AI기반 표적맞춤형 의약품 제조 자율랩 기술개발 과제 공고

다음은 대한민국 정부 부처에서 발표한 보도자료를 바탕으로 작성된 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

산업통상자원부는 2025년 7월 31일, AI와 로봇 기반의 차세대 신약 설계 및 제조 자동화 시스템 개발을 위한 'AI기반 표적맞춤형 의약품 제조 자율랩 기술개발' 신규 과제 8개를 공고했습니다. 총 국비 374억 원(총사업비 497억 원) 규모로 추진되는 이 사업은 2025년 10월부터 2029년 12월까지 51개월간 진행되며, 특히 암세포를 정밀 타격하는 '유도미사일'형 의약품인 항체-약물 접합체(ADC)의 개발 및 제조 생산성을 30~60% 향상시키는 것을 목표로 합니다. 이번 과제 공고는 7월 31일부터 8월 25일까지 한 달간 진행되며, 국내 바이오 산업의 디지털 전환과 차세대 의약품 제조 경쟁력 확보에 기여할 것으로 기대됩니다.

2. 주요 내용

• 사업명 및 목표: 본 사업은 'AI기반 표적맞춤형 의약품 제조 자율랩 기술개발'로, AI와 로봇 기술을 활용하여 표적맞춤형 의약품의 발굴부터 제조까지 전 과정을 자동화하는 자율랩(Autonomous Lab, 스스로 작동하는 연구 및 제조 시스템)을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 국내 제약바이오 기업의 차세대 의약품 제조 경쟁력을 확보하고 글로벌 시장을 선도할 기반을 마련하고자 합니다.
• 사업 규모 및 기간: 총 8개의 신규 과제가 공고되었으며, 총 국비 374억 원(총사업비 497억 원)이 투입됩니다. 사업 기간은 2025년 10월부터 2029년 12월까지 총 51개월에 걸쳐 진행될 예정이며, 2025년도에는 제2차 추경사업으로 선정되어 10월부터 12월까지 3개월간 22억 원의 예산이 우선 집행됩니다.
• 핵심 기술 개발 분야: AI, 로봇 기반의 의약품 자동화 설계 및 제조 시스템이 핵심입니다. 구체적으로는 표적맞춤형 의약품의 대표 품목인 항체-약물 접합체(ADC)의 설계 및 제조 경로 예측을 위한 AI 모델 개발, 실제 합성을 위한 제조 자동화 모듈 개발, 그리고 이 모든 것을 통합하여 스스로 의약품을 설계하고 제조할 수 있는 자동화 시스템(워크스테이션) 구축이 포함됩니다.
• 표적 의약품: 항체-약물 접합체(ADC) 집중: 이번 사업은 특히 '항체-약물 접합체(ADC)'에 중점을 둡니다. ADC는 항체(Antibody), 약물(Drug), 링커(Linker)로 구성되어 체내에서 암세포만을 표적하여 사멸시키는 '유도미사일'형 의약품으로, 부작용을 최소화하면서 치료 효과를 극대화하는 차세대 맞춤형 치료제입니다. 이 의약품의 제조 공정을 AI와 로봇으로 자동화하여 효율성을 극대화하는 것이 목표입니다.
• 기대 생산성 향상: 디지털 기술(AI, 로봇)을 바이오 제조 공정에 적용함으로써 기존 공정 대비 바이오 제조 생산성을 약 30~60% 향상시킬 것으로 기대됩니다. 이는 글로벌 컨설팅 기업 맥킨지(Mckinsey 2022)의 연구 결과에 기반한 수치로, 국내 바이오 산업의 혁신적인 성장을 이끌 잠재력을 보여줍니다.
• 과제 공고 및 접수 기간: 신규 과제 공고는 2025년 7월 31일부터 8월 25일까지 약 한 달간 진행됩니다. 사업 참여를 희망하는 기관은 범부처통합연구지원시스템(iris.go.kr)을 통해 온라인으로 신청서를 접수할 수 있습니다.
• 주관 부처: 본 사업은 산업통상자원부 바이오융합산업과에서 총괄하며, 국내 바이오 산업의 AI 적용 모범사례를 창출하고 차세대 의약품 제조 혁신 분야를 중점적으로 지원할 계획입니다.

