AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 구축 (분야1~2)

AI·로보틱스 기반 기술을 활용해 국내 바이오 연구의 효율성과 정확성을 높이기 위해 추진되는 사업으로, 디지털 전환과 신약 개발 경쟁력 강화를 위한 원천기술 확보가 핵심 목적입니다. 기존 바이오 실험의 병목과 인력 의존도를 줄이기 위한 자율실험실 기술 개발이 강조되며, 올해는 연구실 단위의 AI 전환을 가속화하는 ‘AI-네이티브’ 개념이 도입된 것이 특징입니다. 대학, 연구기관, 기업, 병원 등 바이오·AI 융합 역량을 가진 기관이 참여할 수 있으며, 개발된 기술은 향후 제약·바이오 산업의 자동화·데이터 활용 인프라로 확장되는 것을 목표로 합니다.

본 과제는 바이오 실험 과정의 자동화·고속화·표준화를 실현할 수 있는 자율실험실 원천기술을 개발하고, A1~A2 수준의 실험 자동화 성능을 갖춘 실험실 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 병목 프로세스를 규명하고, 로보틱스 기반 자동화 기술, AI 기반 실험 계획 및 제어 기술, 버추얼랩 등을 개발합니다. 3년간 단계적으로 프로토타입 구축, 반복실험 데이터 축적, AI 모델 고도화 등을 수행하며 최종적으로 TRL 4~6 수준의 기술 성숙도를 달성하는 것을 지향합니다.

이 과제는 AI·로보틱스 기술을 활용하여 기존 바이오 실험의 비효율을 개선하고, 데이터 기반 자동화 연구 환경을 구축하는 것을 목표로 합니다. 연구 영역별로 다음과 같은 세부 내용이 포함됩니다. 1. 바이오 실험 병목 분석 및 자동화 설계 - 기존 바이오 실험 절차에서 시간이 오래 걸리거나 반복이 필요한 부분을 분석합니다. - 자동화 가능한 단계를 정의하고 실험 워크플로를 설계합니다. 2. 로보틱스 기반 실험 자동화 기술 개발 - 액체 취급, 시료 처리, 반응 조작 등 실험 로봇의 핵심 기능을 구현합니다. - A1·G2 및 A2·G1 수준의 자동화 성능을 목표로 시스템을 고도화합니다. 3. AI 기반 버추얼랩 및 제어기술 개발 - 실험 계획 자동화, 조건 최적화, 반복실험 제어가 가능한 AI 모델을 개발합니다. - 생성된 모든 데이터 및 모델은 K-BDS/K-BDI에 등록해 활용성을 높입니다. 4. 자율실험실 프로토타입 구축 - 자동화 장비, 데이터 수집·관리 시스템, 제어 소프트웨어를 통합한 실험실 프로토타입을 구축합니다. - 실제 실험 적용을 통해 성능 검증 및 시스템 안정화 테스트를 수행합니다. 5. 표준화·플랫폼화 및 성과 확산 - 분야 간 호환 가능한 표준 규격을 마련해 플랫폼화 기반을 구축합니다. - 반복실험 데이터 확보, 원천기술 특허, 논문 등 핵심 성과 창출을 목표로 합니다. 이와 함께 공간 제공 확약서 제출, 장비 도입 계획 수립, 다양한 기관 간 컨소시엄 구성, IRB·IACUC 등 규제 준수 요건도 포함되어 연구환경 전반의 구축을 요구합니다.