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[2022 바이오미래포럼] “바이오 혁명, 인공지능이 이끈다”
| 작성자 | 관리자 | ||
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| 작성일 | 2022-12-20 | 조회수 | 4,531 |
| 출처 | 디지틀조선일보 | ||
| 원문 | https://digitalchosun.dizzo.com/site/data/html_dir/2022/12/18/2022121880032.html | ||
국가생명공학정책연구센터 주관… 16일 일산 킨텍스서 개최
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- ▲ 16일 일산 킨텍스에서 개최된 ‘2022 바이오미래포럼’현장/ 박설민 기자
인공지능(AI) 기술이 다양한 분야에서 활약하고 있다. 짐짓 인공지능과 큰 관계가 적어 보이는 생명과학 분야에서도 AI가 미치는 영향은 지대하다.
전문가들은 특히 ‘합성생물학(Synthetic biology)’에 주목한다. 합성생물학이란 생명체 구성요소 및 생체 시스템을 인공적으로 만드는 기술이다. 자동차를 만들 때 엔진, 타이어 등 여러 부품을 조립하는 것처럼, 단백질, DNA, DNA 조각을 부품처럼 조합해 성능 좋고 효율적인 인공세포 등을 만드는 것이 가능하다. 의료, 신소재·에너지원 개발 등에 응용할 수 있어, 미래 바이오 대전환 시대를 이끌 핵심 기술로 꼽힌다. 글로벌시장조사기관 ‘코히런트 마켓 인사이츠(CMI)’에선 2030년까지 글로벌 합성 생물학 시장이 1004억 달러(약 132조 원)를 넘어설 것으로 예상하기도 했다.
하지만 아직 연구는 초기 단계에 머물고 있다. 세포 구조의 분석·설계가 매우 어렵기 때문이다. 이때 AI가 큰 도움이 될 것이라는 기대가 나오고 있다. 16일 일산 킨텍스에서 개최된 ‘2022 바이오미래포럼’에 참가한 전문가들은 AI가 미래 디지털 바이오 대전환의 초석이 될 것이라고 내다봤다.
◇ “합성생물학 연구 발전, 인공지능이 핵심”
이날 포럼은 한국생명공학연구원(생명연) 국가생명공학정책연구센터가 주관한 학술행사로, 디지털 바이오 혁명 시대가 나아갈 길에 대한 전문가들의 논의가 이뤄졌다.
‘디지털바이오 플랫폼·전략기술 확보’ 세션 발표를 진행한 정재승 KAIST 바이오및뇌공학과 교수는 “디지털 바이오 대전환시대를 맞아, AI기술의 중요성은 날이 갈수록 커져가고 있다”며 “구글 딥마인드에서 개발한 AI ‘알파폴드2’는 50년 간 생물학 연구분야 난제 중 하나였던 정교한 생명체 단백질 구조 제작에 성공했다”고 말했다.
정 교수의 설명처럼 단백질 구조를 새롭게 분석·설계하는 것은 매우 어려운 일이다. 생체 단백질 구조는 20여 가지 아미노산 사슬 수십~수천 개가 엮어져 만들어진다. 이를 ‘단백질 접힘’이라고 한다. 이 단백질 접힘이 조합되는 경우의 수는 천문학적 숫자로, 인간의 능력으론 도저히 셀 수 없는 수준이다.
그런데 AI 알파폴드2는 지난해 개최된 ‘단백질 구조 예측 학술대회(CASP)’에서 90%의 정확도로 단백질 구조를 예측하는데 성공했다. 내로라하는 전 세계 생물학 석학들의 분석 정확도는 최대 30~40% 수준임을 감안하면 압도적으로 높은 분석 능력을 보여준 것이다. 또한 올해 7월 구글 딥마인드는 알파폴드가 예측한 2억 개에 달하는 단백질 구조 예측 결과를 공개하기도 했다. 약 50여 년 동안 생물학계가 알아낸 단백질 구조(2억3000만 개)를 단 4년 만에 알아낸 셈이다.
정 교수는 “강력한 AI기술은 이제 ‘과학자가 과학을 한다는 것은 무엇인가’를 논의하는 새로운 계기를 만들고 있다”며 “이는 근본적으로 생물학 연구 분야의 변화를 가져오는 디지털 바이오 전환 시대의 선언”이라고 말했다. 이어 “이 새로운 시대에 대비하기 위해선 AI·생물학 분야의 융합형 인재 육성을 위한 새로운 교육 커리큘럼도 필요할 것”이라고 조언했다.
