‘인공지능(AI)으로 암 정복을 꿈꿉니다.’

의료 인공지능(AI) 기업 루닛(Lunit)의 기업 목표다. Learning Unit의 줄임말인 루닛은 영상의학 및 병리학 등 의료 분야에 AI를 적용해 암의 진단과 치료에 도움을 주는 솔루션을 개발한다. 루닛은 2013년 카이스트 석박사 출신 딥러닝 전문가 6명이 공동창업했다. 서범석 루닛 대표는 카이스트 생명과학 전공 이후 서울대 의대 본과로 편입한 가정의학과 전문의다. 군의관 복무 이후 2016년 루닛에 최고의학책임자(CMO)로 합류해 2018년부터 대표이사를 맡고 있다. 최대주주이자 기존 대표이사였던 백승욱 루닛 의장은 현재 최고혁신책임자(CINO)로 재직 중이다. 루닛은 전략적 투자자, 재무적 투자자를 포함하여 누적 1590억원의 투자를 유치했다. 2021년 11월에는 상장 전 자금조달(Pre-IPO) 라운드에서 국내외 투자자로부터 720억원의 투자를 유치했다. 2021년 11월 상장예비심사를 청구하였으며, 올 4월 상장을 목표로 하고 있다.

루닛의 핵심 경쟁력은 국내보다 해외에서 더 유명한 AI 기술력이다. 루닛은 40명 이상의 AI 연구 인력을 보유하고 있으며 국내외 145건 이상의 특허를 출원 및 등록했다. 또한 500만 장 이상 양질의 의료 영상을 확보해 학습한 딥러닝은 높은 정확도와 신뢰성을 보여준다.

루닛은 다수의 글로벌 딥러닝 대회에서 다국적 기업들의 연구진을 제치고 여러 번 1위에 선정되며 기술력을 입증했다.

2020년에는 세계경제포럼(WEF) 기술선도기업(Technology Pioneers)에 국내 기업으로는 유일하게 선정됐다. 2017년 CB인사이트 선정 글로벌 100대 AI 기업에 선정되기도 했다. CB인사이트는 2019년부터 글로벌 1만1000개 이상 기업의 기술력, 사업모델, 시장성, 성장성, 투자자 구성 등을 평가해 가장 혁신적인 디지털 헬스 관련 스타트업 150개를 선정하고 있다. 루닛은 2019년부터 3년 연속으로 이미지 처리, 검진 및 진단, 컴퓨터 지원 영상분석 등에 국내 기업으로 유일하게 선정됐다.

영상의학과, 병리과, 내과, 가정의학과 등 12명의 전문의가 루닛에서 근무하고 있다. UPMC, 스탠퍼드, 서울아산병원, 서울대학병원, 세브란스병원, 삼성서울병원 등 30개 이상의 국내외 대형 의료기관과 공동연구를 진행 중이다. 또한 글로벌 제약사나 의료기기 기업, 학계의 주요 인물이 루닛의 과학자문단(SAB)으로 협업하고 있다. 루닛은 AI와 의료 분야의 연구 결과를 최고 권위의 AI 학회와 메디컬 학회에 각각 28개, 115개 이상의 논문을 게재 및 발표했다. 이를 바탕으로 글로벌 헬스케어 기업들과 파트너십을 구축해 사업화하고 있다.

▶딥러닝으로 초기 폐암·유방암 진단 루닛의 사업 영역은 진단과 치료로 구분된다. 진단 분야의 엑스레이 영상 판독 솔루션인 루닛 인사이트 CXR(흉부), 루닛 인사이트 MMG(유방)가 미국식품의약국(FDA), 유럽상품규격인증(CE), 식약처 등 주요국 인허가를 획득하여 상용화 단계에 진입했다. 치료 분야의 루닛 스코프는 면역항암제 반응률 예측 솔루션으로 조직·세포 슬라이드를 디지털 스캐너를 통해 이미지 파일로 변환하여 암의 예후 및 치료 반응을 예측하는 솔루션이다. 2025년 인허가를 목표로 개발하고 있다.

진단 분야의 제품인 루닛 인사이트 CXR와 MMG는 각각 2017년, 2018년에 공개됐다. 엑스레이 영상을 판독하는 솔루션은 독자적으로 개발한 알고리즘이 적용되었다. 루닛 인사이트 CXR는 흉부 엑스레이 영상에서 폐암, 결핵, 폐렴, 기흉 등 병변으로 의심되는 위치를 히트맵(Heat Map)으로 병변의 존재 가능성을 확률값으로 표시한다. 루닛 인사이트 MMG는 유방암을 적응 중으로 하여, CXR와 마찬가지로 악성종양의 위치와 존재 가능성을 표시해준다. 국내 임상 결과 정확도는 97~99%로 나타나 엑스레이 영상 판독 정확도를 20% 이상 개선할 수 있는 것으로 알려졌다.

