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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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스페인, 아르헨 꺾고 월드컵 우승 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = '무적함대' 스페인이 '축구의 신' 리오넬 메시를 울리며 세계 축구 정상을 탈환했다. 스페인은 20일(한국시간) 미국 뉴욕 뉴저지 스타디움에서 열린 2026 북중미 월드컵 결승전에서 연장 후반 1분에 터진 페란 토레스의 결승골로 아르헨티나를 1-0으로 꺾었다. 스페인은 2010 남아공 월드컵 이후 16년 만에 사상 두 번째 월드컵 우승을 달성하며 역대 7번째로 월드컵 2회 이상 우승국 반열에 올랐다. 반면 디펜딩 챔피언 아르헨티나는 타이틀 방어에 실패했다. 메시의 통산 6번째이자, 사실상 그의 월드컵 '라스트 댄스'도 눈물로 막을 내렸다. 스페인은 여자 월드컵(2023년 우승)과 남자 월드컵 우승 트로피를 모두 보유하는 최초의 국가가 됐다. 유럽의 역대 우승 횟수는 13회로 늘었다. 남미는 10회다. 스페인은 우승 상금 5000만 달러(약 745억원), 아르헨티나는 3300만 달러를 받는다. [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=아르헨티나의 리오넬 메시가 20일(한국시간) 북중미 월드컵 결승 스페인과 아르헨티나의 경기 연장전에서 골을 허용하자 아쉬운 표정을 짓고있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 경기 초반부터 양 팀은 강력한 압박과 정교한 빌드업으로 맞붙었다. 전반 5분 스페인의 '19세 초신성' 라민 야말이 다니 올모와 패스를 주고받은 뒤 왼발 슈팅으로 포문을 열었으나 에밀리아노 마르티네스 골키퍼의 선방에 막혔다. 아르헨티나도 곧바로 메시의 배후 침투로 반격했으나, 우나이 시몬 골키퍼가 빠르게 뛰어나와 공을 걷어냈다. 이후 주도권은 서서히 스페인 쪽으로 넘어갔다. 스페인은 유기적인 패스 워크와 즉각적인 전방 압박으로 아르헨티나를 몰아붙였다. 아르헨티나는 전반 44분 핵심 수비수 리산드로 마르티네스가 허벅지 부상으로 쓰러져 니콜라스 오타멘디와 교체되는 악재까지 맞았다. 아르헨티나는 전반 동안 단 1개의 슈팅도 기록하지 못했다. [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=아르헨티나 선수들이 20일(한국시간) 북중미 월드컵 결승 스페인과 아르헨티나의 경기 연장전에서 골을 허용하자 낙심하고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 월드컵 역사상 최초로 열린 대규모 하프타임 쇼에서는 마돈나에 이어 한국의 방탄소년단(BTS)이 등장해 인기곡 '다이너마이트'를 부르며 전 세계 팬들을 열광시켰다. 저스틴 비버와 샤키라의 공연까지 이어지며 축제 분위기를 고조시켰다. [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=그룹 방탄소년단(BTS)가 20일(한국시간) 북중미 월드컵 결승 스페인과 아르헨티나의 경기 하프타임 쇼에서 공연을 펼치고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 후반전에도 스페인의 공세는 계속됐다. 아르헨티나는 후반 시작과 함께 미드필더 니코 곤살레스를 빼고 레안드로 파레데스를 투입하며 중원 싸움을 걸었다. 하지만 로드리를 중심으로 한 스페인의 정교한 빌드업을 제어하지 못했다. 스페인은 후반 17분 미켈 오야르사발과 파비안 루이스 대신 페란 토레스와 페드리를 투입해 공격을 강화했다. 후반 22분 야말의 크로스에 이은 토레스의 헤더와 후반 32분 파우 쿠바르시의 강력한 중거리 슈팅 등 결정적인 기회가 이어졌으나, 모두 아르헨티나의 마르티네스 골키퍼 선방에 걸렸다. [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=스페인의 페란 토레스가 20일(한국시간) 북중미 월드컵 결승 스페인과 아르헨티나의 경기 연장전에서 결승골을 터뜨리고 환호하고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 정규시간 종료 직전 큰 변수가 발생했다. 후반 추가시간 아르헨티나의 핵심 미드필더 엔소 페르난데스가 쿠바르시에게 거친 반칙을 범해 경고 누적으로 퇴장당했다. 아르헨티나는 수적 열세에 처했다. 이어진 프리킥 상황에서 야말의 날카로운 슈팅마저 마르티네스 골키퍼가 몸을 날려 막아내며 경기는 0의 균형을 깨지 못한 채 연장전으로 돌입했다. 전·후반 90분 동안 슈팅 수 14대0이 말해주듯 스페인이 일방적으로 압도한 흐름이었다. 연장전에서도 스페인의 공세가 이어졌다. 연장 전반 6분 니코 윌리엄스가 골망을 흔들었으나, 앞선 과정에서 미켈 메리노의 반칙이 선언돼 득점이 취소됐다. 