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"AI, 세분화된 과학 융합시키는 500년 패러다임 변화 가져올 것"

석차옥 갤럭스 대표(서울대 화학부 교수)가 인공지능(AI)이 과학 분야의 융합을 촉진해 향후 근본적인 변화를 불러올 것으로 전망했다. 2일 오전 서울 코엑스에서 개최된 '디지털헬스케어포럼 2025'에 기조강연에 나선 석 대표는 신약개발 과정에서 AI의 활용이 과거 공정을 180도 바꿀 수 있다는 점을 들어 AI가 과학 분야의 경계를 허물고 새로운 영역을 구축할지를 설명했다. 국가AI전략위원회 과학 및 인재 분과 위원장으로도 활동 중인 석 대표는 최근 한국과학AI포럼을 발족해 과학과 AI의 융합을 위한 정책 마련에도 목소리를 내고 있다. 석 대표는 “세분되어 있던 과학이 이제 다시 AI로 융합될 수 있다는 것을 체감하고 있다”라며 “지난해 노벨화학상은 바이오와 분자 사이의 접점에 있는 분야 연구가 선정됐다”라고 설명했다. 참고로 데미스 허사비스 구글 딥마인드 창업자는 작년 노벨화학상을 수상했다. 석 대표는 작년 노벨화학상 수상이 “100년 만에 나오는 성과로 정의할 수 있다면, AI를 통한 과학의 융합은 향후 500년 과학의 변화를 가져올 것”이라고 단언했다. “AI, 전통적인 신약 개발 허문다” 석 대표는 AI와 과학의 융합이 이뤄낼 가능성을 AI 신약개발을 예로 들어 설명했다. 그는 “AI를 도입해서 신약개발 과정의 높은 비용과 시간을 단축할 수 있다고 하지만 이것이 전부는 아니다”라며 AI 신약 개발이 전통적인 개발 프로세스를 근본적으로 변화시킬 수 있다는 점을 강조했다. 통상 하나의 신약을 개발하기까지는 유효 물질을 찾아 세포 실험과 전임상 등의 과정을 거쳐 사람을 대상으로 한 임상시험에 돌입하게 된다. 석 대표는 AI 신약 개발의 이점은 합리적 예측을 통한 의약품 설계가 가능하다고 말한다. 과거의 신약 개발 과정은 우리의 도구적 한계에서 비롯된 것으로, AI를 통해 개발 패러다임 자체가 바뀔 수 있다는 이야기다. 석 대표는 “신약 개발을 위해 발굴한 물질이 임상 시험에 성공, 상용화에 이르려면 개발 초기부터 계획을 잘 짜야 하는데 현재는 이 과정을 전문가들이 맡고 있다”라며 “앞으로는 AI가 신약 개발 관련 전문가들을 대체하게 될 것”이라고 예상했다. 관련해 갤럭스가 개발 중인 유방암 치료제는 초기 개발부터 AI를 활용, 높은 항암 효과가 있도록 설계됐다. 이 때문에 갤럭스의 기술력을 알아본 글로벌 빅파마들과도 여러 협력이 진행 중이다. 물론 우리 제약바이오업계가 AI 신약 개발 능력을 확보하고 관련 생태계가 조성되기 위해서는 갤럭스 등 민간의 노력만으로는 한계가 존재한다. 석 대표는 “기존 분절돼 있던 개발 과정에서 AI를 활용한 합리적 개발 시스템이 구축돼야만 한다”라며 “빅파마 조차도 종적 연구해 왔지만, 앞으로는 횡적 연구로 방향이 바뀌어야 한다”라고 말했다. 이러한 변화에 천문학적인 투자가 요구되지는 않는다는 것이 석 대표의 설명이다. 그는 “바이오 AI를 하는 데는 엄청난 지표가 필요하지 않기 때문에 앞으로 우리나라가 경쟁력을 가질 수 있다”라며 공공 데이터를 활용한 기업과 대학이 함께 발전하는 모델을 제안했다. 새로운 패러다임과 변화가 가져올 성과. 하지만 질문을 던지는 것은 미래를 준비하는 우리의 몫이다. 석 대표는 AI를 활용한 각종 성과와 그로 인한 경제성 등에 우선하는 것은 따로 있다고 강조했다. 그는 “지금이야말로 AI 활용의 목적은 무엇인지에 대한 깊이 있는 고찰이 필요하다”라고 조언했다.

