카카오브레인, AI 기반 단백질 구조 예측 '솔벤트' 공개

신약개발·영상진단 개선 기대

카카오의 인공지능(AI) 개발 자회사 카카오브레인이 AI 헬스케어 부문에서 유의미한 연구 성과를 잇따라 거두었다.

19일 업계에 따르면 카카오브레인의 AI신약연구팀은 지난 11일 단백질 구조 예측 프레임워크 '솔벤트(Solvent)'를 공개했다. 솔벤트는 단일서열 기반의 단백질폴딩(단백질의 아미노산 서열이 3차원 구조로 접히는 과정) 모델을 지원해 글로벌 기업의 단백질 구조 예측 AI보다 최소 3배 이상 빠른 속도로 단백질 구조를 예측할 수 있다.

또 단백질 구조 예측 모델에 대한 연구 진입 장벽을 낮추기 위해 '솔벤트'의 학습 코드도 깃허브에 추가 공개했다. 모델 공개 자체로는 개별 연구자의 연구 접근성이 떨어진다는 점에서 AI 신약 개발 연구자들이 쉽고 빠르게 연구 태스크를 진행할 수 있도록 돕고, AI 신약 개발 생태계 발전에 기여하고자 학습 코드 공개를 결정했다. '솔벤트'는 다중서열정렬에 의존하는 기존 모델과 달리 단일 서열 기반 구조 예측을 수행한다.

이에 드 노보(de novo) 단백질, 오르판(orphan) 단백질 등 난해한 단백질 구조 예측에 특화돼 있다. 또 현존하는 최신 모듈을 사용자 친화적으로 탑재해, 새로운 모델을 쉽게 설계할 수 있게 했다. 사용자는 이를 활용해 개발한 커스텀 모델을 손쉽게 추가해 일반화하고, 간단한 코드로 균일한 모델 평가를 실행할 수 있다. 여기에 카카오브레인은 초거대 AI 기술까지 적용해 속도와 메모리 효율을 기존 학습 코드 대비 약 30% 향상시켰다.

카카오브레인 측은 '솔벤트' 공개로 연구 비용 절감과 더 나아가 신약 설계 단계 및 소요 시간 단축 효과도 기대하고 있다. 아울러 AI 캐드(CAD) 연구 분야에서도 해외 학계로부터 인정을 받고 있다. 초거대 AI를 활용한 흉부 엑스레이 언어-이미지 사전 훈련 관련 논문은 의료 영상처리 분야의 최고 국제 컨퍼런스인 'MICCAI2023'의 포스터에 등재됐다.

카카오브레인은 기존 방법보다 질병 검출률을 효율적으로 증가시키는 결과를 도출해 AI 기술이 엑스레이 판독 분야에서 유용하게 활용될 수 있다는 사실을 입증했다.