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생성형 AI, 의료계 지각 변동 일으킨다
생성형 AI, 의료계 지각 변동 일으킨다
  • 김가람 기자
  • 승인 2024.06.27 16:47
  • 댓글 0
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AI 의료, 2030년 250조 원 규모로 확대
엔비디아·구글·오픈AI, 생성형 AI 앞세워 의료 분야 영역 확장
사노피·모더나·일라이 릴리 등 글로벌 제약사, 생성형 AI로 의료계 혁신 주도
“우리 기업도 골든 타임 내 기업 생존 방안 찾아야”
ⓒ게티이미지뱅크
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[바이오타임즈] 인공지능(AI) 기술이 제약·바이오 업계의 게임 체인저로 주목받는 가운데 최근에는 새로운 개념의 AI인 생성형 AI를 적용하려는 시도가 늘고 있다. 제약바이오산업의 중심에 선 생성형 AI 현황 및 전망을 살펴봤다.

◇ AI 의료, 6년 뒤 250조 원 규모로 확대…‘생성형 AI’ 중심으로 변화 가속

AI 기술 활용이 본격화되면서, AI 의료 산업은 6년 뒤인 2030년 250조 원 규모로 빠른 성장이 전망된다. 특히 생성형 AI의 영향력이 지속해서 확대될 것으로 예상된다.

생성형 AI는 단순히 데이터를 분석하는 것을 넘어 학습한 데이터를 바탕으로 새로운 데이터를만들어내는 AI 시스템이다.

생성형 AI의 기본 모델은 언어뿐만 아니라 이미지, 오믹스, 환자 정보, 기타 유형의 데이터를 구축한다. 이미 존재하는 결과를 스크리닝하는 방식이 아닌, 시뮬레이션과 분석을 통해 고차원의 결과를 제공한다.

글로벌 컨설팅 기업 베인앤컴퍼니는 “생성형 AI가 관리 비용을 낮추고, 바이오 연구 및 약물 개발을 가속하면서 의료 분야의 혁신을 이끌 것”이라고 관측했다.

실제로 바이오과학 분야 최고경영자(CEO)를 대상으로 한 설문조사에서 62%가 최우선 투자 순위에 생성형 AI를 꼽기도 했다.

글로벌 컨설팅사 KPMG는 전 세계 118개 생명과학 CEO를 대상으로 그들이 직면한 과제와 향후 3년에 대한 기대, 비즈니스 등에 대해 설문 조사했다. 그 결과, 전체의 62%가 생성형 AI가 조직의 최우선 투자 순위이자 수익성 개선이 가장 큰 이점이라고 답변했다.

◇ 빅테크 기업, 의료계 생성형 AI 가속 이끌어

엔비디아, 구글, 오픈AI 등 빅테크 기업은 생성형 AI 신약 개발 플랫폼을 통해 글로벌 제약사와의 협업·오픈이노베이션으로 의료계에서의 영역을 확장하고 나섰다. 특히 생성형 AI의 최강자로 평가되는 앤비디아의 영향력이 거세다.

엔비디아는 자사의 AI 기술력을 활용한 신약개발용 생성형 AI 플랫폼 ‘바이오네모(NVIDIA BioNeMo)를 구축해 로슈·암젠·노바티스 등 대형 제약사와 협업하며 존재감을 과시하고 있다. 이미 전 세계 100개 이상의 제약·바이오 기업이 엔비디아의 생성형 AI를 신약개발에 활용하며 개발 속도를 높이고 있다.

바이오네모는 컴퓨터 기반 신약 개발 생태계에 12개 이상의 생성형 AI 모델과 클라우드 서비스를 제공한다. 약물 연구개발을 위한 새로운 종류의 계산 방법 및 생성형 AI를 접목해 실험을 줄이고 때에 따라 실험을 완전히 대체할 수 있도록 지원한다. 신약개발을 위한 파운데이션 모델의 개발 외에도 사용자 맞춤화, 배포 서비스 등을 제공해 AI 신약개발 변화를 가속한다.

구글은 의학적 질문에 대한 답을 내놓거나 건강 관련 문서 요약 등의 작업을 수행할 수 있는 생성형 AI ‘메드팜2’를 올해 안에 출시할 계획이다.

구글 딥마인드도 지난달 단백질 구조 예측을 위한 도구 ‘알파폴드’의 최신 버전인 ‘알파폴드3’를 공개했다. 알파폴드3는 기존 모델이 제공하던 인체 내 단백질 구조 예측을 넘어 모든 생물학적 분자 형태와 상호작용까지 예측할 수 있다. 이를 바탕으로 향후 몇 년 내 AI가 설계한 최초의 신약도 출시할 계획이다.

생성형 AI 분야의 대표 주자인 챗GPT(ChatGPT) 개발사 오픈AI는 최근 의사가 암 환자를 진단하고 진료하는 데 도움을 주는 의료 AI 보조 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼은 암 진단을 받은 환자의 개인 맞춤형 진료 계획을 제공한다.