루닛 인사이트의 또 다른 경쟁력은 경제성이다. 초기 암의 조기진단을 위해 혈액 내 종양에서 나온 cfDNA를 검출하는 액체 생검 비용은 300만~400만원 수준이다. 이에 반해 흉부 엑스레이 촬영 및 판독 비용은 1만원 수준으로 경제성 측면에서 우월하다.

유현재 DB금융투자 연구원은 “엑스레이 영상 판독은 35%의 위음성률(음성으로 판단했으나 양성일 확률), 95%의 위양성률(양성으로 판단했으나 음성일 확률)이 나타나므로 진단의 정확도를 높여야 한다”면서도 “루닛 인사이트 CXR·MMG 도입으로 초기에 진단이 어려운 폐암 유방암을 조기 진단하여 환자의 생존율 향상에 이바지할 것으로 전망된다”고 설명했다.

루닛 인사이트는 다양한 기업과 파트너십을 체결했다. 2020년 6월 GE헬스케어가 대표적이다. GE헬스케어는 이를 통해 루닛 인사이트 CXR가 탑재된 흉부 엑스레이 AI 분석 솔루션을 출시했다. 5년 여간 글로벌 AI 제품군을 검토한 GE헬스케어는 결국 루닛을 선정했다. 이 외에 루닛은 후지필름과 2019년 일본 독점 판권 및 글로벌 비독점 판권 계약을 체결하기도 했다. 후지필름은 루닛에 50억원을 투자했다. 2021년 3월에는 GE·지멘스와 더불어 영상 의료기기 빅3 중 하나인 필립스도 자산의 엑스레이 진단 플랫폼에 루닛의 AI 솔루션을 최초로 활용하는 파트너십을 체결했다.

▶진단을 넘어 치료 영역으로 ‘루닛 스코프’ 루닛 스코프는 암 환자의 조직 슬라이드를 AI로 분석해 면역항암제 치료 효과와 환자의 예후 예측을 돕는 솔루션이다. 방대한 크기의 병리 이미지를 AI로 분석하여 판독을 보조한다. 병리학 전문가가 판독한 5만 장 이상의 디지털 슬라이드를 딥러닝으로 학습하였다. 루닛 스코프는 2025년 FDA와 CE 인허가 획득을 목표로 개발 중이다.

유현재 DB금융투자 연구원은 “항암치료 패러다임의 변화로 면역항암제 시장 규모는 2024년까지 연평균 19%의 가파른 성장이 예상되며 동반진단 시장 규모 역시 연평균 26.5% 증가할 것으로 전망된다”며 “면역항암제를 효과적으로 투약하기 위해서는 바이오마커 측정이 동반되어야 하며, 루닛의 동반진단 솔루션은 면역항암제 시장과 함께 성장할 것으로 기대된다”고 설명했다.

앞서 주지한 바와 같이 루닛은 설립 이후 전략적 투자자, 재무적 투자자를 포함해 누적 1600여억원 투자 유치에 성공했다. 특히 지난해 11월에는 720억원이라는 큰 규모의 상장 전 투자 유치(Pre-IPO)를 단행했다. 이는 지난해 7월 미국 바이오헬스케어 기업 ‘가던트헬스(Guardant Health)’로부터 300억원을 유치한 지 4개월 만의 추가 투자다. 이 투자에는 글로벌 의료 투자 전문 벤처 기업 투자사(VC)인 헬스퀘스트(HealthQuest Capital), 캐스딘(Casdin Capital), ACS 브라이트에지(American Cancer Society BrightEdge), 홍콩 및 샌프란시스코 기반의 투자사 타이번(Tybourne Capital Management), 싱가포르 및 보스턴 기반의 생명공학 전문 투자사 NSG 벤처스(NSG Ventures) 등이 신규 투자자로 참여했다. 헬스퀘스트는 미국 내 헬스케어 분야에 방대한 네트워크를 보유한 주요 헬스케어 VC 중 하나로 미국, 유럽을 제외한 아시아 기업에는 처음으로 투자를 진행했다. 헬스퀘스트는 로슈-제넨텍, 머크, 아스트라제네카, 존슨앤드존슨, 화이자 등 주요 글로벌 제약회사를 비롯해 카이저, 휴마나, 유나이티드 헬스케어 등 보험회사의 투자 및 자문 활동에 관련된 VC다.

