NEWS[르포] 사람보다 빠른 로봇팔이 유전자를 ‘쏙’... 합성생물학 이용한 세포공장 가보니

한국생명공학연구원 바이오파운드리 베타시설

실험 자동화하고 데이터도 스스로 처리


“세포에 유전자를 넣어 형질을 바꾸는 작업을 자동화한 기계입니다. 이전에는 일일이 사람이 해야 하는 일이었으나 이 장치를 통해 작업 속도와 효율을 최대로 끌어올릴 수 있게 됐습니다. 최대 96종의 세포를 동시에 작업할 수 있어 합성생물학 연구 속도가 가속화될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.”

5일 오전 대전 한국생명공학연구원 본원의 가장 안쪽에 있는 한 실험실. 세포에 유전자를 넣어 형질을 바꾸는 작업을 진행하고 있는 실험실에는 사람이 보이지 않았다. 대신 로봇팔이 분주하게 오고가며 사람이 하던 연구를 대신하고 있었다.

이곳은 생명연이 합성생물학 산학연 협력을 위해 설치한 ‘바이오파운드리 베타 시설’이다. 장비 시연을 하던 연구원은 “바이오파운드리는 자동화와 인공지능(AI) 기술을 바탕으로 차세대 산업의 기반 기술인 합성생물학 연구를 하는 시설”이라며 “연구에 필요한 소프트웨어 만이 아니라 장비 국산화를 위한 연구를 진행하고 있다”고 설명했다. 합성생물학은 생명체의 유전자를 변형해 특정 물질의 생산에 최적화시키는 연구 분야이다. 세포에서 원하는 물질을 대량으로 생성하거나 합성하는 기술로, 세포공장으로 불리기도 한다.

5일 한국생명공학연구원 바이오파운드리 베타 시설에서 연구원이 유전자 조작 자동화 장치를 제어하고 있는 모습. 이 시설은 향후 구축될 바이오파운드리의 테스트베드 역할을 하고 있다./대전=이병철 기자


바이오파운드리 베타 시설은 생명연과 한국과학기술원(KAIST)이 공동으로 운영하는 바이오파운드리 사전 연구용 소규모 시설이다. 세포 공장으로 불리는 바이오파운드리는 다양한 기술을 융합해 세포의 특성을 빠르게 개량하는 데 특화된 시설이다. 반도체 산업에서 위탁생산을 전담하는 기업을 의미하는 ‘파운드리’ 개념을 바이오 산업에 적용해 이같은 이름이 붙었다.

이날 방문한 바이오파운드리 베타 시설은 직접 사람이 실험하는 일반적인 실험실과는 다른 모습이었다. 시설 한 가운데에서 가장 큰 면적을 차지하고 있는 장비인 ‘DNA 워크스테이션’에서는 로봇팔이 쉴 새 없이 움직이며 세포에 새 유전자를 넣는 작업을 하고 있었다.

워크스테이션을 통제하는 컴퓨터에서는 필요한 작업에 따라 명령을 입력할 수 있었다. 작업자가 작업을 명령하자 내부에 있는 로봇팔이 움직이기 시작했다. 연구원 관계자는 “내부에는 서로 다른 3종류의 실험 장비가 들어 있다”며 “모두 유전자 조작에 필요한 장비로 이전에는 사람이 해야 했던 작업을 자동화 장치로 구현했다”고 설명했다.


한국생명공학연구원 바이오파운드리 베타 시설에 있는 실험 자동화 장비. 세포에 새로운 유전자를 넣어 형질을 바꾸는 실험을 기존보다 10배 빠르게 할 수 있다./대전=이병철 기자


 이날 바이오파운드리 베타 시설 소개를 맡은 김하성 생명연 합성생물학연구센터 책임연구원은 “이 시설에서는 기존보다 10배 빠른 속도로 연구가 가능하다”며 “빅데이터를 활용한 단백질 디자인 소프트웨어 같은 추가 기능을 도입해 합성생물학 연구에 혁신을 일으킬 전망”이라고 말했다.

합성생물학은 생명과학에 공학 개념을 도입해 유전자, 단백질, 인공 세포를 만드는 기술 분야다. 이미 미국, 영국, 일본, 중국, 싱가포르를 비롯한 과학기술 선진국에서는 합성생물학을 국가 차원의 전략기술로 정하고 기술 주도권 확보를 위한 투자에 나서고 있다. 한국도 이같은 움직임에 발맞춰 합성생물학 기술 육성을 위한 대규모 투자를 단행한다.

(후략)



출처 및 기사 전문 : 조선비즈



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