엔비디아–멀티플라이 랩스, 로보틱스 자동화로 세포 치료제 제조 혁신
엔비디아는 미국 샌프란시스코에서 1월 12일~15일까지 열리는 ‘JP모건 헬스케어 콘퍼런스’에서 자사의 로보틱스 기술을 통해 세포 치료제 제조 자동화를 추진하는 멀티플라이 랩스(Multiply Labs)의 혁신 사례를 공개했다.
멀티플라이 랩스는 반도체 산업의 자동화 공정을 세포 치료 연구실에 도입하고 있으며, 로봇을 통해 반복적이고, 정밀하며, 위생이 요구되는 작업을 더 빠르고 효율적으로 수행할 수 있도록 지원한다. 미국 샌프란시스코에 위치한 멀티플라이 랩스는 2016년에 설립됐다. 현재는 카이버나 테라퓨틱스, 레전드 바이오텍 등 바이오 기업을 대상으로 로봇을 활용한 세포 치료제 제조 자동화를 지원하고 있다. 멀티플라이 랩스는 대규모 유전자 변형 세포 치료제를 생산하는 엔드 투 엔드 로봇 시스템을 제공한다. 멀티플라이 랩스는 반도체 제조와 마찬가지로, 피지컬 AI를 통해 정밀도를 높이고, 오염을 줄인 첨단 제조를 목표로 한다.
멀티플라이 랩스 시스템은 엔비디아 옴니버스(Omniverse) 라이브러리를 활용해 연구실 환경의 디지털 트윈을 구축하고, 엔비디아 아이작 심(Isaac Sim) 로보틱스 시뮬레이션 프레임워크를 통해 로봇에게 치료제 개발을 위한 맞춤형 기술을 훈련시킨다. 또한 엔비디아 아이작 GR00T 휴머노이드 파운데이션 로봇 모델 기반의 휴머노이드 로봇을 개발해 위생적인 연구실 작업을 지원한다.
세포 치료는 환자, 기증자로부터 채취한 세포를 변형시켜 질병과 자가 면역 반응을 치료하는 첨단 치료법이다. 이는 암, 유전 질환, 자가면역 질환, 신경계 질환 등 다양한 분야에서 유망한 치료 가능성을 보이고 있다. 그러나 이러한 환자 특성에 따른 맞춤형 치료법은 생산 비용이 높으며, 공정 과정에서 오염이나 부적절한 취급으로 인해 쉽게 폐기될 위험이 크다. 멀티플라이 랩스의 통제된 바이오 제조 클러스터 로봇은 보다 위생적이고 정밀한 제조 공정을 가능하게 한다.
세포 치료제 제조는 복잡하고 비용이 높으며, 실패 가능성이 높다. 이에 따라 바이오 기업들은 리스크를 줄이고, 생산량을 확대하며, 전문 지식을 보존하기 위해 자동화와 시뮬레이션 기술을 도입하고 있다. 이 가운데 핵심 기술로 떠오른 것이 모방 학습(imitation learning)이다. 이는 엔비디아 아이작 심에서 로봇이 전문가의 작업 영상을 분석해 동일한 작업을 재현하도록 훈련시키는 방식이다. 이는 숙련된 과학자들의 암묵적이고 문서화되지 않은 기술을 포착해 로봇 제어 정책으로 전환할 수 있다.
자세 추정을 위한 엔비디아 파운데이션포즈(FoundationPose) 아이작 모델과 스테레오 매칭을 위한 엔비디아 파운데이션스테레오(FoundationStereo) 아이작 모델은 영상에서 궤적을 추출하는 데 핵심적인 역할을 수행하며, 이를 통해 로봇이 최상의 인간 사례로부터 직접 학습할 수 있도록 지원한다. 이는 연구실 프로세스 기술을 생산 환경으로 이전하는 것이 핵심인 제약 산업에서 특히 중요하다. 또한 인력 이동으로 인한 지식 손실을 줄이는 것도 생산성에 있어 중요하다.
멀티플라이 랩스는 엔비디아 옴니버스 기반의 디지털 트윈을 활용해 로봇 팔(arm) 공정을 시뮬레이션한다. 이를 통해 수천 번의 가상 반복 테스트를 수행하며, 현실 세계 도입 전 대부분의 기계적 결함을 식별하고 해결할 수 있다. 그 결과 더 빠르고, 안전하며, 정밀한 연구실 운영이 가능해진다.
세포, 유전자 치료는 막대한 잠재력을 지니고 있지만, 복잡성과 비용으로 인해 접근성이 제한돼 왔다. 자동화 기술은 이러한 한계를 변화시키고 있다. 현재 세포 치료제 1회 투여분을 제조하는 데 드는 비용은 10만 달러가 넘는다. 그러나 첨단 로보틱스 기술을 적용하면 비용을 70% 이상 절감해, 투여분당 2만 5000 달러에서 3만 5000 달러 수준으로 낮출 수 있다. 또한 자동화는 비용 절감뿐만 아니라, 생산량을 증가시켜 시설 공간 1제곱피트당 최대 100배 더 많은 치료제를 생산할 수 있다.
이러한 치료법은 수천 개의 정밀한 무균 상태 단계를 통해 진행된다. 용기 간 액체 이동, 기포 발생 없이 백과 주사기 교반, 정확한 온도 유지 등 모두 엄격한 시간 제약 속에서 수행돼야 한다. 단 한 번 사람의 작은 실수만으로도 전체 공정이 무너질 수 있다. 반면 로봇은 호흡하지도, 멈추지도, 이탈하지도 않는다. 로봇은 24시간 내내 정밀성, 일관성, 추적 가능성을 유지하면서 작업을 수행한다. 두 개의 팔을 가진 휴머노이드 로봇은 무균실 외부의 비정형적이고 예측 불가능한 환경에서 카트리지를 들어 올리고, 정밀하게 이동시키며, 공정을 청결하게 유지하는 역할을 수행한다.
멀티플라이 랩스는 엔비디아 아이작 GR00T N 파운데이션 모델을 기반으로 휴머노이드를 개발 중이다. 아이작 GR00T N1.5는 범용 휴머노이드 로봇의 추론과 기술 습득을 지원하는 오픈 소스 파운데이션 모델이다. 아이작 GR00T를 활용하면 휴머노이드의 적재, 하역 작업 훈련이 확장 가능하고, 반복 가능한 프로세스로 전환된다. 복잡한 인간 시연을 정제된 로봇 제어 정책으로 변환하고, 로봇이 빠르게 학습하고 배포할 수 있도록 지원한다. GR00T는 산업이 소규모 도입 단계에서 수십 대 규모로 확장되더라도, 각 휴머노이드의 정확한 수행 작업을 이해하고, 오염 없이 작업을 수행할 수 있도록 보장한다. 그 결과, 아이작 GR00T 기반 휴머노이드가 내부에서 공정 흐름을 유지하고, 청결하며 오염 없는 상태를 지속하며, 사람은 유리벽 밖에서 공정을 모니터링하는 완전 자동화 생산 현장이 구현된다.
작성일 : 2026-01-14