캐스딘은 미국의 주요 생명공학 전문 투자사로, 투자 포트폴리오 중에는 릴리(Lily)가 인수한 록소온콜로지(Loxo Oncology)를 비롯해 로슈(Roche)가 인수한 암 환자 유전체 분석 플랫폼 회사 파운데이션메디슨(Foundation Medicine), 일반인 유전자 정보 분석 기업 23앤드미(23&Me) 등 150여 개 이상의 바이오헬스케어 기업에 투자를 진행해 그중 40여 개 회사를 상장시킨 경험이 있다.

국내에서는 네이버와 네이버 클라우드 등 네이버그룹이 신규 투자사로 이름을 올렸다. 또한 기존 투자자인 레전드캐피털(Legend Capital), 소프트뱅크벤처스(SBVA), IMM 인베스트먼트, 카카오벤처스, 미래에셋벤처투자 등 5곳도 이번 상장 전 자금조달에 참여했다.

서범석 루닛 대표는 “루닛은 회사 설립 이래 해외 파트너사와 협업 관계를 구축하고, 해외 전문인력 채용과 해외 투자 유치 등 세계 시장 진출을 위해 지속적으로 노력해왔다”며 “사실상 이번 상장 전 자금조달은 국내 의료기기 기업으로는 처음으로 해외 VC에서 투자받았다는 점에서 큰 의미가 있으며, 이들 투자사를 통해 회사의 글로벌 사업 역량과 네트워크가 한 차원 더 성장할 것으로 기대된다”고 말했다.

루닛은 이번 상장 전 자금조달 이전에는 2015년과 2016년 시리즈A를 통해 58억원, 2018년과 2019년 시리즈B를 통해 218억원, 2019년 시리즈C(트랜치A) 300억원, 2021년 시리즈C(트랜치B) 300억원을 각각 유치했고, 이번 720억원의 투자금을 포함해 약 1600억원 수준의 자금을 유치했다. 루닛은 확보한 자금을 AI 제품의 연구개발(R&D) 및 글로벌 시장 개척을 위한 운영자금으로 사용할 예정이다.

현재 루닛의 주요 주주로는 백승욱 루닛 의장 등 주요 경영진이 25%의 지분율을 보유하고 있다. 국내외 전략적·재무적 투자자가 65%의 지분을 보유하고 있다. 주요 전략적 투자자는 2021년 300억원을 투자한 가던트헬스(Guardant Health), 2019년 50억원을 투자한 후지필름(FUJIFILM) 등이 있다.

루닛은 2018년 11월 NH투자증권을 상장 주관사로 선정하였으며, 2021년 11월 상장예비심사를 청구하였다. 루닛은 지난해 6월 코스닥 기술특례 상장을 위한 기술성 평가에서 복수의 전문 평가기관으로부터 모두 최고 등급인 AA 등급을 획득했다. 의료 기업이 기술성 평가에서 모두 AA 등급을 받은 것은 루닛이 유일하다. 상장 예정 주식 수는 1050만5448주이며, 공모 예정 주식 수는 121만4300주이다. 루닛의 비상장 주식은 3월 23일 기준 8만~9만원 수준에 거래되고 있다.

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Q&A로 루닛 사업모델 이해하기

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●루닛의 사업모델을 간단하게 설명한다면?

○루닛은 AI를 통한 암 정복을 미션으로 하는 의료 AI 기업입니다. 암 정복을 위해서는 특히 조기 진단과 정확한 치료의 두 가지 요소가 중요한데요. 루닛은 조기 진단을 위한 AI 영상분석 솔루션과 정확한 치료를 위한 AI 바이오마커 플랫폼을 개발해 상용화하는 것을 사업모델로 삼고 있습니다.

●루닛 AI인 루닛 인사이트가 학습한 데이터의 양은 어느 정도이며 판독 정확도는?

○AI 영상분석 솔루션이자 흉부 엑스레이 영상을 AI로 분석하는 루닛 인사이트 CXR는 350만 장의 빅데이터를 학습했으며, 97~99%의 판독 정확도를 보이고 있습니다. 다음으로 AI 영상분석 솔루션이자 유방촬영술 영상을 AI로 분석하는 루닛 인사이트 MMG는 24만 장의 빅데이터를 학습했고 96~99%의 높은 판독 정확도를 보이고 있습니다.

●루닛의 X-Ray 영상분석 솔루션을 통해 놓쳤던 암을 발견하는 사례도 많다고 하던데?

