합성생물학 연구 고속ㆍ자동화 ‘바이오파운드리’ 인프라 구축

이종호 장관, CJ제일제당 방문…합성생물학 활용사례 공유ㆍ간담회

과학기술정보통신부는 합성생물학 육성으로 바이오 제조 혁신역량을 강화하기 위한 ‘국가 합성생물학 이니셔티브’를 발표했다.

합성생물학은 생명과학에 공학적 기술 개념을 도입, 인공적으로 생명체의 구성요소ㆍ시스템을 설계ㆍ제작ㆍ합성하는 학문ㆍ기술 분야다.

합성생물학은 바이오 연구의 고질적인 문제로 지적되던 속도와 스케일, 불확실성의 한계를 극복할 수 있게 하고, 제약ㆍ에너지ㆍ화학ㆍ농업 등 바이오 관련 다양한 산업에 막대한 파급력으로 미래 바이오산업의 승패를 판가름할 기술로 인식되고 있다.

미국, 영국, 일본, 중국 등 세계 각국에서는 합성생물학을 국가 차원에서 육성해야 할 기술 분야로 지정하고, 핵심 인프라인 바이오파운드리를 구축하는 등 기술주도권 확보를 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 바이오파운드리는 디지털ㆍAIㆍ로봇 등 ICT기술과 융합해 합성생물학의 연구과정(DBTL, 설계 Design-제작 Build-시험 Test-학습 Learn)을 표준화ㆍ자동화ㆍ고속화하여 생물학 실험과 제조공정을 지원하는 시설이다.

우리 정부는 지난 10월 대통령 주재 국가과학기술자문회의 전원회의에서 ‘국가전략기술 육성방안’을 발표하고, 12대 전략기술 중 하나로 ‘첨단바이오’를, ‘첨단바이오’의 중점기술로 ‘합성생물학’을 선정했으며, 이에 대한 후속조치로 ‘국가 합성생물학 이니셔티브’를 수립, 본격적으로 합성생물학 육성을 위한 정책을 추진하겠다고 밝혔다.

이번 전략은 △합성생물학 핵심기술 확보를 위한 6대 전략분야 집중 육성 △합성생물학 혁신을 가속화하는 핵심 인프라인 바이오파운드리 구축ㆍ활용 △합성생물학 발전을 위한 법ㆍ제도, 협력, 인력 양성 등 지속가능한 생태계 조성 등을 담았으며, 구체적 전략 이행을 위해 바이오파운드리 구축 예타사업 추진, 합성생물학 육성을 위한 신규 법률 제정 계획 등을 발표했다.

이종호 과기부 장관은 11월 29일 광교 CJ제일제당을 방문, 바이오파운드리 시설을 살펴보고, ‘국가 합성생물학 이니셔티브’의 주요 내용과 합성생물학을 활용한 기업 사례를 공유하는 한편, 전략과 관련된 현장 의견을 청취하기 위한 합성생물학 산ㆍ학ㆍ연 전문가 간담회를 겸한 현장 발표회를 가졌다.

현장 발표회에서는 한국생명공학연구원, 과학기술정책연구원, 서울대, KAIST 등 연구계ㆍ학계와 함께 산업적 활용 당사자인 CJ제일제당, GS칼텍스, 제노포커스 등이 참여해 이번 전략의 의미와 현장 적용방안을 논의했다.

이종호 장관은 “바이오와 디지털 기술의 융합으로 바이오 분야가 직면한 한계를 돌파할 수 있는 바이오 대전환 시대에 합성생물학 기술이 새로운 진화를 이끌어 갈 것”이라면서, “‘국가 합성생물학 이니셔티브’가 기술패권경쟁에서 선제적ㆍ전략적으로 대응할 수 있는 이정표 역할을 할 것이며, 전략의 차질없는 추진을 통해 합성생물학을 기반으로 하는 바이오 혁신 생태계를 조성하고, 국가 바이오 제조 역량을 극대화해 미래 바이오 산업에서 우위를 확보해 가겠다”고 말했다.

