과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈, 이하 ‘과기정통부’)는 12월 18일 개최된 제2차 과학기술관계장관회의에서 관계부처 합동으로 마련한 AI 바이오 국가전략 을 심의·의결하였다고 밝혔다.

  바이오는 분자 단위부터 개체 수준에 이르기까지 ‘복잡한 생명 시스템’을 탐구하는 분야로, 전통적인 실험 방식의 연구는 장시간·고비용이 소요되고, 불확실성이 매우 높아 막대한 기술개발 투자에도 불구하고 성공 확률은 매우 낮다는 한계가 있었다. 

  그러나, 인공지능(AI)은 방대한 바이오․의료 데이터를 학습하여 사람의 인지 능력만으로는 수행하기 어려운 복잡한 생명현상을 이해하고, 패턴을 빠르게 찾아내는 등 연구자의 직관을 뛰어넘어 광범위한 지식 기반의 연구를 가능하게 한다. 이런 점에서 AI 활용으로 가장 큰 혁신이 촉진되는 분야가 바로 바이오라고 할 수 있다. 

  최근에는 ‘두뇌’ 역할을 하는 바이오 파운데이션 모델과 ‘연구동료’ 역할을 하는 에이전틱 AI를 활용한 지능형·자동화 연구로 패러다임이 변화하며 낮은 효율성이라는 바이오 연구의 한계를 극복하고 있다. 특히 신약개발 분야에서는 연구 속도를 획기적으로 가속화*하고, 실패 가능성을 최소화**하는 등 혁신적 성과 창출이 가시화되고 있다.

   * 수주~수개월이 걸리는 실험 프로세스 → 수일로 단축, 매주 수백만건의 데이터 생성
  ** 전통적 신약개발 방식의 임상1상 성공률 52% → AI 활용 시 성공률은 80% 이상

  이에 해외 주요국들도 과학기술 분야에서 AI 활용 전략을 잇달아 발표하고, ‘바이오’를 핵심 분야로 지정하는 등 국가 차원에서 AI 바이오 글로벌 주도권 확보를 위해 총력을 기울이고 있다. 배경훈 부총리 또한 장관 취임 첫 행보로 산·학·연 AI 바이오 연구자 간담회를 개최하고, 「AI 바이오 국가전략」을 마련하겠다는 의지를 표명한 바 있다.

 이처럼 AI 바이오 기술패권 경쟁의 촌각을 다투는 골든타임에, 정부는 AI 기반의 바이오 연구·산업 대전환을 통해 AI 바이오 글로벌 허브국가로 도약하기 위해 대한민국의 AI 바이오 모델, 데이터, 인프라 역량을 총결집한 AI 바이오 국가전략 을 마련하였다.

  AI 바이오 국가전략 의 주요 내용은 다음과 같다.

1. 5대 분야 AI 바이오 모델 구축·개발 및 적용

 AI 적용 가능성과 파급효과를 고려하여 단기 성과, 중장기 혁신, 국민 체감을 달성할 수 있는 ‘5대 핵심 분야를 선정*하고 AI 바이오 모델을 구축’한다.

   * ①신약개발, ②뇌·역노화, ③의료기기, ④바이오제조, ⑤농식품(그린바이오)

 신약개발 분야의 경우, 바이오 파운데이션 모델과 에이전틱 AI 기반으로 AI가 스스로 후보물질을 설계하고 검증하는 체계로 연구개발의 패러다임을 전환한다. ‘(가칭)국가 AI 바이오 연구소’를 중심으로 멀티모달-멀티스케일 바이오 파운데이션 모델을 구축하여 실제 산업 현장에서 활용할 수 있도록 개방하고, 신약개발 과정에서 필요한 과업을 자율적으로 수행할 수 있는 에이전틱 AI 프레임워크를 개발한다. 
 더불어, 신약개발 전주기 AI 활용, AI 기반 신규 모달리티 설계 기술 개발, AI·로봇 기반 시험·검증·제조 자동화 등을 추진하여 신약개발을 획기적으로 가속화한다.

 신약개발 분야를 제외한 4개 분야(뇌·역노화, 의료기기, 바이오제조, 농식품(그린바이오))의 경우, 분야별 특성을 고려한 특화 AI 모델을 개발·활용하여 연구개발을 가속화하고, 산업 생산성·경제성을 제고한다.

2. 산·학·연·병이 함께하는 ‘AI 바이오 혁신생태계 조성’

 AI 바이오 혁신생태계를 구축하기 위해 대학·연구소, 기업, 병원 등의 다양한 주체가 협력하고, 바이오 연구자, AI 개발자, 데이터 과학자 등 다학제 전문가가 함께 연구하는 ‘AI 바이오 혁신 연구거점을 조성’한다. 

