VOL. 186 October 2021
가축 질병, ICT로 관리하다
진단플랫폼연구실 정광효 실장
가축을 키우는 축사에서 가장 중요한 것이 질병을 막는 것이다.
좁은 공간에 적게는 수십 마리에서 많게는 수천 마리의 가축이 사는 축사에서
질병이 생긴다면 큰 피해로 확산될 수 있기 때문이다.
이런 가축 질병을 관리할 때 가장 중요한 것이 빠르고 정확한 대응이다.
실장님과 진단플랫폼연구실
소개를 부탁드립니다.Introduce
안녕하세요, SDF융합연구단 진단플랫폼연구실 정광효 실장입니다. 저는 2002년 ETRI에서 연구를 시작해 내년이면 만 20년이 됩니다. 저는 주로 바이오 센서를 위한 단위 소자 기술, BioMEMS 기술, Microfluidics 기술 등을 개발했습니다. 실험실의 모든 실험 과정을 하나의 칩에 집약해서 활용하는 LOC(Lab-on-a-Chip)과 현장진단(POCT, Point-of-Care-Testing) 장치도 개발했었고요.
2018년에는 SDF융합연구단 진단플랫폼연구실 실장을 맡게 됐습니다. 진단플랫폼연구실은 생명공학연구원과 경북동물위생시험소 등 다른 곳에서 오신 분들이 많아요. ETRI 직원들도 있지만 외부 파견 인력들이 많은, 그야말로 융합연구단의 취지에 맞는 곳입니다. 진단플랫폼연구실에서는 지난 3년 동안 구제역을 진단하는 신속 키트, 유전자를 통해 정확한 분석 결과를 도출하는 유전자 분자진단 키트와 리더기 등을 개발했어요.
가축 질병 관리 시스템 동향은
어떤가요?system
최근에 스마트 축사가 주목받고 있죠. 축사에 다양한 ICT 기술들을 접목하고, 더 효율적이고 정확하게 축사를 관리할 수 있는 시스템이에요. 미국이나 유럽 등 선진국들은 스마트 축사를 이미 연구하고 있죠. 그런데 해외에서 진행하고 있는 연구나 개발들은 세부적인 기술이 위주인 경우가 많아요. 국내에서도 마찬가지입니다. 가축 질병 이상징후 모니터링, 현장 진단, 초동방역 및 확산 차단 등을 ICT 기술을 통해 통합적으로 관리할 수 있는 시스템은 저희가 최초에요.
우리나라에서 키우는 돼지나 소, 닭이나 모든 가축의 생산성이 다른 선진국에 비해 낮습니다. 축사에서 키우는 가축들이 질병 때문에 많이 죽어요. 지금은 백신 덕분에 구제역 발생률은 많이 낮아졌지만, 아프리카 돼지열병이나 조류독감 등 또 다른 가축 질병이 많이 발생하고 있습니다. 저희가 개발한 기술은 구제역을 가장 첫 타겟으로 설정하긴 했지만, 다른 가축 질병들에도 적용할 수 있습니다. 실제로 소, 닭, 돼지 등 가축에 대한 다양한 정보를 통합적으로 관리할 수 있는 플랫폼을 만드는 프로젝트를 올해 4월부터 진행하고 있어요.
가축 질병 연구를 시작하게된 계기는?
motive
앞서 말씀드렸던 것처럼 우리나라는 가축 질병에 대한 대처가 부족한 편입니다. 저희는 이 문제를 해결하기 위해서 가장 먼저 구제역을 타겟으로 연구·개발을 시작했죠.
제 개인적인 이유는 또 따로 있는데, 저는 원래 복지의료ICT연구단에 소속되어 있었습니다. 원 부서에서는 면역진단 자동화 장비를 개발하고 있었는데, SDF융합연구단 유한영 단장님이 진단 분야를 커버할 수 있는 인력이 필요하니 실장으로 와달라고 하셨어요. 처음에는 계속 거절했었는데, 결국 단장님 설득에 넘어갔어요. 지금은 잘 결정했다고 생각합니다.
