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경제정책해설

AI 활용해 신약 개발

남후희 보건복지부 보건산업정책과 서기관 2019년 02월호

경제정책해설-보건복지부.pdf

후보물질 발굴, 전임상시험, 약물효과 감시 등 신약개발 전 단계에 활용 가능한 단계별 인공지능 플랫폼 개발

기술확보에서 창업, 성장, 투자회수를 거쳐 재투자까지 유기적으로 연계되는 역동적인 헬스케어산업 생태계 조성

불과 3년 전 다보스포럼에서 ‘4차 산업혁명’이라는 의제가 처음 논의될 때만 해도 세계는 이 새로운 개념을 낯설어했다. 하지만 이제 빅데이터 · 인공지능(AI) · ICT 기술 등을 바탕으로 분야와 경계를 무너뜨리는 변화와 혁신이 사회 전방위에 걸쳐 우리 삶을 바꾸고 있음을 체감하고 있다. 특히 의료 인공지능을 활용한 진단과 치료 보조부터 유전체 분석에 기반한 개인 맞춤형 치료기술의 개발, 빅데이터 · 사물인터넷을 활용한 병원 · 의료시스템의 혁신까지 헬스케어 분야의 변화는 그 어느 영역보다 강력하고 빠른 속도로 진행되고 있다. 일례로 2001년에는 1천억원이 필요하던 유전체 분석이 지금은 100만원대 안에 가능하고, 앞으로 2∼3년 내에는 10만원대에서 가능해질 전망이다.
우리나라 보건의료에서도 4차 산업혁명은 도전이자 기회다. 이미 빠르게 변화 중인 헬스케어 분야에서 기술을 선점하고 시장을 선도하기 위해 선진국들은 경쟁적으로 발전전략을 발표하고 있다. IBM(인공지능 왓슨), 애플(헬스키트), 구글(구글핏) 등 글로벌 대기업도 앞다퉈 헬스케어 분야에 투자를 확대하는 등 글로벌 경쟁이 본격화되고 있다. 주지하다시피 우리나라는 세계 최고 수준의 의료 인력과 병원 인프라를 보유하고 있으며, IT 역량도 뛰어나 전 세계 바이오헬스 시장에서 경쟁할 수 있는 역량이 충분하다. 정부의 전략적이고 적극적인 투자가 필요한 시점이다.

헬스케어 빅데이터 생산 · 관리 시범체계 운영
이에 정부는 2017년 12월 4차산업혁명위원회 산하에 ‘헬스케어특별위원회’를 설치하고 ‘세계시장을 선도하는 우리 기술로 누구나 건강한 사회 구현’이라는 비전 아래 헬스케어 미래 발전전략을 논의했다. 지난 12월 발표된 ‘4차 산업혁명 기반 헬스케어 발전전략’은 다음 5개 분야별 추진전략과 과제를 담고 있다.
첫째, 헬스케어 분야 빅데이터를 표준화된 관리체계하에서 생산·활용할 수 있도록 시범사업을 추진한다. 사전 동의를 바탕으로 일반인, 암 생존자 등 300명에 대한 건강·의료·유전체 등 종합적인 데이터를 수집하고 학계 · 의료계 연구자에게 개방해 분석기회를 제공함으로써 데이터 품질 개선 및 데이터 활용 기술개발을 위한 기초 자료로 활용할 계획이다.
둘째, 인공지능을 활용해 막대한 비용과 시간이 투자되는 신약개발 과정을 혁신할 수 있는 기술을 개발할 계획이다. 통상 1개의 신약을 개발하는 데 후보물질 발굴부터 임상시험까지 10~15년이 소요된다. 또한 5천~1만개의 후보물질 중 9개만이 임상시험 단계에 진입하고, 신약으로 허가받아 시판에 성공하는 물질은 1개에 불과하다. 1개의 신약이 가져오는 막대한 경제적 효과와 국민 건강 증진을 고려할 때 적극적으로 투자해야 하지만 신약개발은 대표적인 고위험－고수익 분야로 민간에서 독자적으로 위험을 감당하기에는 한계가 있다. 이에 정부는 2019년부터 ‘인공지능 신약개발 플랫폼 구축사업’을 통해 후보물질 발굴, 전임상시험, 약물효과 감시 등 신약개발 전 단계에 활용 가능한 단계별 인공지능 플랫폼을 개발할 계획이다. 또한 인공지능 플랫폼을 직접 활용하고 관련 빅데이터를 수집 · 관리할 수 있는 신약개발 전문인력 양성을 추진한다.
셋째, ICT 기술 등을 활용해 임상시험 과정을 효율화할 수 있는 기술을 개발할 계획이다. 2017년 우리나라의 임상시험 점유율은 세계 6위로(3.51%) 세계적인 임상시험 역량을 갖추고 있다. 하지만 현재 임상시험센터별로 각기 다른 관리시스템을 갖고 있고 질적 편차를 보이는 등 비효율적인 측면이 있다. 이에 여러 임상시험센터에서 동시에 임상시험을 진행하는 ‘다기관 임상시험’ 운영 네트워크를 구축하는 등 임상시험 효율성을 높이고 품질 향상을 위한 기술개발에 투자를 확대해나간다.

