"생분해 페트·아미노산 양산" CJ바이오파운드리…AI로 수율 혁신

(대전=뉴스1) 윤주영 기자 = 인공 아미노산(단백질 구성 요소), 생분해 플라스틱 등 합성생물학 제품을 양산하는 시설 '바이오파운드리'. CJ제일제당(097950)은 주요 고객사가 포진한 미국 등에 시설을 두고 글로벌 시장을 공략 중이다.

지난해 1분기 회사의 고부가가치 아미노산 매출이 전년 동기 대비 32% 늘어난 등 성과도 나온다. 선대 작업자의 노하우를 학습한 인공지능(AI)으로 공정을 개선한 게 혁신의 비법이라는 설명이다.

3일 대전 유성구 대전컨벤션센터(DCC)에서 한국생물공학회가 주최한 춘계학술발표대회 및 심포지엄에서 박찬훈 CJ제일제당 바이오 팀장은 이같은 내용을 공유했다.

화학 공정과 달리 바이오파운드리 공정은 부산물 등 예기지 못한 변수가 많아 이론으로만 설명하기 어렵다. 대규모 시설이면 연구개발(R&D) 데이터에 노이즈도 많이 낀다.

이에 회사는 5년 이상의 실무자 경험을 학습한 AI를 공정 개선에 활용했다. 특정 상황에서 실무자들이 어떤 조치나 피드백을 취했는지를 반영했다.

박 팀장은 "발효 변동성, 비이상성 등 예측·해석하기 어려운 바이오 공정만의 특성이 있다"며 "이론·실험 기반 모델링에 AI와 머신러닝을 결합한 하이브리드 모델링을 발전시켜 R&D의 스케일 업·다운 뿐만 아니라 가속화에 활용하고 있다"고 말했다.

AI 보조를 통한 공정 개선은 수치로도 나타난다. 박 팀장에 따르면 다운스트림(발효·정제) 동일 설비 기준 생산능력(캐파)이 10% 늘어난 사례가 있다. 전체 생산라인에서의 소비 에너지도 10%씩은 감축에 성공했다고 덧붙였다.

AI를 통한 캐파 개선은 이론적으로 예측된 수치를 뛰어넘기도 한다.

박 팀장은 "이온화 공정을 통해 라이신을 크로마토그라피 수지에 흡착하는 등 공정에서도 이런 사례가 확인됐다"며 "경험의 영역이 이론을 뛰어넘는 게 있고, 그런 부분에서 회사가 강하다"고 설명했다.

한편 한국 바이오파운드리 인허가 기준이 까다로워 기업이 연구용이 아닌 양산용 시설은 제대로 국내에 두지 못한다는 일각의 지적도 있다.

박 팀장은 "생산 인허가 문제도 있지만 우리의 경우 고객사가 주로 미국 스타트업 위주여서 해외에 생산 시설을 뒀다"며 "제도 개선 이상으로 수요가 중요하게 작용한다"고 말했다.

legomaster@news1.kr