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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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SK 73년 역사 속 최고의 승부수는? [서울=뉴스핌] 정탁윤 기자 = 재계 2위 SK그룹이 창립 73주년을 맞아 고(故) 최종건 창업회장과 고 최종현 선대회장의 경영 철학을 되새긴다. 중동 전쟁 후폭풍에 대내외 경제 여건이 악화된 가운데, 차분히 기념식을 챙기며 SK그룹 특유의 SKMS(SK Management System) 정신을 강조한다. 8일 재계에 따르면, SK는 이날 서울 종로구 선혜원에서 창업회장과 선대회장을 기리는 '메모리얼 데이'를 비공개로 연다. 이 자리에는 최태원 SK그룹 회장과 최창원 SK수펙스추구협의회 의장(부회장) 등 SK 오너 일가와 일부 경영진이 참석할 것으로 알려졌다. 행사가 열리는 선혜원은 최종건 창업회장의 사저이자 연구소로 사용된 공간으로, 현재는 인재 육성의 상징적 장소로 활용되고 있다. SK그룹은 해마다 창립 기념일에 선혜원에서 비공개 행사를 통해 그룹의 정체성과 경영 방향을 점검해 왔다. ◆ 1953년 4월 8일 창업주 최종건 회장이 세운 선경직물이 그룹 모태 SK그룹은 한국전쟁 직후인 1953년 4월 8일, 창업주인 최종건 회장이 설립한 선경직물(현 SK네트웍스)이 모태다. 선경직물은 나일론을 만들며 본격적인 섬유기업으로 빠르게 성장, SK그룹의 초석을 쌓았다. 1973년 동생 최종현 선대회장은 SK(당시 선경)를 세계 일류의 에너지·화학 회사로 키우기 위해 발 벗고 뛰었다. 1980년 대한석유공사(유공·현 SK이노베이션)를 인수하고 해외 유전 개발에 나섰다. 서울 종로구 서린동 SK그룹 사옥 [사진=뉴스핌 DB] 현 최태원 회장의 부친인 최종현 회장은 정유화학에서 멈추지 않고 통신에 눈을 돌렸다. 1992년 노태우 정부 때 제2이동통신사업자로 선정됐지만 특혜 시비로 1주일만에 사업권을 자진 반납해야 했다. 이후 1994년 민영화되며 매물로 나온 한국이동통신(현 SK텔레콤)경쟁 입찰에 참여해 경영권을 확보했다. 현재 SK그룹의 핵심으로 꼽히는 반도체 사업 역시 최종현 회장이 1978년 선경반도체가 출발점이다. 다만 당시엔 전 세계를 강타한 2차 오일쇼크로 꿈을 접어야 했다. 최종현 회장의 의지는 2011년 최태원 회장이 하이닉스를 인수하면서 실현됐다. 최태원 회장은 2012년 SK하이닉스 출범식에서 "30여년 만에 반도체 사업 진출의 꿈을 이뤘다"고 언급하기도 했다. 아버지인 최종현 회장의 경영철학은 1998년, 38세의 나이에 SK그룹을 이어받은 최태원 회장이 이어가고 있다. ◆ 최태원 회장, 2012년 하이닉스반도체 인수 '신의 한수' SK그룹은 1980년 대한석유공사(유공·현 SK이노베이션) 인수를 시작으로 적극적 인수합병(M&A)을 통해 재계 2위 그룹으로 성장했다. 특히 반도체 불황이던 지난 2012년 하이닉스 인수를 통해 그룹 체질을 바꿨다. 현재는 지주회사인 ㈜SK를 중심으로 에너지, 정보통신, 반도체, 배터리, 바이오 등을 주력 사업으로 하고 있다. 그 동안 세 차례 대형 인수합병(M&A)을 통해 삼성에 이은 재계 2위 그룹으로 성장했다는 것이 재계의 일반적 평가다. 특히 최태원 회장이 주도한 지난 2012년의 하이닉스반도체(현 SK하이닉스) 인수는 '신의 한수'로 꼽힌다. 당시만 해도 반도체 업황이 좋지 않았고, 통신과 정유 등 기존 사업과의 시너지 효과가 불분명 하다는 이유로 부정적인 여론이 많았다. 최태원 SK그룹 회장 [사진=뉴스핌 DB] 그러나 최태원 회장은 "(당시 반도체업계 3위 일본 엘피다 파산으로) 반도체 시장 경쟁자가 줄었고 반도체 산업 특성상 신규 진입자가 뛰어들 가능성은 사실상 없다. 게다가 하이닉스가 지금은 실적이 나쁘지만 경쟁력은 여전히 뛰어나다"며 3조원을 들여 하이닉스를 인수했다. SK하이닉스는 현재 엔비디아에 고대역폭메모리(HBM)를 공급하며 글로벌 인공지능(AI) 시장을 주도하고 있다. 올해 초 최태원 회장은 신년사에서 "AI라는 거대한 변화의 바람을 타고 글로벌 시장의 거친 파도를 거침없이 헤쳐 나가자"라며 '승풍파랑'(乘風破浪)의 도전을 강조했다.  재계 한 관계자는 "SK그룹은 AI의 핵심인 반도체(SK하이닉스)와 통신(SK텔레콤), 에너지 인프라(SK이노베이션)까지 'AI 밸류체인'을 두루 갖춘 대기업으로 세계적으로도 손꼽힌다"라고 말했다. tack@newspim.com 2026-04-08 10:27
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"애플 폴더블폰 테스트서 문제 발생" [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 =  애플이 첫 폴더블 아이폰의 엔지니어링 테스트 단계에서 예상 외 어려움을 겪으며 대량생산 및 출하 일정이 수개월 지연될 가능성이 제기됐다. 닛케이아시아는 7일(현지시간) 소식통을 인용해 폴더블 아이폰 초기 테스트 생산 과정에서 예상보다 많은 문제가 드러났다고 전했다. 닛케이아시아에 따르면 이 소식통은 폴더블 아이폰의 초기 테스트 생산 단계에서 예상보다 많은 문제가 발생해 이를 해결하고 조정하는 데 추가 시간이 필요하다고 설명했다. 최악의 경우 첫 출하가 수개월 늦어질 수 있으며, 이는 애플의 폴더블 기기 진입 전략에 차질을 줄 전망이다. 다만 블룸버그 통신은 이날 애플이 여전히 오는 9월 아이폰 18 프로와 프로 맥스와 함께 첫 폴더블 아이폰을 출시할 예정이라고 전했다. 다만 출시 시점이 확정된 것은 아니며 생산이 본격 가동되지 않은 상태로 6개월 여유가 있어 조정 가능성이 남아있는 것으로 알려졌다.  이날 소식에 애플 주가는 장중 5.1%까지 하락한 뒤 오후 거래에서 3% 가까이 떨어졌다. 미국 동부시간 오후 2시 27분 애플은 전장보다 2.88% 내린 251.41달러를 기록했다. 애플 로고 [사진=블룸버그통신] mj72284@newspim.com 2026-04-08 03:29
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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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