LG, AI 기반 신물질 개발 플랫폼 ‘엑사원 디스커버리’ 특허 등록
“배터리·반도체·신약 등에 적용…LG ‘화학 에이전틱 AI’ 도약”
구광모, 바이오 분야에 고도화된 AI 기술 접목…“시너지 극대화”
미래 먹거리 낙점된 A·B·C…LG그룹 차세대 포트폴리오 한 축

구광모 LG그룹 회장이 ‘선택’과 ‘집중’을 통해 위기 사업을 과감히 정리하고, AI(인공지능)·바이오·클린테크 등 이른바 ‘A·B·C’ 분야에 공격적인 투자를 단행하고 있다.

최근 국가대표 AI 파운데이션 모델 프로젝트 1차 평가에서 전 부문 1위를 달성한 LG 초거대 AI ‘엑사원(EXAONE)’을 기반으로 바이오 역량 강화에 박차를 가하는 모습이다. 구 회장은 AI와 바이오 간 융합 시너지를 대폭 끌어올려 난치병의 원인 규명, 신약·치료제 개발 등을 가속화한다는 구상이다.

LG AI연구원은 신소재 및 신약 개발을 지원하는 ‘AI 연구 동료(AI Co-Scientist)’의 핵심 기술인 ‘엑사원 디스커버리(EXAONE Discovery)’의 특허 등록을 마쳤다고 4일 밝혔다.

엑사원 디스커버리는 AI 기반 신소재·신약 개발 플랫폼으로, 논문과 특허, 분자 구조, 이미지 등 다양한 형태의 멀티 모달 데이터를 분석해 기존보다 수십배 빠른 속도로 유망한 후보 물질을 발굴한다. 이에 개발 기간을 획기적으로 단축할 수 있다는 장점을 갖는다.

LG는 이번 특허(등록번호 제2869378호) 등록으로 신물질 연구개발(R&D) 프로세스 전체를 지적 재산으로 보호함과 동시에 기술 주도권을 확보했다.

특히 해당 특허에는 비정형 문서에서 분자 구조를 추출하고 번호를 부여하며, 연구자의 질의에 따라 특정 라벨 예측, 실험 설계, 신물질 예측 등 일련의 방법론과 시스템 전 과정이 청구항에 명시됐다.

LG의 AI 기반 신소재 및 신약 개발 플랫폼 ‘엑사원 디스커버리’ 구동 화면. <사진=LG>

LG AI연구원 관계자는 “단순 알고리즘 개선으로 우회하기 어려운 ‘길목 특허’다”며 특허의 가치가 매우 높다고 목소리를 높였다. 일반적으로 수식이나 알고리즘에 집중한 다른 AI 특허와 달리 LG AI연구원의 특허는 데이터 분석부터 실험 설계와 신물질 예측까지 전 과정을 보호 대상으로 한다는 점에서 차별화된다는 것이다.

이에 따라 경쟁사가 유사한 성능의 AI 모델을 개발하더라도 연구자가 직접 분자 구조나 화학식을 입력하거나 수동으로 연결해야 한다. 결국 엑사원 디스커버리의 핵심 차별 기술력인 속도와 편의성을 따라잡기 쉽지 않을 것이라는 게 LG의 설명이다.

LG AI연구원 관계자는 “연구자가 AI 연구 동료를 활용해 편리하게 질의하고 결과를 확인할 수 있는 구조의 시스템을 활용하기 위해선 LG AI연구원과의 특허 사용 계약이 필수적이다”며 “해당 특허는 LG가 기존 기술을 뛰어 넘는 혁신을 실천함과 동시에 이를 보호하기 위한 독점적 권리 장벽을 구축한 대표적 사례다”고 자평했다.

엑사원 디스커버리는 이미 LG그룹 내 주요 사업에 도입돼 적극 활용되고 있다.

대표적인 사례가 구조 설계, 실험실 합성, 물성 시험을 반복해야 하는 화장품 소재 개발이다. 

