퀀텀인텔리전스, 산업부 AI 바이오 R&D 사업 최종 선정

AI+양자컴퓨팅으로 동물실험 대체
5개년, 총 85억 규모 국책과제 수행
AI 기반 약물동태 예측 플랫폼, 신약개발 패러다임 전환

조해진 기자 (jhj@medipana.com)2025-07-11 20:12

 
퀀텀인텔리전스(대표 최환호)가 산업통상자원부 '2025년도 바이오산업기술개발사업(맞춤형진단치료제품)'의 최종 수행기관으로 선정됐다. 

최근 미국 식품의약국(FDA)은 의약품개발 및 신약개발 과정에서 동물실험을 점진적으로 축소하고, 이를 인공지능(AI) 기반 모델과 인간 장기 유사 구조물 등 '인간적합시험법(New Approach Methodologies, NAMs)'으로 대체할 계획이라고 밝힌 바 있다. 

이에 발맞춰 한국바이오협회의 'AI의약품전주기 사업단(총괄책임자 국민대학교 김주은 교수)'은 'AI 기반 의약품 체내동태 예측·최적화 플랫폼 개발' 과제를 수행한다.

이 과제의 핵심은 기존 AI 기반 예측모델의 취약성을 AI와 양자컴퓨팅의 결합을 통해 극복하는 것으로, 양자+AI 융합 기업인 퀀텀인텔리전스가 최종 선정됐다. 

이와 함께 중앙대학교 약학대학, 성균관대학교 약학대학, 한국유나이티드제약 등이 과제에 공동 참여한다. 

이번 과제는 총 5년간 약 85억원의 연구개발비가 투입되며, AI와 양자컴퓨팅 기술을 융합해 동물실험을 대체하고 신약 후보물질의 체내 동태를 예측·최적화할 수 있는 플랫폼을 개발하는 것이다.

특히 신약개발의 가장 불확실한 구간, 즉 체내 약물동태(ADMET : 흡수-분포-대사-배설-독성)를 예측하고 최적화하는 모델을 구축해 동물실험의 의존도를 최소화하고 임상 이전 단계의 과학적 신뢰도 대체 기술을 구축하는 것이 목표다. 

퀀텀인텔리전스는 자체 개발한 'QUEST 플랫폼'을 통해 약물의 3D 전자구조를 계산하고, 그로부터 생체 내 동태를 예측하는 학습 알고리즘을 개발하고 있다. 

기존 AI가 취약했던 전자 수준의 정밀한 분자 상호작용은 양자컴퓨팅의 물리모델링으로 보완된다. 

또한 이 플랫폼은 단순한 일부 약물동태 파라미터 예측을 넘어, 특정 분자구조에 대한 혈중농도–시간 곡선 (PK profile)을 정밀하게 예측하고, 역으로 최적 분자구조까지 설계할 수 있다는 점에서 기존 상용 AI 기반 플랫폼과 기술적 격차를 만들 수 있다.
이번 과제가 주목받는 이유는 동물실험을 대체하거나 획기적으로 줄일 수 있는 기술에 대한 실질적인 요구가 커지고 있기 때문이다. 

FDA가 추진하는 인간 중심의 대체시험법(NAMs)은 AI 기반 컴퓨터 모델링, 오가노이드 등 대체방법으로 동물실험 감소, 신약 개발 가속화, 안전성 향상, 비용 절감을 목표로 한다.

이는 단순한 윤리적 문제를 넘어서 산업 효율성과 비용 절감 측면에서도 실질적인 이점을 지닌다. 예를 들어, 신약의 전임상 단계에서 자주 사용되는 실험용 원숭이 한 마리의 가격은 약 5000만원에 이른다. 하나의 신약을 개발하는 데 수십에서 수백 마리의 동물이 필요하다는 점을 고려하면, 기업 입장에서는 수십억 원에 달하는 막대한 비용 부담이 발생한다.

국내 역시 상황을 방관하고 있는 것은 아니다. 국내에서 실험에 동원되는 동물 수는 2015년 250만 마리에서 지난해 460만 마리로 약 1.8배 증가했다. 

동물실험을 대체할 '동물대체시험'에 대한 요구가 높아지는 가운데, 이재명 대통령의 공약에 따라 동물대체시험활성화법 제정이 추진되면서 기대감이 커지고 있다. 

환경부는 지난 5월, 내년 완공을 목표로 하는 동물대체시험시설 착공식을 개최하는 등 관련 분야에 적극적인 투자와 노력을 기울이고 있다.

이번 산업부 과제는, 단순한 플랫폼 구축이 아닌 신약개발 패러다임 자체를 재정의하는 중장기 기술전략의 일환이다. 

퀀텀인텔리전스는 3차년도까지 랫트–비글견–사람 간의 종간 예측 정확도를 높이고, 최종적으로 비임상–임상 간 중개(translation)가 가능한 전주기 통합 플랫폼을 구축할 계획이다. 과제 종료 후에는 QUEST 플랫폼을 SaaS 형태로 상용화하고, 식약처·FDA 대응용 표준 모델로 인증받는 것을 목표로 하고 있으며, 글로벌 바이오텍과의 공동 PoC 프로젝트도 논의 중이다. 

퀀텀인텔리전스는 차세대 AI 기반 비임상 및 독성 평가 통합 플랫폼을 구축하고 있으며. 독성 발현 기전에 초점을 맞춘 예측 모델을 구현하고 있다. 이는 단순히 통계적 상관관계를 넘어 독성 발생의 인과적 기전을 규명해 규제기관의 요구 사항을 충족시킬 수 있다. 

또한, 수학적 모델링 기반 AI 약물동태/독성동태 예측 및 실험 설계를 통해 단기 독성 데이터로부터 장기 독성 결과를 예측하는 등 실험에 필요한 동물 개체 수와 기간을 획기적으로 감소시키고 효율성을 개선할 것으로 기대된다. 

최환호 퀀텀인텔리전스 대표는 "양자 컴퓨팅과 AI를 융합한 정밀 약물동태 모델은 신약 개발 비용과 기간을 획기적으로 단축하는 동시에, 불필요한 동물실험을 줄이는 윤리적 전환점이 될 것"이라며 "향후 글로벌 규제기관과의 협업을 통해 플랫폼을 공공 인프라로 확장해나갈 계획"이라고 말했다.
 

실시간
빠른뉴스

당신이
읽은분야
주요기사

독자의견

작성자 비밀번호

0/200

메디파나 클릭 기사

독자들이 남긴 뉴스 댓글

포토