- 디지털 트윈·로보틱스 기반 자동화로 비용 70% 절감, 생산량 최대 100배 확대
엔비디아가 로보틱스와 피지컬 AI를 활용해 세포 치료제 제조 자동화에 속도를 낸다. 엔비디아는 미국 샌프란시스코에서 열린 JP모건 헬스케어 콘퍼런스에서 로보틱스 자동화 스타트업 멀티플라이 랩스의 세포 치료제 제조 혁신 사례를 공개했다.
멀티플라이 랩스는 반도체 산업의 자동화 공정 개념을 바이오 제조 현장에 적용해, 반복적이고 고정밀·무균이 요구되는 세포 치료제 생산 공정을 로봇으로 자동화하고 있다. 이를 통해 생산 효율을 높이고 오염 위험을 최소화하는 데 초점을 맞췄다.
반도체 공정에서 출발한 바이오 제조 자동화
멀티플라이 랩스는 2016년 설립된 스타트업으로, 카이버나 테라퓨틱스와 레전드 바이오텍 등 글로벌 바이오 기업을 대상으로 로봇 기반 세포 치료제 제조 자동화를 지원하고 있다. 대규모 유전자 변형 세포 치료제를 생산하는 엔드투엔드 로봇 시스템을 제공하며, 무균 환경에서의 일관성과 재현성을 강화했다.
세포 치료는 환자나 기증자로부터 채취한 세포를 변형해 질병을 치료하는 방식으로, 암·자가면역·신경계 질환 등에서 활용 가능성이 크다. 반면 공정이 복잡하고 비용이 높아, 오염이나 취급 오류로 인한 폐기 위험이 상존한다. 멀티플라이 랩스는 통제된 바이오 제조 클러스터와 로보틱스를 결합해 이러한 한계를 줄였다.
디지털 트윈과 로보틱스 시뮬레이션 결합
멀티플라이 랩스는 엔비디아 옴니버스 라이브러리를 활용해 연구실 환경의 디지털 트윈을 구축하고, 엔비디아 아이작 심을 통해 로봇을 훈련시킨다. 실제 도입 전 수천 회의 가상 시뮬레이션을 수행해 기계적 결함을 사전에 식별하고 공정을 최적화한다. 또한 엔비디아 아이작 GR00T 파운데이션 모델 기반의 휴머노이드 로봇을 개발해, 무균실 외부의 비정형 작업까지 자동화 범위를 확장하고 있다.
인간 작업을 영상으로 학습하는 모방 학습 적용
세포 치료제 제조 공정에는 문서화하기 어려운 숙련자의 암묵적 지식이 많다. 멀티플라이 랩스는 아이작 심 기반 모방 학습을 활용해 전문가 작업 영상을 분석하고, 이를 로봇 제어 정책으로 전환한다.
이 과정에서 자세 추정을 위한 엔비디아 파운데이션포즈와 스테레오 매칭용 엔비디아 파운데이션스테레오 모델이 활용된다. 이를 통해 로봇은 최적의 인간 사례를 직접 학습하고, 생산 환경으로 기술 이전이 가능해진다.
비용 70% 절감·생산성 100배 확대
현재 세포 치료제 1회 투여분 제조 비용은 10만 달러를 넘는 수준이다. 로보틱스 자동화를 적용하면 비용을 70% 이상 절감해 2만5천~3만5천 달러 수준으로 낮출 수 있으며, 시설 면적 1제곱피트당 생산량을 최대 100배까지 늘릴 수 있다.
자동화된 로봇은 24시간 동일한 정밀도와 일관성을 유지하며 작업을 수행해, 인적 오류로 인한 공정 붕괴 위험을 줄인다. 이에 따라 세포·유전자 치료의 대량 생산과 접근성 확대가 가능해진다.
휴머노이드로 오염 위험 최소화
무균 제조 환경에서 가장 큰 위험 요소는 로봇 클러스터 외부의 수작업이다. 멀티플라이 랩스는 아이작 GR00T N 파운데이션 모델 기반 휴머노이드를 활용해 재료 적재·하역과 같은 비정형 작업을 자동화하고, 오염 가능성을 낮췄다.
이로써 로봇이 내부 공정을 유지하고, 사람은 외부에서 모니터링하는 완전 자동화 생산 환경이 구현된다. 엔비디아와 멀티플라이 랩스는 이러한 로보틱스 기반 자동화가 세포 치료제 제조의 확장성과 상용화를 앞당길 것으로 보고 있다.
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