정 교수에 이어 ‘디지털과 바이오 기술의 접목’을 주제로 발표를 진행한 김선 서울대 컴퓨터공학부 교수도 “AI의 발전으로 기존 가설을 세우고 확인하던 방식의 생명과학연구는 데이터 중심 연구 방식으로 급격한 변화하고 있다”며 “이런 시대적 흐름에 맞춰 IT-BT(바이오테크놀로지) 융합인력의 양성은 반드시 필요한 과제이며 이를 위해선 독립된 다학제 연구기관은 필수”라고 전했다.
김장성 생명연 원장은 “전 세계 각국이 바이오를 국가전략기술로 삼고 있는 상황에서 바이오 기술의 디지털 전환은 거부할 수 없는 시대적 흐름이 됐다”며 “AI과 빅데이터의 융합은 기존 바이오 기술의 한계를 극복해 합성생물학 등 다양한 연구 분야에서 높은 성과를 가져올 수 있을 것”이라고 말했다.
◇ 디지털 바이오 전환, 제도적 ·산업적 활로 마련해야
참가한 전문가들은 AI기반 합성생물학이 기초생물학분야 연구뿐만 아니라 디지털헬스, 신약 개발 등 바이오 산업 전반에 혁신을 가져올 것이라고 기대했다.
이승구 생명연 합성생물학연구소장은 “AI기반 합성생물학 기술은 석유를 대체할 바이오화학소재 생산부터 치료와 농업에 이용 가능한 기능성 인공세포 ‘마이크로바이옴’ 연구 등에 효과적”이라며 “이를 기반으로 다양한 산업 분야에서 활용할 수 있는 합성생물학 가치사슬 사업화가 본격적으로 이뤄질 것”이라고 전망했다.
AI신약개발기업 ‘스탠다임’의 송상옥 연구소장은 송상옥 스탠다임 연구소장도 “신약후보물질 발굴 연구에서 AI는 적극적으로 이용되는 보편화 기술로, 다양한 기술적 성과 및 비즈니스 모델을 창출하고 있다”고 설명했다. 다만 “아직까지 데이터, 인력 부족 등의 문제로 기술 개발과 실적 달성을 동시에 이루는 것은 굉장히 어려운 일”이라고 지적했다.
아울러 포럼에 참가한 전문가들은 합성생물학 분야의 AI활용도를 높이기 위해선 선도적 규제 준비 전략 마련도 필수라고 입을 모았다. 처음 다가오고 있는 디지털 바이오 시대는 현 산업 환경과 법체계에 맞지 않을 수 있어, 여러 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
최윤섭 디지털헬스케어파트너스 대표는 “AI로 대표되는 디지털 혁신 기술은 이제 생명과학과 헬스케어 연구의 미래를 열어가고 있다”면서도 “AI·디지털 기술을 이용한 바이오 연구 결과를 어느 수준까지 허용·검증할 것인가, 안전성은 어떻게 확보할 것인가 등은 산업계가 더 논의를 해봐야할 이슈”라며 향 디지털 바이오 전환에 앞서 선도적 규제 전략 마련의 필요성을 강조했다.
윤혜선 한양대 법학전문대학원 교수는 “성공적인 AI기반 디지털 바이오 대전환을 이루기 위해선 사회·경제에 미칠 수 있는 혁신의 규모와 성질에 관한 요소는 반드시 살펴볼 필요가 있다”며 “어쩌면 조금 먼 미래의 이야기일수도 있겠지만 사회적 수용성, 비즈니스 생태계, 노동시장 조응성 등을 고려한 규제 및 정책 마련이 필요한 시점”이라고 조언했다.
윤종민 충북대 법학전문대학원 교수도 “AI를 활용한 합성생물학 연구가 아직은 초기 단계이긴 하지만 국가 핵심 연구 분야로 떠오르고 있는 만큼, 관련 법안 및 정책을 국가적으로 정비해야 한다”며 “총칙과 계획 수립, 연구진흥 및 지원, 연구기반 구축, 안전관리의 순서로 합성생물학 육성을 위한 법체계 마련이 필요하다”고 전했다.
이날 포럼에서는 생명공학 연구 및 바이오헬스 산업의 글로벌 경쟁력 확보에 기여한 ‘국가 바이오 및 생명연구자원 유공자’ 포상도 진행됐다. 수상자에는 △고경철 한국생명공학연구원 책임연구원 △구기훈 한국한의학연구원 정책부장 △김상현 경북대 의과대학 교수 △김승혁 한국연구재단 부연구위원 △김재진 이오플로우 대표이사 △박성준 한국화학연구원 책임연구원 △서행란 파스퇴르연구소 책임연구원 △설민 한국생명공학연구원 정책연구팀장 △이도헌 KAIST 바이오및뇌공학과 석좌교수 △정혜림 한국신약개발연구조합 사업개발팀장 △남진우 한양대 생명과학과 교수 등 11명이 선정됐다.
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