실장이라는 자리에 있으면서 많은 부분을 배웠어요. 융합연구단의 특성상 다양한 집단에서 다양한 사람들이 오니까 의견을 조율하고, 일을 배분하고 하는 경험을 통해서 사람도 많이 사귀었고요. 실장이 되면 기획이나 서류처리에 힘을 쓰시는 분들도 계신데, 저는 현장에서 직접 연구와 개발을 진행하면서 감을 잃지 않으려고 노력했어요. 각각 장단이 있겠지만, 앞으로 연구를 계속 진행할 것을 생각하면 잘했던 결정인 것 같아요.
‘아디오스(ADiOS)’ 플랫폼은
어떤 원리로 작동하나요?Principle
먼저 ADiOS라는 이름은 ‘Animal Disease management Operating System’의 약자입니다. 또 다른 뜻은 스페인어로 작별인사인데, ‘가축 질병과의 안녕’이라는 뜻으로 지었죠.
아디오스 플랫폼은 다양한 센서나 카메라 등을 통해 축사, 거점소득시설, 농장의 돈사 등 현장의 데이터를 수집하게 됩니다. 현장 진단 결과, 출입 정보, 영상이나 음성, 환경 등 다양한 데이터를 수집하죠. 또 해외 구제역 발생 여부, 축산물 유통 시스템 데이터도 함께 수집해서 구제역 발생 가능성을 점검해요.
이렇게 수집한 데이터들을 방역관이 검토하고, 가축이 기침을 하거나 축사의 환경이 안좋아서 검사가 필요한 상황이라면 지역 방역관에게 알람이 뜨게 됩니다. 방역관이 검사가 필요하다는 알람을 받으면 저희가 개발한 신속진단키트로 현장에서 진단하게 되는데, 이때 구제역에 걸렸다는 판정이 나오면 확진을 위해서 검역본부에서 유전자 분석 진단을 통해 한 번 더 진단하게 되죠.
검역본부를 통해서 최종 확진 판정이 나오면 구제역이 발생한 농장 주위로 바람, 출입 차량의 이동 경로 같은 정보가 아디오스 서버에 자동으로 전달되고, 이를 바탕으로 방역대를 설치하고 소독을 실시하는 등 방역 활동을 펼치게 됩니다. 이 모든 과정을 저희가 개발한 기술에 농림축산식품부의 국가동물방역통합시스템(KAHIS)라는 시스템에서 일부 기능들을 연계해 완성해 나가고 있습니다.
향후 목표는?
The future
지난 3년 동안 20명의 연구원이 25개의 기술을 개발했습니다. 한 사람이 하나 이상의 기술을 개발한 거죠. 얼마 전에 기술 검증을 받았는데, 인허가를 받고 사업화를 해야 하지 않겠냐는 말을 들었어요. 기업에 기술이전을 통해 사업화를 진행하려고 합니다. 그리고 현장에서 실제 사용하는 사람들의 현장 피드백을 받아서 개선해 나가려고 합니다.
현장 진단 기술은 일단 단기간에는 애완동물에 적용할 수 있을 것 같습니다. 인간을 대상으로 적용하는 것에는 인허가 과정 등 많은 기간과 과정을 거쳐야 하지만, 동물의 건강이나 스트레스를 관리하는 서비스는 단기간 안에 상용화할 수 있을 것 같아요.
궁극적으로는 코로나19처럼 팬데믹 사태에도 빠르고 효율적으로 대응할 수 있는 시스템을 만들고 싶어요. 바이러스를 포집해서 무인자동으로 정보를 알려주는 장치를 최근에 개발하기 시작했죠. 지금까지의 연구와 기술을 개발했던 노하우라면, 아마 조만간 세계적으로 주목받는 기술을 완성할 수 있을 것이라 기대합니다.
Editor epilogue
최종적인 목표를 묻는 질문에 그의 입에서는 동료들에 대한 걱정이 먼저 나왔다. 다양한 곳에서 모인 동료들이 모두 다 잘되었으면 좋겠다는 덕담 후에, 그는 앞으로도 연구·개발 현장에서 ‘백의종군’하고 싶다고 말했다.
지금까지 부족한 점을 많이 느꼈다지만, 그의 얼굴과 목소리에선 자신감이 느껴졌다. 앞으로 정광효 실장과 ETRI의 행보가 기대되는 순간이었다.
