세포를 키우는 손은 로봇에게,
세포를 판단하는 눈은 AI에게.
가톨릭대·입셀·한국기계연구원·로봇앤드디자인·셀틱스테크놀로지·중앙대가 iPSC 배양부터 연골 스페로이드 제조까지 첨단바이오 실험의 전 주기를 자율실험실로 옮깁니다. 2028년까지 연구 자동화 70%, 실험 소요시간 50% 단축이 목표입니다.
날짜별 진행상황
착수부터 종료까지 모든 일정을 한 줄로. 오늘을 기준으로 지난 일과 다가올 일을 나눠 보여줍니다. 회원은 카드에서 바로 상태를 바꾸거나 수정할 수 있습니다.
30초 안에 보는 과제
자세한 내용은 과제 개요 탭에 있습니다.
일정관리
기관별로 일정을 등록하고 상태를 체크합니다. 누가 언제 고쳤는지 항목마다 남고, 다른 기관 화면에도 즉시 반영됩니다.
최근 활동
연차별 목표·KPI
연차별 목표와 정량 지표를 기관별로 관리합니다. 달성값은 승인된 회원이 직접 입력하고, 달성률과 상태는 자동으로 계산됩니다.
기관별 연차 목표
각 기관이 자기 카드를 직접 고칩니다. 한 줄에 목표 하나.
과제 개요
연구개발계획서(협약, 2026.04)와 선정 발표자료를 바탕으로 정리했습니다. 회원은 평가지표 상세와 기관별 연차 목표까지 볼 수 있습니다.
기존 실험은 숙련 연구자의 손과 눈에 기대어 있어 재현성이 흔들리고 반복 실험과 데이터 축적이 어렵습니다. 이 과제는 실험 설계–수행–분석–학습–반영이 하나의 폐루프로 이어지는 AI-네이티브 자율실험실을 만듭니다. 연구자는 실험 목적과 조건을 입력하고, AI는 문헌·실험·운용 데이터로 조건을 제안하며, 운영 플랫폼이 이를 워크플로로 바꿔 로봇과 장비를 움직입니다. 결과와 실패 데이터는 다시 학습으로 돌아옵니다.
세 축, 여섯 기관
표준(Core 1) · 자동화(Core 2) · AI(Core 3). 각 축을 두 기관이 나눠 맡습니다.
연차별 로드맵
도전적 목표를 한 번에 달성하지 않고 연차별 성숙도를 쌓아 갑니다. 막대의 채워진 만큼이 오늘까지 지난 기간입니다.
1차년도 · 기반 확립
- 범용 표준 실험모델 2건 선정
- 병목 단위공정 정의 · 정량지표 5개 이상
- 수동(사람 중심) Baseline 확보
- 멀티모달 데이터 구조 · 센싱 HW · VQA 입력 파이프라인
- 단위모듈 설계 · 단일 워크플로우 자동실행 검증
2차년도 · 프로토타입 구축·검증
- A1·G2 AI-assisted SDL 프로토타입
- 독립 batch 3회 이상 연속 운용
- 연구 자동화 50% · 소요시간 50% 단축
- 부분 Closed-loop 시범, 성장률·품질 예측 AI
- 특허 출원 2건 · SCIE 논문 4건
3차년도 · 전주기 운용·표준 확립
- 전 주기 통합 플랫폼 총괄 검증
- 대규모 반복실험 · 데이터 생산
- 연구 자동화 70% · 작업 성공률 80%
- 레이저 세포제거 · 균질 스페로이드 공정 적용
- 기술이전 1건 · 상용화 공급계약 1건
범용 표준 실험 모델 2건
임의 설계가 아니라 JoVE에 출판된 입셀·가톨릭대 프로토콜에 기반합니다. 두 모델은 공정 구조가 달라, 양쪽 모두에서 병목으로 판정되는 단위공정만 '범용 병목'으로 인정합니다.
모델 1 · iPSC 및 i-MSC 분화 실험
- iPSC 해동
- iPSC 안정화
- 배아체 형성
- 배아체 배양
- 중간엽전구세포 유도
- 분화 및 계대 배양
- 증식 배양
- i-MSC 수득
- 최종 품질 평가
모델 2 · 연골 스페로이드/오가노이드 분화·제조 실험
- i-MSC 해동
- 접종 및 안정화
- 세포 수득
- 스페로이드 제조
- 연골 스페로이드 분화·배양
- 회수 및 품질 평가
- 제형화
다섯 개의 원자적 동작
세척 · 원심분리 · 재현탁 · 계수 · 분주 후 배양. 6단계 공정은 같은 서브루틴을 파라미터만 바꿔 반복합니다. 프로토콜 전체에서 원심분리 12회, 배지 교환은 매일.
