KAIST가 과학기술정보통신부 주관‘AI 특화 파운데이션 모델 개발사업’ 주관기관으로 선정돼 구글 딥마인드의 ‘알파폴드3(AlphaFold3)’를 뛰어넘는 차세대 바이오 AI 모델 ‘K-Fold’ 개발에 나선다.
이번 연구는 빠르고 정확한 신약 개발, 낮은 실패율, AI 기반 과학 혁신을 실현해 ‘AI가 과학을 이끄는 시대’를 열 것으로 기대된다.
최근 알파폴드3나 Boltz-2 등 최신 모델이 신약 개발·질병 연구·바이오 산업의 핵심 기술인 ‘단백질 구조 예측’ 성과를 이뤘지만, 데이터 통계에 의존한 방식으로 정확도와 예측 속도 면에서 한계가 있다.
이에 KAIST는 단백질 안에서 일어나는 물리·화학적 상호작용의 원리를 스스로 배우는 새로운 AI 방식을 도입했다.
이 기술은 단백질이 여러 형태로 변하는 모습과 분자 간 결합의 세기까지 정확하게 예측할 수 있다.
또 예측 속도가 매우 빨라 실험실이나 산업 현장에서 바로 활용할 수 있는 수준의 AI 신약 개발 도구로 발전할 전망이다.
이번 과제를 위해 KAIST는 ‘팀 KAIST(Team KAIST)’를 구성, 화학과 김우연 교수가 과제를 총괄하고, 김재철AI대학원 황성주·안성수 교수가 핵심 AI 모델 개발을 담당하고, 생명과학과 오병하·김호민·이규리 교수가 단백질 데이터 수집·정제·검증을 맡는다.
연구진은 KAIST AI연구원 및 InnoCORE 연구단(AI-CRED) 소속으로, 학제 간 융합 연구를 통해 시너지를 극대화할 계획이다.
개발된 K-Fold 모델 상용화는 KAIST 스핀오프 기업 ㈜히츠가 맡는다.
히츠는 클라우드 기반 웹 플랫폼 ‘하이퍼랩(HyperLab)’을 통해 K-Fold 모델을 설치 없이 웹에서 바로 이용할 수 있는 ‘서비스형 소프트웨어(SaaS)’ 형태로 제공한다.
또 KAIST 졸업생 창업기업인 아토랩은 보안이 중요한 기관을 위해 하이퍼랩을 기관 내부 전용 서버나 자체 설치형 온프레미스로 구축해 제공할 예정이다.
특히 글로벌 생명과학 기업 머크는 자사의 디지털 실험 도구 플랫폼 디지털 케미스트리 솔루션에 K-Fold 모델을 적용, 세계 3만 곳 이상의 연구실이 이 기술을 활용할 수 있도록 지원할 예정이다.
이를 통해 K-Fold 모델이 글로벌 시장으로 빠르게 확산될 전망이다.
KAIST는 이번 개발한 7B급 메인 모델과 2B급 경량 AI 모델을 누구나 자유롭게 사용할 수 있도록 ‘아파치 2.0’을 라이선스 형태로 공개할 예정이다.
이를 통해 국내 연구자와 기업들이 AI·바이오 기술을 더 쉽게 활용하고 발전시킬 수 있는 환경을 만들 계획이다.
아울러 한국바이오협회 및 한국제약바이오협회는 850여 개 회원사를 대상으로 K-Fold 기반 실무자 교육과 AI 인재 양성 프로그램을 추진한다.
과제책임자인 김우연 교수는 “KAIST는 국내 최고 수준의 AI 연구 역량을 보유하고, 이번 과제는 그 역량을 바이오 분야에서 입증할 기회”라며 “글로벌 최고 수준의 바이오 AI 모델을 통해 기술 주권 확보와 산업 혁신에 기여하겠다”고 말했다.
이광형 KAIST 총장은 “이번 사업은 AI가 과학을 이끄는 시대로의 전환을 보여주는 상징적 계기”라며 “세계 최고 수준의 AI·바이오 융합 연구로 국가 혁신과 인류의 미래를 선도하겠다”고 밝혔다.
