AI·바이오에 8000억 확대…신약개발 '10배 속도' 승부수

정부, 바이오·의료 R&D 23% 증액, AI 융합 연구 본격화
자율실험실·파운데이션 모델 구축, 연구 패러다임 전환

AI 생성 이미지

정부가 올해 첨단바이오 분야 국가 R&D 투자를 전년 대비 23% 늘린 8023억 원으로 확대하고, 인공지능(AI)과 바이오의 융합을 핵심 전략으로 내세웠다.

신약개발 기간을 10분의 1로 단축하는 'K-문샷' 프로젝트를 본격 가동하고, AI가 실험을 수행하는 자율실험실 구축, 바이오 파운데이션 모델 개발 등 전방위적 인프라 투자를 병행한다. 또 미국·영국·EU 등 주요국이 AI 기반 과학 혁신 경쟁에 뛰어들면서 한국도 2030년까지 핵심 원천기술 수준을 최고 기술 보유국 대비 85%까지 끌어올린다는 목표 아래 전략적 투자에 속도를 낼 방침다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 2026년 주요업무 추진계획 및 2026년도 연구개발사업 종합시행계획을 통해 전략기술 내재화와 AI 바이오 융합 연구개발 본격화를 양대 축으로 삼는 투자 방향을 확정했다.

정부는 △신약개발, △역노화·뇌과학, △의료기기, △바이오제조, △농식품 등 5대 분야를 중심으로 AI 바이오 모델 개발과 성과 창출을 위한 R&D를 확대한다. 2026년 대표 사업으로는 AI바이오 기술개발(560억 원), 첨단의료기기(200억 원), 바이오파운드리(220억 원) 등이 포함됐다.

핵심 인프라 구축 측면에서는 AI 바이오 연구거점(102억 원, 합성신약 분야 1개 시범 조성)과 자율실험실(135억 원, 6개 시범 구축)을 신설하고, AI 바이오 기반 법률 제정도 추진할 계획이다. 미래 핵심 기술 분야로는 역노화(75억 원), 오가노이드(91억 원), 합성생물학(190억 원) 등의 기술개발이 추진된다.

정부는 국가적 난제 해결을 위한 도전적 R&D 사업인 'K-문샷(K-Moonshot)' 프로젝트도 본격화한다. 바이오 분야의 핵심 임무는 암·난치질환 정복으로, AI 기반 신약 개발기간을 현재의 10분의 1로 단축하고, 합성신약 개발 성공률을 10배 확대하는 것이 목표다. 생성형 AI 기반 바이오신약 임상시험계획(IND) 300건 달성도 제시됐다.

K-문샷 추진전략은 2030년까지 AI 기반 신약 제안·설계·최적화 기술개발을 완수하고, 2035년까지 AI 기반 블록버스터 혁신신약 10개를 창출하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 바이오 파운데이션 모델 개발, Agentic AI와 로봇·자동화 장비 융합, 디지털 전임상 플랫폼 구축 등이 추진된다.

과기정통부는 2030년 노벨상급 성과 창출을 목표로 바이오를 포함한 6대 강점 분야의 과학기술 AI 기초 모형(파운데이션 모델) 개발에도 착수한다. 관련 선행사업에 2026년부터 2029년까지 490억 원(6개 과제)을 투입하고, 이후 6대 그랜드 챌린지 사업을 신규로 추진해 2027년부터 2031년까지 약 7,000억 원을 집중 투자할 계획이다.

이번 계획에서 주목되는 신규 사업 중 하나는 'AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실'이다. 2026년부터 2028년까지 총 495억 원(2026년 135억 원)이 투입되는 이 사업은 AI·로보틱스 기반의 워크플로 원천기술을 개발하고, 실험 자동화·고속화·표준화가 가능한 자율실험실 플랫폼을 시범 구축·운영하는 것을 목적으로 한다. 특히 감염병 백신·치료, 유전자·세포 치료, 디지털 헬스 데이터 분석 분야의 자율실험실 구축 및 실증도 포함돼 있어 감염병 대응 역량 강화에도 기여할 전망이다.

감염병 분야와 관련해서는 '감염병핵심기술자립화지원' 사업(38억 원)도 신규로 추진되며, 장내 미생물 등 국민 생명·보건을 위한 R&D도 병행된다.

이번 투자 확대의 배경에는 주요국의 AI 기반 과학 혁신 경쟁이 있다. 미국은 'Genesis Mission'(2025년 11월), 영국은 'AI for Science' 전략을 통해 신약개발 가속화를 첫 번째 미션으로 발표(2025년 11월)했으며, EU와 중국도 각각 유사한 전략을 내놓은 바 있다.

과기정통부는 국가전략기술 분야의 핵심 원천기술 수준을 2030년까지 최고 기술 보유국(미국) 대비 85% 수준으로 끌어올린다는 목표를 세웠다. 2022년 기준 한국의 기술 수준은 81.5%로, 중국(82.6%), 일본(86.4%), EU(94.7%)와 경쟁 중이다.

바이오 분야 원천기술개발사업 예산은 2025년 6033억 원에서 2026년 7481억 원으로 24% 증가했으며, 과기정통부 전체 R&D 사업 예산 10조 2214억 원 중 종합시행계획 대상 사업 예산은 6조 4402억 원에 달한다.