디지털 트윈으로 해결할 비임상 동물실험의 맹점
디지털 트윈으로 해결할 비임상 동물실험의 맹점
  • 김남근 기자
  • 승인 2022.05.02 13:10
  • 댓글 0
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[이슈메이커=김남근 기자] 

디지털 트윈으로 해결할 비임상 동물실험의 맹점

김대건 아바타㈜ 대표사진=김남근 기자
김대건 아바타㈜ 대표
사진=김남근 기자

 

 - 연구원 노동 인권, 동물실험의 도덕적 윤리 정의 실현
 - 비임상 동물실험 대표하는 세계적인 기업으로 성장해나갈 것

2020년 초에 등장해 현재까지도 세계를 강타하고 있는 코로나-19. 이로 인해 인류의 삶에는 많은 변화가 있었다. 그리고 이제는 다시 본래의 삶의 방식으로 돌아가려 노력하고 있고, 백신 개발로 점점 회복돼가는 삶에 인류는 환호하고 있다. 하지만 우리가 간과하고 있는 것이 있다. 우리의 삶이 정상으로 돌아가기 위해 신약을 개발하는 과정에서 얼마나 많은 동물이 ‘실험’이라는 명분 아래 희생되어갔는지를. 동물실험을 당장 금지할 수는 없지만, 동물실험에 소요되는 희생과 고통을 최소화할 수는 있지 않을까? 이러한 물음에 해답을 제시하고 있는 기업이 있다. 비임상 동물실험 인공지능(AI) 소프트웨어 기술을 고도화해나가며 세계적인 주목을 받는 아바타㈜가 그 주인공이다.

아바타㈜는 지난 1월 비임상 동물실험 인공지능(AI) 소프트웨어 기술로 ‘CES2022’에서 혁신상을 받으며 주목을 받았다.ⓒ 아바타㈜
아바타㈜는 지난 1월 비임상 동물실험 인공지능(AI) 소프트웨어 기술로 ‘CES2022’에서 혁신상을 받으며 주목을 받았다.
ⓒ 아바타㈜

 

지난 1월 비임상 동물실험 인공지능(AI) 소프트웨어 기술로 ‘CES2022’에서 혁신상을 받으며 주목을 받으셨습니다. 소회가 궁금합니다.
  “반갑습니다. 아바타㈜(이하 아바타) 대표이사 김대건 박사라고 합니다. 비임상시험(신약개발과정에서 인간 환자들에게 테스트하는 임상시험 전에 시행되는 동물시험)에 주로 쓰이는 실험동물인 쥐의 행동을 인공지능으로 분석하는 기술로 CES2022 혁신상을 받게 되었는데, 대단히 영광스럽습니다. 기술 고도화를 위해 힘써주신 아바타 식구분들께 이 자리를 빌려 깊은 감사의 말씀을 전합니다. 이번 결과에 만족하지 않고, 앞으로 더욱 정진하라는 채찍으로 받아들여 동물실험분석 분야의 글로벌 AI 기업이 되도록 노력하겠습니다”

 

금번 수상을 이끈 기술에 대한 소개도 부탁드립니다.
  “아바타는 인공지능 비전기술을 통해 실험동물의 골격을 디지털 트윈화해 정량화하고 가상공간에 시뮬레이션하는 기술을 개발하고 있습니다. 현재까지는 동물실험에 가장 많은 비중을 차지하는 설치류(80% 이상)들을 초기 대상으로 선정해 다양한 실험을 진행하고 있습니다. CES에서 혁신상을 받은 제품은 5대의 멀티비전 카메라가 설치된 관측 챔버(Chamber)로, 챔버 안에 실험용 생쥐를 투입하면 다중 카메라 이미지를 통해 생쥐의 행동을 정밀하게 분석하는 시스템입니다. 생쥐의 머리부터 몸, 엉덩이, 꼬리 끝, 사지 등에 이르기까지 9가지의 골격 포인트를 AI가 분석해 실시간 생쥐의 골격 변화를 추론함은 물론, 생쥐의 pose를 3D로 시뮬레이션하고 고해상도로 분석하게 되는 기술입니다”

 

