 미국 현지 완성차업체에도 공급할 방침이다. 미국 자동차강판 시장의 공급 부족을 해소하는 동시에 고부가 제품 판매를 통해 수익성을 확보한다는 전략이다. 제프 랜드리 주지사는 "현대제철이 북미 첫 제철소 부지로 루이지애나를 선택한 것은 숙련된 인력과 인프라, 우수한 비즈니스 환경을 갖췄기 때문"이라며 "이번 투자는 양질의 일자리를 창출하고 루이지애나 지역 기업에도 새로운 기회가 될 것"이라고 말했다. ◆美 공급망·통상 대응 거점…국내 철강 수출과 시너지 현대제철이 미국을 첫 해외 제철소 투자처로 선택한 배경에는 견조한 철강 수요와 높은 현지 가격이 있다. 세계철강협회에 따르면 지난해 미국의 조강 생산량은 8200만톤으로 중국과 인도에 이어 세계 3위 수준이다. 하지만 생산량이 수요에 미치지 못해 매년 2000만톤 이상의 철강을 수입하고 있다. 루이지애나는 철스크랩과 천연가스 등 원료 조달이 쉽고 미시시피강과 항만, 철도 등 물류 인프라를 갖추고 있다. 현대차그룹의 미국 생산시설과도 연계할 수 있어 자동차강판 공급 거점으로 활용하기 유리하다. 현지에서 철강을 직접 생산하면 미국의 관세와 수입 규제 등 통상 리스크도 줄일 수 있다. 현대제철은 HPLS를 북미 판매 확대를 위한 전진기지로 활용하고, 현지에서 생산하기 어려운 제품은 국내에서 수출하는 방식으로 국내 생산시설과의 시너지도 높일 계획이다. 현대제철은 지난해 5월 북미철강사업부를 신설하고 같은 해 6월 현대제철 루이지애나 법인을 설립했다. 지난해 12월에는 이탈리아 다니엘리, 독일 SMS와 주요 설비 계약을 체결했으며 올해 3월 미국 에너지기업 엔터지와 전력 공급 계약을 맺었다. 김정관 산업통상부 장관은 "대한민국의 세계적인 철강 기술 및 제조 역량과 미국의 풍부한 에너지 자원 및 노동력이 만나면 압도적인 산업적 기회로 이어진다"며 "서로의 강점을 연결해 양국의 경쟁력을 함께 높이는 것이 한미 협력의 새로운 모습"이라고 말했다. chanw@newspim.com 2026-09-06 17:05
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한동훈, 김승원 녹취 추가 공개 [서울=뉴스핌] 배정원 기자 = 한동훈 무소속 의원은 6일 신약 임상시험 승인 청탁 의혹 관련 김승원 법무부 장관 후보자와 브로커 간 통화 녹취를 추가 공개하며 지명 철회 압박을 이어갔다. ◆한동훈, '신약임상 청탁 의혹' 김승원·브로커 통화 녹취 공개 한 의원은 이날 페이스북을 통해 "김 후보자 측과 브로커는 마치 청탁 문자 두 건이 전부인 것처럼 언론에 말하고 있는데 이는 거짓말"이라며 녹취록을 공개했다. 녹취록에 따르면, 지난 2021년 10월 12일 1차 통화에서 김 후보자는 브로커에게 "그럼 직접 챙겨보라고 내가 얘기 한번 해볼게. 무슨 처 어디야. 어디, 과가 혹시. 아, 뭐 식약처장 알 테니까"라며 "그럼 그렇게 3상 허가를 빨리 내서 어쨌건 결과를 봐야 될 거 아니냐. 그런 식으로 직접 처장님이 챙겨봐 달라고, 보고해달라고 할게"라고 했다. 2차 통화에서는 "내가 말씀을 드렸고 일단 확인해서 나에게 보고해준다고 하니까 한번 기다려보시고 처장께서는 모든 가용화 인력을 배치해서 진행을 빨리하는 거를 돕고 있다. 이렇게 원칙적인 이야기를 하네"라고 했다. 한동훈 무소속 의원. [사진 = 뉴스핌DB] 그러자 브로커 양모 씨는 "맞아요. 