3. 배경 및 목적

최근 전 세계적으로 바이오 산업은 디지털 전환과 인공지능(AI), 로봇 기술의 융합을 통해 새로운 패러다임으로 진입하고 있습니다. 특히 의약품 개발 및 제조 분야에서는 복잡하고 긴 연구개발 기간, 높은 비용, 그리고 숙련된 인력에 대한 의존도 등의 한계를 극복하기 위해 자동화 및 지능화 기술 도입의 필요성이 증대되고 있습니다. 기존의 수동적이고 반복적인 공정은 생산성 저하와 오류 발생 가능성을 내포하고 있어, 이를 혁신할 방안이 절실합니다.

이러한 배경 속에서 산업통상자원부는 국내 바이오 제조 산업의 경쟁력을 강화하고 미래 성장 동력을 확보하기 위해 본 사업을 추진하게 되었습니다. 구체적인 목적은 다음과 같습니다. 첫째, AI와 로봇 기반의 자동화 시스템을 도입하여 바이오 제조 생산성을 획기적으로 향상시키는 것입니다. 맥킨지 보고서에 따르면 디지털 기술 적용 시 생산성이 30~60%까지 향상될 수 있어, 이는 국내 제약바이오 기업의 글로벌 경쟁력을 높이는 데 결정적인 역할을 할 것입니다. 둘째, 차세대 의약품, 특히 표적맞춤형 의약품인 항체-약물 접합체(ADC)와 같은 고부가가치 의약품의 국내 개발 및 제조 기반을 마련하는 것입니다. 이를 통해 해외 기술 의존도를 줄이고 독자적인 기술력을 확보하여 미래 의약품 시장을 선도할 수 있는 역량을 구축하고자 합니다. 셋째, 바이오 산업에서 AI 적용의 성공적인 모범사례를 창출하여 국내 기업들이 디지털 전환을 가속화하고 혁신적인 제조 공정을 도입할 수 있도록 유도하는 것입니다. 궁극적으로는 국내 제약바이오 기업들이 글로벌 시장에서 차세대 의약품 제조 분야의 선두 주자로 자리매김할 수 있는 토대를 마련하는 데 그 목적이 있습니다. 본 사업은 2025년도 제2차 추경사업으로 선정되어 그 시급성과 중요성이 더욱 강조되었습니다.

4. 세부 추진 내용

'AI기반 표적맞춤형 의약품 제조 자율랩 기술개발' 사업은 총 8개의 신규 과제로 구성되며, 크게 두 가지 내역 사업으로 나뉘어 추진됩니다. 각 내역 사업은 총괄 과제와 세부 과제(세부①, 세부②, 세부③)로 구성되어 유기적으로 연계됩니다.

첫 번째 내역은 <내역 1> AI 기반 표적맞춤형 링커-약물 복합체 제조 자율랩 기술개발입니다. 링커-약물 복합체는 항체-약물 접합체(ADC)를 구성하는 핵심 요소 중 하나로, 약물과 항체를 연결하는 링커 기술이 매우 중요합니다. 이 내역에서는 다음과 같은 세부 과제들이 추진됩니다:

• 총괄: 링커-약물 복합체 제조 자율랩 구축을 위한 세부과제 간 연계, 진도점검, 기술교류 등 전반적인 사업 관리를 담당합니다.
• 세부①: 링커-약물 복합체 데이터 라이브러리 구축 및 약물 설계, 제조 경로 예측을 위한 AI 모델을 개발합니다. 이는 방대한 데이터를 기반으로 최적의 약물 구조와 합성 방법을 AI가 예측하도록 하는 핵심 기술입니다.
• 세부②: 링커-약물 복합체 합성 자동화 모듈을 개발하고 검증합니다. 이는 로봇 팔이나 자동화된 장비를 활용하여 실제 약물 합성을 자동으로 수행하는 기술을 의미합니다.
• 세부③: AI-로봇 기반의 링커-약물 복합체 자율 제조 통합 시스템을 개발하고 검증합니다. 이는 앞서 개발된 AI 모델과 자동화 모듈을 하나로 통합하여, 사람의 개입 없이도 링커-약물 복합체를 설계하고 제조할 수 있는 완전 자동화된 워크스테이션을 구축하는 것입니다.

두 번째 내역은 <내역 2> AI 기반 표적지향 바이오접합 의약품 제조 자율랩 개발입니다. 이는 항체-약물 접합체(ADC)를 포함하는 더 넓은 개념의 바이오접합 의약품에 대한 자율랩 개발을 목표로 합니다.