아르헨티나는 공격수 훌리안 알바레스를 빼고 수비수 마르코스 세네시를 투입하며 대놓고 승부차기를 노리는 수비 전략으로 버텼다. [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=라민 야말 등 스페인 선수들이 20일(한국시간) 북중미 월드컵 결승 스페인과 아르헨티나의 경기 연장전에서 골을 넣은 페란 토레스를 끌어 안고 기뻐하고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 철통같던 아르헨티나의 방어벽은 연장 후반 시작과 동시에 무너졌다. 연장 후반 1분 페드로 포로가 오른쪽에서 길게 올린 크로스를 윌리엄스가 문전에서 헤더 백패스로 연결했다. 뒤에서 문전으로 쇄도하던 토레스가 이를 강력한 왼발 슈팅으로 연결해 아르헨티나 골문 상단을 꿰뚫었다. 대회 내내 이어진 마르티네스 골키퍼의 선방 쇼를 끝내는 한 방이었다. [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=스페인 선수들이 20일(한국시간) 북중미 월드컵 결승 스페인과 아르헨티나의 경기 연장전에서 골을 넣은 페란 토레스와 기쁨을 나누고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com [이스트 러더퍼드 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=아르헨티나를 꺾고 우승한 스페인의 로드리가 20일(한국시간) 월드컵 우승 트로피를 들어 올리며 동료들과 환호하고 있다. 도널드 트럼프 미국 대통령이 시상식에서 박수를 보내고 있다. 2026.7.20 psoq1337@newspim.com 실점한 아르헨티나는 뒤늦게 반격에 나섰다. 연장 후반 12분 메시가 페널티 박스 바깥에서 아르헨티나의 경기 첫 번째 슈팅을 날렸으나 메리노의 얼굴에 맞고 굴절됐다. 연장 후반 막판 코너킥 상황에서는 흘러나온 공을 줄리아노 시메오네가 페널티 박스 중앙에서 결정적인 오른발 슈팅으로 연결했으나 골대 위로 벗어났다. 수적 열세를 극복하지 못한 아르헨티나는 끝내 동점골을 터뜨리지 못했다. 이번 대회 월드컵 결승 무대에 오른 역대 최고령 필드 플레이어 기록을 메시가 39세 25일로 새로 썼다. 스웨덴의 군나르 그렌이 보유한 종전 기록 37세 241일을 경신했다. 야말은 쿠바르시(이상 19세)와 함께 20세 미만 월드컵 최다 7경기 출전 타이기록을 세웠다. 이 기록을 단독으로 보유했던 음바페와 동률이다. psoq1337@newspim.com 2026-07-20 07:14
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신진서, AI 카타고에 첫 패배 안기다 [서울=뉴스핌] 한지용 기자 = 세계 최강 프로기사 신진서 9단이 인공지능(AI) 카타고의 벽을 넘었다. 신진서는 19일 서울 중구 한국경제TV 스튜디오에서 열린 쎈수학·한경 기신전 2국에서 바둑 AI 카타고를 상대로 290수 만에 흑 4집 반 승리를 거뒀다. [서울=뉴스핌] 생성형 AI가 제작한 AI '카타고(KataGo)'와 신진서 9단 기신전(棋神戰) 3번기 일러스트. [그래픽:CHAT GPT] 이로써 신진서는 지난 17일 1국 패배를 설욕하고 승부를 1승 1패 원점으로 돌렸다. 최종 승자는 3국에서 가려진다. 이번 승리는 2점 접바둑으로 치러졌지만 의미가 작지 않다. 신진서는 현존 최고 성능의 바둑 AI로 평가받는 카타고를 공식 대국에서 꺾은 첫 프로기사가 됐다. 카타고는 그동안 프로기사들과의 연습 대국에서 2점 핸디캡을 주고도 압도적인 모습을 보여왔다. 3점으로 버티는 기사도 많지 않았고, 4점을 놓고도 패하는 사례가 있었다. 신진서는 이날 초반부터 두텁게 판을 짜며 자신이 준비한 흐름으로 대국을 끌고 갔다. 신진서는 160수까지 우세를 유지하며 안정적으로 판을 운영했다. 카타고는 중앙에서 전투를 걸며 반격을 시도했지만, 신진서는 침착하게 대응했다. 승부처에서도 흔들리지 않았다. 신진서는 192수와 194수로 카타고를 압박하며 다시 흐름을 가져왔다. 이후 카타고가 재차 중앙에서 변화를 만들었지만, 신진서는 자신의 구상을 지키며 끝내 리드를 내주지 않았다. 10년 전 이세돌 9단은 알파고와 호선 대국에서 역사적인 1승(4패)을 거뒀다. 이후 AI의 기력이 비약적으로 발전한 상황에서 나온 신진서의 2점 접바둑 승리도 인간 기사에게 의미 있는 성과로 평가된다. 신진서는 이번 대국 승리로 승리 수당 5000만원도 확보했다. 대국은 3번기로 진행되며, 신진서가 2승 이상을 거두면 부상으로 제네시스 G90을 받는다. football1229@newspim.com 2026-07-19 15:41
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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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