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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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삼성 페덱 vs KIA 네일, 1차전 선발 그대로 [서울=뉴스핌] 유다연 기자=삼성과 KIA가 오는 26일로 연기된 플레이오프(PO·5전 3선승제) 1차전에서 선발을 그대로 예고했다.  [서울=뉴스핌] (좌측부터) 삼성 크리스 페덱과 KIA 제임스 네일이 오는 26일 플레이오프 1차전 선발로 나선다. [사진=삼성 라이온즈, KIA 타이거즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com KBO는 25일 "지난 23일부터 내린 비는 이날 오후 12시 10분 현재에도 계속 내리고 있다. 일기예보상에도 저녁까지 비 예보가 있고, 비가 그치더라도 그라운드 정비에 약 1시간 정도 소요된다. 방수포를 걷어낸 후 다시 비가 내릴 경우 다음 날 경기 개최에 영향을 끼칠 우려가 있다"고 말했다. 이어 "따라서, 금일 경기는 우천 및 그라운드 사정, 선수단 및 관중 보호 차원에서 취소하고, 26일 오후 6시 30분에 개최 예정"이라고 덧붙였다. 해당 공지에 따라 삼성과 KIA의 PO 1차전은 오는 26일 오후 6시 30분으로 연기됐다. 삼성과 KIA는 연기된 PO 1차전 선발로 크리스 페덱과 제임스 네일을 그대로 예고했다. [서울=뉴스핌] 삼성 크리스 패덱이 25일 KIA와 플레이오프(PO·5전 3선승제)를 위해 정장을 차려입고 왔다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 당초 삼성은 김지찬(중견수)-김성윤(우익수)-구자욱(지명타자)-르윈 디아즈(1루수)-강민호(포수)-박승규(좌익수)-김영웅(3루수)-이재현(유격수)-류지혁(2루수)의 라인업을 예고했다. KIA는 박정우(중견수)-박재현(좌익수)-김도영(3루수)-해럴드 카스트로(1루수)-나성범(우익수)-김선빈(2루수)-한준수(지명타자)-김태군(포수)-하주석(유격수)으로 선발 라인업을 꾸렸다. 이날 경기 취소 후 KIA 이범호 감독은 "타선은 지금 그대로 갈 생각이다. 상대성이 굉장히 중요한 것 같다"며 "내일(26일) 선수들의 컨디션을 확인해야겠지만, 아무래도 이 라인업이 가장 유리하지 않을까 싶다"고 밝혔다. 페덱은 시즌 중반 영입된 삼성 외국인 선수로, 올 시즌 13경기 7승 3패, 평균자책점 2.95를 기록했다. 올 시즌까지 미국 메이저리그(MLB) 마운드에서 공을 던졌던 페덱은 MLB 통산 132경기(119경기 선발) 32승 43패, 1홀드, 3세이브, 평균자책점 4.83을 기록했다. MLB 출신인 만큼 큰 기대를 모았던 페덱은 유독 KIA에는 2경기 2패, 평균자책점 5.25로 부진했다. 특히 KIA 김태군 상대로 3타수 2피안타(1피홈런) 6타점에 가장 약한 모습을 보였다. 이번 준플레이오프(준PO·5전 3선승제)에서 3경기 3안타(3홈런) 8타점 4득점을 기록한 김도영은 페덱 상대 타율 0.167, 6타수 1안타(1홈런) 2삼진 1타점 1득점을 냈다.  [서울=뉴스핌] KIA 제임스 네일이 오는 26일로 연기된 삼성과 2026 KBO리그 플레이오프(PO·5전 3선승제)에서 선발로 나선다. [사진=KIA 타이거즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 네일은 KIA의 1선발 외국인으로 지난 2024시즌부터 마운드에서 굳건한 모습을 보여줬다. 네일은 올 시즌 31경기 13승 7패, 평균자책점 3.49를 기록했다. 