[한장TECH] AI 도입에 가장 적극적인 산업은?

[테크월드뉴스=양승갑 기자] 인공지능(AI) 기술 도입에 있어 의료 분야가 가장 선도적인 위치에 있다는 결과가 나왔다.

최근 시장조사기관 스태티스타는 의료 분야에서의 AI 도입 사례를 발표하면서 “대부분의 사람은 AI에 대해 물었을 때 바이오 제약 산업과 신약 개발 분야를 떠올리지는 않을 것이다”며 ”그럼에도 가장 눈부신 성과가 기대되는 분야는 의료 분야다. AI는 제약 산업을 재편하고 향상시킬 수 있는 잠재력을 지녔다”고 설명했다.

▶ 의료 분야에서 AI 기술 도입 주도

전 세계적으로 AI 시장이 급속도로 성장하는 가운데 의료 분야에서의 AI 기술 도입이 빨라지는 추세다. 보고서에 따르면 2022년 기준 전 세계 산업별 AI 시장 점유율은 의료 분야가 약 16%로 ▲금융 13.7% ▲제조 13.7% ▲비즈니스 및 법률 서비스 13.6% ▲운송 10.8% ▲에너지 5.3%보다 높다.

민간 투자가 가장 많았던 기업도 의료 관련한 AI 분야로 나타났다. 의료 분야에 대한 투자액은 2022년 이미 60억 달러(약 7조 8000억 원)를 기록했다. 이는 데이터 관리, 사이버 보안, 핀테크, 클라우드 등 최근 주목받는 다른 IT 분야를 뛰어넘는 수치다.

글로벌 제약사들의 AI 도입도 한층 빨라질 것으로 예측된다. 보고서에 따르면 로슈, 바이엘, 존슨앤존슨, 노바티스, 사노피 및 코로나19 백신으로 잘 알려지기도 한 아스트라제네카, 화이자, 모더나 등 제약사들이 AI 활용을 위해 역량을 집중하고 있다.

▶ AI 도입으로 신약 개발 이점 기대

이는 신약 개발 과정에서 AI를 활용해 잠재적 시간 및 비용 절감 효과를 거둘 수 있기 때문이다. 제품 생산과 관련해 개발 초기 단계에서 화합물들을 신속하게 식별할 수 있다면 실험실에서 필요한 실험 횟수도 줄일 수 있다.

특히 신약 개발 비용이 일반적으로 수억~수십억 달러에 이르고 10년 이상의 시간이 소모되는 것에 반해 임상시험 약물의 90%가 승인에 통과하지 못하는 것을 감안하면 AI는 해결책이 될 수도 있다. 궁극적으로 약물 후보를 빠르게 선별함으로써 비용 효율성을 극대화하고 신약 개발의 성공 가능성을 높일 수 있는 것이다.

스태티스타가 보스턴컨설팅그룹(BCG) 등의 자료를 참고해 발표한 조사에 따르면 AI를 활용한 신약 개발은 새로운 분자를 전임상 후보물질(PCC) 단계로 가져오는 데 걸리는 시간을 기존 대비 최대 40%까지 절감할 수 있다. 비용 역시 최대 30% 감소했다.

이어 “모더나의 백신은 AI 시스템의 도움으로 단 42일 만에 임상 시험에 들어갈 수 있었다”며 “또한 AI는 7500개의 분자를 효율적으로 식별해 단 90분 만에 250개의 후보 화합물로 좁힐 수 있다”고 덧붙였다.

일례로 구글이 개발한 ‘지놈(GNoMe)’은 AI를 활용해 220만 개의 새로운 물질 구조를 예측하고 약 38만 개의 물질을 생산할 수 있다고 알려졌다.

AI가 신약 개발 과정에 이점을 준다는 것이 드러나면서 환자 의료 데이터를 AI로 분석하는 기업들도 속속 등장하고 있다. 실제로 헬스케어 스타트업 ‘템퍼스(Tempus)’는 신약 개발을 위해 고급 데이터 분석과 AI/ML(머신러닝)을 활용하며 이를 기반으로 환자 체질에 최적화된 치료법을 사용하는 것으로 알려졌다.

관련 시장도 빠르게 성장 중이다. 2023년 신약 개발 시장은 15억 달러(약 2조 원)로 평가되며 2032년까지 9배 가까이 증가해 128억 달러에 도달할 것으로 전망된다. 또한 2023년 1분기 기준 전 세계적으로 약 1900개 기업이 AI를 활용한 신약 개발에 투자하는 가운데 800개 기업은 전문적으로 신약 개발 과정에 관여하는 것으로 나타났다.

▶ 신약 개발·임상시험 연구 해마다 증가

신약 개발 분야에서 AI를 활용, 특정 질병의 이해에 초점을 맞춘 논문 발행 건수도 해마다 증가하고 있다. 보고서에 따르면 지난 5년간(2018~2022년) 연평균 논문 발표율이 ▲질병 이해 54% ▲항체 51% ▲백신 46% ▲저분자 25% ▲안전성과 독성 23% 순으로 증가했다.

특히 생성형 AI를 이용한 임상시험 시장 규모도 성장하는 추세다. 전 세계 임상시험용 생성형 AI 시장은 2032년까지 10억 달러(약 1조 3000억 원)를 돌파할 것으로 예상된다. 이는 2022년 1억 4000만 달러와 비교했을 때 6배가량 증가한 수준이다.

이를 두고 보고서는 “생성형 AI는 기존 AI에 비해 훨씬 더 창의적이고 새로운 것을 생성하는 차세대 AI다”며 “임상시험 설계, 결과 예측, 부작용 감지, 데이터 생성 등이 포함된다”고 강조했다.

한편 보고서는 신약 개발에 AI를 도입하는 데 있어 방해되는 주요 요소를 짚기도 했다. 산학 전문가들이 가장 많이 언급한 것은 ‘AI를 활용하는 데 필요한 고품질 데이터의 가용성’이었다. 이는 아직 정확한 의료 학습 데이터를 구축하는 것에 한계가 있다는 것을 보여준다. 이외에도 AI를 다루는 전문 인력의 부재 AI에 대한 이해 부족 등이 꼽히기도 했다.