구글 딥마인드 ‘알파폴드3’ 넘어선다…바이오 분야 ‘K-폴드’ 모델 만든다

KAIST, AI 특화파운데이션 모델사업 주관기관 선정 단백질 예측 정확도 및 예측 속도 혁신..AI 신약도구 활용 KAIST 연구팀이 구글 딥마인드가 개발한 단백질 구조 예측 인공지능(AI) 프로그램인 ‘알파폴드3’를 뛰어넘는 ‘K-폴드’ 개발에 도전장을 냈다. KAIST는 과학기술정보통신부가 주관하는 ‘AI 특화 파운데이션 모델 개발 사업’의 주관기관으로 선정돼 신약개발 등 첨단 바이오 AI 연구에 활용할 수 있는 차세대 AI 파운데이션 모델 개발에 본격 착수했다고 7일 밝혔다. 구글 딥마인드의 ‘알파폴드3’나 ‘볼츠2’ 등 최신 AI모델이 신약 개발과 질병 연구, 바이오 산업의 핵심 기술인 단백질 구조 예측 부문에서 성과를 거뒀지만, 데이터 통계에 의존한 기존 방식은 정확도와 예측 속도에 한계가 있었다. KAIST는 단백질 안에서 일어나는 물리·화학적 상호작용의 원리를 스스로 배우는 새로운 AI 모델 ‘K-폴드’를 도입할 계획이다. 이를 바탕으로 단백질이 여러 형태로 변하는 모습과 분자 간 결합의 세기까지 정확하게 예측할 수 있도록 구현하고, 실험실이나 산업 현장에서 바로 쓸 수 있는 수준의 AI 신약개발 도구로 발전시킨다는 구상이다. 이 사업은 김우연 화학과 교수가 총괄하며, 황성주·안성수 김재철AI대학원 교수가 핵심 AI 모델 개발을 담당한다. 오병하·김호민·이규리 생명과학과 교수가 단백질 데이터 수집·정제·검증을 맡는다. 연구팀은 KAIST AI연구원 및 이노코어 연구단 소속으로, 학제 간 융합을 통해 시너지를 극대화할 계획이다. 개발된 K-폴드 상용화는 KAIST 스핀 오프 기업인 히츠가 맡는다. 히츠는 클라우드 기반 웹 플랫폼 ‘하이퍼랩’을 통해 K-폴드 모델을 웹에서 바로 이용할 수 있는 ‘서비스형 소프트웨어’(SaaS) 형태로 제공한다. 특히 글로벌 생명과학 기업 머크는 자사의 디지털 실험도구 플랫폼(디지털 케미스트리 솔루션)에 K-폴드 모델을 적용해 세계 3만곳 이상의 연구실이 활용할 수 있도록 지원할 예정이다. KAIST는 개발한 핵심 AI 모델을 누구나 자유롭게 사용할 수 있도록 ‘아파치 2.0’ 라이선스를 적용·공개하고, 한국바이오협회와 한국제약바이오협회는 850여개 회원사를 대상으로 K-폴드 기반 실무자 교육과 AI 인재 양성 프로그램을 추진한다. 사업 기간은 이달부터 내년 9월까지이며, 엔비디아로부터 GPU ‘B200’ 256장(174억원 규모)을 지원받아 K-폴드 모델 개발에서 상용화까지 끝낸다는 계획이다. 김우연 KAIST 교수는 “KAIST는 국내 최고 수준의 AI 연구 역량을 보유하고 있다”며 “글로벌 최고 수준의 바이오 AI 모델을 통해 기술 주권 확보와 산업 혁신에 기여하겠다”고 말했다.