판단 지점은 세 곳
세포 수 계수 · 컨플루언시 80% 판정 · 콜로니 선별. 좌표와 파라미터가 아니라 시각 정보로 판단하는 곳 — AI(VQA)가 붙는 자리입니다.
시간이 상태를 지배한다
Day −5 단핵구 분리 → Day 0 Sendai 주입 → Day 1–2 코팅 표면 이관 → Day 7–10 확장 → Day 14–21 콜로니 피킹 → 계대 10 이후 특성 분석.
병목을 정의하는 방법
"배지 교환이 번거롭다"는 인상이 아니라 규칙으로 판정합니다. 병목 = (7개 지표 중 무엇이 나쁜가) × (3개 유형 중 무엇인가) × (SP1–SP6 중 어디인가).
축 1 · 공정 특성 지표 7종
- 시간 (Time)
- 인력 (Manpower)
- 반복성 (Repeatability)
- 오류 (Error)
- 재현성 (Reproducibility)
- 품질 (Quality)
- 규제대응성 (Regulatory Readiness)
축 2 · 병목 유형 3종
- 물리적 병목 — 반복작업·시료이송·배지교환 → Core 2 (장비·로봇)
- 판단 병목 — 세포상태 확인·IPC/QC·Go/No-go → Core 3 (AI·VQA)
- 데이터 병목 — 로그·이미지·QC 수집/정렬 지연 → Core 3 (운영 플랫폼)
축 3 · 표준공정 SP1–SP6
- 실험 설계 및 준비
- 세포 준비 · 접종
- 배양 · 분화 운용
- 모니터링 및 IPC/QC 판단
- 샘플링 / 분석 전처리
- 결과 통합 · 학습 · 피드백
단위공정(UP) 분해
출판 프로토콜과 실험 동영상을 타임스탬프 단위로 분해하고 UP마다 소요시간 · Hands-on 시간 · 개입 횟수 · 숙련도 의존 · 실패/재작업을 기록.
BPI 산식 확정
항목을 0–1로 정규화해 합산. 임계값(예: 0.6 또는 상위 20%)을 넘는 UP만 범용 병목으로 공식 지정. 측정 SOP로 누가 재도 같은 값이 나오게.
범용성 검증
내부 교차(두 모델 공통) · 문헌 교차(공개 보고치 대조) · 외부 교차(특화 5개 SDL 과제 체크리스트) 3중 구조로 '첨단바이오 전반의 병목'임을 입증.
해결주체 매핑
각 병목을 A(현 장비 즉시) / B(간단 개발) / C(장비 구매·제작) / D(신규 기술개발)로 분류하고 담당 Core와 목표 시점을 확정.
장비가 병목인 구간
iPSC 유지·계대·확장, 동결·바이오뱅킹. 장비를 도입하면 풀립니다 — 일일 배지교환·EDTA 계대·Vitronectin 코팅·PBMC 밀도구배 분리는 표준 태스크 모듈만으로 무인 24/7 운용이 가능한 후보(분류 A).
판단이 병목인 구간
콜로니 선별·피킹, 분화 품질 특성분석. 사람의 눈과 경험이 병목입니다. AI 개입 지점 1: 명시야 이미지에서 미분화 콜로니를 스코어링하고 피킹 좌표 산출. 지점 2: 알시안블루·톨루이딘블루 면적비, COL2A1/COL1A1 비율의 자동 정량. '자율'이라는 말은 여기서 결정됩니다.
평가지표
다섯 항목, 가중치 합 100%. 1차년도 Baseline이 없으면 2차년도 감소율 검증 자체가 불가능합니다.
