인공지능(AI)과 고성능 컴퓨팅의 세계 선두주자 엔비디아(NVIDIA)가 지난 12일 AI 기반 신약 개발과 생명과학 연구에서 새로운 국면을 연 플랫폼, 바이오네모(BioNeMo)의 확장을 발표했습니다. 이 플랫폼은 글로벌 제약·바이오 업계와의 협력을 통해 AI가 수행한 실험과 그 결과 데이터를 하나의 순환 구조로 연결해 신약 개발 속도를 획기적으로 줄이려는 노력을 구현하고 있습니다.
엔비디아는 이번 발표에서 바이오네모를 단순한 AI 툴이 아닌, 생명과학 전용 AI 플랫폼을 위한 오픈 개발 생태계로 새롭게 정의했습니다. 이 플랫폼은 대규모 실험 데이터를 생성하고, 전처리하며 학습·최적화·배포까지 전 과정을 지원합니다. 이를 통해 AI는 실제 연구와 실험을 연속 학습(continuous learning) 방식으로 수행할 수 있습니다.
엔비디아 바이오네모 플랫폼. (이미지=엔비디아)
바이오와 신약개발의 혁신
바이오네모 플랫폼의 핵심 확장 기술에는 여러 모듈이 포함됩니다. RNA프로(RNAPro) 모델은 RNA 구조를 예측해 RNA 기반 약물 표적에 대한 이해를 높입니다. 리아신 v2(ReaSyn v2)는 AI가 설계한 분자의 실제 합성 가능성을 평가합니다. 바이오네모 레시피(BioNeMo Recipes)는 생물학용 기본 AI 모델을 빠르게 학습시키고, 필요에 맞게 조정하며 연구 환경에서 바로 적용할 수 있도록 지원합니다. nvMolKit은 GPU 가속을 통해 분자 설계를 효율적이고 정밀하게 수행합니다. 이들 모듈은 하나의 플랫폼에서 유기적으로 결합되어, 신약 후보 물질 발굴부터 실험 검증까지 AI 기반 연구 전 주기를 통합적으로 지원합니다.
엔비디아의 헬스케어 부문 부사장인 킴벌리 파월(Kimberly Powell)은 “생물학과 신약 개발이 변혁의 순간에 접어들고 있다”면서 “바이오네모는 실험 데이터를 AI가 활용할 수 있는 정보로 변환하기 때문에 모든 실험이 다음 실험에 도움이 되며 이는 지속적인 학습 순환을 만들어 발견 속도를 높이고 연구자들이 생물학의 가장 어려운 과제들을 해결하기 위한 새로운 최첨단 모델을 구축하는 데 도움을 준다”고 말했습니다.
바이오네모의 확장 발표와 동시에 엔비디아는 세계적 제약 기업 일라이 릴리(Eli Lilly)와 함께 AI 공동 혁신 연구소(Co-Innovation Lab) 설립 계획을 공개했습니다. 이번 협력은 양사가 보유한 대규모 컴퓨팅력, 데이터, 전문 지식을 결합해 AI 기반 신약 개발 실험 플랫폼을 구축하는 것이 목적입니다.
릴리는 이미 수천 개의 GPU를 연결한 DGX 슈퍼팟(SuperPOD)를 통해 AI 기반 연구를 진행해 왔습니다. 이번 협력을 통해 AI 실험실과 화학·생물학자들이 상시 협업할 수 있는 ‘AI-연결 실험 체계’를 구현할 계획입니다.
릴리 측은 향후 5년간 총 10억 달러 규모의 투자를 계획하고 있으며, 이 자본은 인재 확보, 인프라 확대, AI 모델 개발에 사용될 예정입니다.
릴리 수석 부사장 겸 최고 정보·디지털 책임자인 디오고 라우(Diogo Rau)는 “엔비디아와의 협력을 통해 막대한 컴퓨팅 능력, 전문 인력, 그리고 대규모 데이터를 가공할 수 있는 능력을 결합하고 있다”며 “이를 바탕으로 신속한 실험과 점점 더 맞춤화된 모델을 활용해 연구 발견을 가속화할 수 있다”고 밝혔습니다. 그는 또 “이번 협력은 신약 개발 분야에서 응용 AI를 선도하고, 새로운 형태의 데이터 생성과 모델 개발에 심층적으로 투자하겠다는 우리의 의지를 보여준다”고 덧붙였습니다.
또 다른 핵심 협력은 글로벌 생명과학 기기 및 자동화 선두 기업인 써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific)과의 파트너십입니다. 이번 협력을 통해 두 회사는 AI 기반 자율실험실(Autonomous Lab Infrastructure) 구현에 나섰습니다.
두 회사의 협력은 엔비디아의 DGX 스파크(DGX Spark) 플랫폼을 활용해 실험실 현장과 클라우드를 연결하는 AI 컴퓨팅 시스템을 구축하고, 이를 통해 실험 관리 과정을 자동화하는 데 중점을 둡니다. 또한 네모 소프트웨어 기반 다중 AI 에이전트 시스템으로 실험 프로토콜의 생성·실행·품질 관리를 자율적으로 수행합니다. 여기에 바이오네모 도구를 적용하면 실험 데이터를 실시간으로 분석·해석해 측정 결과를 과학적 통찰로 전환할 수 있습니다.
써모 피셔 수석부사장 쟌루카 페티티(Gianluca Pettitti)는 “인공지능과 실험실 자동화의 결합은 과학 연구 수행 방식을 근본적으로 바꿀 것”이라며 “써모 피셔의 선도적 실험실 기술과 엔비디아의 AI 솔루션을 결합하면, 연구자들이 더 빠르고 정확하게 작업하며 각 실험에서 더 큰 가치를 얻을 수 있으며 이를 통해 인류에 중대한 영향을 미칠 발견을 가속화할 수 있다”고 말했습니다.
오랜 시간이 걸리고 성공 확률도 떨어지는 신약 개발은 AI의 개입으로 새로운 국면을 맞게 되었다.(이미지=Gemini 생성)
AI 기반 신약개발 생태계 확장
바이오네모 플랫폼은 엔비디아 단독 기술을 넘어 다양한 기업과 스타트업이 참여하는 AI 기반 생명과학 생태계의 중심으로 자리 잡고 있습니다. 이 플랫폼은 DNA 설계, 분자 생성과 최적화, 생물학적 분자를 다루는 AI 모델 개발, 유전체 및 임상 데이터 기반 신약 후보 발굴 등 폭넓은 연구를 가능하게 합니다.
이러한 흐름은 신약 개발을 오랜 기간 지속돼 온 우연한 발견 중심의 방식에서 벗어나 설계 중심 연구로 전환시키며 연구개발 효율을 크게 높일 잠재력을 보여줍니다. 전문가들은 바이오네모와 같은 플랫폼이 신약 후보 도출에 걸리는 시간을 단축하고 실패 위험을 줄여, 희귀질환 치료제나 맞춤형 의약품 개발 분야에서도 의미 있는 진전을 이끌 것으로 전망합니다.
AI 기반 생명과학 시장은 이미 빠르게 성장하고 있으며, 향후 수백억에서 수천억 달러 규모로 확대될 가능성이 크다는 분석도 나옵니다. 이 과정에서 AI는 단순한 연구 보조 도구를 넘어 과학적 발견의 동반자 역할을 수행하게 될 것으로 보이며, 엔비디아의 바이오네모 플랫폼과 글로벌 제약회사·연구기기 기업 간 협력은 AI 주도 신약 개발 시대가 본격적으로 열리고 있음을 보여주는 상징적 사례로 평가됩니다.
서경주 객원기자 kjsuh57@naver.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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