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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.)

[뉴스핌 베스트 기사]

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엔비디아판 '나를 사랑한 스파이' [서울=뉴스핌] 오상용 기자 = 인공지능(AI) 반도체 시장을 선도하는 엔비디아(NVDA)의 젠슨 황 최고경영자(CEO)가 중국 스파이로 의심받는 여성과 불륜 관계를 맺은 사실이 드러나면서 미국 국가안보를 뒤흔드는 스캔들에 휘말렸다. 술집에서 시작된 인연은 은밀한 밀회로 이어졌고 상대 여성의 중국 스파이 의혹이 불거지면서 '사장님'의 불륜은 시총 4조3000억달러의 회사를 뒤흔드는 악몽으로 돌변했다. 월스트리트저널(WSJ)은 9일(현지시간) 젠슨 황과 싱가포르 데이터센터 기업 메가스피드의 임원이던 앨리스 황의 관계가 어떻게 미국 국가안보 스캔들로 번졌는지 상세히 보도했다. 두 사람의 첫 만남은 2024년 3월 미국 캘리포니아에서 열린 엔비디아 행사였다. 기업인들의 일상적 모임으로 끝나지 않고, 둘의 재회는 석달 뒤 타이베이의 칵테일 바에서 이뤄진다. 그날 기술기업 임원들이 모인 자리에서 앨리스 황은 젠슨 황과의 친분을 과시("젠슨은 나의 아주 친한 친구")하며 그에게 술자리로 오라는 문자를 보냈다. 실제 몇 분 뒤 젠슨 황이 등장하자 좌중의 놀라움은 컸다. 젠슨 황은 위스키를 주문하고 자리에 모인 사람들과 잠시 이야기를 나눈 뒤 피곤하다며 혼자 자리를 떴다고 한다. 당시 소셜미디어에 공개된 사진에는 트레이드마크인 검은 가죽 재킷을 입은 젠슨 황이 진주 목걸이를 착용한 앨리스 황과 붉은색 소파에 나란히 앉아 있는 모습이 담겼다. 불륜 냄새 짙은 멜로물이 첩보물로 장르를 바꾸는 데는 채 몇 달도 걸리지 않았다 WSJ에 따르면 미국 정부는 그해(2024년) 말 앨리스 황이 소속된 메가스피드가 엔비디아의 AI 반도체를 중국으로 불법 우회 공급했는지 조사하기 시작했다. 대만과 싱가포르 당국도 앨리스 황이 중국 및 중국 정보기관과 연계돼 있다는 의혹을 들여다봤다. 조사에 참여했던 일부 관계자들은 그녀가 젠슨 황과 가까워진 뒤 중국 정보기관에 포섭됐을 가능성을 제기했다고 한다. 젠슨 황 엔비디아 대표(오른 쪽)와 메가스피드인터내셔널 전 임원 앨리스 황[출처 =샤오홍슈 캡처] '황과 황의 만남'은 이후로도 계속돼 2025년 5월 타이베이의 한 저녁 식사 자리에서는 서로 뺨에 입을 맞추고 팔을 만지는 모습이 사진에 포착됐다. 이 만남은 젠슨 황이 트럼프 대통령을 따라 중동을 다녀온 직후 이뤄졌다. 당시 순방에서 트럼프 대통령은 걸프 국가들과 엔비디아 반도체 수출 계약을 맺었다. 그리고 몇 주 뒤 젠슨 황과 회사의 고위 로비 담당자들은 크리스토퍼 랜도 국무부 부장관을 찾았다. 중국 시장을 겨냥해 설계한 H20 반도체의 수출 허가를 승인해줄 것을 요청하는 자리였다. 며칠 뒤 젠슨 황과 트럼프 대통령의 만남이 이뤄지고서 엔비디아는 H20의 중국 판매 승인을 얻게 된다. 그 대가로 엔비디아가 중국 매출의 15%를 재무부에 납부한다는 조건이었다. 엔비디아가 중국 시장의 문을 다시 두드리던 바로 그 무렵, 미국 정부는 엔비디아의 사업 파트너를 겨냥해 수사망을 좁히고 있었다. 비슷한 시기 미국 정부가 메가스피드를 조사하고 있다는 사실을 알아 챈 엔비디아측이 당국 조사에 영향력을 행사했다는 의혹도 짙다. 엔비디아는 고객사에 대한 제품 공급 과정에서 법적 위험을 확인하기 위해 정부기관에 문의한 것은 정상적인 절차라고 해명했지만 논란은 쉽게 가라앉지 않고 있다. ☞ 엔비디아 법률고문, 美 상무부 'AI 칩 밀수' 조사에 개입 정황 작년(2025년) 10월 트럼프 대통령은 한국에서 시진핑 중국 국가주석과 회담을 준비하면서 참모들에게 엔비디아의 상위 AI칩을 중국에 판매하도록 허용하는 방안을 검토하고 있다고 알렸다. 이는 미중 무역협상에서 중국에 내밀 협상 카드 중 하나였다. 