국가 합성생물학 이니셔티브 주요 내용

비전
합성생물학 육성을 통한 국가 바이오제조 혁신 가속화

지향점
① 2030년까지 합성생물학 기술수준 세계 최고 대비 90% 달성
② 향후 10년 내 제조산업의 바이오 전환 30% 달성
③ 세계 최고 수준 국가 바이오파운드리 구축 
④ 합성생물학 6대 전략분야 집중 육성 

Ⅰ. 합성생물학 핵심기술 확보
△합성생물학 연구 혁신 체계를 확립하겠습니다.

ㅇ(6대 전략분야 육성) 합성생물학 기술우위 확보가 가능한 6대 초격차 전략분야를 선정하고 집중 육성을 위한 전담 R&D프로그램을 신설해 전략분야별 핵심기술 조기 확보 
* 해외사례 및 국내 역량, 신산업ㆍ공급망ㆍ국가안보 등을 종합적으로 고려해 선정
* (가칭) 합성생물학 핵심기술 개발사업 추진 

ㅇ(기술분류체계 및 기술로드맵 마련) 합성생물학 개념ㆍ범주ㆍ분류 기준을 정립하고, 6대 전략분야 확보를 위한 핵심기술 개발 및 산업화 등 기술확보 전략 지도 마련(’23)
* 기술분류체계 마련 후 과학기술기본법에 따른 과학기술분류체계, 생명공학육성법에 따른 생명공학분류체계 등 공식 분류체계로 반영ㆍ활용

△거점ㆍ집적형 연구를 통한 전략분야를 육성하겠습니다.
ㅇ(전략분야별 거점 연구기관 육성) 임무중심형 연구거점 기관(가칭, ‘Synbio-Hub’)를 지정하고 국내 연구협력의 허브 역할 수행(’24)
* 분야별 산ㆍ학ㆍ연 연구 협력체계 구축 및 전주기적 융합연구를 통한 기술 축적 촉진

ㅇ(임무ㆍ목표지향적 연구수행체계 운영) 연구거점별 명확한 임무와 목표를 설정하고, 기간 내 목표 달성을 위해 유연한 사업관리 권한과 책임 부여, 도전적ㆍ경쟁형 R&D 허용

ㅇ(연구ㆍ정책 지원 센터운영) 효율적인 합성생물학 기술 개발ㆍ활용 연구 및 정책 수립을 지원하기 위한 정책ㆍ정보 전문기관 지정ㆍ운영
 
Ⅱ. 바이오파운드리 구축 및 활용
△합성생물학 기술혁신을 가속화하는 바이오파운드리를 구축하고 확산하겠습니다.

ㅇ(국가 바이오파운드리 구축) 국가 주도 공공 바이오파운드리를 구축(’24~)하여 합성생물학 연구개발 속도 5배 향상 및 인공세포 설계-제작이 가능한 세계 최고 수준의 코어 인프라 구축ㆍ통합 운용 역량 확보
* AIㆍRobot 등 디지털 기술을 접목해 합성생물학 전 과정(설계 Design-제작 Build-시험 Test-학습 Learn)을 표준화ㆍ고속화ㆍ자동화하는 핵심 인프라인 바이오파운드리를 통해 유용한 인공세포 또는 바이오소재 개발ㆍ생산 

ㅇ(분야별 특화 공공 바이오파운드리 구축) 농식품ㆍ해양ㆍ첨단신약ㆍ에너지 등 산업별 전문화된 인프라 및 서비스를 제공하는 권역별 공공 바이오파운드리 구축(’27~)해 지역에 기반한 산업적 활용 촉진 
* 국가 바이오파운드리(Hub)는 선도기술 확보 및 코어기능 수행, 권역별 바이오파운드리(Spoke)는 지역과 연계한 실증 및 산업화 지원 역할

ㅇ(바이오파운드리 민간 확산 촉진) 공공부문의 인프라 구축ㆍ운영 노하우 전수, 핵심 장비ㆍ부품 개발 지원 등을 통해 전문 서비스 기업 탄생 및 기업 자체 구축ㆍ활용 촉진
* ‘30년까지 공공-민간 연계 바이오 제조(Bio-Manufacturing) 혁신 네트워크 완성

