[단독] 전남대 생명과학기술학부, 국가 합성생물학 거점 도약
전남대학교가 국가 합성생물학 전략의 중핵으로 급부상하고 있다. 전남대는 2025년 합성생물학 분야의 바이오파운드리기반기술개발 핵심 과제에 선정돼 첨단바이오 산업에서의 국가 기술경쟁력 향상을 선도하는 연구를 수행하고 있다.
이어 올해는 합성생물학 연구의 고도화, 상용화에 핵심이라 할 수 있는 ‘바이오파운드리 기반 기술개발사업’에서 3건의 핵심과제에 동시 선정되어 총 85억 원 규모의 국책 연구비를 확보했다.
이 사업은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 사업으로, 전남대는 지방대에서 유일하게 3건 이상의 과제에 선정되는 쾌거를 이뤘다.
120억 투입 전주기 R&D체계 구축 박차이번 선정은 전남대 생명과학기술학부내에서 알고리즘 설계부터 디자인, 생산, 검증에 이르는 전주기 합성생물학 연구 체계를 자체 구축할 수 있는 역량을 공식적으로 인정받았다는 점에서 의미가 크다. 수도권 중심으로 집중돼 있던 국가 바이오 R&D 구조 속에서 지방대의 성과라는 점도 주목된다.
전남대 생명과학기술학부는 확보한 연구비를 바탕으로 현재 합성생물학과 바이오파운드리 분야의 네 가지 핵심 기술 개발을 수행하고 있다.
‘바이오캐드 알고리즘 개발’ 과제는 유전자 부품의 설계·조립 자동화와 성공률 향상을 목표로 한다. 바이오파운드리는 로봇팔을 이용해 동시에 수천수만 가지의 DNA 조립을 수행할 수 있지만, 연구 기간과 비용을 절감하기 위해서는 실험의 반복 횟수를 줄일 수 있어야 한다. 이는 조립 성공률의 향상과 최적의 유전자 서열 조합을 탐색하는 단계를 통해 달성할 수 있다. 건축 및 공학 설계에 이용되는 캐드(CAD)와 같이, 바이오캐드 프로그램을 이용하면 수만 가지의 DNA 조립을 초단기간에 설계할 수 있으며, DNA 조립 성공률 향상을 위한 서열 설계가 가능하다.
이 과제를 이끄는 생명과학기술학부 한용희 교수(책임)는 “초병렬적인 DNA 조립의 설계와 자동화 장비 기반의 조립 시도, DNA 조립에 대한 오류 검증 파이프라인을 통합 구축함으로써 바이오파운드리 설비와 연동할 수 있는 실용적인 시스템을 구현할 것”이라고 밝혔다.
박춘구 교수(전남대-공동)와 박진병 교수(이화여대-책임)가 공동 수행하는 ‘활성형 단백질 발현 극대화’ 연구는 고효율 유전자 서열 설계를 통해 단백질 생산 수율을 극대화하는 기술이다. 바이오의약품 및 고부가가치 효소 생산의 상용화 기반 기술로 주목받는다.
손현철 교수(전남대-공동)와 임현규 교수(인하대-책임)가 주도하는 ‘AI 기반 바이오부품 워크플로우 개발’ 과제는 생물학적 부품의 정량화 및 표준화를 실현한다. 인공지능 기반 분석 기법을 도입해 생산 공정의 신뢰성과 재현성을 높이는 핵심 인프라를 구축할 계획이다.
또한, 2024년도 합성생물학 핵심기술개발사업의 목적으로 염수진 교수(전남대-공동)는 이정욱 교수(포스텍-책임)가 책임을 맡은 ‘비모델 유용균주용 유전자 회로 설계 및 제작 혁신기술 개발’사업에 참여하여, 비모델 균주에 적용할 수 있는 정밀 유전자 회로 개발을 목표로 한다. 이 기술은 미생물 기반 바이오소재 생산을 넘어, 플라스틱 폐기물 처리, 온실가스 저감 등 환경 문제 해결에도 응용할 수 있어 주목받는다.
설계·생산·검증 바이오기술 주권 확보나서전남대 자연과학대학장 정영희 학장은 “이번 과제는 설계, 생산, 검증을 모두 포함하는 전주기 합성생물학 기술의 독립을 목표로 한다”며 “기초과학에서 산업화로 이어지는 바이오산업 기술 주권 확보에 중요한 전환점이 될 것”이라고 말했다.
박춘구 교수는 이와 관련해 “AI 시대의 바이오-AI 융합을 실현하기 위해 합성생물학 핵심인 DBTL(설계-제작-실험-학습) 사이클을 뒷받침할 AI 모델 구축과 실증 데이터 생산의 원천기술을 확보하고, 이를 바탕으로 광주 AI 데이터센터와 상생하는 지역 바이오-AI 허브 구축의 모범 사례가 될 것으로 기대한다”고 덧붙였다.
전남대의 합성생물학 기반 기술 개발이 지역 내 바이오 창업 생태계로 확산할 경우, 전남권 바이오산업 구조에 큰 변화를 이끌 수 있을 것으로 보인다. 수도권 중심의 연구·개발 체계를 넘어 지역 주도의 전략 기술 개발이 실현될 수 있다는 점에서, 지방대 혁신의 상징적 사례로 평가받고 있다.
또한, 전남권의 바이오 연구·개발 지원 및 필요하다고 말했다.