정밀함의 확장: Universal Robots가 세포 치료의 판도를 바꾸다

Multiply Labs

Multiply Labs의 첨단 로봇 기술이 세포 및 유전자 치료에 가져온 혁신을 살펴보기

요약

Multiply Labs, UR 협동로봇으로 생명 구하는 세포 및 유전자 치료제 생산을 혁신하다 Multiply Labs는 Universal Robots의 협동로봇을 활용해 세포 및 유전자 치료제 제조 방식을 획기적으로 바꾸는 로봇 클러스터를 개발했습니다. 이 솔루션은 제조 비용을 최대 74% 절감하고, 청정실 1평당 최대 100배 많은 환자 투여량을 생산할 수 있도록 합니다. 기존 수작업 방식보다 품질, 반복성, 무균성이 크게 향상되었으며, 효율성과 안전성을 동시에 확보했습니다. Multiply Labs가 UR 협동로봇을 선택한 이유는 사람처럼 정밀한 동작, 6축 기능, 섬세한 작업을 위한 뛰어난 힘 제어, 소프트웨어와의 완벽한 연동, 활발한 사용자 커뮤니티, 그리고 청정실 환경에서도 사용 가능한 안정성 때문입니다.

수작업의 한계, 생명을 살리는 치료의 병목 현상

혈액암(림프종, 백혈병 등)과 같은 질병을 치료하기 위해 환자의 세포를 기반으로 맞춤형으로 제조되는 세포 및 유전자 치료제는 오랫동안 놀라울 정도로 수작업 중심으로 생산되어 왔습니다. Multiply Labs의 공동 창립자이자 CEO인 프레드 파리에티는 “전문 과학자들이 피펫팅부터 세포 흔들기까지 수백 가지 작업을 손으로 직접 수행해왔습니다”라고 말합니다. 이러한 치료제는 대량 생산이 아닌 환자 맞춤형으로 제조되며, 1회 투여 비용이 약 3억 원에서 27억 원에 이를 수 있습니다. 특히, 미생물 오염이 발생하면 치료제 전체가 폐기되어야 하며, 이는 막대한 손실로 이어집니다. “이 방식으로는 필요한 수의 환자에게 치료를 제공할 수 없습니다. 그래서 우리는 로봇이 이 문제를 해결할 수 있다고 확신하게 되었죠.”라고 파리에티는 덧붙입니다.

Raumland GmbH

산업 Medical and Cosmetics
국가 USA
직원 수 40
코봇 사용됨 UR12e
해결 Multiply Labs robotic cluster

핵심 가치 요소

  • 제조 비용 최대 74% 절감
  • 청정실 1평당 최대 100배 많은 환자 투여량 생산 가능
  • 사람보다 낮은 표준편차와 오차 범위, 밀리미터 이하의 정밀도 구현
  • 사람에 의한 오염 요소 제거
  • 기존 승인된 수작업 공정을 그대로 재현 가능하여 재승인 절차 없이 자동화 가능

협동로봇이 해결한 주요 작업들

  • 세포 피펫팅 및 흔들기 작업
  • 인간 T세포 배양 및 영양 공급
  • 기기, 소모품, 카세트 등의 취급 및 관리
  • 세포 치료 공정에 필요한 정밀한 조작 수행

자동화로 해결한 주요 과제들

  • 비효율적이고 수작업 중심의 '장인 방식' 의약품 생산
  • 맞춤형 치료제의 확장성 부족 문제
  • 사람의 실수로 인한 오염 및 제품 손실 위험
  • 높은 비용의 청정실 공간과 낮은 수작업 밀도
  • 기존 승인된 제조 공정 변경 시 발생하는 규제 장벽

Multiply Labs는 어떻게 이 혁신을 실현했을까?

