2026년 AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 사업 신규과제 공모

AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 사업 신규 과제 공모

과학기술정보통신부에서 첨단바이오 분야의 혁신적인 연구 환경 구축을 목표로 「AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 사업」의 신규 과제를 공모합니다. 본 사업은 기존 바이오 연구의 고질적인 한계를 극복하고, AI 및 로보틱스 기술을 접목하여 연구 효율성과 경쟁력을 극대화하는 데 중점을 둡니다.

사업의 필요성 및 추진 배경

현재 바이오 연구실은 노동집약적이며, 실험 간 오차, 낮은 재현성, 실험자 숙련도에 따른 편차, 높은 비용 등 근본적인 한계를 안고 있습니다. 특히 학령인구 감소로 인한 연구인력 확보의 어려움 속에서, AI-네이티브 자율실험실은 개별 연구자의 연구 효율성을 혁신적으로 제고할 핵심 전략으로 주목받고 있습니다.

대규모 반복실험과 AI 모델 학습이 필수적인 첨단바이오 연구의 특성을 고려할 때, 바이오와 공학(AI, 로봇, 미세유체칩 등)의 융합을 통한 기술 혁신이 절실합니다. 본 사업은 ▲AI 기반 가설 및 물질 설계, ▲로봇·미세유체칩 기반 자동화 실험, ▲표준화된 실험 데이터 수집·해석이 통합된 스마트 자율실험실 플랫폼을 선제적으로 구축하고 디지털 전환을 가속화하는 것을 목표로 합니다.

이를 통해 자동화·로보틱스·AI가 융합된 자율실험실 플랫폼을 구축하여 개별 실험실 수준에서 자동화·고속화·표준화·스마트화된 연구 환경을 구현하며, 첨단바이오 연구 전반의 효율성을 혁신적으로 향상시키고 국내 자동화 장비 및 로보틱스 산업 발전에도 기여할 것으로 기대됩니다.

사업 목표 및 세부 내용

최종 목표: 첨단바이오 실험의 병목 프로세스를 극복하고, 개별 연구실 수준에서 AI 전환(AX)을 실현하기 위한 AI·로보틱스 기반의 워크플로 등 자율실험실 원천기술 개발 및 자동화·고속화·표준화가 가능한 첨단바이오 분야 자율실험실 플랫폼 시범적 구축·운영

본 사업은 TRL(기술준비도) 4단계에서 6단계 수준의 원천연구를 지원하며, 시작품·시제품 제작 및 검증에 중점을 둡니다.

1. AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 (세부사업) 총 6개 과제 연구개발비 지원

• 총 연구개발 기간: 3년 (2+1)
• 총 정부지원금: 495억 원 (2026년 4월 ~ 2028년 12월)
  • 1단계 (2026년 4월 ~ 2027년 12월): 315억 원 (1차년도 135억 원)
  • 2단계 (2028년 1월 ~ 2028년 12월): 180억 원

2. 과제 구분 및 지원 규모

• 자동화(Automation) 수준 정의:
  • A1 (보조적): 단일 단계 자동화, 사람이 설정 및 유지.
  • A2 (부분적): 여러 연속 단계 자동화, 사람이 설정 및 유지.
  • A3 (조건적): 전체 과정 자동화, 사람이 설정 및 유지, 특이 상황 처리.
  • A4 (고도화): 시스템 설정 및 특이 상황 반응 포함 전체 과정 자동화, 사람이 시스템 유지.
  • A5 (완전 자동화): 설정, 특이 상황 처리, 유지관리 포함 전체 과정 자동화, 사람이 중단 가능.
• 범용성(Generality) 수준 정의:
  • G1 (단일 공정): 특정 실험 또는 유사 파생 공정만 지원.
  • G2 (다중 공정): 다양한 개별 실험 공정 지원.
  • G3 (단일 분야): 하나의 과학 분야 내 다양한 실험 공정 지원.
  • G4 (다분야): 여러 과학 분야에 걸친 광범위한 실험 공정 지원.
  • G5 (범용적): 대부분 또는 모든 과학 분야 실험 공정 지원.

3. 단계별 주요 연구개발 내용

• 1단계 (2026.04. ~ 2027.12.):
  • 병목 프로세스 정의 및 진단: 범용/특화 바이오 실험 병목 구간 도출, 자동화 및 표준화 가능성 평가.
  • 로보틱스 기반 자동화 요소기술 및 시스템 설계 개발: 자동화 모듈, 로보틱스 장비, 제어 알고리즘 적용 방안 도출 및 개발.
  • 스마트 바이오 실험 설계를 위한 AI 기술 개발 (AI 기반 버추얼랩): 모듈형 자동화 시스템 설계 및 범용/특화 플랫폼 구축.
  • 자율실험실 프로토타입 구축.
• 2단계 (2028.01. ~ 2028.12.):
  • A1·G2 (범용), A2·G1 (특화) 수준의 자율실험실 구축 및 검증: 실험 설계·수행·분석·학습 통합 플랫폼 기반 전주기 실험 자동화 시스템 구축, 워크플로 검증 및 SOP 작성.
  • AI 기반 프로세스 제어기술 구축: 핵심 원천기술 기반 스마트 워크플로 및 통합 제어시스템 구축.
  • 대규모 반복실험 수행 및 데이터 생산: 고속 반복 실험을 통한 대규모 실험 데이터 자동 생성·축적.
• 공통 (1~2단계):
  • 분야1 (총괄): 사업 내 지원 과제 성과 분석 및 기술 연계, 성과 교류 지원, 자율실험실 IP 동향 조사 및 확보.
  • 분야2 (특화): 총괄 과제와의 유기적 협조를 통한 인프라, 자동화 장치의 플랫폼화 및 표준화 연계 협력.

