AI 데이터·전력 50% 절감, 바이오제조 효율 10배
정부가 2030년까지 전력소모를 절반 이하로 낮춘 고효율 학습모델과 인공일반지능(AGI) 그리고 바이오제조 효율을 최대 10배 혁신하는 합성생물학 고도화 등을 추진한다.
과학기술정보통신부는 31일 열린 국가과학기술자문회의 '국가전략기술 특별위원회' 4차 회의에서 인공지능(AI) 및 첨단바이오 등 미래혁신 분야의 '국가전략기술 임무중심 전략로드맵'을 심의·의결했다고 밝혔다. 이 로드맵에는 AI와 첨단바이오 분야에서 2030년까지 달성할 국가임무와 이를 위한 핵심 기술목표 및 투자·정책방향이 담겨있다.
전략기술 특위는 대통령 직속 국가과학기술자문회의 산하로, 세계적인 기술패권 경쟁 대응 및 기술주권·미래성장을 위해 선정된 '12대 국가전략기술' 육성정책을 민관합동으로 총괄·조정하고 있다. 12대 분야는 반도체·디스플레이, 이차전지, 첨단 모빌리티, 차세대 원자력, 첨단 바이오, 우주항공·해양, 수소, 사이버보안, 인공지능, 차세대 통신, 첨단로봇·제조, 양자 등이다.
이번에 확정한 전략로드맵은 기술의 연계과 융합에 방점을 두고 있다. AI와 첨단바이오는 빅데이터·초거대 AI를 기반으로 그간의 기술적 난제는 물론 사회문제 해결과 새로운 산업창출 등 파급효과가 기대되는 분야다. 이에 로드맵은 첨단바이오의 디지털전환(DX)을 이끌 합성생물학, 바이오헬스 데이터 활용 등을 중점 추진하는 것으로 잡았다.
특히 AI는 신속한 기술추격을 통한 '신격차 창출'이 필요한 분야로, 자원의 열세를 딛고 주요국 기술대기업(빅테크) 중심의 경쟁구도를 뒤흔들 수 있는 고효율 AI학습모델 등 차세대·도전적 기술확보를 목표로 삼았다. 아울러 인공지능 신뢰성 확보 및 글로벌 규범 선도, 디지털·바이오 융합 본격화 등 범부처적으로 강조하고 있는 주요 의제를 적극 반영해 연구개발 투자·평가 혁신까지 일관성 있는 전략을 설정했다.
챗GPT, LLaMA 등 초거대AI가 보편화되고 있지만, AI 학습과정에 소모되는 데이터·자원 규모가 크게 증가하면서 '규모의 경제'에 따른 빅테크 기업 편중도 강화되고 있다. 이에 기존 양적 경쟁 판도를 뒤집을 차세대 기술 선점과 '인공지능 핵심기술 및 산업활용 기반 확보'을 목표로 △효율적 학습 및 AI인프라 고도화 △첨단 모델링·의사결정 △산업활용·혁신AI △안전·신뢰AI 등 4개 중점기술별 임무를 구체화했다.
AI 학습에 필요한 데이터·컴퓨팅·전력 부담을 50% 이상 경량화할 수 있는 비정제데이터 기반, 분산·병렬형 학습 및 클라우드 최적화 기술 등도 개발한다. 특히 기존 AI의 난제인 초소량 데이터 학습, AI 모델 상호간 협업, 상식추론, 멀티모달(텍스트 방식의 질의·답변뿐 아니라, 이미지·음성·영상 등 여러 소통방법을 동시에 받아들이는 인공지능) 기술, 뇌신경망 모사 등 인간지향적 인공일반지능(AGI) 원천기술 확보를 통해 글로벌 선도그룹 진입을 추진한다.
특히 유럽연합 AI법을 필두로 한 주요국 중심 AI 규범의 '기술블록화'에 대응하는 AI 신뢰성 고도화를 핵심 임무로 식별하였다. 이를 위해 AI 생성 컨텐츠의 권리침해 자동탐지(탐지율 90% 이상), 편향·오염된 데이터에 대한 모델 강건성 확보와 함께, AI 모델이 결론도출 과정·의미 및 내재된 취약점 등을 판단·제시할 수 있는 설명가능한 AI(XAI) 기술 확보에 집중한다.