○루닛 인사이트 CXR가 흉부 엑스레이 영상을 분석해 50세 남성 환자가 3년 전 놓친 폐암을 검출했던 사례가 있습니다. 이 환자는 2013년과 2014년 흉부 엑스레이 영상 촬영 후 각각 정상 판정을 받았으나 이후 2016년 검진을 통해 폐암 판정을 받았습니다. 이 환자의 데이터를 CXR가 분석한 결과 2013년 폐암 의심지수는 16.7%, 2014년 폐암 의심지수는 43.1%, 2016년 폐암 의심지수는 90.7%로 나타납니다. 이는 2014년 데이터에서 폐암 가능성이 높은 수치로 예측한 결과로 결국 루닛 AI 솔루션의 폐암 조기 진단 가능성을 확인했다고 할 수 있습니다. 두 번째로 루닛 인사이트 MMG는 유방촬영술 영상을 분석해 50대 여성 환자가 2년 전 놓친 유방암을 검출했습니다. 이 환자는 2008년과 2009년 유방촬영술 촬영 후 각각 정상 판정받았으나 이후 2010년 검진을 통해 유방암 판정을 받았습니다. 이 환자의 데이터를 MMG가 분석한 결과 2008년 유방암 의심지수는 71.2%, 2009년 유방암 의심지수는 91.8%, 2010년 유방암 의심지수는 99.9%로 나타났습니다. 2008년 데이터부터 유방암 가능성을 높은 수치로 말해주는 결과이며, 이는 결국 루닛 AI 솔루션의 유방암 조기 진단 가능성을 확인한 결과라고 할 수 있습니다.

●진단 외에 치료 영역에서 루닛 스코프의 역할은?

○위에서 얘기했던 바와 같이 루닛은 암 정복을 위해 정확한 치료를 위한 AI 바이오마커 플랫폼을 개발 중입니다. 암 치료 영역에서 루닛 스코프의 역할은 2022년 3월 JCO 논문에 등재되며 그 성과를 인정받게 됐습니다. JCO는 미국임상종양학회(ASCO)가 발간하는 국제 학술지로 ‘글로벌 논문 피인용 지수(Impact Factor)’가 44.54에 이르는 종양학 분야 세계 최고 권위의 SCI급 국제학술지입니다. 이번 논문 연구에서는 AI 바이오마커 루닛 스코프 IO(Lunit SCOPE IO)를 활용해 면역항암제의 반응 효과를 예측한 연구 결과를 다루고 있습니다. 그 결과, 루닛 스코프 IO가 기존 바이오마커인 PD-L1을 효과적으로 보완할 가능성을 확인했습니다.

구체적으로 PD-L1 양성발현 점수(TPS·Tumor Proportion Score)를 각각 50% 이상, 1~49%, 0% 등 3그룹으로 구분한 뒤, 루닛 스코프 IO를 통해 각 그룹을 다시 면역 활성과 비활성으로 세분화했습니다. 일반적으로 PD-L1 TPS 50% 이상은 면역항암제 반응이 예측된다는 점에서 문제가 될 것이 없으나, 1~49% 그룹에서는 반응성 예측률이 낮다는 단점이 있었습니다. 하지만 루닛 스코프 IO를 활용해 TPS 1~49% 그룹을 분석한 결과, 면역 활성 그룹에서 전체 환자 약물 투약 후 종양 위축 정도를 나타내는 ‘객관적 반응률(ORR·Object Response Rate)’과 ‘무진행 생존기간(PFS)’이 비활성 그룹에 비해 크게 높은 것으로 나타났습니다. 이는 루닛의 AI 바이오마커가 기존 PD-L1의 약점인 TPS 1~49% 환자군의 치료 반응을 더욱 정확하게 예측할 수 있는 새로운 바이오마커가 될 수 있음을 의미하는 결과라고 할 수 있습니다.

●현재 직원 수와 인적 구성은?

○현재 직원 수는 300여 명이며 IT 개발 및 의학 분야 전문 인력이 반수가 넘는 수준입니다. 전체 직원의 15%는 외국인으로 구성되어 있습니다.

●힙합 동아리 선후배들이 뭉쳐서 창업한 것으로 알고 있는데 첫 번째 창업 아이템은 루닛이 아닌 AI 패션 사업이었다고 들었다. 정확히 어떤 사업모델이었나?

○최초 클디라는 이름의 의류 AI 기업을 창업했으나, 의류 분야에서 AI를 통한 정확한 분석 및 지원 시스템 제공이 그리 큰 의미를 차지하지 않는 것을 확인한 후, 곧 사업 영역을 의료 AI 분야로 변경했습니다.

●루닛은 굴지의 다국적 기업들을 비롯해 여러 금투사에 약 1600억원 규모의 투자를 이미 받은 것으로 알고 있다. 투자금은 주로 어디에 쓰이고 있는지?

○루닛은 확보한 자금을 AI 제품의 연구개발(R&D) 및 글로벌 시장 개척을 위한 운영자금으로 사용할 예정입니다.

[박지훈 기자]

[본 기사는 매경LUXMEN 제139호 (2022년 4월) 기사입니다]
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