AI가 후보물질 찾고 실험실이 검증…대구 ‘신약개발 거점’ 출범

과기정통부, AI 신약개발 혁신거점 출범

‘AI→실험→데이터 환류’ 생태계 만든다

해당 이미지는 AI로 제작함. ⓒ

인공지능(AI)이 신약 후보 물질과 실험 조건을 제안하고 실험실이 이를 검증한 뒤 결과를 다시 AI 학습에 활용하는 순환형 신약개발 체계를 대구에서 본격 가동한다.

과학기술정보통신부가 AI 모델과 실제 실험 환경을 연결하는 ‘Lab-in-the-Loop’ 기반 AI 신약개발 혁신연구거점 구축에 나선다.

과기정통부는 12일 대구에서 열린 ‘합성신약 분야 AIx바이오 혁신연구거점 조성 시범사업단 출범식’에서 AI 기반 신약개발 혁신거점의 출범을 알리고 향후 사업 추진 방향을 공유했다.

이번 사업은 K-문샷 AI 신약개발 분야의 주요 사업이다. 대학·연구기관·병원·기업이 보유한 AI·데이터·실험 역량을 연결하는 개방형 생태계 구축을 목표로 한다.

신약개발은 새로운 치료 후보물질을 발굴하고 검증하기까지 오랜 시간과 막대한 비용이 필요한 대표적인 고위험 분야다. 그동안 연구자 경험과 반복적인 실험에 기반한 방식으로 진행했다. 최근에는 AI를 활용해 방대한 바이오데이터를 분석하고 새로운 후보물질과 실험 조건을 예측·설계하는 방식으로 전환하고 있다.

글로벌 경쟁도 우수한 AI 모델을 확보하는 수준을 넘어 AI 모델과 실제 실험 환경을 연결해 지속적으로 학습하고 개선하는 연구체계를 확보하는 방향으로 확대되고 있다.

미국과 영국 등 주요국은 AI 바이오 연구거점과 데이터 플랫폼, 자동화 실험 인프라 구축에 국가적 역량을 집중하고 있다.

과기정통부는 우리나라도 AI 기술과 바이오데이터, 첨단 실험 인프라, 산업 역량을 유기적으로 연결하는 혁신 생태계가 필요하다고 보고 이번 사업을 추진한다.

사업 핵심은 AI와 실험실이 상호작용하며 함께 발전하는 ‘Lab-in-the-Loop’ 기반 신약개발 체계다.

AI 모델이 바이오데이터를 기반으로 새로운 후보물질과 실험 조건을 제안하면 자동화 기반 실험 플랫폼이 이를 신속하게 검증한다. 검증 결과를 다시 AI 모델 고도화에 활용하는 구조다.

기존 신약개발 과정에서 후보물질 발굴 이후 반복적으로 이뤄지던 실험과 검증의 효율성을 높이는 것이 목표다.

이번 시범사업은 합성신약 분야에서 추진되는 첫 번째 AIx바이오 혁신연구거점이다. 사업 수행은 경북대학교, 경북대학교병원, 대구경북첨단의료산업진흥재단, 유니바 등이 참여하는 대구 컨소시엄이 맡는다.

경북대학교는 총괄주관기관으로 AI 기반 합성신약 Lab-in-the-Loop 연구체계 운영과 사업 전반을 총괄한다.

경북대학교병원은 데이터 중점 주관기관으로 참여한다. 약 200만 명 규모 환자 기반 데이터를 활용해 AI 신약개발에 필요한 의료데이터 활용 체계를 마련하는 역할을 맡는다.

대구경북첨단의료산업진흥재단은 HLB생명과학, 아론티어, 몰큐브, 에이블랩스 등 기업과 협력해 고속검증 인프라와 산학협력 체계를 구축한다. AI 모델이 제시한 후보물질과 연구 가설은 A2 수준의 자동화실험실을 통해 신속하게 검증한다.

A2 수준은 합성 및 특성 분석의 여러 연속단계를 자동화하되 사람이 시스템을 설정·유지하고 일부 합성과 특성 분석을 수행하는 부분적 자동화 수준이다.

유니바는 AI 모델 개발을 맡는다. 신약개발 과정에 활용할 수 있는 파운데이션 모델을 개발하고 데이터와 실험 결과가 지속적으로 반영되는 AI 연구환경을 조성해 AI 기반 신약개발 플랫폼 고도화를 추진한다.

사업단은 AI 컴퓨팅 인프라, 바이오데이터 활용체계, 고속검증 실험환경, AI 모델 개발 역량을 하나의 연구 생태계로 연결해 글로벌 수준의 AI 기반 합성신약 개발 체계를 마련할 계획이다.

오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 “미래 신약개발 경쟁력은 AI 기술과 데이터를 실제 실험 환경과 얼마나 효과적으로 연결하고 활용하느냐에 달려 있다”며 “내년에는 시범거점 성과를 바탕으로 추가적인 AI 바이오 분야로 확장해 대한민국이 글로벌 AI 바이오 혁신을 선도할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.