2025.10.02 12:41김양균

우정바이오, 갤럭스와 AI 치료제 개발 맞손

우정바이오가 갤럭스와 인공지능(AI) 치료제 개발을 위한 전략적 파트너십을 체결했다. 앞으로 두 회사는 ▲AI 기반 신약 후보 물질의 신속 비임상 검증 체계 구축 ▲신규 타깃 발굴 및 혁신 신약 공동 연구개발 협력 ▲ 양사의 정보 및 네트워크 공유 ▲각 사 인프라 활용 공동 연구개발 수행 등을 추진하게 된다. 천희정 우정바이오 대표는 “협약을 통해 우정바이오 만의 독자적인 비임상 서비스 구축에 최선을 다할 것”이라며 “여러 기업과의 오픈이노베이션 프로젝트도 확장해 나갈 것”이라고 밝혔다. 석차옥 갤럭스 대표도 “갤럭스는 AI로 완전히 새로운 항체를 설계하고 실제 비임상 단계까지 검증하는 연구로 단순한 기술적 가능성을 넘어 실제 치료제로 이어질 수 있는 기반을 다지고 있다”라며 “우정바이오와의 협력은 갤럭스가 가진 설계 역량과 우정바이오의 비임상 검증 역량을 결합해 AI 신약 개발을 더 빠르고 확실하게 임상으로 연결하는 중요한 전환점이 될 것”이라고 밝혔다.

2025.09.30 13:24김양균

갤럭스, AI페스타서 단백질 설계 플랫폼 '갤럭스디자인' 선보인다

갤럭스가 9월 30일~10월 2일 서울 코엑스 A홀에서 개최되는 '인공지능 페스타 2025(AI FESTA 2025)'에 참가해 자사의 핵심 기술과 최신 연구 성과를 선보인다. 회사는 이번 행사에서 전시 부스를 운영하며 독자 개발한 단백질 설계 플랫폼 '갤럭스디자인(GaluxDesign)'을 소개할 예정이다. 갤럭스디자인은 물리화학적 원리와 딥러닝을 융합해 항체를 포함한 모든 단백질을 정밀하게 설계하는 AI 플랫폼이다. 회사는 지난 3월 전 세계에서 처음으로 6개 타깃 단백질에 대한 드노보(de novo) 항체 설계 성공을 발표한 바 있다. 최근에는 이를 8개 타깃으로 확장, 항노화 타깃인 IL-11과 뇌 질환 타깃인 CD98hc에 대한 항체 설계 성과를 새로 공개했다. 특히 갤럭스는 Cryo-EM 분석을 통해 갤럭스디자인이 설계한 항체(GX-aPDL1-3)가 기존 보고된 PD-L1 항체와 다른 결합 방식을 갖고 있으며, 설계 단계에서 의도된 모델 구조와 실제 실험 구조가 원자 단위 수준(iRMSD 1.1Å)으로 일치함을 확인했다. 즉, 갤럭스디자인이 원자 수준의 설계 역량을 통해 항체를 설계한다는 것을 검증한 것이다. 또한 행사 마지막 날인 다음달 2일에는 석차옥 대표가 'AI 신약 개발의 혁신과 미래'를 주제로 강연을 진행한다. 석 대표는 ▲단백질 구조예측 및 설계 AI의 의의 ▲차세대 치료제 개발에서 정밀 타겟팅의 필요성과 AI의 역할 ▲산·학·연·공이 함께 구축하는 바이오 AI 생태계의 비전 등을 제시하며, AI가 신약개발 산업 전반을 어떻게 혁신할 수 있는지에 대한 통찰을 전할 예정이다. 갤럭스 관계자는 “이번 AI페스타 참가를 통해 국내외 제약·바이오 업계 관계자들에게 자사의 세계적 기술력을 알릴 것”이라며 “AI 기반 신약개발 분야가 국가 차원의 전략 산업으로 자리매김할 수 있음을 보여줄 것”이라고 밝혔다. 아울러 “글로벌 제약사들과 협력 중인 연구 프로젝트와 향후 비즈니스 확장 방향에 대해 관심 있는 업계 관계자들과 논의를 이어갈 예정”이라고 덧붙였다.

