[IT 동아] 알케 “의약품 제조 공정, 이젠 사람의 ‘감’ 아닌 AI로 최적화”[과기대 딥테크]
2026년 02월 21일
※ 서울과학기술대학교 창업지원단은 예비·초기창업패키지와 글로벌 기업 협업 프로그램 등을 통해 스타트업의 성장을 돕는 다양한 지원 프로그램을 운영합니다. IT동아는 서울과학기술대학교 창업지원단과 함께 발전하는 유망 스타트업을 소개합니다.
[IT동아 김영우 기자] 신약 하나를 개발하는 데는 천문학적인 시간과 비용이 든다. 그래서 제약 업계의 인공지능(이하 AI) 도입은 주로 어떤 신약 후보 물질을 찾을 것인가에 집중되어 왔다. 하지만 어렵게 후보 물질을 발견했다 하더라도, 이를 어떻게 안정적이고 효율적으로 대량 생산할 것인지는 전혀 다른 차원의 문제다.
기존 의약품 제조 공정 설계는 전문가들의 경험이나 노하우, 이른바 ‘감’에 의존하는 경우가 많았다. 그리고 이러한 과정 중에 시행착오가 거듭되며 막대한 비용이 발생하곤 했다. 이를테면 예측하지 못한 불순물이 발생해 환자의 안전이 위협받거나 제약사가 막대한 손실을 입는 일도 종종 있었다. 결국 좋은 약을 찾아내는 것만큼이나, 규제를 준수하며 약을 안전하고 효율적으로 만드는 방법이 제약 산업의 핵심 경쟁력인 셈이다.
스타트업 알케(Alche, 대표 강동주)는 이러한 제약 산업의 고질적인 제조 및 품질 관리 문제를 AI로 해결하려는 딥테크 기업이다. 이들이 개발한 의약품 전주기 품질관리 SaaS(서비스형소프트웨어) 솔루션 프라임(PRIME)은 단순한 통계 도구가 아니다. 원료의 선택부터 화학 반응, 첨가제 배합 비율까지 최적의 공정을 AI가 스스로 설계해 제안한다.
2024년 3월 설립된 알케는 서울대 공학박사 출신의 공정 AI 전문가인 강동주 대표를 필두로, 경험에 의존하던 의약품 제조 과정을 데이터 기반의 예측 가능한 과학으로 탈바꿈시키고 있다. 제조 공정 최적화라는 새로운 개척지에 뛰어든 강동주 대표를 만나 알케의 비전에 대해 들어봤다
– 화학생물공학 박사 출신이다. 의약품 개발이 아닌 제조 공정에 AI를 접목하여 창업하게 된 계기가 궁금하다.
: 서울대학교에서 화학생물공학을 전공하고 박사 과정까지 진학했다. 원래 전통적인 화학 공학을 연구하고 있었는데, 2016년 무렵 알파고 붐이 일면서 AI 기술에 큰 흥미를 느꼈다. 이 혁신적인 AI 기술을 화학 공학과 의약품 분야에 접목하면 엄청난 시너지가 날 것이라 생각했다. 그리고 박사 과정 동안 새로운 특성을 가진 물질과 신의약품을 연구하면서, 신약 개발 못지않게 제조 공정이 중요하다는 것을 깨달았다.
보통 제약업계에서는 AI를 활용하더라도 이를 이용해 어떤 약을 개발할까에만 집중한다. 신약 개발이 훌륭한 설계도를 그리는 일이라면, 저는 그 설계도를 바탕으로 가장 효율적이고 튼튼하게 건축물을 세우는 방법을 고안하고 싶었다. 단순히 남들이 다 하는 트렌드를 따라가기보다는, 아무도 제대로 풀지 못한 의약품 공정 최적화라는 새로운 트렌드를 개척하고자 알케를 창업했다.
– 알케의 핵심 제품인 프라임(PRIME)은 구체적으로 어떤 솔루션인가?
: 프라임은 한마디로 의약품 제조 공정 전체를 최적화, 합리화하는 AI 플랫폼이다. 의약품을 만드는 과정은 화학적으로 매우 복잡하다. 예를 들어 특정 원료에서 화학 반응을 일으켜 아세틸살리실산이나 실데나필 같은 원료의약품(API)을 추출해 낸다. 그리고 여기에 다시 각종 첨가제를 섞고 복합적인 공정을 거쳐야만 우리가 아는 아스피린, 비아그라 같은 완제의약품이 탄생한다.
이러한 일련의 과정에는 어떤 원료를 선택할지부터 공정 시의 압력과 온도, 수많은 첨가제의 배합 비율 등 무수히 많은 변수가 존재한다. 또한 이 과정에서 필연적으로 발생하는 각종 불순물을 통제하기 위한 매우 엄격한 규제가 따른다. 프라임은 방대한 데이터를 학습한 AI가 이 까다로운 규제들을 모두 준수하면서도 가장 이상적인 압력, 온도, 첨가제 비율 등을 연구자에게 먼저 제안하는 시스템이다. 연구자는 AI가 제시한 최적의 레시피를 바탕으로 실험을 진행해 의약품의 완성도를 극대화할 수 있다.
