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K-AI 신약개발 플랫폼 사업 현황과 전망

T-Blog-000 2025. 11. 12. 10:50

K-AI 신약개발 플랫폼 사업 개요


한국의 K-AI 신약개발 사업은 글로벌 AI 신약 시장 성장(2034년 4조 원 전망)과 정부 주도의 데이터 생태계 구축을 연계해 제약산업 혁신의 전환점으로 부상하고 있다. 삼진제약·서울대병원 컨소시엄이 구축 중인 "데이터 피드백형 연구체계"는 전임상-임상 데이터 연계를 통해 임상 성공률을 30% 이상 제고할 것으로 기대되며, SK바이오팜의 디지털 트윈 기술 도입은 글로벌 빅파마와의 기술 격차 해소를 가속화할 전망이다. 이와 함께 MGI 보고서에서 지적한 연간 600~1,100억 달러 가치 창출 잠재력이 국내 기업의 AI 내재화 전략을 촉진하며, 2025년부터 본격화되는 다기관 공동연구가 K-바이오의 글로벌 경쟁력 강화를 견인할 것으로 전망된다.


역이행 연구 설계 AI 소프트웨어 핵심 기술


K-AI 신약개발 플랫폼은 역이행 연구(Translational Research)를 핵심으로 전임상-임상 데이터의 실시간 연계를 구현하며, 과거 실패 사례 기반 위험 요소 예측과 연구 방향 재설계를 지원합니다. 멀티모달 데이터 통합 분석을 통해 전임상 모델의 예측 정확도를 30% 이상 향상시켜 임상시험 성공률을 80-90%까지 끌어올릴 전망입니다. 이는 기존 40-65% 대비 혁신적인 개선으로, 글로벌 빅파마와의 기술 격차 해소와 K-바이오의 글로벌 경쟁력 강화를 가속화할 것입니다.


주요 참여 기관 및 역할 분담


삼성서울병원 주관의 역이행 연구 설계 AI 소프트웨어 개발은 다기관 협업을 통해 전임상-임상 데이터 연계 체계를 구축 중이며, 한미약품은 항암 및 대사질환 분야에서 축적한 데이터를 기반으로 전임상 멀티모달 데이터 생산에 기여하고 있다. 목암생명과학연구소는 ADME/T 예측 및 mRNA 치료제 개발을 위한 AI 모델 개발을 주도하며, LLM과 GFM을 결합한 앙상블 기법을 통해 예측 정확도를 향상시키고 있다. 이러한 기술 발전은 글로벌 빅파마와의 협업 기회 확대와 K-바이오의 글로벌 경쟁력 강화로 이어질 전망이다.


기대 효과와 산업적 파급 효과


K-AI 신약개발 플랫폼은 전통적 10~15년 소요 과정을 3~4년으로 단축하고 개발 비용을 6000억 원 수준으로 절감할 전망이다. AI 기반 임상 1상 성공률이 80~90%에 달하며, 글로벌 AI 신약 시장이 연평균 46% 성장해 2027년 40억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다. 이는 K-바이오가 특허만료 대형 블록버스터(2025~2030년 2300억 달러) 대응과 비만치료제 시장(2030년 1000억 달러) 선점을 위한 핵심 경쟁력으로 작용할 전망이다.


실시 과정에서의 주요 도전 과제

K-AI 신약개발 플랫폼의 지속가능한 성장을 위해서는 데이터 공유 인프라와 보안 체계의 고도화가 시급한 과제로 부상하고 있다. 연합학습 기반의 데이터 공유 플랫폼 구축을 통해 기관 간 데이터 사일로화 문제를 해결하되, 컨피덴셜 컴퓨팅 기술을 접목하여 환자 개인정보와 기업 기밀 정보를 철저히 보호하는 이중적 접근이 필요하다. 기존 신약개발 프로세스와의 원활한 통합을 위해서는 AI 모델의 예측 결과를 인간 전문가가 검증하고 해석할 수 있는 투명한 의사결정 프로세스가 필수적이며, 이는 FDA와 EMA 등 글로벌 규제기관의 승인 요건에도 부합해야 한다. 특히, NVIDIA H100 GPU 기반의 컨피덴셜 컴퓨팅 환경에서의 연합학습이 제우레카 사례에서 입증한 바와 같이 모델 정확도를 65~74% 향상시킬 수 있음이 확인되었으나, 국내 제약사들의 데이터 표준화 수준이 낮아 글로벌 협업에 한계가 존재하는 실정이다.


미래 전망과 글로벌 동향 연계


K-AI 신약개발 플랫폼은 FDA의 2025년 4월 동물실험 단계적 폐지 정책과의 전략적 연계를 통해 글로벌 규제 환경 변화에 선제 대응할 전망이다. NAMs(New Approach Methodologies) 기반의 인간 유래 모델과 AI 예측 기술을 결합함으로써 전임상 단계에서의 데이터 신뢰성을 제고하고, 글로벌 표준화된 AI 신약개발 프레임워크 구축에 기여할 것으로 기대된다. 특히 오가노이드 칩과 디지털 트윈 기술을 활용한 혁신 신약 개발 역량 강화를 통해 K-바이오의 글로벌 경쟁력이 한층 도약할 전망이다.