세계 합성생물 R&D, 'K-바이오파운드리' 연결…생명연 표준화 프레임워크 개발

한국생명공학연구원(원장 권석윤) 등 국제 공동연구팀(한국·미국·영국·싱가포르 등 10개 기관)이 복잡한 합성생물학 연구를 더 쉽고, 빠르고, 정확하게 수행할 수 있는 새로운 기준을 만들었다. 자동화 실험실인 '바이오파운드리' 국제 표준이 될 것으로 기대된다.

생명연은 김하성 국가바이오파운드리사업단 박사팀이 주도한 국제 공동연구팀이 이 같은 성과를 거뒀다고 21일 밝혔다.

바이오파운드리는 자동화 로봇과 인공지능(AI) 등 기술을 결합해 합성생물학 모든 과정을 표준·고속·자동화한다. 생물학 실험·제조공정을 지원하는 고처리량 실험 인프라로 글로벌 바이오경제 구현 핵심 기술이다.

다만 바이오파운드리마다 사용 장비와 수행 공정, 운영 방식이 크게 달라 경험·자원 공유에 한계가 있었다. 특히 표준화가 부족하고 호환성이 낮아 고가의 시설 구축비·운영비 대비 활용이 효율적이지 못했다.

이에 연구팀은 바이오파운드리 모든 실험 과정을 '4단계 체계'로 표준화한 프레임워크를 만들었다. 이로써 누구나 복잡한 생명과학 실험도 같은 방식으로 기록·공유·자동화해 AI에 활용할 수 있는 양질의 공정 데이터를 축적할 수 있다.

특히 이번 연구는 전 세계 바이오파운드리 간 협업을 위한 '최초의 공동 운영체계'를 제시한 것으로서 큰 의미를 갖는다. 표준화를 통해 실험장비들이 서로 호환되고, 실험 데이터 신뢰도·재현성이 향상되며, AI와 소프트웨어(SW) 기반 실험 설계와 분석 기술도 더욱 효과적으로 접목할 수 있다.

연구 교신저자인 이승구 박사는 “이번 연구성과는 글로벌 상호운용을 통해 국내 바이오파운드리 역량을 발전시키는 핵심 전략이 될 것이며, 올해 4월 국회를 통과한 합성생물학 육성법의 실효성을 극대화할 것”이라고 말했다.

김하성 박사는 “미국, 영국 등 글로벌 네트워크의 연구자들과 협력함으로써 실험 프로토콜을 바이오파운드리 환경에 적용할 때 발생하는 여러 가지 어려움을 확인할 수 있었다”라며 “K-바이오파운드리가 워크플로 표준화를 주도해 바이오경제와 글로벌 난제 해결에 선도적인 역할을 할 수 있기를 기대한다”라고 밝혔다.

연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈에 10일 자 온라인판에 게재됐다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com