연차별 세부 목표 · 기관별 계획 · 핵심 성과 지표표는 회원에게 열립니다
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| 구분 | 항목 | 1단계 | 2단계 (최종목표) |
|---|---|---|---|
| 필수 | 원천기술 특허 출원 및 등록 | 특허 출원 2건 이상 (국내·해외 포함) | 특허 출원 또는 등록 4건 이상 |
| 바이오 실험 병목 구간 해소 | – | 연구(실험) 자동화 70% 이상 · 실험 소요시간 단축 50% 이상 | |
| 자율실험실 확산용 시범 모델 구축 | – | A2G2 이상 (A2G3 목표) | |
| 분야2와 인프라·자동화 장치 플랫폼화 및 표준화 연계 | 성과교류회 연 2회 · 자문위원회 연 1회 이상 | 성과교류회 연 2회 · 자문위원회 연 1회 이상 | |
| 자율 | SCIE 논문 | 4건 이상 (원천 범용 공정 2건, AI 2건) | 2건 이상 (범용 SDL 운영 결과 1, AI 1) |
| SMART5 A급 이상 특허등록 | – | 2건 이상 | |
| 범용 자율실험실 플랫폼 (자동화/범용성) | 외부 협회 연계 적합성 검토·반영 | 외부 검증 및 플랫폼 고도화 | |
| 자율실험실 자동화 달성률 | – | 70% 이상 | |
| 자율실험실 작업 성공률 | – | 80% 이상 | |
| 자동화 장비 연결 수 | – | 6개 이상 (모듈별) | |
| 병목구간 시간단축률 | – | 50% 이상 | |
| 자율실험실 플랫폼 사업화 | – | 기술이전 1건 · 사업화 전략보고서 1건 · 상용화 제품 공급계약 1건 이상 |
1차년도 달성 목표 — 연차보고서 점검표
| 평가항목 | 1차년도 달성 목표 | 주관 |
|---|---|---|
| 병목 자동화·표준화 · 실험 효율 (30%) |
| 가톨릭대 · 입셀 |
| 시스템 구축 · 운용 신뢰성 (20%) |
| 로봇앤드디자인 · 기계연 |
| AI 기술 개발 (30%) |
| 셀틱스 · 중앙대 |
| 범용 연계성 · 확장성 (10%) |
| 기계연 · 셀틱스 |
| 플랫폼 확산 · 사업화 (10%) |
| 전 기관 |
기관별 연차 목표
가톨릭대학교 — 표준·기준 수립 및 총괄 (주지현)
- 범용 실험·공정 프로세스 세분화 및 병목 진단 지표 정의
- 표준 실험모델·프로토콜·데이터 품질 기준 수립
- 병목 개선 전후 성능 변화 정량지표 설정
- 특화과제 연계 구조 설계·공통 기준 정렬
- 자동화·AI 적용 고려 표준 워크플로·데이터 구조 고도화
- Core 2·3 연계 표준 적합성·상호 연계 검증
- 공동 반복실험으로 전후 성능 비교·재현성 검증
- 전 주기 통합 플랫폼 총괄 검증 · 다분야 적용성 · 최종 범용 표준 체계
- 최종 운영 SOP·기술문서 통합 · 특화과제 성과 통합(A2G2 → A2G3 목표)
㈜입셀 — 실증 허브 (남유준)
- 표준 실험모델 수동 반복 수행 → Baseline 데이터 확보
- iPSC 유래 균질 스페로이드/오가노이드 분화·제조 및 연구용 공급 (기계연 연계)
- 분화세포·이미지 데이터 제공으로 AI·자동화 지원
- 실험실 환경 내 A1·G2 프로토타입 구축·현장 적합성
- 자동화 모듈·로보틱스·제어 통합 적용, 독립 batch 3회 이상 연속 운영
- 운용 데이터 및 Core 간 고도화 피드백
- A1·G2 실제 운영 주관(필요 시 GMP 공간 확장) · 실험자 중심 SOP
- 대규모 반복실험 데이터 대량 생산 · 운영 모델 고도화 · 사업화 연계
한국기계연구원 — 통합 운용 체계 + 신규 핵심공정 (여선주)
- 통합 운용 개념·전체 구조 정의 · 장비–공정 연계 구조 설계
- 배양·분화 공정 단위 분해 및 자동화 적용 흐름
- 미세유체 균질 스페로이드/오가노이드 생산 공정 설계 · 레이저 선택적 세포제거 공정 설계
- 통합 운용 체계 실제 실험환경 적용 · 신규 공정 자동화 연계 가능성 검증
- 통합 운용 안정성·확장성 고도화 · 범용 병목·신규 공정 자동화 실증 · 표준화 연계