– 기존 제약 시장에도 공정 관련 소프트웨어가 있었을 텐데, 프라임만의 결정적인 차별성은 무엇인가?
: 과거에는 전문가들의 개인적인 직관과 감, 혹은 단순한 통계 데이터에 의존했기 때문에 수많은 시행착오를 겪어야만 했다. 프라임처럼 AI가 능동적으로 화학 공정을 분석하고 최적의 제조 조건을 선제적으로 제안하는 솔루션은 사실상 우리가 최초라고 자부한다.
무엇보다 프라임의 가장 강력한 무기는 설명 가능한 AI 기술을 적용했다는 점이다. 기존의 AI가 단순히 이 조건이 좋습니다라고 결과만 던져주었다면, 프라임은 왜 이런 결과가 도출되었는지, 왜 이 온도와 배합 비율이 최적의 공정 조건인지에 대한 명확한 인과관계를 보여준다. 사람의 생명을 다루는 제약 업계의 연구원들은 아무리 뛰어난 AI라도 근거를 모르면 결과를 쉽게 수용할 수 없다. 프라임은 그 과학적 근거를 명확히 제시하기 때문에, 연구원들이 결과를 온전히 신뢰하고 확신을 가지고 다음 단계의 의사결정을 내릴 수 있도록 돕는다.
– 기업 입장에서 프라임을 도입했을 때 얻을 수 있는 비즈니스적 가치는 무엇인가?
: 프라임은 클라우드 기반의 B2B SaaS 형태로 제공된다. 기본적으로 의약품 사업은 지식재산(IP) 사업이며, 각 회사만이 가진 고유한 공정 노하우와 데이터가 기업의 생명이다.
이제 막 시작하는 신생 제약회사나 바이오 벤처는 훌륭한 물질을 찾아내더라도 이를 생산할 현장 경험과 데이터가 부족하다. 이들은 프라임의 AI 엔진을 통해 그 간극을 보완하여 빠르고 안정적으로 생산 체계를 잡을 수 있다. 반대로 오랜 역사를 가진 전통 제약사들은 자신들만이 축적해 온 방대한 데이터를 프라임에 얹어 학습시킬 수 있다. 이를 통해 자사에 완벽하게 맞춤화된 더욱 강력한 독자 생산 솔루션으로 고도화하는 것이 가능하다. 기업 규모를 막론하고 개발 기간과 실패 비용을 획기적으로 줄여주는 필수 파트너가 되는 것이다.
– 실제 시장의 반응과 현재 비즈니스 진행 상황은 어떠한가?
: 올해 1월에 프라임의 베타 버전을 출시했다. 현재 중견 제약회사들과 함께 솔루션을 실제 현장에 적용해 보는 개념증명(PoC)을 적극적으로 진행 중이다. 기존 시장에 없던 솔루션이다 보니 제약 업계에서도 굉장히 신선하고 실용적인 접근이라며 긍정적인 피드백을 보내고 있다.
이러한 가능성을 인정받아 최근 산업통상자원부 국책과제 등에 선정되어 연구개발 및 사업화를 위한 자금도 확보했다. 이를 바탕으로 솔루션을 더욱 정교하게 고도화하고 본격적인 상용화에 박차를 가하고 있다.
– 기술 기반 스타트업으로서 서울과학기술대학교 창업지원단의 초기창업패키지 프로그램은 어떤 도움이 되었나?
: 연구자로 오래 지내다 보니 확실한 기술과 아이디어는 있었지만, 정작 하나의 기업을 어떻게 비즈니스적으로 운영해야 하는지에 대해서는 부족한 점이 많았다. 서울과기대의 프로그램은 단순한 자금 지원을 넘어, 비즈니스 모델(BM), IR(투자 유치), 글로벌 비즈니스 진출 등 기업 운영 전반에 필요한 다양한 1대 1 멘토링과 교육 세미나를 제공해 주었다.
정신없이 앞으로만 달리던 시기에, 우리가 나아가는 방향성이 맞는지 본질적인 측면에서 사업 전반을 되돌아볼 수 있었다. 다시 기초부터 튼튼하게 기업의 뼈대를 세우는 데 결정적인 역할을 했기 때문에, 훌륭한 기술을 가졌지만 비즈니스 운영이 막막한 다른 스타트업들에게도 이 프로그램을 적극 추천하고 싶다.
– 알케의 궁극적인 비전과 목표는 무엇인가?
: 의약품 품질 관리와 공정 설계 분야의 패러다임을 혁신하는 것이다. 현재는 화학적인 합성의약품 분야에 집중하고 있지만, 향후에는 바이오의약품 분야까지 솔루션을 확장해 모든 의약품 개발의 표준이 되는 글로벌 솔루션으로 자리매김하고자 한다.
알케의 프라임을 통해 제약 기업들은 불순물 문제로 인한 막대한 손실과 불안감을 덜어내고, 환자들은 더 안전하고 신뢰도 높은 의약품을 제공받을 수 있을 것이다. 글로벌 제약 시장에서 새로운 의약품 품질 관리의 표준을 만들어가는 알케의 행보를 관심 있게 지켜봐 주시길 바란다.
IT동아 김영우 기자 (pengo@itdonga.com)
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