삼성을 상대로는 4경기 2승, 평균자책점 3.24를 기록했다. 삼성 테이블세터를 이룬 김성윤이 네일 상대 타율 0.800, 10타수 8안타 2타점 2득점으로 극강의 모습을 보였다. 포수, 5번 타자로 예고된 강민호는 상대 타율 0.500, 4안타(1홈런) 1타점 1득점을 기록했다. 삼성과 KIA는 지난 2024년 10월 21일 광주 KIA챔피언스필드에서 열린 한국시리즈(KS·7전 4선승제) 1차전에서 삼성이 1-0으로 앞선 6회 무사 1, 2루 상황에서 우천으로 인한 서스펜디드가 선언됐다. 포스트시즌 사상 첫 서스펜디드 경기였다. 당시 삼성 원태인은 5이닝 무실점 투구를 보여줬고, 김헌곤의 선제 솔로포로 삼성이 리드를 잡았다. 하지만 이튿날은 날씨와 그라운드 사정으로 경기가 진행되지 못했다. 결국 23일 재개된 경기에서 삼성은 무사 1, 2루 기회를 살리지 못했고, KIA에 1-5로 역전패를 당했다. [서울=뉴스핌] 플레이오프 1차전이 열리기로 예정된 대구 삼성라이온즈파크 그라운드가 비로 젖었다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 바로 이어 열린 2차전에서 분위기를 가져간 KIA는 8-3으로 승리를 챙겼다. 삼성은 3차전에서야 첫 승을 챙기긴 했지만, 이미 분위기를 내준 상태로 1승 4패로 KS를 마무리했다. 10년 만의 우승을 코앞에서 놓쳤다. 이번엔 가을 태풍이 삼성과 KIA의 PO 1차전 25일 경기를 허락하지 않았다. 이번 비가 양 팀에 어떻게 작용할지도 눈길을 끈다.  willowdy@newspim.com 2026-10-25 14:44
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李대통령 취임 1주년 연설문집 발간 [서울=뉴스핌] 이영종 통일북한전문기자 = 청와대가 이재명 대통령 취임 이후 1년간의 연설과 주요 메시지를 종합한 '이재명 대통령 연설문집' 제1권을 발간했다고 25일 밝혔다. 총 386쪽 분량의 이번 연설문집에는 이 대통령의 국정 운영 철학과 주요 정책 기조가 담긴 각종 공식 행사 연설문은 물론, 국민과 소통해 온 SNS 메시지까지 폭넓게 수록됐다. 이재명 대통령 [사진=청와대] 구체적으로는 지난해 6월 4일 열린 대통령 취임 선서문부터 올해 5월 30일 지방선거 참여를 독려하는 SNS 메시지에 이르기까지 지난 1년 동안 발신된 주요 메시지가 망라됐다. 책의 권두에는 국정 운영의 결정적 순간들을 담은 화보 사진이 함께 실렸다. 연설문집은 온·오프라인을 통해 국민 누구나 접할 수 있도록 무료로 배포된다. 실물 책자는 입법·사법·행정부 및 지방자치단체, 공공기관, 주요 국공립·대학 도서관 등에 배포될 예정이다. 온라인 전자책(e-Book)은 청와대 홈페이지를 비롯해 정부 정책브리핑, 정책주간지 'K-공감' 웹사이트, 그리고 시중 주요 온라인 서점(교보문고·예스24·알라딘·구글북스·애플i북스·리디북스·밀리의 서재 등)에서 무료로 다운로드할 수 있다. 특히 이번 전자책에는 디지털 편의성을 강화해 연설 당시의 생중계 영상 링크를 바로 연결해 볼 수 있도록 구성했다. 아울러 노인과 장애인 등 정보 취약계층을 배려해 음성 변환용 코드를 탑재하는 등 접근성을 대폭 높였다. yjlee@newspim.com 2026-10-25 16:11
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    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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