국제 연구진, 바이오파운드리 실험 표준화 체계 첫 제시

한국생명연 주도…AI 활용 생명과학 자동화 기반 마련

합성생물학 육성법 실효성 높일 핵심 전략 기대

한국생명공학연구원 바이오파운드리 베타시설을 방문 중인 국제 공동연구팀 모습. ⓒ한국생명공학연구원

한국생명공학연구원 국가바이오파운드리사업단 김하성 박사 연구팀이 주도한 국제 공동연구팀(한국, 미국, 영국, 싱가포르 등 10개 기관)이 바이오파운드리 실험 전 과정을 4단계로 표준화한 프레임워크를 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 복잡한 생명과학 실험을 보다 쉽고, 빠르고, 정확하게 수행할 수 있도록 지원하며, 자동화 실험실인 바이오파운드리의 국제 표준이 될 것으로 기대된다.

바이오파운드리는 자동화 로봇과 인공지능(AI) 기반 ICT 기술을 결합해 합성생물학 전 과정을 고속·표준화·자동화하는 인프라로, 신약·바이오치료제·소재 등 바이오 제조 분야의 핵심 기반 기술로 주목받고 있다.

하지만 지금까지는 국가별·기관별로 사용하는 실험 장비와 공정, 운영방식이 달라 공통의 실험 운영체계가 부재했다. 이로 인해 글로벌 협업과 자원 공유에 한계가 있었고, 고가 장비의 효율적 활용에도 어려움이 뒤따랐다.

이에 연구팀은 바이오파운드리 실험을 설계, 빌드, 테스트, 학습 등 4단계로 나누고, 각 단계에서 수행되는 작업들을 표준화한 프레임워크를 개발했다. 이 체계를 적용하면 다양한 생명과학 실험을 동일한 언어로 기록·공유할 수 있으며, 인공지능 기반 실험 설계와 분석에도 활용 가능한 고품질 데이터를 축적할 수 있다.

특히 이번 연구는 전 세계 바이오파운드리 간 협업을 위한 ‘최초의 공동 운영체계’를 제시했다는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 “공통언어와 체계를 기반으로 실험실 간 협업이 가능해지고, 장비 호환성과 실험 재현성이 향상될 것”이라고 밝혔다.

해당 성과는 2019년 출범한 글로벌 바이오파운드리 얼라이언스(Global Biofoundries Alliance, GBA)의 국제 협업 성과로 도출됐다. GBA는 전 세계 33개 공공 바이오파운드리가 참여하는 협의체다.

교신저자인 이승구 박사는 “이번 표준화 연구는 글로벌 상호운용 기반을 마련해 국내 바이오파운드리 역량을 크게 확장시킬 것”이라며 “올해 4월 제정된 합성생물학 육성법의 실효성을 높이는 데도 기여할 것”이라고 강조했다.