한-미-영-싱 4개국, 바이오파운드리 '실험언어' 국제 표준화 추진

한국생명공학연구원 주도 프레임워크 개발…장비 호환· AI활용 데이터 축적 등 체계화 시도

바이오파운드리 실험 과정을 ‘4단계'로 체계화한 프레임워크가 개발했다.

한국생명공학연구원(생명연)은 국가바이오파운드리사업단 김하성 박사 연구팀이 바이오파운드리 국제표준화를 위해 국제 공동연구팀을 주도하고, 첫 연구성과로 실험과정을 4단계로 체계화한 기본 틀을 제시했다고  21일 밝혔다.

해외에서는 미국, 영국, 싱가포르 등 10개 기관이 참여했다.

바이오파운드리는 표준화 체계를 추진하는 초기 단계다. 상호 장비와 수행 공정, 운영 방식이 크게 달라 경험과 자원을 공유하는데 어려움이 많았다. 이러다보니 호환도 어렵다. 고가 시설 구축과 운영비를 투입하면서도 효율 저하를 지적하는 목소리가 나오는 이유다.

바이오파운드리 공정 표준화를 추진중인 국내 연구진. 한국생명공학연구원 김하성 박사(왼쪽)와 이승구 박사.

김하성 박사는 "이 체계를 사용하면 누구나 복잡한 생명과학 실험도 같은 방식으로 기록, 공유, 자동화하기 때문에 인공지능에 활용 가능한 양질의 공정 데이터를 축적할 수 있다"고 설명했다.

김 박사는 또 "장비 보다는 공정 분야 표준을 추진 중"이라며 "실험하다보면 국내 상호간에도 그렇지만, 해외와도 같은 실험 용어를 쓰더라도 개념 범위가 서로 다르다"고 부연 설명했다. 

김 박사는 "우리보다 앞선 미국은 공공주도 인프라(바이오파운드리)가 소규모여서, 인력이나 동기부여 측면에서 표준화를 리딩하기 어려운 구조"라며 "우리나라가 주도하게 된 이유"라고 덧붙였다.

이번에 연구팀이 제시한 프레임워크에 따르면 실험 4단계는 ▲1단계 프로젝트 결정 ▲2단계 서비스/기능 선택 ▲3단계 워크플로(실험공정 결정) ▲4단계 단위작업으로 구성했다.

연구팀은 전 세계 바이오파운드리 간 협업을 위한 ‘최초의 공동 운영체계’를 제시한 것이라고 의미를 부여했다.

이승구 박사는 "실험실이 하나의 팀처럼 협력할 수 있도록 공통언어와 체계를 만들었다"며 "실험장비 호환성 확보와 실험 데이터 신뢰도 및 재현성 향상, AI와 소프트웨어 기반 실험 설계와 분석 기술 접목이 보다 효과적으로 이루어질 것"으로 기대했다.

영국 런던바이오파운드리를 운영하는 폴 프리먼 Paul Freemont 런던 임페리얼 대학교수(공동 교신저자)는 “실험실마다 사용하는 방식이 다르기 때문에 협력이 어려웠는데, 이번 프레임워크는 서로 다른 실험실이 가진 노하우를 공유하고 활용할 수 있게 해주는 매우 유연하고 실용적인 접근이다”라고 강조했다.

국제공동연구팀이 최근 한국생명공학연구원 바이오파운드리 베타시설을 돌아봤다.(사진=생명연)