 ’26년 합성신약 분야 1개 시범거점 조성을 시작으로, ’27년부터는 2개 이상의 분야로 거점을 본격 확대한다. 각각의 거점에는 AI 바이오 R&D와 더불어, 대규모 AI 바이오 모델 개발에 필요한 컴퓨팅 인프라 및 AI·로봇 기반 고속 실험·검증 인프라 구축을 지원한다. 

 또한, 폐쇄망 클라우드를 구축하고, 관계부처 협의를 거쳐 데이터 활용규제 특례 적용을 추진하여 인체유래물데이터 등 민감데이터를 안전하고 편리하게 활용할 수 있는 체계를 마련한다. 거점에 구축된 인프라를 활용하여 생산한 데이터는 국가바이오데이터통합플랫폼(K-BDS)에 등록하여 외부 연구자도 자유롭게 활용할 수 있도록 개방한다.

 아울러, AI 바이오 혁신 연구거점의 연구개발부터 사업화까지 전주기를 지원하기 위해 (가칭)국가바이오혁신위원회를 중심으로 ‘AI 바이오 범정부협의체’를 운영하고, 산·학·연·병의 참여를 촉진하기 위한 인센티브 체계 마련을 추진한다.

3. 데이터 접근·활용성 제고 및 AI 컴퓨팅 인프라 구축·지원

 고품질의 바이오 데이터와 컴퓨팅 인프라는 AI 바이오의 기초체력이라고 할 수 있다. 이에 바이오·의료 데이터에 대한 접근·활용성을 제고하고, AI 컴퓨팅 인프라를 구축하여 AI 바이오 연구에 활용할 수 있도록 지원한다.

 먼저, ‘고품질의 바이오 빅데이터를 확보’한다. 데이터 관리계획(DMP) 확대 적용을 통해 국가연구개발사업에서 생산되는 바이오 데이터를 국가바이오데이터통합플랫폼(K-BDS)로 연계하고, 한국인 100만명 데이터 구축, 데이터 재생산 등을 통해 ’30년까지 700만건 이상의 데이터를 확보한다.

 아울러, ‘바이오·의료 데이터의 접근·활용성을 제고’한다. 범부처 매머드 셋 구축 사업을 단계적으로 추진하고, 인체유래물 기증 동의 시 복수기관 제공 동의 적용, 범부처 바이오 데이터맵 구축, 의료 데이터 활용 지원 등을 통해 여러 부처·기관에 산재한 데이터를 편리하게 활용할 수 있는 환경을 조성한다. 또한, 바이오·의료 데이터 활용 촉진과 더불어 AI·데이터 기술 융합을 통해 바이오 연구·산업을 진흥하고 안전하게 의료 데이터를 활용하기 위한 법률적 기반을 마련*하고, 의료 데이터 활용 편의를 제고하기 위한 제도 개선도 병행 추진한다.

   * 가칭「바이오데이터 활용 및 인공지능바이오 연구개발 촉진에 관한 법률」 제정, 가칭「디지털헬스케어법」 제정

 마지막으로, 대규모 AI 바이오 데이터 분석, AI 바이오 모델 개발 등을 지원하는 ‘고성능 컴퓨팅 분석활용 자원을 구축·제공’한다. 우선 ’26년 하반기부터 슈퍼컴퓨터 6호기를 AI 바이오 연구에 활용할 수 있도록 지원하고, 인체유래물데이터 등 민감데이터를 안전한 환경에서 분석·학습할 수 있도록 보안 연구환경이 적용된 바이오 전용 고성능 컴퓨팅 인프라를 단계적으로 확충*한다. 장기적으로는 양자컴퓨터-슈퍼컴퓨터 하이브리드 시스템을 구축하여 바이오 분야의 난제 해결 연구를 지원한다.

  * (1단계~‘28) 민감데이터 활용을 지원하는 보안 가상클라우드 구축
    (2단계’28~) 대규모 데이터 분석, AI모델 개발 등을 지원하는 통합활용플랫폼 구축

 과기정통부 배경훈 부총리는 “AI 대전환 시대에 해외 주요국들이 앞다투어 과학기술 AI 전략을 발표하는 가운데, 바이오 분야에서는 한국이 가장 먼저 「AI 바이오 국가전략」을 수립하여 글로벌 리더로 도약할 수 있는 발판을 마련하였다”며, 정부는 “앞으로도 AI 바이오 혁신생태계를 구축하고, 민관 협력을 강화하여 우리나라가 세계적인 AI 바이오 경쟁력을 확보할 수 있도록 지속적인 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.