LG는 엑사원 디스커버리를 활용해 4000만건 이상의 물질을 대상으로 합성한 결과물이 화장품에 필요한 물성을 갖췄는지, 합성이 용이한지, 유해 물질이 생성되지 않는지 등을 단 하루 만에 검토했다. 기존에 무려 22개월이 소요되던 과정을 대폭 단축한 것이다.

이에 LG생활건강은 AI로 개발한 신물질 기반 화장품을 당초 계획보다 앞당겨 출시하게 됐다는 후문이다.

LG는 향후 배터리, 반도체, 신약 등 다양한 분야에 엑사원 디스커버리를 확대 적용키로 했다. 이를 통해 업계의 판도를 바꿀 신물질을 찾아내는 LG만의 ‘화학 에이전틱 AI’로 도약시킨다는 구상이다.

구광모 LG그룹 회장. <사진=LG>

LG가 AI와 바이오 간 융합을 통해 미래 성장동력 육성에 전념하고 있는 것은 A·B·C 분야에 대한 구 회장의 높은 관심과 전폭적인 지원 덕분이다.

구 회장은 2023년 5월 열린 사장단 협의회에서 “지금 씨를 뿌리지 않으면 3년, 5년 후를 기대할 수 없다”는 고(故) 구본무 회장의 말을 인용하며 “일희일비 하지 말고 고객을 향한 변화를 끊임없이 만들어내며, 근본적인 경쟁력을 높이는 것이 중요하다”고 강조했다.

이에 LG는 구 회장의 주문에 발맞춰 그룹의 미래 먹거리로 낙점한 ABC 분야에서 신성장동력을 발굴하는 데 사활을 걸었다.

구 회장은 공격적인 투자도 약속했다. LG는 2024년 3월 열린 정기 주주 총회(주총)에서 2028년까지 약 100조원을 투입하는 중장기 투자 계획을 발표했다. 이는 LG의 글로벌 총 투자 규모의 65%와 맞먹는 수치다.

이 중 AI, 바이오, 클린테크 등 A·B·C 분야에 50% 이상 투자해 차별화된 경쟁력을 확보하겠다는 뜻을 분명히 했다.

구 회장은 “LG는 저성장과 불확실성으로 인한 위기 극복을 넘어, 그 안에서 새롭게 만들어지는 미래 기회를 선점하기 위한 노력을 강화해 나가고 있다”며 “대체 불가능한 LG만의 가치를 제공하기 위해 ‘차별적 고객 가치’와 ‘사업의 본원적 경쟁력 강화’에 더욱 매진하고자 한다”고 말했다.

이어 “AI, 바이오, 클린테크 분야를 중심으로 미래 사업을 속도감 있게 추진해 그룹의 차세대 포트폴리오의 한 축으로 키워가겠다”고 덧붙였다.

구광모 LG그룹 회장이 2023년 3월 서울 마곡 LG사이언스파크에서 열린 ‘LG테크콘퍼런스’에서 인사말을 하고 있다. <사진=LG>

구 회장의 이같은 관심과 지원은 괄목할 만한 성과로 이어지고 있다.

지난 2020년 구 회장의 선구안으로 설립된 LG AI연구원은 독자 AI 파운데이션 모델의 중요성을 인지하고 AI 선행 기술 연구에 집중해 왔다. 이렇게 5년 넘게 쌓아 온 AI 기술력은 지난해 7월 일반 AI와 추론 AI를 통합해 세계 최고 수준의 성능을 자랑하는 국내 하이브리드 AI 모델 ‘엑사원(EXAONE) 4.0’ 출시의 밑거름이 됐다.

엑사원 4.0은 자연어 이해와 생성, 지식 기반의 빠른 답변에 강점이 있는 LLM(대규모 언어 모델)과 스스로 가설을 세우고 검증할 수 있는 문제 해결 능력을 갖춘 추론 AI 모델을 하나로 결합한 모델이다.