환자의 위험 요인, 가족력 등 데이터를 수집해 검진 계획을 짜고 진료를 위한 의료보험 승인 작업도 돕는다. 올해 하반기부터 20만 명 이상의 환자가 해당 서비스를 이용할 수 있도록 할 계획이다. 아울러 사노피, 모더나, 일라이 릴리 등 여러 제약 기업과 협업하며 의료계에서의 영향력을 확장하고 있다.

오픈AI 브래드 라이트캡(Brad Lightcap) 최고운영책임자는 "첨단 AI는 제약 분야에서 혁신적인 돌파구를 마련할 잠재력이 있으며, 우리는 업계 리더들과 협력해 환자들에게 실질적인 혜택을 제공하기 위해 최선을 다하고 있다"고 밝혔다.
 

ⓒ게티이미지뱅크
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◇ 사노피·모더나·일라이 릴리 등 글로벌 제약사 생성형 AI로 업무 혁신

글로벌 제약사는 현재 의학 데이터 분석, 진단은 물론 신약 개발에도 생성형 AI 기술을 적극 활용하고 있다.

사노피는 AI 기반 소프트웨어를 구축하기 위해 AI 신약 개발사인 포메이션 바이오, 오픈AI와 협력하기로 했다. 이는 제약업계에서 처음으로 시도되는 사례다. 회사는 데이터와 소프트웨어, 조정된 모델을 결합해 신약개발 수명 주기 전반에 걸쳐 맞춤형 솔루션을 개발할 방침이다.

모더나는 오픈AI와 비즈니스 프로세스 자동화를 위한 파트너십을 체결했다. 2023년 초 오픈AI의 API를 기반으로, 내부적으로 구축된 mChat이라는 자체 챗GPT를 도입하며 협업을 시작했고, 지난 4월 파트너십을 확대하면서 약 3,000명에 달하는 모더나 직원들이 향상된 기능을 갖춘 챗GPT 엔터프라이즈를 이용할 수 있게 됐다.

챗GPT 엔터프라이즈는 오픈AI의 최신 언어 모델인 GPT-4를 기반으로 구축된 기업용 AI 모델이다. 모더나는 AI를 통해 업무 시간을 단축하고 향후 신약 개발 등에도 도움이 될 것으로 기대한다.

모더나에 따르면 이미 챗GPT를 이용해 직원들이 750개가 넘는 맞춤형 GPT 프로그램을 개발해 왔다. 이를 통해 수년간의 선행연구와 의학지식을 활용해 임상시험에 필요한 약물의 최적 용량을 예측하고, 의약품 제조 측면에서도 불량률을 줄이는 새로운 효소 구조를 예측하고 있다.

일라이 릴리는 기존 약물에 내성이 생긴 병원체에 의한 감염을 치료할 수 있는 새로운 항생제를 개발하기 위해 생성형 AI를 도입할 것이며, 이를 위해 오픈AI와 협력할 것이라고 지난 25일(현지 시각) 밝혔다.

항생제 내성(AMR)은 최근 전 세계 보건 환경 전반에 걸쳐 가장 큰 공중보건 및 개발에 대한 위협으로 떠오르고 있다. 각종 질병을 일으키는 세균이나 박테리아 등이 항생제에 대해 내성이 생기면서 간단히 치료할 수 있었던 기존 질병들의 치료가 더욱 어려워지고 있기 때문이다. 이외에도 일라이 릴리는 AI를 개발하는 기업과 다양한 협업을 이어오고 있다.

◇제약바이오산업, 생성형 AI 도입 필수…”골든 타임 내 기업 생존 방안 찾아야”

생성형 AI 출현으로 산업계 지각변동이 예상되는 가운데, 국내 기업들의 생성형 AI 도입을 위해서는 전략적 접근 방안이 필요하다는 의견이 나온다.

27일 열린 한국산업연합포럼(KIAF)에서 장정주 서울대학교 경영대학 교수는 “챗GPT가 유발한 생성형 AI 신드롬으로 인해 산업 자체 혹은 기업 내 핵심 업무 및 프로세스의 급격한 변화가 임박할 것으로 예상되며 이러한 변화의 중대 의미를 깨닫고 먼저 움직이는 기업이 상당한 우위를 가질 것”이라며 "실험적 시도와 신속한 학습이 중요해졌다"라고 말했다.

우리 기업들은 골든 타임(5~7년) 내 실험적 시도와 신속한 학습으로 생존·번영 방안을 찾아야 한다는 주장이다.

또 다른 업계 관계자는 "이미 많은 글로벌 빅파마가 생성형 AI의 도입을 추진하고 있는 상황을 봤을 때 제약바이오산업의 AI 활용은 선택 아닌 필수"라며 "특히, 국내 제약바이오산업은 글로벌 경쟁력을 신속하게 제고하기 위해서 생성형 AI의 적용을 적극적으로 시도해야 할 시점이라고 판단된다"라고 말했다.

[바이오타임즈=김가람 기자] news@biotimes.co.kr


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