인공지능(AI)이 새로운 신약 후보물질을 제안하면 자동화 실험실이 이를 검증하고, 그 결과가 다시 AI 학습에 활용되는 순환형 연구체계가 국내에 처음으로 마련된다. 과학기술정보통신부는 8월 12일 대구에서 ‘합성신약 분야 AIx바이오 혁신연구거점 조성 시범사업단’ 출범식을 열고 AI 기반 신약개발 혁신거점의 첫걸음을 알렸다.
 [코리안투데이] 합성신약 분야 AIx바이오 혁신연구거점 조성 시범사업단 출범식 © 장형임 기자 |
과학기술정보통신부(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 배경훈)는 8월 12일(수) 대구에서 열린 ‘합성신약 분야 AIx바이오 혁신연구거점 조성 시범사업단 출범식’에 참석해 인공지능(AI) 기반 신약개발 혁신거점의 출범을 알리고 향후 사업 추진 방향을 공유했다. 이번 사업은 K-문샷 AI 신약개발 분야의 첫 혁신거점으로, 정부가 추진하는 초혁신경제 선도프로젝트 중 하나인 ‘AI 바이오 산·학·연·병 오픈 생태계 조성’의 핵심 과제다.
신약개발은 새로운 치료 후보물질을 발굴하고 검증하기까지 오랜 시간과 막대한 비용이 드는 대표적인 고위험 분야다. 그동안 연구자의 경험과 반복적인 실험에 의존해 왔으나, 최근에는 AI로 방대한 바이오데이터를 분석해 후보물질과 실험 조건을 예측·설계하는 방식으로 빠르게 전환되고 있다. 글로벌 경쟁 역시 우수한 AI 모델 확보를 넘어 AI 모델과 실제 실험 환경을 연결해 지속적으로 학습·개선하는 연구체계 확보 경쟁으로 확대되는 추세다. 미국·영국 등 주요국은 AI 바이오 연구거점과 데이터 플랫폼, 자동화 실험 인프라 구축에 국가적 역량을 집중하고 있다.
이번 사업의 핵심은 AI와 실험실이 상호작용하며 함께 발전하는 ‘Lab-in-the-Loop’ 기반 신약개발 체계다. AI 모델이 바이오데이터를 토대로 새로운 후보물질과 실험 조건을 제안하면 자동화 기반 실험 플랫폼이 이를 신속하게 검증하고, 그 결과가 다시 AI 모델 고도화에 활용되는 선순환 구조를 갖춘다. 이를 통해 후보물질 탐색·검증의 효율을 높이고, 연구자는 보다 높은 수준의 가설 설정과 연구 의사결정에 집중할 수 있게 된다. 단순히 AI가 기존 연구 과정을 지원하는 수준을 넘어, AI 모델과 실험 시스템이 축적되는 데이터를 학습하며 성능을 개선하는 자율적·순환적 연구체계로의 전환을 지향한다는 점에서 기존 방식과 구별된다.
첫 시범거점 대상은 합성신약 분야다. 합성신약은 글로벌 의약품 시장의 핵심 분야이면서 AI 기술 적용 가능성이 높아, AI 모델과 자동화 실험 환경을 결합한 체계를 우선 검증하기에 적합하다는 것이 과기정통부의 판단이다. 사업은 대구 컨소시엄이 맡는다. 경북대학교와 경북대학교병원, 대구경북첨단의료산업진흥재단, 유니바 등 대학·병원·연구기관·기업이 참여해 핵심 역량을 결집한다.
총괄주관기관인 경북대학교는 AI 기반 합성신약 Lab-in-the-Loop 연구체계 운영과 사업 전반을 총괄하고, AI 컴퓨팅 인프라 조성과 AI 바이오 융합인재 양성을 중점 추진한다. 데이터 중점 주관기관인 경북대학교병원은 약 200만 명 규모의 환자 기반 데이터를 활용해 AI 신약개발에 필요한 의료데이터 활용 체계를 마련하는 핵심 역할을 맡는다. 대구경북첨단의료산업진흥재단은 HLB생명과학, 아론티어, 몰큐브, 에이블랩스 등 기업과 협력해 고속검증 인프라를 조성한다. AI 모델이 제시한 후보물질과 연구 가설을 부분 자동화(A2) 수준의 자동화실험실에서 신속하게 검증하고 성과로 연결하는 기반을 갖춘다. 유니바는 신약개발에 활용 가능한 파운데이션 모델을 개발하고 데이터·실험 결과가 지속 반영되는 AI 연구환경을 조성해 플랫폼 고도화에 기여한다.
사업단은 AI 컴퓨팅 인프라, 바이오데이터 활용체계, 고속검증 실험환경, AI 모델 개발 역량을 하나의 연구 생태계로 연계해 글로벌 수준의 AI 기반 합성신약 개발 체계를 마련할 계획이다. 시범거점 운영 과정에서 축적되는 AI 모델·데이터·실험 인프라와 운영 경험을 바탕으로 향후 다른 AI 바이오 분야로 거점을 확대해 나간다는 방침이다.
오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 “미래 신약개발 경쟁력은 AI 기술과 데이터를 실제 실험 환경과 얼마나 효과적으로 연결하고 활용하느냐에 달려 있다”며 “AIx바이오 혁신 연구거점은 합성신약 분야에서 추진되는 시범거점으로, AI 모델과 실험·데이터가 선순환하는 Lab-in-the-Loop 기반을 마련한다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 이어 “내년에는 시범거점 성과를 바탕으로 추가적인 AI 바이오 분야로 확장해 대한민국이 글로벌 AI 바이오 혁신을 선도할 수 있도록 지원하겠다”고 말했다.
이날 출범식에서는 연구거점의 비전과 추진 방향을 공유하는 비전 선포식과 함께 AI 신약개발 분야 전문가들이 참여하는 심포지엄이 열려 향후 연구개발 방향과 협력 방안이 논의됐다. 과기정통부는 AI 기반 신약개발 혁신 모델을 정립하고 산·학·연·병이 함께 성장하는 AI 바이오 개방형 혁신 생태계를 지속 확대해 나갈 계획이다.
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