이를 뒷받침할 생태계 조성 방안으로는 △디지털 권리장전, AI법(제정 추진중)을 토대로 한 글로벌 리더십 주도 및 고위험 영역(생체정보 인식, 딥페이크 등 악용가능성이 높은 기술, 국민생활에 직결되는 에너지·교통, 채용·대출·평가, 공공활용, 원자력 등) 신뢰성 확보 △AI 일상화를 위한 비전문가 대상 융복합 교육 및 디지털 소외계층 대상 리터러시 강화 등을 제시했다.
이밖에도 디지털·바이오의 융합으로 생명과학의 패러다임이 제조·산업 등 밸류체인 고도화 및 난제해결형·개인맞춤형 연구로 확장됨에 따라 우리 산업에도 새로운 추격의 기회가 도래할 것으로 내다본 과기부는 '디지털·바이오 융합 선제 대응, 바이오제조 강국 도약'을 목표로 △합성생물학 △유전자·세포치료 △감염병 백신·치료 △디지털 헬스데이터 분석·활용 등 4개 중점기술 중심의 로드맵을 수립했다.
소재·에너지 등 연관산업 파급효과는 물론 안보적 가치도 높아 기술자립 필요성이 높은 합성생물학의 경우, AI·로봇을 적용해 유전체·단백질 등 바이오부품의 설계·생산효율을 10배까지 자동화·고속화·저비용화하는 혁신적 기술확보에 집중한다. 단백질·유전체 등 바이오부품의 초고속 발굴(스크리닝), 배양·정제 등 공정 기술 개발과 동시에 이를 뒷받침할 핵심 장비·SW 확보 및 바이오 제조공정의 디지털트윈 구현 등을 식별했다.
또 2030년까지 난치성 질환의 신물질 치료제 임상 진입을 목표로 핵심 기반기술인 유전물질 전달(RNA 플랫폼·바이러스 벡터 등)과 함께 안전성이 확보된 차세대 세포치료제 개발을 추진하고, 감염병 대응 역시 백신플랫폼 중 타분야 파급효과가 높은 mRNA를 중심으로 고도화한다. 바이오의 디지털 전환을 추동할 한국인 바이오 빅데이터 구축(100만명 이상 목표) 및 클라우드 기반 분석 인프라 구축와 함께 생성형 AI를 적용한 신약후보 분석·질병진단 등 난제해결에도 도전한다.
혁신적인 연구개발을 뒷받침할 기반구축 방안으로는 △바이오·AI 융합 및 제조생산 전문인력 양성 △글로벌 주요 연구기관·제약사와 공동연구 ·네트워킹 강화 △바이오·의료 데이터 표준화 및 공유 촉진 △우수 연구성과의 신속한 시장진입을 위한 규제과학 및 오픈 이노베이션 역량 강화 등이 포함됐다.
수립된 로드맵 내 임무·목표는 정부 연구개발 투자·평가 등의 주요 기준으로 활용될 계획이며, 특히 인공지능·첨단바이오는 기술발전 속도가 빠른 만큼 2030년을 기준시점으로 설정된 목표를 기술·산업 동향변화에 따라 지속적으로 검토·조정해나갈 계획이다.
주영창 과기정통부 과학기술혁신본부장(국가전략기술 특위 위원장)은 "인공지능·첨단바이오는 기술패권 경쟁뿐 아니라 우리 미래세대의 성장과 모든 산업의 혁신을 이끌 기술로, 임무중심적 연구개발 및 초격차 기술확보가 무엇보다 중요하다"며 "과학기술혁신본부는 '국가전략기술 육성 특별법'의 본격 시행에 발맞춰 전략로드맵이 제시하는 핵심목표를 중심으로 세계 최고 수준의 연구를 집중 지원해나갈 것"이라고 밝혔다.
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