신개념 의료기기 개발 범부처 R&D사업 추진…10년간 2조8천억원 투자
넷째, 스마트 융복합 의료기기 개발을 위해 R&D 지원, 수요창출, 규제개선 등 전 주기 지원체계를 구축할 예정이다. 로봇기술, 인공지능, 3D프린팅 등 혁신기술과 결합된 신개념 의료기기 개발을 지원하기 위해 향후 10년간 2조8천억원을 투자하는 범부처 R&D사업을 추진하고, 의료기기산업 육성을 위한 근거법 마련에 집중할 계획이다.
특히 의료기기의 경우 제품 개발 이후에 식약처 허가, 건강보험 수가 등재 등에 기간이 소요돼 빠른 기술 변화 속도를 반영하지 못한다는 비판이 제기돼왔다. 이에 혁신기술이 접목된 의료기기에 대해서는 안전성이 확보된다는 전제하에 혁신기술의 특성을 고려한 별도의 평가트랙을 거칠 수 있도록 하고, 체외진단기기의 경우 우선 시장에서 사용할 수 있도록 해 혁신 의료기기의 시장진입 기간을 대폭 축소할 계획이다. 그리고 우수한 의료기기임에도 국산기기에 대한 신뢰 부족 등으로 판매처 확보가 어려운 경우를 고려해 국내 대형병원 시범사용을 지원하는 등 판로 개척을 지원한다.
마지막으로, 기술확보에서 창업, 성장, 투자회수를 거쳐 재투자까지 유기적으로 연계되는 역동적인 헬스케어산업 생태계를 조성해나간다. 우선 의료현장에서 실제 활용될 수 있는 실효성 있는 혁신기술이 개발되기 위해서는 연구 시작 단계에서부터 최종적으로 개발된 기술ㆍ제품을 실제 사용하는 의사와 병원의 역할을 늘리는 것이 중요하다. 올해부터 병원 · 기업 간 공동연구 확산을 위해 병원 내에 개방형 실험실(field lab) 구축을 지원해 병원을 중심으로 한 개방형 혁신(open innovation)을 가속화할 계획이다.
또한 기초과학 · IT 등 타 학문 지식 · 연구방법론을 체득한 융합형 의사과학자 양성을 위해 의과대학원에 전문교육 과정을 신설하고, 의사(MD)－과학자(Ph.D) 간 공동연구가 가능하도록 지원을 확대하는 등 헬스케어 혁신을 선도할 전문인력 양성에 집중한다.
지난 5년간 제약 · 의료기기를 포함한 바이오헬스산업은 수출액이 연평균 21%씩 고속성장했으며 일자리도 27% 가까이 늘어났다. 지난해 우리나라 제약업계에서 5조4천억원 규모의 기술수출 계약을 체결하는 등 그간 신약개발에 투자한 성과들도 나타나고 있다. 바이오헬스산업이 뛰어난 기술력을 바탕으로 세계시장에 진출해 투자 · 수출 · 일자리가 모두 증가하는 실질적 성과를 보여주고 있다.
이번 ‘헬스케어 발전전략’을 통해 4차 산업혁명 시대 새로운 기술들을 헬스케어에 접목시켜 현재의 바이오헬스산업 성장 추이를 가속화하고 국민에게 더 나은 보건의료 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.