명지대 대학원생팀 'AI 기반 동물대체시험' 장관상 수상

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 명지대학교는 화학공학과 대학원생 김지혜·권영은 학생으로 이뤄진 연구팀이 지난달 26일 열린 '2025 환경독성·보건 분야 과학소통 아이디어 공모전'에서 기후에너지환경부 장관상을 수상했다고 22일 밝혔다.

이번 공모전은 사단법인 환경독성보건학회와 서울시립대 환경보건센터가 공동 주관했으며 '동물대체시험법의 규제 활용'을 주제로 환경유해인자에 따른 질환 예방 및 관리 정책의 발전을 모색하기 위해 마련됐다.

연구팀은 'AI(인공지능) 기반 독성 평가를 위한 예쁜꼬마선충 미세유체 플랫폼'을 주제로 아이디어를 제안했다. 윤리적 문제와 높은 비용 부담이 따르는 기존 포유류 실험의 한계를 극복할 수 있는 대안적 독성 평가 전략을 제시한 것이다.

연구에서는 인간 유전자와 높은 상동성을 지닌 모델 생물인 예쁜꼬마선충을 활용해 동물 실험을 최소화하면서도 신뢰도 높은 독성 평가가 가능하다는 점에 주목했다.

특히 미세유체 칩 기술과 AI를 융합해 칩 내부에서 예쁜꼬마선충의 ▲신체 변화 ▲이동 속도 ▲방향 전환 ▲곡선 주행 등 행동 양상을 고해상도로 촬영하고 이를 머신러닝 알고리즘으로 분석하는 방식을 제안했다.

이 과정에서 독성 물질 노출에 따라 나타나는 미세한 행동 변화를 행동 지문(Behavioral Fingerprints) 데이터로 정량화함으로써, 기존 방식보다 훨씬 정밀하고 신속한 독성 스크리닝이 가능했다는 점이 연구의 핵심이다.

해당 기술은 동물실험 대체를 목표로 하는 '3R 원칙(Replacement, Reduction, Refinement)'에 부합하는 혁신적 접근으로 평가받았다.

연구를 지도한 조용민 교수는 "연구가 향후 산업 폐기물 독성 평가나 신약 개발 과정에서 실험동물 희생을 줄이는 데 실질적인 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.


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