그래서 오늘 자료 주려고 했는데 또 다른 담당자가 오늘 주지 말라고 이게 담당자끼리 책임 회피인데 조금 이슈 사항이니까 담당자들이 연락은 오는데 과장 선에서 넘어가지를 않는다고 해요"라고 대답했다. 이에 김 후보자가 "과장 선에서 막혀 있다? 알았어"라고 말했다는 것이 한 의원의 주장이다. 한 의원은 "김 후보자가 김강립 식약처장에게 로비한 후 김강립 식약처장은 그걸 혼자 묵살한 것이 아니라 실제로 식약처 담당자에게 김승원 로비를 전달했다. 실무진까지 전달된 성공한 로비였던 것"이라며 "(이번) 로비는 김승원 한 명의 문제가 아니다"라고 주장했다. 한 의원은 전날에도 김 후보자와 양씨의 녹취록을 공개하며 '오빠 독약 로비'라고 비판했다. 녹취록에 따르면, 김 후보자는 양씨에게 "보고 싶어서 눈물이 나네"라고 했다. 양씨는 김 후보자를 '오빠'라고 칭하며 "지금 바로 출발할 테니까 주소 주세요"라고 했다. 김 후보자와 양씨, 당시 서울서부지법 영장전담 판사였던 정모 판사가 함께 찍은 사진을 근거로 유착관계 의혹도 제기했다.  앞서 김 후보자는 브로커 양씨로부터 제약업체 제넨셀의 코로나19 치료제 임상시험 승인 관련 청탁을 받고 이를 당시 식약처장에게 전달했다는 의혹으로 수사를 받았다. 그러나 검찰은 직접적인 금품 수수가 없고 청탁의 위법성을 단정하기 어렵다며 2024년 12월 김 후보자에 대해 기소유예 처분을 내렸다. 김승원 법무부 장관 후보자 [사진=뉴스핌DB]   ◆김승원 측 "청탁 아닌 고충 민원 전달…정치공세 중단하라" 김 후보자 측은 "청탁이 아닌 공익적 고충 민원을 단순 전달한 것"이라며 "국민의 고충 민원 처리를 위한 민원 전달은 국회의원 청탁금지법에서도 명시적으로 허용하고 있다"고 해명했다. 구체적으로 "코로나 팬데믹 당시 국내 중소기업의 임상시험 절차가 부당하게 지연되지 않도록 살펴봐 달라고 요청한 것"이라면서 "치료제 허가나 우선 심사, 기준 완화 또는 절차 생략을 요구하지 않았다"고 설명했다. 아울러 "기소유예 처분은 검사의 불기소 처분"이라면서 "법원의 심리를 거친 유죄 판결이나 확정된 범죄 사실이 아니다"라고도 했다. 이날 한 의원이 공개한 녹취록에 대해서도 "녹취의 앞뒤를 잘라 김 후보자의 민원 확인을 승인 압력으로 둔갑시키고 있다"며 "녹취 어디에도 조건 없는 승인이나 기준 완화, 절차 생략을 요구한 내용은 없다. 전체 맥락을 삭제해 공익 민원을 불법 로비로 왜곡하는 정치공세를 중단하기 바란다"고 했다. ◆민주 "한동훈, 캐비닛 장사…녹취 입수 경위 밝혀야" 한 의원의 잇단 녹취 공개에 더불어민주당은 한 의원이 '캐비닛 장사'를 하고 있다고 비판하며 녹취의 입수 경위를 밝히며 역공에 나섰다. 조계원 민주당 대변인은 "사적 통화 녹취는 당사자 아니면 수사기관 등 제한된 경로를 통해야만 나올 수 있다"며 "입수·유출 경위에 위법성이 있다면 명백한 범죄에 해당할 수 있다"며 녹취와 수사자료 입수 경위를 소상하게 밝히라고 했다. 또 "사건을 캐비닛에 모아두고 시점을 골라 꺼내 써먹는 방식은 정치검찰의 오래된 관행"이라며 "한동훈 검사식 캐비닛 표적 수사가 한동훈 의원의 캐비닛 정치로 재현되고 있다"고 비판했다. jeongwon1026@newspim.com 2026-09-06 14:29
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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.
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