한의학연, AI·오믹스 결합 '스마트 허벌로믹스' 제시

한국한의학연구원(이하 한의학연)은 한약자원연구센터 강영민 박사팀이 인공지능(AI)과 첨단 생명정보 분석기술 ‘오믹스(omics)’를 융합한 새로운 연구 패러다임 ‘스마트 허벌로믹스(Smart-Herbalomics)’를 제시했다고 20일 밝혔다.

이번 연구는 야생 채취에 의존하던 약용식물 자원의 고갈과 멸종위기 문제를 해결하고, 한약자원의 지속가능한 생산·관리체계를 구축하기 위한 혁신적 시도로 평가된다.

세계 약용식물의 90% 이상은 아직 자연 서식지에서 직접 채취한다. 일부는 남획으로 이미 멸종위기에 처하면서 한약 원료공급 안정성에 심각한 우려가 제기되고 있다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 전통의 지혜와 현대과학을 결합한 ‘스마트 허벌로믹스’ 접근법을 개발했다.

스마트 허벌로믹스는 단순히 재배하고 건조하는 수준을 넘어 재배·가공·효능 검증까지 하나의 시스템으로 통합한게 특징이다.

연구팀은 이를 식물학, 생명공학, 시스템생물학 등 다양한 분야 지식을 통합해 각 단계 데이터를 연결하고 상호 보완할 수 있게 설계했다.

이 과정에서 유전체, 단백질체, 대사체, 전사체 등 다중오믹스 데이터를 통합 분석해 약초의 효능을 분자 수준에서 규명할 수 있다.
또 연구팀은 파이토트론과 같이 제어된 환경에서 약용식물을 재배하는 방법을 제시했다.

이는 빛과 온도, 영양 등 주요 생육조건을 인공지능으로 정밀제어해 유효성분의 일관성을 확보하고, 유전적 순도를 유지한다.

아울러 세포 기반 분석으로 독성과 작용기전을 평가하고, 동물모델과 임상시험을 통해 안전성과 효능을 단계적으로 검증하는 과학적 체계까지 구축했다.

강 박사는 “한의학이 수천 년 동안 존재할 수 있었던 것은 자연의 질서를 이해하고 활용했기 때문”이라며 “그 질서를 첨단과학기술과 융합하여 스마트 허벌로믹스 시스템을 만들 수 있었고, 이 기술을 기반으로 한약 자원의 인공지능 품질 예측 플랫폼을 구축해 지속가능한 글로벌 한약 표준화 체계로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구성과는 국제학술지 ‘Phytomedicine’(IF 8.3) 11월호에 게재됐다.
(논문명: SMART-HERBALOMICS: An innovative multi-omics approach to studying medicinal plants grown in controlled systems such as phytotrons / 저자정보 : 제1저자 해피 케네스 UST-KIOM 스쿨 박사과정 학생연구원 / 교신저자 강영민 책임연구원, 한의융합과학전공 지도교수)