2025.09.28 10:00김양균

[기고] AI 바이오 도약 위한 생태계 전략 필요하다

오늘날 인공지능(AI)에서 가장 뚜렷한 성과를 내는 분야는 언어다. 거대언어모델은 단순히 언어의 문법적 구조를 모방하는 수준을 넘어, 의미와 논리까지 파고드는 사고의 도구로 발전하고 있다. 생명현상은 인간의 언어와 전혀 다른 방식으로 진화해 왔다. 지구상의 생명은 약 40억 년에 걸쳐 서서히 복잡성을 키워왔고, 그 결과 인간이 탄생했다. 인간은 언어와 문화, 과학, AI를 발전시켰고, 이제는 자신의 생물학적 기반을 이해하고 설계하는 바이오 AI를 개발하는 단계에 이르렀다. 바이오 AI는 아직 초기지만 눈에 띄는 속도로 발전하고 있다. 곧 걸음마 단계를 넘어 달리기 시작할 것이다. AI는 데이터에 내재된 패턴을 학습하는 데 뛰어나지만, 바이오 분야는 언어에 비해 활용 가능한 데이터가 상대적으로 부족하다. 그러나 바이오 AI는 이를 극복하기 위해, 수십 년간 축적된 유전자·단백질·생명체에 대한 풍부한 과학적 지식을 효과적으로 활용할 수 있다. 우리는 종종 수학을 자연의 언어라 말하지만, 이제는 AI라는 새로운 지능 구조를 통해 자연을 재해석하는 시대가 열리고 있다. 대표적 사례가 알파폴드(AlphaFold)다. 단백질 구조를 학습한 알파폴드는 2024년 노벨화학상의 주인공이 되며 그 혁신성을 입증했다. 그렇다면 알파폴드 이후에는 어떤 바이오 AI가 등장할까? 단백질에 새로운 기능을 부여하거나, 복잡한 생체 시스템의 작동 원리를 학습하는 AI들이 등장하고 있다. 지금, 우리는 다음 질문을 마주하고 있다. 언어 AI가 일부 글로벌 기업에 의해 독점되고 있듯, 바이오 AI 역시 유사한 흐름을 보이는 가운데 한국은 어떤 전략으로 AI 바이오 강국으로 도약할 수 있을 것인가? 예를 들어, 알파폴드를 개발한 구글 딥마인드는 알파폴드3부터 상업적 사용을 제한하고 있으며, 후속 모델은 공개되지 않을 가능성이 크다. 이 기술은 구글의 신약개발과 바이오 연구에 독점적으로 활용될 것으로 예상되며, 이에 따라 학계와 산업계 간의 격차는 더욱 커질 것이다. 이러한 상황에서 국가 경쟁력을 확보하려면 AI 바이오 생태계를 전략적으로 구축하는 것이 필요하다. 다음은 이를 위한 세 가지 핵심 원칙이다. 첫째, 생명의 구조적 본질을 반영한 AI를 설계해야 한다. 바이오 AI는 단순한 데이터 기반 학습을 넘어서, 수십억 년 진화의 결과물인 생명체의 구조와 기능적 원리를 이해하고 구현할 수 있어야 한다. 데이터가 제한적인 바이오 분야에서는, 지식을 구조적으로 활용하는 방식이 핵심적이며, 부족한 데이터를 어떻게 보완·생성할 수 있을지도 AI의 시각에서 적극적으로 탐색해야 한다. 둘째, 국가 차원의 조직적 전략이 필요하다. 바이오 AI는 이제 개별 연구실의 역량과 자원만으로는 경쟁력을 확보하기 어렵다. 기초 연구부터 산업화까지 연결되는 국가적 설계, 그리고 인재·인프라 체계의 구축이 필수적이다. 거대 기업들이 기술을 독점하고 독자적으로 진화해 나갈 것임을 인식하고, 이에 대응하는 공공 주도의 전략적 방향 설정이 필요하다. 셋째, 안전성과 윤리성의 선제적 고려가 필요하다. 바이오 AI는 생명을 다루는 기술이므로, 기술의 잠재력과 함께 윤리적 고려가 병행되어야 한다. 이는 기술의 지속가능성과 사회적 수용성 확보의 핵심 조건이다. AI의 아버지 제프리 힌턴은, 복잡한 AI 시스템에서 '의식'이 창발할 가능성을 언급한 바 있다. 생명 역시 복잡한 시스템에서 나타난 창발적 결과다. 지금은 생명현상이 미지의 영역처럼 느껴지지만, 미래에는 스스로 진화하는 AI가 생명 이해의 열쇠를 풀어낼 가능성도 충분하다. 우리가 해야 할 일은 그 미래를 우리 손으로 준비하는 것이다. AI 바이오 생태계를 전략적으로 설계하고, 국가적 역량을 조직하는 일. 바로 지금이 그 적기다.

