KAIST, 글로벌 기업과 ‘자율실험실’ 구축…AI가 설계하고 로봇이 실험한다
KAIST가 AI와 로봇이 실험을 설계·수행하는 ‘자율실험실(Autonomous Lab)’ 연구를 글로벌 협력으로 구축한다. 써모 피셔 사이언티픽(Thermo Fisher Scientific)과 손잡고 과학 연구와 신약개발의 속도를 높일 차세대 자율형 연구허브 ‘SHARE Hub’를 구축한다.
KAIST(총장 배충식)는 써모 피셔 사이언티픽과 ‘SHARE Hub’ 구축 및 전략적 협력을 위한 업무협약(MOU)을 8월 26일 체결했다고 8월 27일 밝혔다.
협약식에는 KAIST 배충식 총장을 비롯해 써모 피셔 사이언티픽 댄 샤인(Dan Shine) 부회장 겸 분석 장비 그룹 사장, 석수진 한국 및 대만 대표, 아시아 태평양 지역 마노지 프라사드(Manoj Prasad) IT 및 디지털 솔루션 대표, 마크 피쉬(Mark Fish) 디지털 사이언스 및 자동화 솔루션 대표가 참석했다.
써모 피셔 사이언티픽은 생명과학 연구, 분석장비, 진단, 의약품 연구·개발 및 생산 등을 아우르는 세계적인 과학기술 기업으로, 연구실에서 사용하는 첨단 분석장비부터 자동화 시스템과 바이오·제약 솔루션까지 폭넓은 기술과 플랫폼을 보유하고 있다.
KAIST가 보유한 우수한 연구인재와 생명과학·화학·의과학·AI·로보틱스 분야의 폭넓은 연구 역량에 써모 피셔 사이언티픽의 첨단 연구장비, 실험실 자동화 및 시스템 통합 역량을 결합해 양 기관은 차세대 자율형 연구허브 ‘SHARE Hub’를 공동 구축할 계획이다.
배충식 KAIST 총장은 “SHARE Hub는 단순히 첨단 장비를 갖춘 또 하나의 연구실이 아니라, 과학자와 AI 연구자, 엔지니어, 산업계가 함께 차세대 자율실험실을 개발하고 실증하는 개방형 혁신 플랫폼”이라며, “KAIST가 추구하는 ‘Beyond Laboratory’ 전략을 구체화하고, 미래 과학 연구의 새로운 기준을 제시하는 글로벌 협력모델로 성장하기를 기대한다”고 말했다.
댄 샤인(Dan Shine) 써모 피셔 사이언티픽 부회장 겸 분석 장비 그룹 사장은 “첨단 분석 기술이 AI와 자동화와 긴밀하게 연결되면서 과학자들이 데이터를 생성하고 해석하며 새로운 발견으로 이어가는 방식도 빠르게 변화하고 있다”며, “KAIST의 뛰어난 연구 역량과 써모 피셔 사이언티픽의 분석 기술 및 과학적 전문성을 결합해 SHARE Hub에서 새로운 연구 방식을 실제 연구 환경에 적용하고 검증하며, 유망한 아이디어를 의미 있는 과학적 성과로 발전시켜 나가기를 기대한다”고 말했다.
SHARE Hub는 단순히 사람이 하던 실험을 기계가 대신하는 자동화 연구실을 넘어선다. 연구자가 과학적 질문과 방향을 제시하면 AI가 이를 바탕으로 실험을 설계하고, 로봇이 실험을 수행하며, 여기서 얻은 데이터를 AI가 다시 분석해 다음 실험으로 이어가는 자율형 연구환경을 지향한다.
최근 AI 기술의 발전으로 신약 후보물질을 설계하는 속도는 빠르게 향상되고 있지만, 실제 물질을 합성·생산하고 효능과 물성을 확인하는 과정에는 여전히 많은 시간과 비용, 전문 인력이 필요하다. 기존 실험실 자동화 역시 각각의 장비와 운영 소프트웨어, AI 간 연결에 한계가 있어 실험 결과를 실시간으로 분석하고 이를 바탕으로 다음 실험을 자율적으로 결정·수행하는 데 어려움이 있었다.
SHARE Hub는 이러한 한계를 극복하기 위해 새로운 AI와 로봇, 실험장비를 필요에 따라 유연하게 연결할 수 있는 ‘디지털 플러그 앤 플레이(Digital Plug & Play)’와 ‘피지컬 플러그 앤 플레이(Physical Plug & Play)’ 기반의 모듈형 구조로 구축될 예정이다. 빠르게 발전하는 새로운 기술을 연구환경에 적용하고 실제 연구과정에서 성능과 활용 가능성을 신속하게 검증할 수 있도록 하는 것이 핵심이라는 것이다.
KAIST와 써모 피셔 사이언티픽의 이번 협력은 단순한 연구장비 도입이나 실험 자동화를 넘어, 자율실험실에 필요한 핵심 기술과 새로운 연구방식을 함께 만들어가는 공동 혁신 모델을 지향한다. KAIST의 AI·바이오·공학 분야 원천기술과 연구 아이디어를 써모 피셔 사이언티픽의 연구장비·자동화 플랫폼·시스템 통합 역량과 결합해 SHARE Hub에서 구현하고 고도화할 계획이다.
이를 위해 양 기관은 AI·로보틱스·자동화 분야의 핵심 요소기술을 공동 개발하는 것부터, 이를 실제 과학 및 신약개발의 난제에 적용·검증하는 과정까지 아우르는 ‘챌린지 프로그램(Challenge Program)’을 추진한다. KAIST는 이 과정에서 공동개발자(Co-Developer), 최초사용자(First User), 검증 파트너(Validation Partner)로 참여해 새로운 기술의 개발과 고도화를 주도할 예정이다.
특히 SHARE Hub는 특정 연구팀이나 분야에 국한된 자율실험실이 아니라, KAIST의 다양한 연구자와 외부 파트너가 함께 활용하고 새로운 기술을 접목할 수 있는 개방형 연구허브를 지향한다. 생명과학·화학·의과학을 비롯한 다양한 연구 분야와 AI·로보틱스 기술을 연결하고, 실제 연구현장의 문제를 해결하는 과정에서 새로운 자율실험 기술과 연구방식을 만들어갈 계획이다.
향후에는 국내외 기업·대학·연구소·병원으로 참여 범위를 넓혀 새로운 연구장비와 AI·로봇·자동화 기술을 공동 개발하고 검증하는 ‘개방형 혁신 테스트베드(Open Innovation Testbed)’로 확대한다. 궁극적으로는 자율형 과학과 신약개발의 새로운 연구방식을 제시하고 관련 기술이 세계 연구현장으로 확산되는 글로벌 대표 연구거점(Reference Site)으로 발전시킬 계획이다.
KAIST 자연과학대학장 겸 이노코어(InnoCORE) AI-CRED 혁신신약 연구단장인 이희승 교수는 “SHARE Hub의 핵심은 단순히 실험을 자동화하는 것이 아니라, AI와 로봇이 실제 과학적 질문을 해결할 수 있도록 연구자와 기술을 연결하는 데 있다”며, “KAIST의 다양한 분야 연구자들과 산업계가 함께 새로운 기술을 개발하고 검증하는 열린 연구환경으로 발전시키겠다”고 말했다.
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