암 치료 새 시대 연다… LG AI, 하루만에 진단

엑사원 기반 ‘암 에이전틱 AI’ 공개
분석·확인·예측·치료결정까지 지원

LG의 엑사원 기반 암 에이전틱 AI. LG 제공

위 내시경 검사에서 종괴(혹)가 발견된 한 환자가 정밀 진단을 받는다. 인공지능(AI) 에이전트가 조직 이미지를 분석해 암 유전자 활성 여부를 예측해준다. AI는 여기에 효과가 낮을 것으로 보이는 항암제는 알아서 걸러내고 다른 치료제와 대체 치료 전략까지 제안한다.

의료진은 이 결과를 토대로 최종 치료 방향을 결정한다. 기존에는 몇주일이 걸리던 과정이지만, 이런 방식을 거치면 하루 안에 끝낼 수 있다는 설명이다.

LG AI연구원은 미국 밴더빌트대학 메디컬 센터와 지난 17일부터 22일(현지시간)까지 미국 샌디에이고에서 열리는 미국암연구학회(AACR) 2026에서 공동 개발 중인 ‘암 에이전틱 AI’ 연구 성과를 공개했다고 21일 밝혔다.

이번에 ‘암 에이전틱 AI’는 암 환자의 조직 분석부터 치료 전략 설계까지 전 과정을 하루 이내에 수행하도록 설계된 것이 핵심이다. 이 기술의 출발점은 조직 병리 이미지 한 장으로 1분 이내 암 유전자 활성을 예측하는 병리 AI ‘엑사원 패스(EXAONE Path)’다.

연구원은 해당 기술의 예측 정확도를 세계 최고 수준으로 끌어올리며, 불필요한 검사를 줄이고 표적 치료 대상 환자를 조기에 선별할 수 있는 기반을 마련했다고 설명했다.

연구원은 지난해 7월 황태현 교수 연구팀과 함께 치료 효과 예측 기술을 고도화하고 개인 맞춤형 정밀 의료를 위한 멀티모달 의료 AI 플랫폼 개발 계획을 밝힌 바 있으며, 이번 성과는 해당 연구의 첫 결과물이다.

장종성 LG AI연구원 바이오 인텔리전스랩장은 “LG는 AI 에이전트들이 전문 의료진과 협업해 개인별 맞춤 항암치료를 혁신할 수 있는 ‘두뇌’를 만들어, 암 진단부터 치료법 결정까지 평균 4주 이상 소요되던 기간을 하루로 단축해 암 환자의 치료 골든타임 확보에 기여하겠다”고 말했다.

실제 환자 사례로 본 LG의 엑사원 기반 암 에이전틱 AI. LG 제공

‘암 에이전틱 AI’는 엑사원과 암 병리 특화 AI를 기반으로 한 다중 AI 에이전트 협업 구조로 작동한다. 각 에이전트는 암 조직 이미지 분석, 유전자 활성 및 위치 확인, 예측 결과 검증, 약물 반응 평가, 치료 전략 설계, 최종 의사결정 지원까지 단계적으로 역할을 수행한다.

황태현 밴더빌트대학 메디컬 센터 교수는 기존 의료 AI가 단일 질의 응답에 머물렀다면, 이번 시스템은 여러 AI가 분석과 검증, 설계, 의사결정 지원까지 협업하는 구조라고 설명했다. 또 AI가 데이터를 처리하고 의료진이 최종 판단을 내리는 협업 모델이 임상에서 더 큰 성과를 낼 수 있다고 강조했다.

해당 시스템은 ‘인지-추론-계획-실행’ 과정을 반복하며 결과를 도출하고, 단계별로 다음 에이전트에게 작업을 넘기는 방식으로 설계됐다.

안전성 확보를 위해 의료진 검증 단계도 포함됐다.

의료진은 환자 병력 확인, 유전자 예측과 실제 결과 비교, 약물 반응 검증, 최종 치료 결정 등 4단계를 거쳐 의사결정을 수행하며 AI와 협업한다. AI 역시 결과의 불확실성, 가이드라인 준수 여부, 약물 반응 일관성 등을 자체 점검하도록 설계됐다.

이 시스템은 환자 사례가 축적될수록 학습을 거쳐 성능이 고도화되는 구조다. LG AI연구원과 연구팀은 위암을 시작으로 대장암, 폐암 등 다양한 암종으로 적용 범위를 확대할 계획이다.

양 측은 AACR 2026 기술 혁신 세션에서 해당 연구를 주제로 공동 발표를 진행하며, 글로벌 제약사 및 대학 병원과 협업 논의도 이어갈 예정이다.

LG는 이번 연구를 기반으로 병원 현장에서는 맞춤형 치료 정확도를 높이고, 제약 분야에서는 환자군 선별과 임상시험 효율성을 개선하는 데 기여할 것으로 기대하고 있다.

장우진 기자 jwj17@dt.co.kr