지원 대상 및 협력 체계

• 연구개발기관:
  • 「국가연구개발혁신법」 제2조 제3호 및 동법 시행령 제2조에서 정하는 기관 및 단체.
  • 「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」 제14조 제1항에서 정하는 기관 및 단체.
  • 기업의 경우 「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」 제14조 제1항 2호에 따라 인정받은 기업부설연구소 또는 연구개발전담부서를 보유한 기관 및 단체.
• 주관기관 외 필수 참여 기관: 기업
• 협력 체계: 산·학·연·병 협력 추진을 통해 산업체는 자동화·로보틱스 하드웨어를, 학·연·병은 AI 분석 및 실험 최적화를 담당하여 핵심기술의 내재화를 추진합니다.
• 융합연구팀 구성 권장: 바이오 연구자, 로보틱스 엔지니어, AI·IT·VR 엔지니어 등을 포함하는 융합연구팀 구성이 권장됩니다.

주요 유의사항 및 추진 조건

• 과제 중복 신청 제한: 주관연구개발기관 및 공동연구개발기관 책임자는 본 사업 내 1개의 과제만 신청 가능하며, 중복 신청 시 해당 과제 모두 평가에서 제외됩니다.
• 총괄 과제 및 특화 과제 연계: 분야1(범용, 총괄) 과제는 분야2(특화) 과제들과의 연계를 통해 인프라, 자동화 장치의 플랫폼화 및 표준화를 지원하는 총괄 운영 기능을 수행합니다. 분야2 과제는 분야1 과제에 유기적으로 협조해야 합니다.
• 인프라 구축 계획: 자율실험실 자동화 장비, 로봇 인프라, 데이터 수집 인프라 및 AI 컴퓨팅 인프라 등에 대한 구체적인 구축 계획(구매, 개발 또는 고도화)과 예산 근거를 제출해야 합니다.
• 공간 지원 확약서: 자율실험실 구축을 위한 공간(장소) 지원에 대한 기관 지원 확약서를 제출해야 합니다.
• GPU 자원 도입 계획: GPU 자원 도입이 필요할 경우 장비도입심의위원회(NFEC) 심의를 위한 구체적인 도입 계획, 전력 수급 계획, 인력 운영 계획 등을 제출해야 합니다.
• 데이터 연계 및 활용: 로봇 동작 및 실험 자동화 관련 데이터의 중복 구축을 방지하기 위해 기존 공공 데이터 연계·활용 방안을 마련해야 합니다.
• K-BDS 및 K-BDI 연계: 수집된 데이터는 K-BDS(국가 바이오데이터 스테이션)에 등록하고, 개발된 AI 모델은 K-BDI(국가 바이오데이터 인덱스)에 연계·공개 계획을 구체적으로 제시해야 하며, 실제 확보된 모든 데이터와 AI 모델은 해당 플랫폼에 등록해야 합니다.
• 기존 바이오파운드리 사업과 차별화: 본 사업은 기 지원된 바이오파운드 인프라/장비 구축사업과 목적과 성격이 상이하며, 그 결과물이 바이오파운드리 형태나 일부 워크플로에 통합되는 형태는 지원대상에서 제외됩니다.
• 성과지표: 기술적 성과 목표와 성능 개선에 대한 구체적인 정성·정량적 목표를 연구자가 추가 제시해야 합니다.
• 국가전략기술 및 기술료 징수: 본 사업은 첨단바이오/디지털 헬스데이터 분석·활용 분야의 국가전략기술에 해당하며, 기술료가 징수되고 3책5공 규정이 적용됩니다.

본 사업은 대한민국 바이오 대전환 전략의 핵심 축으로, AI와 바이오 기술의 융합을 통해 연구 패러다임을 혁신하고 미래 첨단바이오 산업을 선도할 중요한 기회가 될 것입니다. 관심 있는 연구자 및 기관들의 많은 참여를 바랍니다.

2026년 AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 사업 신규과제 공고문

(참고: 붙임 1. 과제제안요구서(RFP) [2026-차세대바이오-01-지정공모-09] AI-네이티브 첨단바이오 자율실험실 구축(분야1~2).pdf에 상세 내용 명시)