그러나 마코 루비오 국무장관과 하워드 러트닉 상무장관 등 참모진은 국가안보를 해칠 수 있다며 만류했다. 올해 5월 트럼프 대통령의 방중에 앞서 루비오 장관은 젠슨 황 CEO가 중국 스파이로 의심되는 인물과 사적인 관계를 맺고 있다는 경고를 담은 기밀 메모를 작성해 고위 당국자들에게 배포했다. 해당 보고 때문이었을까, 젠슨 황은 당초 중국 방문 수행단에서 제외됐다. 그러나 트럼프 대통령은 알래스카에서 그를 대통령 전용기에 태워 중국으로 데려갔다. 9일 트럼프 대통령은 루비오가 작성했다는 해당 문건에 대해 기억나지 않는다고 말했다. 그는 "정보 담당자들이 보여줬을 가능성은 있지만 기억나지 않는다"며 "내게 별 영향을 미치지 않았다는 것은 틀림없다"고 했다. 앨리스 황이 실제 중국 정보기관을 위해 활동했는지, 엔비디아의 기밀이 유출됐는지, 젠슨 황이 관련 사실을 알고 있었는지는 이후 의회와 수사당국의 조사를 통해 밝혀져야 겠지만, 이미 이 사건은 최고경영자의 사생활 논란을 넘어 국가안보 이슈로 부상했다. 이번 사건을 계기로 중국에 대한 첨단 반도체 수출 제한 조치 또한 한층 강해질 분위기다. 국방예산 법안에 강력한 반도체 수출통제 조항을 포함하는 방안이 초당적으로 추진되고 있다. 존 튠 공화당 상원 원내대표는 "온갖 사이버 위협과 초지능 기술이 존재하는 환경에서 이번 사안은 더 중대한 의미를 갖는다"고 강조했다. '엔비디아를 울린 마타하리'라는 수식어가 붙은 앨리스 황은 중국 관영매체에서 TV 기자로 일하다가 2023년 메가스피드에 합류한 것으로 전해진다. 싱가포르 기업등록 자료에는 2023년 3월부터 11월까지 메가스피드의 이사로 등재됐다. 중국 기업 세븐로드홀딩스(7Road Holdings)에서 분사한 메가스피드는 아시아·태평양 지역에 엔비디아 하드웨어를 제공하는 클라우드 서비스 기업이라고 스스로를 홍보해왔다. 메가스피드는 불법행위에 관여하지 않았다는 입장을 유지하고 있다. 지난해 5월 22일 대만 타이베이의 한 식당에서 앨리스 황(우)과 함께 식사하는 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)의 모습. 사진은 영상 스크린샷. [사진=로이터 뉴스핌] osy75@newspim.com 2026-11-10 14:55
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값싼 원전 5기 놀리면서 전기요금 인상한다고? [세종=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 최근 한국전력공사 사장이 연이어 "전기요금 현실화" 필요성을 주장하고 있어 주목된다. 전력인프라 확대를 위해 막대한 비용이 필요한데, 누적된 적자가 심각한 상황이어서 전기요금 인상이 필요하다는 주장이다. 하지만 정부가 값싼 원전을 제대로 활용하지도 못하고, 심지어 원전 5기가 '낮잠'을 자고 있는 상황에서 전기요금 인상을 주장하는 것은 앞뒤가 맞지 않다는 지적이 나온다. ◆ 수익성 악화된 한전, 전기요금 인상론 '군불' 김동철 한국전력공사 사장은 지난 4일 열린 기자간담회에서 "누적 적자가 한때 40조원까지 갔다가 지금은 34조원"이라며 "전력 판매 수입을 통해서 적어도 누적 적자는 해소돼야 한다"고 강조했다. [서울=뉴스핌] 정일구 기자 = 김동철 한국전력공사 사장이 12일 오후 서울 여의도 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회에서 열린 대한무역투자진흥공사 등에 대한 국정감사에서 의원 질의에 답하고 있다. 2026.10.12 mironj19@newspim.com 문재인 정부 시절 도입한 '연료비 연동제'가 제대로 작동되지 못하면서 누적 적자를 해소하기 힘들다는 주장이다. "전기요금 현실화가 필요하다"는 말은 결국 전력 소비자 입장에서는 '전기요금 인상'으로 받아들여진다. 한전의 재무구조 상황만 보면 무리한 주장도 아니다. 원가가 급등했던 2021년~2023년 누적된 적자가 아직도 34조원이나 남아있다. 