아바타의 기술은 다양한 분야의 학문이 어우러져 탄생하게 된 기술로 사료됩니다.
  “현재 아바타에서 개발 중인 동물실험 디지털 트원 기술은 멀티비전 이미징과 딥러닝 추론기술은 물론 웹 기반 시뮬레이터 플랫폼, 실험 동물모델 인프라 등 AI 및 바이오 원천기술들을 기반으로 만들어진 기술입니다. 이는 아바타의 공동 창업자이자 세계적인 신경과학 동물행동실험 전문가인 카이스트 김대수 교수님과 국내 최고의 실험동물장비 생산기업을 이끌고 계신 박천귀 대표님의 전폭적인 지지·지원, 그리고 카이스트 출신의 출중한 실력을 겸비한 실무진들이 있었기에 가능했다고 생각합니다. 또한, 저 역시 카이스트 기계공학박사, 생명과학과 연구교수 등을 거친 바이오융합연구자였기 때문에, 구성원들과의 시너지를 극대화해 여기까지 올 수 있지 않았나 싶습니다. 앞으로는 이를 바탕으로 동물실험뿐만 아니라 관련 바이오산업 분야에 AI 기술들을 적극적으로 적용하는 연구 개발 프로젝트들을 하나씩 진행하고자 합니다”

 

비임상 동물 실험 분석 분야로 집중하시게 된 계기가 궁금합니다.
  “카이스트에서 다양한 학문을 접하며 다학제간 바이오융합연구를 펼치던 중 알게 된 사실이 있었습니다. 첨단 산업의 결정체인 바이오산업 분야에 아날로그적 맹점이 여전히 존재한다는 사실이었죠. 특히 신약개발 프로세스에서 비임상 동물실험 분석이 필수적인 요소지만, 아직도 행동 분석 방식은 인력 기반의 육안 관찰 방식이 고수되고 있다는 점이었습니다. 약물 시험·연구 및 의료·과학적 목적을 위해, 전 세계적으로 매년 약 6억 마리의 동물들이 실험동물로 쓰이고 있고, 이 수는 점차 늘어나고 있습니다. 하지만 이 과정에서 동물들의 상태를 평가하는 방식은, 석박사, 수의사 등의 연구원들이 실험동물의 행동 변화와 움직임을 일일이 육안으로 살펴보거나 녹화된 비디오를 보며 분석하는 식입니다. 실험동물을 인력으로 매일 관찰하고 기록하는 것은 매우 노동집약적인 방식이며, 연구원들은 이러한 업무들을 꺼리고 있기에, 전문인력들의 수급이 부족해지고 있으며 필요 이상의 실험동물 희생이 뒤따르고 있습니다. 이 같은 사실을 알게 된 후, 제가 가진 학문적 배경을 조화시키면 현재의 시스템적 문제들을 해결할 방안을 만들 수 있으리라 생각했습니다. 당시 저는 카이스트 생명공학과 김대수 교수님과 기계공학과 이필승 교수님의 공동연구팀에서 동물 탐색본능을 활용해 스스로 장애물을 극복하며 움직이는 일종의 자율주행 시스템 기술인 ‘미다스(MIDAS)’ 기술을 개발해 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience)지 2018년 3월호 표지논문을 게재하기도 했었죠. 이를 기점으로 다양한 동물행동실험 분석 분야에까지 연구를 확장해나가기 시작했고, 지금의 아바타라는 스타트업 창업까지 이어지게 되었습니다”

아바타㈜는 신약개발 시장에서의 비임상 동물실험분석 분야를 대표할 수 있는 글로벌 기업으로 성장해나가고자 한다. (좌측부터 김민규 박사, 김진은 박사, 김대건 대표, 김대수 교수)ⓒ 아바타㈜
아바타㈜는 신약개발 시장에서의 비임상 동물실험분석 분야를 대표할 수 있는 글로벌 기업으로 성장해나가고자 한다. (좌측부터 김민규 박사, 김진은 박사, 김대건 대표, 김대수 교수)
ⓒ 아바타㈜

 

원래 창업에 뜻이 있으셨나요?
  “사실 생명과학 분야 박사후연구원(Post Doctor) 과정에 있을 때만 해도 창업에는 직접적인 뜻이 없었습니다. 그저 새로운 연구 개발을 좋아하는 연구자였고, 다양한 학문적 배경을 통해 실험으로 고생하는 동료 연구원들에게 도움을 주는 역할을 할 뿐이었습니다. 하지만 연구실 생활을 거치며 ‘내가 가진 지식을 논문 발표에 그치지 않고, 전문적인 서비스로 발전 시켜 현재 국내 바이오산업의 pain-point를 해결하는 데 일조하면 좋지 않을까?’라는 생각을 하기 시작했고, 연구자에서 한 걸음 나아가 바이오 분야 연구자 및 산업 현장에서 어려운 업무로 고통받는 분들에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 일들을 해보고 싶다는 열망이 켜졌습니다. Chief 교수님이셨던 김대수 교수님께서도 공동창업을 통해 기술 사업화에 대한 지원들을 아끼지 않고 도와주셨기에, 비임상 CRO 및 동물실험 시장의 새로운 분석 플랫폼을 서비스하는 스타트업 창업의 길을 걷기 시작했습니다”

