신약 개발 연구를 위한 GPU 인스턴스 구축(GROMACS on AWS)
#제약
#HPC
국내 제약 A사
대한민국 대표 제약사
제약 A사는 펜잘, 프리페민, 이튼큐 등의 의약품을 생산 및 연구하는 제약회사입니다.
디지털 메디슨(Digital Medicine)과 맞춤 의약품 등 신사업 영역을 개척하는 한편 인공지능(AI) 플랫폼을 통해 초기 신약 후보 물질을 발굴하고 신약의 작용기전을 탐색하는 등 정보 기술을 활용한 신약 개발에 전력을 다하고 있습니다.
Challenges
미래 수요 예측의 어려움과 구축 작업의 시간 소요
A사는 신약 개발 과정에서 15만 개 이상의 분자 및 화합물을 분석해야 했으나, 기존 워크스테이션의 처리 속도가 느리고 동시 작업이 불가능한 문제에 직면하였습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 대규모 컴퓨팅 환경을 구축하고자 했으나, 사용량에 대한 미래 수요 예측의 어려움과 구축 작업의 시간 소요로 인해 여러 난관에 부딪혔습니다.
이에 클라우드 기반 분자역학(MD) 시뮬레이션을 계획하고 이를 실행하기 위해 필요한 클라우드 전문 인력의 기술 지원을 확보하고자 노력하였습니다. 이 과정에서 A사는 기술적 한계를 극복하고 신약 개발의 효율성을 크게 향상할 방안을 모색하였습니다.
신약 개발 연구를 위한 GPU 인스턴스 구축
AWS HPC 환경 도입
NDS는 A사의 신약 개발 과정에서 직면한 컴퓨팅 자원의 한계를 극복하기 위해 AWS 고성능 컴퓨팅(HPC) 환경을 도입하는 데 핵심적인 역할을 했습니다. AWS HPC는 무제한에 가까운 컴퓨팅 리소스와 다양한 서비스를 제공함으로써 가상 스크리닝, 분자 동력학, 3D 구조 솔루션의 속도, 정확도 및 규모를 크게 개선할 수 있도록 지원했습니다. 이를 통해 A사는 신약 개발 과정에서 필요한 복잡한 계산과 대규모 데이터 처리를 효과적으로 수행할 수 있게 되었습니다.
최적화된 대용량 연산 인프라 구축 지원
또한, NDS는 A사의 요구 사항에 맞춰 최적의 대용량 연산 인프라 구축을 위한 다양한 인스턴스 타입의 PoC(Proof of Concept)를 수행하였습니다.
이 과정에서 국내에서 사례가 없던 프로젝트에 대한 도전이었기에, NDS는 일본의 제약 개발 연구 부문에서 활동하는 공학박사를 초청하여 기술 워크샵을 주선함으로써 AWS Parallel Cluster 사용에 대한 심도 있는 인사이트를 제공하였습니다. 이러한 지원 덕분에 A사는 클라우드 기반의 신약 개발 환경에서 더 안정적이고 효율적으로 작업을 수행할 수 있게 되었습니다.
Benefits
연구 시간 단축 및 업무 생산성 향
A사는 NDS와의 협력을 통해 클라우드 기반의 고성능 컴퓨팅 환경을 구축하면서 큰 변화를 경험하였습니다. 초기 투자 비용 없이 연구가 필요할 때만 리소스를 확장하거나 축소할 수 있게 되어 인프라 가용성을 확보하고 비용 효율성을 크게 향상시켰습니다.
또한, 여러 대의 GPU 인스턴스를 동시에 기동할 수 있는 ParallelCluster를 구축함으로써 연구 시간을 현저히 단축시켰습니다. 이와 함께, 클라우드 기반 IDE 환경(Cloud9) 운영 지원을 통해 시공간의 제약 없이 언제 어디서나 작업을 실행할 수 있게 되어 연구자들의 생산성이 높아졌습니다.
