구글 딥마인드의 인공지능 ‘알파폴드’ 생물학의 단백질 접힘 문제 해결

사이언스지는 지난 12월 4일, 구글 딥마인드의 인공지능 ‘알파폴드(AlphaFold)’가 

생명의 신비를 파헤칠 단백질 접힘 문제를 높은 정확도로 풀어내는데 성공했다고 밝혔다.

■ 주요동향

사이언스지는 홈페이지를 통해 구글 딥마인드가 개발한 인공지능(AI)인 알파폴드*가 수많은 질병이나 유전자의 비밀을 밝혀내는 열쇠인 단백질 접힘 문제를 높은 정확도로 풀어내는데 성공했다고 지난 4일 밝혔다.

* 구글의 딥마인드가 개발한 인공지능 프로그램으로 단백질 구조 예측을 수행, 알파폴드는 접힌 단백질 구조를 원자 폭까지 예측하도록 구축된 딥 러닝 시스템으로 설계되었음

단백질은 3차원 구조로 접히는 방식에 따라 다양한 모양을 형성하는데, 무수히 많고 복잡한 구조를 정확히 알 수 있다면 단백질 틈으로 들어갈 약물을 고안하거나, 원하는 구조로 단백질을 합성할 수 있게 된다. 

이를 위해, 단백질 구조를 예측하는 대회 CASP(Critical Assessment of protein Structure Prediction)를 격년으로 개최하는데, 참가자가 제출한 구조가 과학자들의 모범답안과 얼마나 일치하는지를 판정한다.

2018년 처음 대회에 참가했던 알파폴드는 딥 러닝을 활용하여 60%의 정확도를 보였으나, 이번 대회에서는 90%에 육박하는 결과를 보이며 단백질 접힘 문제를 해결하고, 구조 분석에 새로운 시대를 열게 되었다.

■ 현황분석

’16년 인공지능 알파고와 이세돌의 바둑 대국이라는 이벤트를 시작으로, 알파고는 세계에서 가장 유명한 인공지능이 되었고, 알파스타, 알파제로, 알파폴드 등 지속적으로 타 분야에서도 두각을 나타내고 있다.

’17년에는 한국형 인공지능 엑소브레인(Exobrain)과 인간의 퀴즈대결, 인공지능 한돌과 바둑 대국 등도 추진되어 대중의 관심을 받고 있다.

■ 시사점 

1950년대부터 단백질 접힘 문제를 해결하고 정확한 구조를 예측하기 위해 그 동안 많은 과학자들이 도전했고, 최근에는 구글 알파폴드를 선두로 인공지능을 활용한 연구가 뛰어난 성과를 보이며 과학자들이 유용하게 사용할 수 있는 수준까지 바라보고 있다.

인공지능에 대한 사회적 분위기가 급변하게 된 계기는 4년 전 한국에서 개최된 인간과 인공지능의 바둑 대국이라는 대형 이벤트였고, 스타 인공지능의 탄생과 함께 바둑계와 인공지능 분야가 모두 막대한 수혜를 입었다. 

이러한 관점에서, 결국 성장하는 과학기술산업은 학계와 대중의 관심을 모두 끌어야 하며, 새로운 과학문화의 방향성을 이끌어내는 과정에서도 스타 과학 커뮤니케이터나 크리에이터를 활용하는 등 이러한 강점을 전략적으로 활용해야 할 필요가 있다.

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