 

연구자로서의 삶과 기업가로서의 삶은 매우 다를 것 같습니다. 많은 어려움이 뒤따랐을 것 같은데요.
  “어떠한 물리적인 어려움이라기보다는 저 자신의 마인드셋 변화가 가장 컸던 것 같습니다. 그동안 R&D를 해왔던 연구자로서의 마인드와 기업을 이끌고 사업을 확장해나가는 리더로서의 기업가 마인드는 생각보다 큰 차이가 있었고, 현재도 이러한 정체성이 변해가는 과정 중에 있다고 생각합니다. 기업에서의 성과는 곧 생존과 연계되고, 이 성과가 매년 매출로서 증명되어야지만 기업의 영속성을 유지하고 구성원들의 삶을 책임질 수 있기 때문이겠죠. 지금 느끼는 이러한 책임감을 가볍게 여기지 않고 앞으로도 기업의 생존과 발전을 위해 도덕과 법의 테두리 안에서 제가 할 수 있는 최선의 수단과 방법을 동원하고자 합니다”

 

아바타의 이러한 사업 내용이 업계에 어떠한 영향을 주길 바라시나요?
  “아바타는 비임상 동물실험의 과정들을 최신 인공지능 기술을 활용해 플랫폼화하여 정확도와 신뢰도를 높이고 처리 과정 내의 인력 간섭을 최소화해, 신약개발 프로세스를 단축하고자 합니다. 또한, 기존에 육안으로는 볼 수 없었던 미세한 증상 변화 발견 등, 분석 능력과 정량 해상도를 높이는 것도 중요한 부분입니다. 이러한 바이오산업에 대한 이바지뿐만 아니라 대한민국을 넘어 전 세계에서 동물실험에 고통받는 연구원들과 실험 대상인 동물들의 스트레스와 희생을 줄이는 데에도 도움이 될 수 있기를 고대하고 있습니다”

 

아바타의 경쟁력은 무엇이라 생각하시는지 궁금합니다.
  “단연코 ‘사람’, ‘Manpower’라고 말씀드릴 수 있습니다. 공동설립자이신 동물실험 분야의 세계적인 전문가 김대수 교수님과 30년간의 실험동물장비 국산화에 앞장서고 계신 박천귀 대표님, 그리고 다양한 관련 연구 경험을 통해 문제 해결 능력을 쌓아온 저 김대건 대표이사, 더불어 이를 실현할 수 있게 열과 성을 다해 함께하고 있는 카이스트 팀원들이 바로 아바타가 세계적인 기업으로 도약할 가능성을 여는 핵심이라고 생각합니다”

 

올해부터 본격적인 기업 확장을 꾀하며 충원계획이 있다고 들었습니다.
  “그렇습니다. 올해부터 투자유치와 동시에 조직을 전문화하여 플랫폼 기업으로서의 면모를 갖춰나가고자 함과 동시에 2023년에는 아바타만의 전문 CRO 서비스 론칭과 무인 동물실험실 플랫폼 구축도 계획하고 있습니다. 아바타는 서번트 리더십(servant leadership)을 추구하는 투명하고 수평적인 기업 문화를 가지고 있으며, 이에 자연스럽게 녹아들 수 있는 열린 마인드의 인재가 합류하길 바라고 있어요. 더불어 지속 가능한 자기계발과 배움에 갈증이 있고, 새로운 문제 해결을 즐기는 분들이라면 언제든 아바타의 문을 두드려주시길 바랍니다”

 

앞으로 아바타의 중·장기적 비전에 대해 피력 바랍니다.
  “아바타라는 기업은 제가 거쳐온 학문과 경험, 인적 네트워크가 만들어낸 인생의 결과물이라고 생각하고 있습니다. 그 때문에 특정한 한 분야만을 작품에 녹여내는 것이 아니라 다양한 융합적 연구주제를 기업이라는 캔버스 위에 하나씩 그려나갈 계획입니다. 저를 비롯한 기업 구성원들의 학문적 지식을 자양분 삼아 달콤하고 몸에 좋은 열매를 맺을 수 있도록 최선의 노력을 다할 것입니다. 그 시작으로 신약개발 시장에서 비임상 동물실험을 대표할 수 있는 글로벌기업으로 아바타를 성장시켜나갈 것이며, 연구가 연구에서 그치지 않고 실생활에 접목될 수 있도록 사업화하는 프로세스를 효율적으로 구축해 국가 산업 경쟁력 발전에 이바지해나갈 것입니다. 아직은 신생기업이지만, 미래를 향한 큰 그림을 그리고 있는 아바타의 행보에 많은 관심과 격려를 부탁드립니다”


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