2025.07.28 17:03석차옥

[미래의료] "이제 신약은 AI로 설계될 겁니다"

정보통신 기술에 힘입어 보건의료 영역의 디지털 전환이 가속화되고 있다. 전 세계는 디지털 헬스케어(Digital Healthcare)를 통한 신종 감염병, 초고령화 시대, 지역 간 건강격차 해소 등 우리 앞에 놓인 적대적 환경을 극복하려는 노력을 기울이고 있다. 지디넷코리아는 국내·외 디지털헬스산업의 가장 정확한 전망을 제시할 것이다. [편집자 주] 석차옥 서울대 교수의 이름을 처음 들었던 때는 지난 2020년 5월이었다. 전 세계를 넘어 국내 코로나19로 1차 대유행으로 위기감이 고조되던 당시 기자는 이 생소한 감염병에 대한 정보를 얻기위해 매일 미국 질병통제센터(CDC)와 관련 논문을 뒤지고 있었다. 그때 접했던 석 교수의 연구는 인상적이었다. 그는 미국과 영국 연구진과 함께 코로나19(SARS-CoV-2) 바이러스의 스파이크 단백질에 대한 3차원 구조를 예측해냈다. 코로나19 바이러스의 우리 몸의 세포 침입 기전의 핵심이었던 스파이크 단백질의 구조를 예측할 수 있다는 것이 시사하는 바는 컸다. 바이러스 활동을 억제할 수 있다면 당시만 해도 상상 속에서나 가능했던 신속한 백신 개발이 아예 불가능한 일이 아니었기 때문이었다. 훗날 알았지만 석 교수의 3차원 구조 예측에는 서울대 화학부가 개발한 단백질 분자 모델링 프로그램 '갤럭시(GALAXY)'가 쓰였다고 한다. 석차옥 교수와 갤럭시. 이 이름은 곧 기억에서 사라졌지만, 어찌 된 일인지 인연은 이어졌다. 그로부터 3년이 지난 2023년 11월 16일. 광주행 열차를 탄 기자는 화순국제백신·면역치료포럼의 프로그램을 살펴보다 낯익은 이름 하나를 발견했다. 발제자 중에 석차옥 교수가 있었던 것이다. 화순에서 석 교수의 강연을 들었지만, 그와 만날 기회는 얻지를 못했다. 다시 볼 일 없을 것만 같았던 석 교수와의 재회는 2년이 더 지난 이달 18일 서울 관악구의 한 건물에서 이뤄졌다. 2호선 서울대입구역 8번 출구에서 걷기를 2분여. 왼쪽 건물을 올려다보자 'Galux 갤럭스 인공지능 신약개발'이라는 간판이 붙어 있었다. 엘리베이터가 4층에 도착하자 앞의 회의실 문이 반쯤 열려있었다. 석 교수는 무언가를 열심히 읽고 있었다. “쓰셨던 기사를 읽고 있었는데 무척 재미있네요.” 최근 제약바이오 업계에서 급부상하고 있는 인공지능(AI) 바이오 기업 '갤럭스'의 대표로 변신한 석 교수, 아니 석 대표와의 첫 만남이었다. 해외 AI 신약개발社 기술을 앞지르다 세상을 보는 관점은 저마다 다를 것이다. 기자는 세상을 사실과 사실이 아닌 것으로 볼 공산이 크고, 의학자는 건강으로, 예술가는 고차원의 예술적 감수성으로 사물을 바라볼 것이다. 그렇다면 화학자는? 석 대표의 말을 빌리자면, 화학자가 보는 세상은 분자로 이뤄져 있고, 분자의 성질에 따라 세상도 바뀐다. 석 대표는 “모든 것은 분자에서 시작한다”라고 했다. 분자를 더 잘 이해하려면 구조를 알아야 했다. 이는 현재 그와 회사가 집중하고 있는 생체 내 단백질에도 적용할 수 있었다. 