독보적인 AI 경쟁력을 갖춘 LG 엑사원은 정부가 주도하는 ‘독자 AI 파운데이션 모델 프로젝트’ 1차 단계 평가 결과 발표에서 가장 우수한 성적으로 2차 단계에 진출하는 쾌거를 거두기도 했다. ‘K-엑사원(K-EXAONE)’은 벤치마크 평가, 전문가 평가, 사용자 평가에서 모두 최고점을 받았다.

임우형 LG AI연구원 공동 원장은 “엑사원에서 시작된 혁신은 이제 개별 기업의 성과를 넘어, 대한민국 산업 전반의 AI 생태계를 주도하는 핵심 엔진이 될 것이다”며 “K-엑사원이 지닌 독보적인 기술력을 바탕으로 글로벌 시장 내 기술 주도권을 확보하고, 대한민국이 AI 강국으로 도약할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 소회를 밝혔다.

이어 “이번 결과는 K-엑사원이 글로벌 선도국과 어깨를 나란히 하며, 대한민국의 ‘AI 3대 강국’ 도약을 보여주는 결정적 지표다”며 “LG AI연구원은 단순히 글로벌 수준의 모델을 확보하는 것에 그치지 않고, 산업 현장으로의 적용 확산과 핵심 인재 육성 등 전방위적인 AI 생태계 구축을 선도해 나가겠다”고 덧붙였다.

구광모 LG그룹 회장(가운데)이 2023년 8월 미국 보스턴 다나파버 암센터를 방문해 세포 치료제 생산에서 항암 기능을 강화시킨 세포를 선별하는 과정에 대한 설명을 듣고 있다. <사진=LG>

LG의 AI 역량이 날로 고도화함에 따라 구 회장은 바이오 분야에 AI를 접목해 시너지를 극대화하기로 했다.

구 회장은 지난해 신년사에서 “난치병을 치료하는 혁신 신약으로 사랑하는 사람들과 보다 오래 함께 할 수 있는 미래에 도전할 것이다”며 바이오 사업 육성을 천명한 바 있다.

구 회장이 의지를 읽은 LG AI연구원은 구글 딥마인드의 AI 기반 신약 개발 프로그램 ‘알파폴드’를 넘어서는 차세대 AI 모델을 개발하겠다고 선언했다.

현재 LG AI연구원은 2024년 초부터 세계적인 유전체 비영리 연구기관인 미국 잭슨랩(JAX)과 알츠하이머 및 암의 진단과 치료에 활용할 수 있는 예측 AI 기술 공동 연구를 진행 중이다.

또 지난해엔 백민경 서울대 생명과학부 교수와 협업해 AI 신약 개발을 위한 ‘차세대 단백질 구조 예측 AI’ 기술 공동 연구 계약도 맺었다. LG AI연구원은 백 교수 연구팀과 협력해 기존 기술의 한계를 뛰어 넘는 단백질 다중 상태 구조 예측 AI를 개발해 신약 개발은 물론 생명 현상의 비밀을 풀 수 있는 연결고리를 찾는다는 구상이다.

그리고 이번에 엑사원 디스커버리 특허 등록까지 완료한 LG는 AI·바이오 간 융합을 더욱 가속화해 차별화된 역량을 구축할 수 있게 됐다.

이는 구 회장이 강조한 ‘기존 성공 방식을 뛰어 넘는 새로운 혁신’의 실천 사례라 할 수 있다. 구 회장은 올해 신년사에서 “새로운 미래가 열리는 변곡점에서는 지금까지의 성공 방식을 넘어 새로운 혁신으로 도약해야만 한다”며 “혁신을 위해서는 생각과 행동이 변해야 하고, ‘선택’과 ‘집중’이 그 시작이다”고 강조했다.

[CEO스코어데일리 / 오창영 기자 / dongl@ceoscore.co.kr]