이자비용만 연간 4조원 이상이다. 영업이익의 절반 이상을 이자 갚는데 급급한 상황이다(아래 그래프 참고). 상황이 이런데도 정부는 호남반도체 산단을 임기 내 조성해야 한다면서 전력망 구축에 속도전을 주문하고 있다. 수십조 규모의 천문학적인 비용이 들어가지만 부채한도에도 여유가 없는 실정이다. 그마저도 내년에는 5배에서 2배로 줄어들게 된다. ◆ 발전비용 '반값'인데 원전 5기 '낮잠'…원안위 늑장심사 그렇다고 전기요금을 인상하는 게 답일까. 정부의 에너지믹스 정책을 보면 한심하기 짝이 없다. 재생에너지 보급에 무리하게 속도를 내면서 값싼 원전을 5기나 놀리고 있기 때문이다. 한국수력원자력에 따르면, 국내 원전 26기 중 무려 5기나 가동이 정지되어 있다. 고장난 게 아니라 계속운전 심사를 담당하고 있는 원자력안전위원회의 늑장심사 때문이다(아래 그림 참고). [AI 일러스트=최영수 선임기자] 2026.11.09 dream@newspim.com 운전허가 만료로 정지 중인 원전은 고리 3·4호기와 한빛 원전 1·2호기, 월성 2호기 등 5기다. 고리 3·4호기(950MW급)는 지난달 27일 승인됐지만 1년~2년 정도 놀렸고 재가동 준비기간을 감안하면 내년 상반기에나 투입될 전망이다. 한빛원전 1·2호기(950MW급)도 사정은 비슷하다. 1호기는 지난해 12월 22일 멈췄고 2호기는 지난 9월 11일 멈췄다. 월성 2호기도 이달 1일 정지됐다. 한수원은 원안위의 심사기간을 감안해 2~3년 전에 이미 계속운전을 신청했지만 정부와 원안위의 늑장 대응으로 값싼 원전을 놀리고 있는 셈이다. 원전의 발전비용은 다른 전원(電源)에 비해 압도적으로 저렴하다. 전력시장 상황에 따라 다르지만, 올해 들어 8월까지 평균가격은 1kWh당 89원 수준이다. 석탄(유연탄+무연탄)은 140.5원, LNG 166.8원, 태양광 148원, 풍력은 169~175원 수준이다. 원전업계 한 관계자는 "원전의 발전비용은 다른 전원에 비해 압도적으로 낮은 수준"이라며 "기저발전으로 활용되는 원전을 놀리는 것은 국가적으로 안타까운 현실"이라고 지적했다. [AI 일러스트=최영수 선임기자] 2026.11.09 dream@newspim.com ◆ 올해 7월까지 원전 감발로 311억 손실…연간 500억~600억 전망 재생에너지가 급증하면서 원전을 감발(축소)하는 것도 문제다. 한낮에 태양광 발전량이 늘어날 경우 남아도는 전력을 해소하기 위해 오히려 값싼 원전의 발전량을 줄이고 있는 게 현주소다. 이 같은 실태는 지난달 국정감사에서도 도마 위에 올랐다. 최근 5년간 원전 감발로 인한 손실액이 1032억원 규모로 파악됐다. 연도별로 보면, 2022년 234억원, 2023년 95억원, 2024년 136억원, 2025년 255억원이며, 올해는 7월까지 311억원으로 집계됐다. 연간 500~600원 규모로 전망된다(그림 참고). [AI 일러스트=최영수 선임기자] 2026.09.28 dream@newspim.com 재생에너지 확대로 인한 전력의 불안전성을 조절하기 위해 값싼 원전을 희생하고 있는 셈이다. 이로 인해 한전의 전력구입 비용이 상승하고, 고스란히 국민의 전기요금 부담으로 작용하게 된다. 이종배 국민의힘 의원은 지난 국감에서 "신재생에너지 발전량이 계통망 수용 한도를 넘어서면서 상대적으로 출력 조절이 쉬운 원전의 가동을 줄인 결과"라고 지적했다. 결국 발전비용을 낮추고 한전의 재무구조 개선과 전기요금 부담을 낮추기 위해서는 값싼 원전을 최대한 활용해야 한다는 게 전력업계 전문가들의 중론이다. dream@newspim.com 2026-11-10 06:00
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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.
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.
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