갤럭스는 2020년 석 대표를 중심으로 박태용 부사장과 양진솔·원종훈 전무 등이 의기투합해 설립됐다. 석 대표에게 사업을 설득했던 임원 모두 그의 제자들이었다. 물론 글로벌 단백질 구조 예측 대회인 'CASP & CAPRI' 대회에서 연이어 우승, 기술 경쟁력을 증명했으니 이미 준비는 되어 있던 셈이었다. “제가 회사를 하리라고 생각하진 않았어요. 제자 중에 회사를 할 사람은 있을 것 같았죠. 같이 하자고 하는데 다들 똑똑하니까 같이 하면 재미있겠다 싶었어요. 우리 기술이 세계 최고이니, 무엇을 하든 하긴 하지 않겠느냐고 말이죠. 회사는 새로운 문제를 탐구하는 것과 비슷했어요.” 회사의 '실력'에 놀란 투자자들의 제안으로 260억 원의 투자가 이뤄지기도 했다. 석 대표는 “AI 신약개발에 주목한 투자자들이 단질 구조 예측 대회 우리 이름을 발견하고는 찾아와 투자를 제안했다”고 했다. 화학자인 석 대표는 사업까지 할 생각은 없었다고 손사래를 치지만 그의 연구는 갤럭스가 하고 있고, 앞으로 하려는 연구와 개발의 밑바탕이 되었다. 2004년 서울대 자연과학대학 화학부 교수로 임용되기 이전부터 석 대표는 단백질 구조에 대한 프로그램을 연구해 왔다. “세포의 생명현상은 분자 작용으로 일어나게 됩니다. 세포 내 분자가 어떤 일을 하는지 알면 질병의 발생 원인을 알 수 있고, 어떤 분자로 이를 조절할 수 있는지도 알게 되죠. 제 연구의 목적은 생체 내 분자의 작용을 이해하는 것이었습니다.” 2014년이 되자 석 대표는 분자 구조를 예측해 신약에 대한 디자인이 가능하다는 확신이 생겼다. 특히 미국의 AI 신약개발 기업 슈뢰딩거의 기술력을 능가한다는 자신감이 든 것도 이때부터였다. “미국과 영국의 여러 AI 신약개발 기업들의 낮은 기술 수준에도 빅파마와 협업하는 것을 보고 의아했습니다. 슈뢰딩거가 대형 제약사와 협업을 한 사례를 보면서 신약 후보물질 개발이 큰 사업이 되리란 확신이 들었죠.” AI를 통한 신약 개발이 기존에 투입된 천문학적인 비용과 시간 단축의 장점이 있으리란 전망은 많았지만 실제 왜 그렇게 되는지를 보여준 적은 없었다. 기존 개발 과정에서는 타깃 질환에 대한 신약 후보 물질을 발굴, 개발에 나서도 임상시험 과정에서 예상치 못한 안전성 이슈나 통계적 유의성을 갖지 못하는 효과성 등으로 개발이 좌절되는 경우가 부지기수였다. 반면, 갤럭스의 제안은 심플하다. “신약의 본질, AI로 설계한다”라는 회사의 목표 그대로다. 리스크를 최소화한 신약 후보 물질을 설계해 준다는 것이다. 이는 회사의 AI와 분자 기술 덕분이다. 회사가 최근 분석한 비만 치료 후보물질 설계를 예로 들면 더 이해가 빠를 것이다. “최근 출시된 비만치료제는 지방뿐만 아니라 근 손실을 초래한다는 단점이 있는데, 근육은 유지하되 지방만 타깃하는 물질 디자인에 성공했습니다. 이는 생물학적으로도 다루기 어렵고, 경쟁사도 이 정도로 설계하기란 어렵죠. 임상 실패 해결이 가능한 분자 설계 솔루션이 우리의 강점입니다. 