㈜로봇앤드디자인 — 자동화 요소기술·로보틱스 모듈 (한진석)
- 자율실험실 단위모듈 설계·개발 (지능형 배지 공급 모듈 — 4°C 저장 → 37°C 예열 → 정량 공급)
- 병목 개선 자동화 모듈 개발 · 로봇 친화형 공정 압축·재설계 · 소모품·운영 규격 표준화
- 모듈 통합 자동화 워크플로 구현 · 연속 운용 안정성·반복 실험 실증 (입셀 연계)
- 통합 자율실험실 성능 검증·고도화 · 바이오뱅킹 추가 확장형 플랫폼 · 제품화 사양·사업화
㈜셀틱스테크놀로지 — SW 아키텍처·운영 플랫폼·AI 허브 (백승빈)
- 1차: 장비 추상화 계층·핵심 인터페이스, 워크플로우 모델, 데이터 웨어하우스 기본 구조
- 2차: 워크플로우 언어 시범 적용, 데이터·메타데이터 스키마, 컴포넌트 연계 검증
- 3차: 레퍼런스 모델 확정, 장비·프로토콜 확장 시 범용성 검증
- 1차: 공통 데이터 포맷·드라이버 포맷, 단일 장비·단일 워크플로우 자동 실행
- 2차: 다수 장비 연계, 실제 배양 프로토콜 자동 실행·반복 검증
- 3차: 설계–실험–분석–학습 통합 운영환경, 예외·실패 대응, 효율 실증
- 1차: 디지털 트윈 개념, 데이터 파이프라인, AI 연계 인터페이스
- 2차: 트윈 시뮬레이션, 조건 제안·평가, 부분 Closed-loop
- 3차: Closed-loop 완성, 성능 개선 검증, 운영 모델
중앙대학교 — 비접촉 환경센싱·다크데이터·AI 모델 (이윤규 · 양다솜)
- 감온액정(TLC)·초분광 이미징·고속비전 트리플 레이어 모니터링, pH/온도 수집 시스템
- 유실되던 화학·물리·조작 층위 다크데이터를 시공간 환경맵으로 자산화
- 환경정보+실험이미지+문헌정보 멀티모달 구조 · VLM 기반 VQA 기초
- AI-Ready·실패(Negative) 데이터 체계화 · VQA+시계열 결합 배양 결과 예측 · RL 정책
- 센싱+VQA·예측·RL 단일 프레임워크 → A1·G2 AI-네이티브 SDL · 모델 경량화 · 재현성 정량 검증
공정 커버리지 스킴 — 입셀 사전 검토 (A/B/C/D 분류 출발점)
| # | 공정 | 대응 모듈 / 제약 | 판정 |
|---|---|---|---|
| 1 | 검체 전처리 · 단일세포화 | Robo-C 브레이크 off · 조직 소화 모듈 확인 필요 | 재설계 |
| 2 | 리프로그래밍 (Sendai · 렌티) | Biomek · Robo-C · 1,150 g 플레이트 스핀 확인 필요(Robo-C 최대 1,000 g) | 재설계 |
| 3 | iPSC 유지 · 계대 · 확장 | Robo-LH · Robo-I · Robo-MR · Vi-CELL BLU | 표준 |
| 4 | 콜로니 선별 · 피킹 | 표준 모듈 없음 · 과제 핵심 개발 대상 (자체 개발 또는 CellCelector·ClonePix 류 통합) | 신규 |
| 5 | 분화 (EB → outgrowth → 연골 펠렛) | Robo-I · Biomek · SBS 포맷 재설계(ULA 6-well/AggreWell, V-bottom 96-well) | 재설계 |
| 6 | 동결 · 바이오뱅킹 | RoboStor CVR · RoboVial · −1 °C/min | 표준 |
| 7 | 특성분석 (조직염색 · IHC · PCR) | RoboCell 범위 밖 · 외부 장비 + AI 정량 연계 | 신규·외부 |
원칙: 장비를 프로토콜에 맞추기보다 프로토콜을 장비 포맷에 맞추는 쪽이 거의 항상 더 빠르고 저렴하다. 연동 전제: Bioflow API의 파라미터 쓰기 권한 개방(읽기 전용이면 반쪽).
소식 · 기사
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불러오는 중…공지사항
회의 일정, 자료 게시, 운영 안내.
사진첩
성과교류회·행사 사진과 발표 장면. 앨범을 누르면 사진을, 사진을 누르면 크게 봅니다.
동영상
표준 실험 모델의 근거가 되는 JoVE 영상 프로토콜과 회의·발표 영상. 손의 움직임, 대기 구간, 판단 시점이 영상에 남아 있어 로봇 동작 설계와 AI 개입 지점 선정의 직접 근거가 됩니다.