전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 과학기술

속보

더보기

[디지털바이오 융합] ① 염색체부터 전임상까지…전국민 바이오데이터 활용법 겨룬다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

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]

사진
BTS '스윔', 빌보드 '핫 100' 1위 [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = 하이브 레이블 그룹 방탄소년단(BTS)이 미국 '빌보드 200'에 이어 '핫 100'에서도 1위를 기록했다. 31일 미국 음악 전문 매체 빌보드가 공식 홈페이지에 게재한 차트 예고 기사에 따르면 방탄소년단의 정규 5집 '아리랑(ARIRANG)'의 타이틀곡 '스윔(SWIM)'이 메인 송 차트 '핫 100'(4월 4일 자) 정상으로 직행했다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 방탄소년단(BTS)이 21일 서울 광화문 광장에서 무료 복귀 공연 'BTS 컴백 라이브: 아리랑'(BTS THE COMEBACK LIVE | ARIRANG)을 펼쳐졌다. 2026.03.21 photo@newspim.com 이는 '다이너마이트(Dynamite)', '새비지 러브(Savage Love)', '라이프 고즈 온(Life Goes On)', '버터(Butter)', '퍼미션 투 댄스(Permission to Dance)', '마이 유니버스(My Universe)' 이후 팀 통산 일곱 번째 1위 곡이다. 또한 '스윔'은 1190번째 '핫 100' 1위 곡이자 진입과 동시에 정상을 차지한 89번째 노래로 기록됐다. 이는 역대 1위 곡 중 단 7%에 해당하는 매우 드문 사례다. 빌보드는 "1971년부터 1979년까지 9개의 1위 곡을 기록했던 비지스 이후 거의 반세기 만에 팀 최다 1위 기록을 세웠다"라고 밝혔다. 또한 방탄소년단은 1958년 8월 '핫 100' 차트 시작 이후 그룹 중 다섯 번째로 많은 1위 곡을 보유하게 됐다. 매체에 따르면 그룹 최다 1위 기록은 비틀스(20곡)가 가지고 있으며 그 뒤를 이어 슈프림스(12곡), 비지스, 롤링 스톤즈(8곡) 그리고 방탄소년단 순이다. '스윔'은 지난 20일 발표됐으며 26일까지 집계 결과 스트리밍 1530만 회, 라디오 청취자 수 2580만 회, 디지털 및 실물 싱글 판매량 총 15만 4000 장에 달했다. 빌보드 '스트리밍 송 차트'에 2위로 진입해 팀 자체 최고 순위를 경신했다 '라디오 송 차트'에서는 18위로 데뷔했고 이 역시 팀의 역대 성적 중 가장 높은 진입 순위다. '디지털 송 세일즈 차트'에서는 1위를 찍어 방탄소년단의 13번째 1위 곡이 됐다. 이들은 해당 차트에서 가장 많은 1위 곡을 보유한 그룹에 등극했다. 방탄소년단은 소속사 빅히트 뮤직을 통해 "3년 9개월의 긴 기다림 끝에 선보인 앨범으로 '빌보드 1위'라는 큰 영광 얻게 되었다. 언제나 아낌없는 사랑과 응원을 보내주신 아미(팬덤명)분들은 물론 저희의 음악을 듣고 마음을 나눠주신 모든 분들께 깊이 감사드린다"라며 소감을 전했다. 이어 "신보를 준비하면서 많은 사람들이 공감할 수 있는 보편적인 정서를 담기 위해 고민했다. 이를 대표하는 타이틀곡 '스윔'은 어려움 속에서도 끝까지 나아가자고 말하는 노래다"라고 말했다. 방탄소년단 멤버들은 "이 곡이 국경을 넘어 많은 분들께 작은 용기와 위로가 되었기를 바란다. 오랜 시간 변함없는 믿음과 응원에 감사하고 앞으로도 진심을 다하는 음악으로 보답할 것"이라고 덧붙였다. 앞서 빌보드는 지난 30일 공개한 차트 예고 기사를 통해 '아리랑'이 메인 앨범 차트 '빌보드 200'(4월 4일 자) 정상을 찍었다고 밝혔다. 방탄소년단이 '빌보드 200'과 '핫 100' 정상을 동시에 점령한 것은 2020년 미니 7집 '비(BE)'와 타이틀곡 '라이프 고즈 온' 이후 약 6년 만이다.   alice09@newspim.com 2026-03-31 09:06
사진
김효주, 세계랭킹 3위로 도약 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 =절정의 폼을 뽐내고 있는 김효주가 생애 최고 세계랭킹인 '빅3'에 올랐다. 김효주는 31일(한국시간) 발표된 여자 골프 주간 세계 랭킹에서 찰리 헐(잉글랜드)을 4위로 끌어내리고 지난주보다 1계단 오른 3위에 자리했다. 김효주는 30일 끝난 포드 챔피언십에서 2년 연속 우승으로 시즌 2승 고지에 올라 평점이 6.71로 훌쩍 뛰어 잉글랜드의 찰리 헐(5.64)을 1점 이상 따돌렸다. 세계 1위 지노 티띠꾼(태국·10.81점), 2위 넬리 코르다(미국·8.44점)와의 격차는 여전하지만 생애 첫 '빅3'에 오른 건 김효주의 골프 커리어에 있어 의미가 작지 않다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 김효주가 30일 LPGA 투어 포드 챔피언십 우승 트로피를 들고 포즈를 취하고 있다. [사진=LPGA] 2026.03.30 psoq1337@newspim.com 김효주는 이번 시즌 LPGA 4개 대회에 나가 2승을 거머쥐고 한 번은 3위, 나머지 한 번은 공동 21위를 차지했다. CME 글로브 포인트, 시즌 상금, 올해의 선수 포인트 모두 1위다. 그는 4월 3일 개막하는 아람코 챔피언십에서 3연승과 통산 10승에 도전한다. 한국 선수 중에서는 김세영이 10위로 김효주의 뒤를 이었고 유해란은 13위, 최혜진은 15위에 자리했다. 포드 챔피언십에서 5위로 마감한 전인지는 91위로 껑충 뛰었고 공동 6위로 LPGA 데뷔 후 개인 최고 성적을 낸 윤이나는 67위로 올라섰다. psoq1337@newspim.com 2026-03-31 07:17
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

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.
안다쇼핑
Top으로 이동