△바이오파운드리를 활용한 바이오 제조 혁신을 지원하겠습니다.
ㅇ(바이오제조 전환 촉진) 바이오헬스, 화학, 환경, 식품, 소재 등 기존 산업이 바이오파운드리를 활용해 합성생물학 기반 제조공정으로 전환 지원(’27~)
* 제조공정 시뮬레이션, 바이오소재 생산 최적화 기술, 대량생산 플랫폼 설계 및 시험생산 등을 지원하는 ‘(가칭) 합성생물학 기반 바이오제조 실증사업’ 추진

ㅇ(혁신 바이오기업 창업 및 성장 지원) 예비창업가ㆍ혁신적 스타트업을 발굴하고, 바이오파운드리를 활용해 아이디어 기획부터 제품화까지 패키지로 신속 지원(’27~)

ㅇ(민간 투자 촉진) 바이오파운드리 관련 국가연구개발사업의 민간 매칭 비율 완화, 신기술 인증ㆍ혁신기업 지정ㆍ공공조달 우선구매제도 활용 등을 통한 민간의 연구 및 인프라 투자, 조기성과 창출 유도
* (가칭) 「합성생물학 연구진흥 및 지원에 관한 법률」 제정(‘23. 입법발의)을 통해 법적 근거 마련

Ⅲ. 지속가능한 생태계 조성
△국내외 협력 및 연대를 강화하겠습니다.

ㅇ(국내 합성생물학 혁신 거버넌스 구축) 과학기술ㆍ생명공학 관련 심의기구를 활용한 합성생물학 관련 부처 역할 명확화 및 정책ㆍ사업 조정, 민간 주도 협력기구인 ‘한국 합성생물학 발전협의회*(KSBA)’ 등을 통한 합성생물학 육성ㆍ발전 체계 마련
* 국내 합성생물학 전문역량 결집을 위해 산ㆍ학ㆍ연 50여 기관으로 구성ㆍ출범(‘22.7.20), 3개 분과(기술ㆍ산업/네트워크ㆍ교육/정책ㆍ제도) 운영 중 

ㅇ(글로벌 협력 파트너십 강화) ‘합성생물학 발전협의회’를 국제협력의 대표기구(Focal Point)로 하여 주요국별 협력 거점을 확보하고 환경, 안보 등 국제적 현안 공동 대응을 위한 전략적 연구협력 파트너십 강화
* (미국) Agile Biofoundry/버클리ㆍMIT大, (영국) London BIofoundry/에딘버러ㆍ임페리얼, (일본) 고베ㆍ규슈大, (중국) 선전고등기술원(SIAT), (호주) 연방과학산업연구기구(CSIRO) 등

△합성생물학 성장기반을 확충하겠습니다.
ㅇ(법제도 확립 및 사회적 인식 제고) 합성생물학 기술 개발 및 산업화 등 혁신을 촉진하는 진흥법 제정, 혁신성과 위험성을 동반하는 합성생물학의 특성을 고려해 위험의 객관적 평가 및 책임성 확보를 위한 연구체계 구축, 기술영향평가ㆍ경연대회 등을 통한 사회적 인식 제고 및 저변 확대 추진
* (가칭) 「합성생물학 연구진흥 및 지원에 관한 법률」제정(‘23. 입법 발의)

ㅇ(합성생물학 전문인력 양성) 급증하는 합성생물학 연구 수요에 대응하는 「바이오+AI+공학」 융복합 교육과정 개발 및 전문학과 설립*, 바이오파운드리 공정관리 등 산업계 인력 적기 공급을 위한 이론교육+현장실습 통합 교육프로그램 운영** 등을 통해 합성생물학 전문인력 1000명 양성(~’30)
* KAIST 생명과학기술대학 합성생물학 전문대학원 신설(‘23) 예정
** 이론교육은 거점연구기관(Synbio-Hub), 현장실습은 공공 바이오파운드리를 활용

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