국내외 투자사들이 저희를 찾아오는 이유죠.” 관련해 갤럭스의 수익 구조는 크게 물질 설계에 대한 착수금과 마일스톤이라고 보면 된다. 모델링을 의뢰한 제약기업이 갤럭스의 설계대로 개발을 진행, 이후 임상시험을 거치며 품목허가와 출시가 이어지면 갤럭스에 마일스톤을 건네게 된다. 이미 해외에서는 조원 단위의 마일스톤이 오간다. 아직 국내에서는 전례가 없어 갤럭스 사례가 향후 AI 신약 개발 후보물질 발굴 및 개발에 대한 계약 표준으로 받아들여질 가능성도 없지 않다. “단기간 내 블록버스터 신약 개발 보다 개발 저변을 넓혀야” 갤럭스는 설립 5년이 됐고, 직원은 40명으로 늘어났다. 서울 관악에 드라이랩이, 강서 마곡에 웻랩 등 2곳에서 업무가 이뤄진다. 국내외 기업 및 기관 14곳과 신약 후보 물질 설계에 대한 협력이 진행 중이다. 아직 회사는 성장 중이다. 석 대표는 회사가 분자를 다룰 기술이 있다는 점을 '강점'이라고 했다. “항체 신약 개발 붐에서 AI를 통한 물질 설계에 초점이 맞춰지겠죠. 타깃을 조절할 물질 설계는 분자 상호작용 모델링으로 더 큰 가능성을 가져올 겁니다. 우리가 분자에 대한 기술력이 있다는 것은 매우 큰 강점이죠.” 올해는 갤럭스에 중요한 한 해가 될 전망이다. 시작이 좋다. 지난 3월 '갤럭스 디자인(GaluxDesign)'을 통해 AI 기반 드노보(de novo) 항체 설계 가능성을 입증하는 연구 발표 덕분이다. 석 대표는 “글로벌한 주목을 받게 됐다”고 했다. “올해 시리즈B 펀딩으로 글로벌 확장을 위한 발판을 마련할 계획입니다.” AI를 활용한 신약 개발은 더 이상 미국 등 일부 국가의 전유물이 아니다. 석 대표는 임상 성공을 예상한 설계가 10년 내 가능할 것으로 전망했다. “디지털 생명공학 분야에서 우리가 분자 예측 및 설계에 기여할 수 있는 부분이 많을 것이라고 예상합니다. 기술 발전에 핵심적인 역할을 해서 임상 성공까지 내다보고 설계할 수 있는 날이 올 것으로 기대합니다. 10년 내 가능한 변화라고 봐요.” 인터뷰 말미 석차옥 대표에게 학자로서 조언을 요청했다. AI 신약 개발을 위한 정부 정책 방향을 듣고 싶었다. 그는 단박에 “인재 양성”이라고 했다. “단기간 내 블록버스터 신약을 개발하겠다는 것 보다 개발 저변을 넓혀야 합니다. 개발 수준이 올라가는데 많은 개발자가 필요하고, 이들을 키워낼 정책이 요구됩니다. 학문적 생태계도 더 무르익어야 합니다.” 세상에는 질환보다 치료제의 수가 턱없이 적다. 이러한 미충족 수요는 환자와 그 가족에게 씻을 수 없는 고통을 준다. 기자가 만난 화학자는 분자와 인공지능으로 신약이 될 물질을 설계하고 있었다. 이를 통해 훗날 누군가의 고통과 눈물을 닦아줄 신약이 나오리라 기대하면서. 화학자는 세상을 분자로 본다고 한다. 분자의 성질이 세상의 특성을 나타낸다고 믿는다. 미래의 신약이 세상에 나오기 이전, '희망'이라는 분자를 포함한 물질이 있었다. 그 물질의 구조는 이날 기자가 만난 화학자의 손 끝에서 설계된 것이길 기대해본다.

2025.04.21 17:05김양균