신약개발 자동화 흐름 속 JW중외제약, AI 플랫폼 고도화

'3년간 22억원 지원' 복지부 AI신약개발 과제 선정…자회사 C&C신약연구소와 공동연구

[프라임경제] 인공지능(AI)이 신약 후보물질을 설계하고 로봇이 이를 자동으로 합성하는 '자율 연구실(Self-driving Lab)' 구축 경쟁이 제약업계의 새로운 화두로 떠오르고 있다. 신약개발 과정의 시간과 비용을 줄이기 위한 기술 경쟁이 치열해지는 가운데 JW중외제약(001060)이 AI와 로봇 기술을 결합한 차세대 연구 플랫폼 고도화에 나선다.

JW중외제약은 보건복지부가 주관하는 '2026년도 제1차 보건의료기술 연구개발사업'의 '구조기반 AI신약개발지원' 과제 주관연구개발기관으로 선정됐다고 17일 밝혔다.

JW사옥. © JW중외제약

구조기반 AI신약개발지원 사업은 올해 처음 신설된 사업으로, 생성형 AI와 AI 에이전트 기술, 구조기반 약물발굴 기술을 활용해 저분자 신약개발 플랫폼을 고도화하고 실제 신약 후보물질을 발굴하는 데 초점을 맞추고 있다. 구조기반 약물발굴은 질환과 관련된 표적 단백질의 3차원 구조와 약물 결합 부위를 분석해 유효물질을 탐색하는 방식으로, 최근 AI 기술 발전과 함께 활용 범위가 빠르게 확대되고 있다.

JW중외제약은 공동연구기관인 C&C신약연구소와 함께 향후 3년간 총 22억원 규모의 정부 지원을 받아 항암 신약후보물질 발굴 연구를 수행한다.

이번 과제의 핵심은 JW중외제약의 AI 신약개발 통합 플랫폼 '제이웨이브(JWave)'와 로봇 기반 합성자동화 시스템을 연계한 자율 연구 플랫폼 구축이다. 업계에서는 AI가 후보물질을 설계하고 자동화 장비가 이를 신속하게 합성·검증하는 연구 방식이 향후 신약개발 패러다임을 바꿀 기술로 평가하고 있다.

제이웨이브는 500여 종의 세포주와 오가노이드, 질환 동물모델 유전체 정보, 4만여 개 규모의 자체 합성 화합물 데이터 등 생물·화학 빅데이터를 기반으로 운영된다. 여기에 구조기반 모델링과 강화학습 알고리즘 등 20여 종의 AI 모델이 적용돼 유효물질 탐색부터 선도물질 최적화까지 신약개발 전 과정을 지원한다.

JW중외제약은 AI를 활용해 표적 단백질 구조와 결합 부위를 분석하고 유효성·선택성·약물 특성을 고려한 화합물을 설계할 계획이다. 이후 AI가 제안한 화합물은 로봇 기반 합성자동화 장비를 통해 자동 생산되며, 연구진은 결과 데이터를 다시 AI에 학습시켜 연구 정확도를 높이게 된다.

특히 기존에는 연구원이 직접 수행하던 반복적인 합성 과정을 자동화함으로써 후보물질 도출 기간을 단축하고 실험 재현성과 정확성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해 설계·합성·평가로 이어지는 반복 연구 사이클의 효율성을 높이고, 신약 후보물질 발굴 속도와 정밀도를 동시에 개선한다는 전략이다.

C&C신약연구소는 해당 플랫폼을 통해 도출된 화합물의 유효성과 약물 특성을 검증하고 비임상 단계 진입이 가능한 항암 신약후보물질 발굴을 담당한다.

최근 글로벌 제약업계에서는 AI 신약개발이 단순 후보물질 탐색을 넘어 자동화 연구 시스템 구축 단계로 진화하고 있다. 실제 글로벌 빅파마와 바이오텍들은 AI 플랫폼과 로봇 연구실을 결합해 연구 생산성을 높이는 데 투자를 확대하고 있다. 국내에서도 AI 활용 범위가 넓어지고 있지만, 설계부터 합성·평가까지 연결된 자율 연구 플랫폼 구축 사례는 아직 많지 않다는 평가다.

JW중외제약 관계자는 "이번 과제 선정은 회사가 축적한 생물·화학 데이터와 AI 플랫폼, 합성자동화 기술의 경쟁력을 인정받은 결과"라며 "C&C신약연구소와 협력해 자율 연구 플랫폼을 지속적으로 고도화하고 미충족 의료수요가 높은 질환 분야에서 혁신 신약후보물질을 발굴해 나갈 계획"이라고 말했다.