Project Overview

총괄 및 7개 세부과제 소개

바이오파운드리 기반기술개발사업의 목표·역할 및 연계 구조

총괄 1 세부 7

바이오파운드리 온보딩을 위한 워크플로 통합 개발 및 표준화 기반 구축

총괄

공고번호 2025023 · 과제번호 NBM9582511

바이오파운드리 인프라의 효율적 작동·운영을 가능케 하는 DBTL(설계-제작-시험-학습) 단계별 요소기술 개발

기간: 2025-08 ~ 2029-12
주관기관: 한국생명공학연구원
부처: 과학기술정보통신부
전문기관: 한국연구재단

연구개발 필요성

생물학 실험 다양성에 대응하려면 모듈화·표준화된 공정 체계와 바이오파운드리 공정/운영의 공통 개념 정립이 필요함
워크플로 자동화 수준을 상세히 정의하고, 기존·신규 워크플로 성능을 비교할 수 있는 정량 지표가 필요함
핵산·단백질·세포 수준의 핵심 워크플로를 서비스 가능한 수준으로 최적화하고, 통합 관리도구를 통해 성능 유지·개선을 지속해야 함

DBTL Link

L2D(Learn to Design): 공개 데이터 기반 설계 고도화

DBTL Link

D2B(Design to Build): 설계 정보의 자동 구축 공정 연계

DBTL Link

B2T(Build to Test): 병목 공정(파쇄/정제) 처리량·비용 개선

DBTL Link

T2L(Test to Learn): 저비용 고품질 학습 데이터 확보

총괄과제 연차별 계획

연차	계획
1년차	핵심 워크플로 상세 설계 및 DBTL 연속화 기술 개발
2년차	핵심 워크플로 구현 및 워크플로 평가 지표 개발
3년차	워크플로 성능 검증 및 통합 관리시스템 개발
4년차	신규 개발 워크플로 통합 및 통합 관리시스템 검증
5년차	서비스 수준 워크플로 역량 확보 및 최적화

세부과제 (1~7세부, 총 7개)

각 세부과제는 DBTL 전주기에서 설계·제작·시험·학습 워크플로를 분담하며, 총괄과제의 통합 워크플로·관리시스템에 연계됩니다.

1세부

BioAssembly 설계를 위한 AWSEMBLE 플랫폼과 바이오파운드리 수준 DNA 어셈블리 설계 및 NGS 기반 롱리드 오류 검증 파이프라인 구축

DNA 어셈블리의 성공률 향상을 목표로 최적 서열 탐색 및 자동화 워크플로를 구축한다. 설계 알고리즘과 디자인 소프트웨어, NGS 기반 롱리드 오류 검증 알고리즘 및 파이프라인을 개발한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 전남대학교, 서울대학교

2세부

대량 병렬 정량 및 인공지능 기반 바이오파운드리 부품 확보 워크플로 개발

바이오파운드리용 바이오부품을 대량으로 확보하기 위한 원천기술 및 워크플로 개발을 목표로 한다. AI 예측 기반 바이오부품 발굴(100종 이상 목표)과 산업 미생물 개발, 데이터베이스화 및 지속 업데이트를 포함한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 인하대학교, 울산과학기술원, 이화여자대학교, 전남대학교

3세부

바이오파운드리 연계 활성형 단백질 발현기술 개발

활성형 단백질 발현을 극대화하기 위한 유전자 서열 설계 및 제작 기술 개발을 목표로 한다. 안정성·수용성·활성 최적화를 위해 바이오 빅데이터 기반 후보 서열 선정과 최적화 절차를 개발한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 이화여자대학교, 아주대학교, 전남대학교

4세부

바이오파운드리 탑재 방선균 인공 플랫폼 유전체 설계 제작 및 천연 의약품 물질 발굴 가속화

방선균 기반 천연물 의약품 후보 물질 발굴을 가속화하기 위한 바이오파운드리 탑재형 플랫폼 구축을 목표로 한다. 대사 네트워크 모델링, CRISPR 기반 유전체 제작, 성능 검증 및 최적화 기술을 개발한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 고려대학교, 한국과학기술원, 서울대학교

5세부

비모델 미생물의 바이오파운드리 적용을 위한 호스트 온보딩 기술 개발

비모델 미생물의 바이오파운드리 적용을 위한 호스트 온보딩 기술 개발을 목표로 한다. 단계 정의, 유전체 편집, 바이오센서 개발, AI 학습 기반 대사 모델링을 포함한 워크플로를 개발한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 한국과학기술원, 한국생명공학연구원, 경희대학교

6세부

바이오파운드리 적용을 위한 미생물 맞춤형 초고속 인공 유도진화 시스템 개발

미생물 맞춤형 초고속 인공 유도진화 시스템을 개발하고 바이오파운드리 탑재 워크플로를 구축하는 것을 목표로 한다. 유도진화기술(4종) 적용과 다종 미생물(5종) 대상 워크플로 개발, 데이터베이스 기반 단백질 분석 및 인공지능 기반 효소 개량을 포함한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 서울대학교, 인천대학교

7세부

무세포 기반 단백질 발현-센싱 직교 시스템을 활용한 생물전환 반응의 초병렬 시험기술 개발

무세포 기반 단백질 발현-센싱 직교 시스템을 활용하여 생물전환 반응을 초병렬로 시험·검증하는 기술 개발을 목표로 한다. 발현-센싱 간 간섭 저감, 자동화 세포 파쇄 및 ribosome-tRNA 분리 기술, 생합성 경로 스크리닝을 포함한다.

기간:: 2025-04 ~ 2029-12
수행기관:: 건국대학교, 중앙대학교, 동국대학교, 캘거리대학교

과제 연계 구조

총괄 - DNA 어셈블리(1세부) - 부품 확보(2세부) - 단백질 발현(3세부) - 플랫폼 유전체(4세부) - 호스트 온보딩(5세부) - 유도진화(6세부) - 무세포 시험(7세부) - DBTL 전주기 구성