• 총괄: 항체-약물 접합체 제조 자율랩 구축을 위한 세부과제 간 연계, 진도점검, 기술교류 등 전반적인 사업 관리를 담당합니다.
• 세부①: 항체-링커-약물 접합 데이터 라이브러리 구축 및 약물 설계, 제조 경로 예측을 위한 AI 모델을 개발합니다. 이는 ADC의 전체 구조를 고려한 AI 설계 및 예측 역량을 강화하는 것입니다.
• 세부②: 항체-약물 접합체 제조 자동화 모듈을 개발하고 검증합니다. 이는 항체와 링커-약물 복합체를 결합하여 최종 ADC를 생산하는 과정을 자동화하는 기술을 포함합니다.
• 세부③: AI-로봇 기반의 항체-약물 접합체 자율 제조 통합 시스템을 개발하고 검증합니다. 이는 ADC의 전체 제조 공정을 AI와 로봇이 자율적으로 수행하는 통합 시스템을 구축하는 최종 목표입니다.

이러한 세부 과제들은 2025년 10월부터 2029년 12월까지 총 51개월간 진행되며, 2025년에는 22억 원의 예산이 우선 투입됩니다. 과제 공고는 7월 31일부터 8월 25일까지 범부처통합연구지원시스템(iris.go.kr)을 통해 온라인으로 접수받습니다.

5. 기대 효과

'AI기반 표적맞춤형 의약품 제조 자율랩 기술개발' 사업은 국내 바이오 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 파급 효과를 가져올 것으로 기대됩니다. 첫째, 가장 직접적인 효과는 바이오 제조 생산성의 획기적인 향상입니다. AI와 로봇 기반의 자동화 시스템 도입으로 기존 공정 대비 30~60%의 생산성 증대가 예상되며, 이는 의약품 개발 및 생산에 소요되는 시간과 비용을 대폭 절감하여 국내 제약바이오 기업의 경제적 효율성을 극대화할 것입니다. 둘째, 차세대 의약품인 항체-약물 접합체(ADC)와 같은 표적맞춤형 의약품 분야에서 국내 기업의 글로벌 경쟁력을 강화할 것입니다. 핵심 기술의 국산화를 통해 해외 기술 의존도를 낮추고, 독자적인 기술 우위를 확보하여 글로벌 시장에서 K-바이오의 위상을 높일 수 있습니다. 셋째, 바이오 산업 내 AI 및 로봇 기술 적용의 성공적인 모범사례를 창출하여 다른 바이오 분야 및 제조업 전반으로 디지털 전환을 확산시키는 계기가 될 것입니다. 이는 새로운 고부가가치 일자리 창출과 산업 생태계의 질적 성장을 견인할 것입니다. 마지막으로, 환자들에게는 더욱 빠르고 효율적으로 개발된 혁신적인 맞춤형 치료제(특히 암 치료제)를 제공할 수 있게 되어 삶의 질 향상과 의료비 부담 경감에도 기여할 것으로 예상됩니다. 이 사업은 국내 제약바이오 기업, 연구기관, 그리고 궁극적으로는 국민 모두에게 혜택을 제공할 것입니다.

6. 향후 계획

산업통상자원부는 이번 과제 공고를 통해 선정된 연구팀들과 함께 2025년 10월부터 본격적으로 'AI기반 표적맞춤형 의약품 제조 자율랩 기술개발' 사업에 착수할 예정입니다. 사업 기간 동안 각 세부 과제의 진행 상황을 면밀히 점검하고, 과제 간의 유기적인 연계 및 기술 교류를 적극적으로 지원하여 시너지를 극대화할 계획입니다. 또한, 개발된 AI 모델, 자동화 모듈, 그리고 통합 시스템이 실제 산업 현장에 적용될 수 있도록 실증 및 상용화 지원에도 힘쓸 것입니다. 산업통상자원부는 이번 사업을 통해 국내 바이오 기업의 차세대 의약품 제조 혁신 분야를 중점적으로 지원하는 것을 넘어, 향후에도 바이오 산업 전반의 디지털 전환과 고도화를 위한 정책적 지원을 지속적으로 확대해 나갈 방침입니다. 이를 통해 국내 바이오 산업이 글로벌 선도 산업으로 도약하고, 미래 의약품 시장을 주도할 수 있는 강력한 기반을 구축해 나갈 것입니다.