디지털 AI 세포 구축 ‘첫삽’…신약 개발 ‘혁신’ 해법 찾는다

4월부터 사업 돌입…4년간 187억원 투입
분자 상호작용·세포 신호 전달 모델링화
웹서비스 활용 플랫폼 통해 데이터 제공
"타 사업에 적용…신약 개발 '패러다임' 제시"

치료제를 개발하고 있는 연구원들의 모습./연합

바이오분야에서의 인공지능(AI) 기술 활용이 세계적인 흐름으로 다가온 지금, 우리나라도 신약 개발의 혁신을 위한 디지털 세포 구축에 돌입한다. 정부는 세포에서 발생하는 상호작용을 AI로 구현한 모델을 개발, 바이오업계와 학계가 활용할 수 있는 데이터를 제공해 보다 고도화된 연구 환경을 조성한다는 목표다.

13일 관련 부처 및 기관 등에 따르면 과학기술정보통신부는 다음 달 11일까지 '2026년도 디지털 AI 세포 구축사업 신규과제' 공모를 진행, 3~4월 동안 선정평가를 거쳐 본 연구에 돌입한다.

이미 다수의 글로벌 바이오기업들이 AI를 신약 개발의 혁신 엔진으로 채택하는 등 생명과학과의 융합을 시도하고 있다. 특히 분자-세포 수준에서 발생하는 복잡한 생명현상과 질병 기전을 규명하기 위해서 AI의 패턴 인식과 인과 관계 분석 능력이 필수로 여겨지고 있다. 그중 디지털 AI 세포는 분자 상호작용부터 세포 신호 전달 등의 과정을 모델링해 질병 기전의 전체적인 그림을 제공, 질병 상황을 시뮬레이션할 수 있다는 경쟁력을 갖췄다는 점에서 주목 받고 있다.

정부는 올해 4월부터 2029년 12월까지 4년간 187억원의 지원금이 투입되는 사업을 통해 세계 최고 수준의 범용 디지털 AI 세포 모델을 구축하겠다는 계획이다. 사업 1·2년차인 올해와 내년을 사업 1단계로 구분하고 디지털 AI 정상세포 구축을 위한 학습용 공개데이터를 수집하는 한편, 구축된 디지털 AI 정상세포 모델의 기초 성능을 검증한다.

그 후 2년 동안에는 특정 질환에 특화된 디지털 AI 세포 모델을 3종 이상 구축하고, 정상세포 모델과 질환세포 모델 비교를 통해 성능 향상 평가를 실시한다. 또 웹서비스 기반 플랫폼을 구축, 국가 데이터 인프라에 제공한다는 방침이다.

분자로부터 세포로 이어지는 다차원 시뮬레이션이 가능한 디지털 AI 세포 모델을 구축하게 된다면 바이오업계는 물론, 학계에도 도움을 줄 수 있을 것으로 관측된다. 사업은 구축된 AI 모델과 데이터셋을 유효물질 도출이나 독성 예측 등 실제 신약 개발 파이프에 적용해 시간 및 비용 절감 효과를 입증하는 데에 주안점을 뒀다는 설명이다. 또 다차원 시뮬레이션이 가능한 AI 모델을 통합한 고품질 학습 및 검증용 벤치마크 데이터셋을 구축, 국내 연구자들에게 공개하겠다는 계획이다.

과기부 관계자는 "이번 사업을 통해 구축될 플랫폼을 다른 연관 사업에 활용하는 등 보다 원활한 연구 환경을 조성, 신약 개발의 새로운 패러다임을 이끌 것으로 기대한다"고 말했다.