엔비디아, 신약 개발 판 흔드는 '메기' 등극

[아이뉴스24 정승필 기자] 제약·바이오 업계가 AI를 업무 효율화를 위해 '도구'로 쓰는 수준을 넘어 연구개발 체계 자체를 AI 중심으로 재편하고 있다. 오는 2034년까지 AI 신약 개발 시장 성장률이 연평균 40%로 전망될 정도다. 엔비디아가 핵심 인프라·플랫폼 공급자로 영향력을 넓히는 주인공으로 부각됐다는 분석이 나온다.

이달 12일(현지 시각)부터 15일까지 미국 샌프란시스코에서 열린 'JP모건 헬스케어 콘퍼런스(JPMHC)'에서는 AI를 통한 신약 개발이 화제의 중심에 섰다. 전 세계 시가총액 1위 기업 엔비디아가 미국 최대 제약사인 일라이릴리와 'AI 공동 혁신 연구소' 설립을 공식화하면서다.

양사는 향후 5년간 인프라 구축과 인재 고용 등을 위해 최대 10억 달러(약 1조4700억원)를 투자한다. 연구소에는 엔비디아가 올해 하반기부터 공급할 예정인 최신 그래픽처리장치(GPU) '베라루빈'이 투입된다. 연구소는 샌프란시스코에 설립돼 올해부터 가동될 예정이다. 세부적인 지역 위치 오는 3월쯤 공개된다. 임상, 제조, 상업화 등 신약 개발 운영 전반에 AI 적용 범위를 넓힌다는 구상이다.

우선 목표는 후보물질 신속 발굴이다. 양사는 초기 과제로 '연속 학습(continuous learning)' 시스템 구축을 제시했다. 릴리의 실험실에서 생성되는 데이터를 컴퓨팅 기반 분석 환경과 실시간으로 연동시켜, 실험 설계·데이터 생성·AI 모델 개선 구조가 반복되도록 하는 방식이다.

이번 협력은 릴리가 지난해 '바이오니모(BioNeMo)' 기반 'AI 팩토리'를 구축한 데 이은 후속 조치로 풀이된다. 바이오니모는 엔비디아의 AI 신약 개발 플랫폼으로, 단백질 구조 예측 등 바이오·화학 데이터를 활용해 신약 후보물질 발굴·최적화·검증하는데 쓰인다. 신설 연구소 인프라 역시 바이오네모를 비롯해 베라루빈 등 AI·컴퓨팅 기술이 구축된다. 베라루빈은 단순 연산 성능 향상을 넘어 약물·표적 결합력 계산, 대규모 분자 시뮬레이션을 고속으로 처리하는 데 최적화된 플랫폼으로 소개됐다.

엔비디아의 행보는 릴리에 그치지 않는다. 엔비디아는 JPMHC 행사 직전 써모피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific)과도 협력을 발표하며 실험 장비부터 데이터 수집·분석·의사결정까지 AI로 잇는 '자율 실험실' 구상을 공개했다. 이외에도 노보노디스크, 로슈, 암젠, 아스트라제네카 등 글로벌 제약사와 바이오니모 도입 계약을 맺기도 했다.

국내도 예외는 아니다. 한미약품, JW중외제약, SK바이오팜 등 제약사들도 실험과 분석을 반복해 성과를 끌어올리는 DMTA(Design–Make–Test–Analyze)형 접근을 도입하며 AI 활용 범위를 넓히고 있다. 한국제약바이오협회는 지난해 12월 AI·로봇 기반 자율주행연구실(SDL) 추진을 언급하며 설계·합성·실험·분석 자동화 인프라 구축 계획을 밝힌 바 있다.

다만 AI 공동 혁신 연구소처럼 24시간 운영 체계를 전제로 대규모 컴퓨팅·인력·자동화 실험을 통합한 사례는 국내에서 제한적이라는 평가가 나온다. 관련 인프라와 인력 확충은 이어지고 있지만, 기업 간 격차가 크고 AI 내재화 수준도 단계별로 차이가 있다는 지적이다.

한국바이오경제연구센터 관계자는 "엔비디아·일라이릴리 협력 연구소는 생명과학 실험을 공장처럼 자동화해 대량으로 돌리는 '바이오파운드리(Biofoundry)' 구조에 가깝다"며 "국내에서도 정부 주도로 추진되고 있지만, 산업계 활용은 아직 미미한 수준"이라고 말했다.

이어 "바이오파운드리를 실제 적용한 기업은 삼성바이오로직스와 CJ제일제당 정도"라며 "삼성은 생성형 AI 기반 업무 자동화 시스템으로 업무 효율과 품질을 높였고, CJ는 자체 바이오파운드리에 AI를 적용해 아미노산과 생분해 플라스틱의 수율을 개선했다"고 덧붙였다.

한편, 시장조사업체 그랜드뷰리서치(Grand View Research)에 따르면, 지난해 AI 신약 개발 시장 규모는 25억5000만 달러(약 4조4000만원)로 집계됐다. 오는 2034년에는 495억 달러(약 73조2500억원)까지 성장할 것으로 전망된다. 연평균 성장률은 약 40%다.