2026년 디지털 AI세포 구축사업 신규과제 공모

「디지털 AI세포 구축사업」 신규과제 공모 안내

본 사업은 과학기술정보통신부가 추진하는 「디지털 AI세포 구축사업」의 신규과제 공모입니다. 신약개발 성공률을 획기적으로 높이고 국내 바이오산업의 경쟁력을 강화하기 위한 핵심 원천기술 확보를 목표로 합니다.

1. 사업 비전 및 목표

AI가 생명과학 혁신의 핵심 동력으로 부상함에 따라, 분자-세포 수준의 복잡한 생명현상 및 질병 기전을 AI로 규명하는 것은 필연적인 흐름입니다. 현재 신약개발 과정에서 높은 비임상/임상 실패율을 보완하고, 초기 단계부터 성공 가능성이 높은 유효/선도/후보 물질 선별을 가능하게 하는 범용 디지털 AI세포 플랫폼을 구축하는 것이 본 사업의 핵심입니다. 이 플랫폼은 분자 상호작용부터 세포 신호전달까지 통합적으로 모델링하여 질병 기전의 전체 그림을 제공하며, 궁극적으로 신약개발 기간과 비용을 혁신적으로 절감할 것으로 기대됩니다.

최종 목표: 분자-세포 수준의 생명현상을 정밀하게 시뮬레이션하는 세계 최고 수준의 확장 가능한 범용 디지털 AI세포 플랫폼(멀티모달-멀티스케일 파운데이션 모델)을 구축하여 신약개발 성공률을 획기적으로 향상시킬 핵심 원천기술을 확보하고, 질환 특이적 유효물질을 발굴 및 실증합니다.

2. 주요 연구 내용 및 성과 지표

본 사업은 4년(2+2단계)에 걸쳐 추진되며, 각 단계별로 명확한 목표와 연구 내용을 가집니다.

1단계 (2026.04 ~ 2027.12): 범용 디지털 AI 정상세포 플랫폼 구축

• 고품질 표준 데이터셋 구축: 디지털 AI 정상세포 구축을 위한 학습용 공개 데이터 수집 및 세계 최대 규모의 고밀도, 고품질 멀티모달·멀티스케일 데이터셋(정상세포)을 생산합니다.
  • 동일 시료에서 4종 이상의 멀티모달 데이터(단일세포/공간오믹스, 후성유전체, 단백체, 대사체, 이미징 등)를 확보하며, 특히 단일세포 데이터는 정상세포 1천만 개 이상, Perturb-seq 기반 단일세포 1백만 개 이상을 목표로 합니다.
  • 데이터 일관성 확보 및 배치효과 최소화를 위한 표준운영절차(SOP)를 수립합니다.
• 범용 디지털 AI 세포(파운데이션 모델) 구축: 정상세포(Untreated, treated) 내 생물학적/생화학적 현상 및 유전자 조절 회로를 모사하는 세계 최고 수준의 범용 디지털 AI 세포 모델을 개발합니다.
  • 최소 10B 이상의 파라미터로 구성된 대규모 멀티모달-멀티스케일 파운데이션 모델을 구현하며, 실 서비스 가능성을 고려한 경량화 및 최적화 기술을 적용합니다.
• 성능 검증 및 질환 선정: 구축된 디지털 AI 정상세포 모델의 기초 성능 및 재현성을 세포 모델 실험을 통해 in silico/in vitro 검증하고, 차 단계에서 활용할 3개 이상의 타겟 질환을 선정합니다.

2단계 (2028.01 ~ 2029.12): 질환 특화 AI 세포 모델 개발 및 신약개발 연계

• 질환 특화 디지털 AI 세포 모델 구축: 1단계에서 구축된 범용 디지털 AI 정상세포 모델을 타겟 질환 특이적 데이터셋으로 파인튜닝하여 3종 이상의 질환 특화 디지털 AI 세포 모델을 구축하고 전문성 향상을 검증합니다.
  • 오믹스 아틀라스 데이터, 공간 정보 데이터, 세포 간 상호작용 데이터를 통합한 질환 발생의 공간적 시뮬레이션 모듈을 제시합니다.
• 신규 표적 발굴 및 효능 평가: 디지털 AI 질환세포 모델을 활용하여 수만 종의 가상 약물 화합물 또는 CRISPR 등을 활용한 in silico 스크리닝을 통해 신규 표적인자를 발굴합니다.
  • 동물 모델 혹은 환자 유래 오가노이드를 활용하여 효능이 입증된 유효물질을 질환별 5개 이상 제시합니다.
• 활용 플랫폼 구축: 개발된 디지털 AI 세포 모델을 클라우드 환경에서 직접 가상 실험 수행이 가능한 웹서비스 기반의 인터랙티브 플랫폼으로 구축하고 K-BDS/K-BDI 등 국가 데이터 인프라에 연계·배포합니다.

공통 성과 지표: AI 바이오 관련 학회 성과발표 및 전문가 의견 수렴 반영, 디지털 AI 세포 프로젝트 소개 논문(Perspective 등) 출판 및 주요 메이저 학회(해외) 발표를 통해 사업의 가시성을 확보합니다. SCIE 논문(JCR 상위 10% 이내), 기술 이전 등도 자율적으로 제시 가능합니다.

