일본산업뉴스요약

Deep Insight, Opinion
‘화학 x AI’의 새로운 산업 구도
AI가 신약 개발 및 재료 개발

물리(통신)와 수학(컴퓨터) 회사로서 올해 120년이 된 NEC. NEC는 왜 지금 화학에 진출하는 것일까?

NEC가 6월의 주주총회에서 정관을 변경해 ‘의약품’ 사업을 추가했다. 프랑스의 바이오기업과 연대해 AI를 이용한 암 치료약을 개발, 제조한다고 한다. 책임자인 후지카와(藤川) 집행위원은 “이전부터 가지고 있던 커다란 과제에 대한 해결 기술이 확립되었다라는 것을 의미한다”라고 말한다.

예를 들어 암세포 표면에는 통상적으로 이상 단백질이 나타난다. 이것을 AI로 분석해 표적으로 삼아 암을 공격하도록 체내 면역세포에 작용하는 약을 디자인하며 대상은 환자 개개인이다.

모든 오더메이드(개별화)형 치료에 대한 연구는 이전부터 활발했다. 하지만 실용화는 지금까지 쉽지 않았던 것이 사실이다. 단백질 성질은 환자 및 질병의 진행 정도에 따라 달라 그 배열 정보를 통해 적절한 의약품을 산출하기 위해서는 계산 상 30억 종류의 분석 및 실험이 필요하기 때문이다.

이 분야에서는 최근 주가이(中外)제약도 AI 개발의 프리퍼드 네트웍스(도쿄)와 연대하는 등, ‘화학 x 수학’이라는 이업종 간 연대가 급속도로 확대되고 있다. 사람을 대상으로 한 실험을 컴퓨터 시뮬레이션으로 대체하는 움직임은 올해 이후부터는 당연한 일이 될 것으로 보인다.

신약 개발에서도 AI는 주목 받고 있다. 예를 들어 미국의 버그(매사추세츠 주)라고 하는 신약개발 벤처기업은 췌장 등 40종 이상의 암세포와 건강한 세포를 대상으로 14조(兆) 건의 데이터를 분석해 새로운 항암제를 개발했다. 한정된 환자를 대상으로 임상시험을 하는 페이즈 2까지 임상시험이 진행되고 있다.

인류 최초의 본격적인 화합물 의약품은 청색곰팡이로 만든 항생물질 ‘페니실린’(1928년)이었다. 많은 사람들을 감염병으로부터 구해 ‘20세기 최대 발명’이라고도 일컬어진 페니실린 발명으로부터 91년이 지났다. 인체의 생리 작용은 3분의 2 이상이 아직 해명되지 않고 있다고 알려진 가운데 자연계 물질을 의약품으로 바꾸는 합성화학(저분자화학)의 세계는 신약과는 무관한 상태가 이어지고 있다.

이러한 배경 속에서 AI가 빛을 발할 수 있는 영역은 넓다. 최근 체스나 바둑의 명인을 무색하게 한 것처럼 사람에게는 보이지 않는 묘수나 화합물 조합이 AI에게는 보일 가능성이 있기 때문이다.

의약품뿐만이 아니다. 소재 및 재료를 포함해 화학 영역 전반에서 발명, 또는 발견이 일어날 수 있다. 예를 들어 중국 푸젠(福建) 성에 본사를 둔 CATL(寧德時代新能源科技)라는 낯선 신흥 제조사가 2011년의 설립 이후 겨우 8년 만에 에너지 밀도와 가격을 양립시킨 리튬이온전지의 대량 생산에 성공했다. 자동차용에서는 현재 세계 최대 기업이다.

많은 전문가들이 ‘알고리즘 분석과 시뮬레이션 기술을 구사한 결과’라고 말하는 CATL의 성공은 AI의 위력을 보여주는 한 사례로서 흥미롭다. CATL 부지에는 최근 2, 3년 간 새로운 공장, 본사 빌딩, 호텔, 개발센터가 잇따라 건설되면서 닝더(寧德) 시의 입지는 ‘새로운 선전(沈圳)’이라고 불릴 정도로 변모하고 있다.

주목해야 할 것은 ‘제조 2025’를 내걸고 있는 중국 정부가 소재 혁신을 지원하고 있다는 점이다. 배터리는 아직 중국 국내용이 중심이지만, 본격적인 수출이 시작된다면 무역 마찰의 불씨가 될 가능성도 있다. 중국은 차량용 배터리 분야에서 세계 시장점유율의 절반을 차지하는 것을 목표로 하고 있다고 한다.

소재 혁신의 영향을 받기 쉬운 곳은 일본일 것이다. 인터넷에서는 미국, TV와 반도체에서도 한국, 중국에 뒤처진 일본의 산업계는 소재 분야에서 활로를 찾으려는 기업들이 많다.

‘일본은 앞으로 이대로 괜찮을 것인가’라고 조금 불안감이 느껴지기 시작한 것은 5월이었다. 일본의 독무대라고 알려진 종이기저귀 재료 ‘SAP’의 대기업 니혼쇼쿠바이(日本触媒)와 산요카세이(三洋化成)공업이 경영 통합을 발표했다. 양사에 따르면 통합 배경에는 “중국 기업들이 약진할 조짐’이 있다고 한다.

머티리얼 사이언스(재료공학), 머티리얼 인포매틱스(신재료 탐색)이라고 하는 분야에서는 중국뿐만 아니라 구글 등 ‘GAFA’와의 경쟁도 예상되고 있다. 일본 기업들이 전세계 60% 이상의 시장점유율을 차지하고 있는 재료 및 부품은 256개 분야라고 하지만 조용히 성장하고 있는 해외 기업과의 공방전에 대응하기 위해 일본 기업들은 얼마나 준비하고 있을까?

발상의 전환이 필요할 것이다. 지금의 ‘256개’라는 숫자는 언젠간 사라지게 될 것이라는 각오가 되어 있어야 하는 것이 그 첫 걸음이다. 그리고 지금부터 ‘이러한 화합물이나 재료를 만들어보자’라는 전혀 새로운 아이디어, 구상, 전략을 여러 개 준비해가는 것이 다음 단계이다. 중국도 GAFA도 아마 같은 생각을 하고 있을 것이다.

지금 필자가 가지고 있는 태블릿 ‘아이패드’는 2010년에 미국에서 탄생했지만, 그 원형이라고 알려져 있는 아이디어는 앨런 케인라는 미국 과학자의 1972년 논문으로 이미 널리 알려져 있었다.

이젠 더 이상 아이디어에서 실현까지 38년이나 걸리는 시대는 아니다. AI가 도입된 화학의 산업 지도는 아직 완성되지 않았지만 불투명한 미래를 의지를 가지고 개척해나가는 도전 정신도 필요할 것이다. ‘21세기 페니실린’은 일본에서. 반드시 되었으면 좋겠다.

 -- 끝 --