본 발명의 일 실시예에 따른 딥러닝 기반 RF(Radio Frequency) 바이오 센싱 시스템에 있어서, 기판 위에 놓인 전파 매체와 바이오 마커의 반응에 따라 변화되는 RF 바이오 신호를 수신하고, 상기 RF 바이오 신호를 통해 반사계수, 투과계수를 포함하는 S-계수를 측정하는 RF 바이오 센서; 및 통신부; 상기 RF 바이오 센서로부터 상기 통신부를 통해 상기 S-계수에 대한 정보를 수신하고, 상기 S-계수에 대한 정보로부터 상기 S-계수의 공진주파수 및 피크의 깊이를 식별하고, 상기 S-계수의 공진주파수 및 피크의 깊이에 관한 정보에 따라 상기 바이오 마커가 포함하는 유전자 정보의 연산을 수행하도록 학습된 딥러닝 모델에 기초하여 상기 유전자 정보를 식별하는 프로세서를 포함하는 분석장치;를 포함한다.