3. 사업 참여 조건 및 지원 규모

• 지원 대상: 「국가연구개발혁신법」 및 「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」에서 정하는 기관 및 단체. 특히, 기업의 경우 「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」 제14조 제1항 2호에 따라 인정받은 기업부설연구소 또는 연구개발전담부서를 보유해야 합니다.
• 지원 내용: 디지털 AI세포 구축 및 실증 연구개발비 지원
• 총 연구개발 기간: 4년 (2+2단계, 1차년도 9개월)
• 정부지원금: 총 18,750백만원 (1단계 8,750백만원, 2단계 10,000백만원)
• 선정 과제 수: 1개 과제 내외
• 필수 참여 기관: 총괄주관연구개발기관을 포함하여 3개 이상의 주관연구개발기관을 필수로 구성하는 컨소시엄 형태로 제안해야 하며, 산업체를 필수로 포함하여 민관 협력 구조를 제시해야 합니다.
  • 총괄/주관연구개발기관의 역할(AI모델 개발, AI모델 실증/응용연구, 데이터 생산, 총괄 등)을 명확히 정의하고 효율적인 협력 체계를 운영해야 합니다.
  • 주관 및 공동연구개발기관 책임자는 본 사업 내 1개의 과제만 신청 가능합니다.

4. 연구 성과 관리 및 활용

• 성과물 등록 및 기탁: 본 사업을 통해 창출되는 모든 연구개발성과물(제품, 시설·장비, 논문, 특허 등 지식재산권, 연구보고서의 원문, 생명자원, 소프트웨어, 화합물, 신품종, 표준 등 11가지 유형)은 전담기관에 등록 또는 기탁해야 합니다.
• 생명연구자원 기탁 및 생명정보 등록: 연구 성과의 효율적 관리 및 산·학·연 연구자와 국민의 폭넓은 활용을 위해 생명자원(실물 소재 자원 및 화합물)은 지정된 기탁등록보존기관에 기탁하고, 생명연구정보는 등록해야 합니다.
  • 기탁 대상 생명자원: 미생물, 동물(인간/동물 세포주, 수정란 등), 식물(세포주, 종자, 추출물 등), 유전체 자원(DNA, RNA, 플라스미드 등), 합성 또는 천연물에서 추출한 유기화합물 등입니다.
    • 생물자원 기탁: 한국생명공학연구원 국가바이오인프라사업부 (http://biorp.kribb.re.kr, 063-570-5602)
    • 배양세포 기탁: 한국세포주은행 (http://cellbank.snu.ac.kr, 02-3668-7915)
    • 화합물 기탁: 한국화학연구원 부설 한국화합물은행 (http://chembank.org, 042-860-7190)
    • 기탁 화합물은 활용 실적 통보, 후속 연구 공동 참여, 논문/특허 공동 저자/출원인 참여, 수익 분배 등 기탁자 혜택이 제공됩니다.
  • 등록 대상 생명정보: 염기서열·변이·변형 등 유전체 데이터, 유전자/단백질 발현, 유전자/화합물 스크리닝, 분자 결합정보 및 네트워크, 세포/조직 이미징 등 다양한 생명정보 및 데이터관리계획(DMP)에 기재된 연구데이터입니다.
    • 생명정보 등록: 한국생명공학연구원 국가생명연구자원정보센터 (K-BDS: http://www.kbds.re.kr, 042-879-8539)
• 인체유래데이터 등록: 인체에서 유래한 데이터(임상/역학정보, 인체유래물 분석 유전정보 등)는 한국생명공학연구원 국가생명연구자원정보센터 내 인체유래데이터은행 (KHBDB: https://kbds.re.kr/khbdb)의 절차에 따라 등록해야 합니다.
  • 연구책임자의 기관생명윤리위원회(IRB) 승인 및 기증자의 서면 동의(제3자 제공 및 폭넓은 연구 목적 사용, 개인 식별정보 포함 여부 등 명확화)가 필수입니다.
• K-BDS/K-BDI 연계: 본 연구에서 확보된 모든 데이터(원 데이터, AI 학습용/평가용 데이터)와 개발된 AI 모델은 K-BDS 또는 K-BDI에 등록/연계되어 공개되어야 합니다. 과제 신청 시 이에 대한 구체적인 계획을 제시해야 합니다.

5. 기타 중요 사항

• AI 컴퓨팅 인프라: 연구개발비로 GPU 등 AI 컴퓨팅 인프라 구축을 지양하며, 부처에서 추진하는 공공 클라우드 활용을 권장합니다.
• 협력 체계: 본 과제 연구책임자는 AI바이오 혁신 연구거점 조성 (시범)사업과의 협조를 통해 성과 교류 및 공동 연구 협력을 추진해야 합니다.
• 모델 활용 협조: 개발된 정상세포 AI 파운데이션 모델은 부처 및 전문기관의 요청 시, 타 연구과제에서 활용할 수 있도록 적극적으로 협조해야 합니다.
• 법적 준수: (비)임상 또는 인간 유래 시료를 이용하는 경우 동물실험윤리위원회(IACUC) 또는 기관생명윤리위원회(IRB)의 승인을 받아야 하며, 데이터 생산 시 「생명윤리 및 안전에 관한 법률」, 「개인정보보호법」 등 관련 법적 검토를 통해 제3자 자료 제공 및 활용 동의를 획득해야 합니다.
• 기술료 징수: 본 사업은 기술료 징수 대상 과제입니다.
• 국가전략기술 연계: 본 사업은 '첨단바이오/디지털 헬스 데이터 분석·활용' 분야의 국가전략기술에 해당합니다.