Multiply Labs가 UR 플랫폼을 기반으로 로봇 클러스터를 구축한 이유를 영상으로 확인하기
Multiply Labs는 UR 협동로봇을 병렬로 구성한 모듈형 로봇 클러스터를 통해 자동화 혁신을 실현했습니다

제조 비용 74% 절감, 청정실 면적당 최대 100배 더 많은 투여량 생산

Multiply Labs의 모듈형 로봇 클러스터, UR 협동로봇으로 생명 구하는 치료제 생산을 혁신하다

Multiply Labs는 여러 대의 Universal Robots 협동로봇을 병렬로 작동시키는 모듈형 로봇 클러스터를 개발했습니다. 이 시스템은 바닥부터 천장까지 수직으로 쌓을 수 있으며, 충돌 방지 기능을 갖추고 있어 공간을 효율적으로 활용할 수 있습니다. 또한 기존의 수작업 공정을 정확하게 재현하도록 설계되어, 자동화 도입 시 발생할 수 있는 규제 재승인 부담을 줄여줍니다.

이 로봇 기반 접근 방식의 효과는 UCSF, 스탠퍼드 등 세계적인 기관과의 동료 검토 연구를 통해 철저히 검증되었습니다.

Sheba 메디컬 센터의 고급 바이오치료 센터장인 조너선 에센스텐 박사(M.D., Ph.D.)는 “세포 치료제의 기존 수작업 제조 공정과 동일한 공정을 로봇으로 수행했을 때, 약 74%의 비용 절감 효과를 확인했습니다”라고 말하며, 이를 “치료제 생산 방식의 획기적인 도약”이라고 평가했습니다. 그는 이 기술이 더 작은 공간에서 더 낮은 비용으로 치료제를 생산할 수 있는 가능성을 열었다고 강조했습니다.

또한, 사람의 개입을 최소화하고 장비를 수직으로 쌓을 수 있어, 수작업의 공간 제약 문제도 해결했습니다. Multiply Labs의 CEO 프레드 파리에티는 “우리의 추산에 따르면, 청정실 1평당 최대 100배 많은 환자 투여량을 생산할 수 있습니다”라고 밝혔습니다.

로봇 시스템은 핵심 공정 변수의 편차를 크게 줄이며, 사람보다 훨씬 정밀한 오차 범위와 0.1mm 수준의 정확도를 구현합니다. 또한 무균성도 획기적으로 향상되었습니다.

오염 요소 완전 제거

비용과 공간 효율을 넘어, 로봇 시스템은 핵심 공정 변수의 편차를 크게 줄이고, 사람보다 훨씬 정밀한 오차 범위와 0.1mm 수준의 초정밀 정확도를 구현합니다. 또한 무균성도 크게 향상되었습니다. Multiply Labs의 CEO 프레드 파리에티는 “로봇은 숨을 쉬지 않고, 만지지 말아야 할 것을 만지지 않습니다”라고 설명합니다. 실제 연구에서도 이러한 결과가 입증되었으며, UCSF 출신의 의사이자 현재 Sheba 메디컬 센터의 조너선 에센스텐 박사는 “수작업 공정에서는 오염이 발생했지만, 로봇 공정에서는 오염이 전혀 발생하지 않았습니다”라고 확인했습니다.

Multiply Labs는 UR 협동로봇을 병렬로 구성한 모듈형 로봇 클러스터를 통해 자동화 혁신을 실현했습니다

모방 학습: 확장 가능한 자동화의 미래

Multiply Labs 혁신의 핵심은 ‘모방 학습(Imitation Learning)’ 기술입니다. 이 접근 방식은 로봇이 새로운 공정을 만드는 것이 아니라, 전문가의 작업 시연을 학습해 그대로 따라하도록 합니다. Multiply Labs는 제약회사에 과학자들이 작업하는 모습을 영상으로 촬영해달라고 요청하고, 이 데이터를 협동로봇에 입력합니다. 로봇은 이를 기반으로 실험실에서 과학자들이 수행한 작업을 정확하게 재현하도록 학습합니다.

Multiply Labs의 CEO 프레드 파리에티는 “로봇은 더 효율적으로, 더 일관되게, 24시간 내내, 병렬로 작업을 수행합니다”라고 설명합니다. 그는 “이 방식 덕분에 우리 협동로봇은 100가지 이상의 새로운 작업을 스스로 학습할 수 있었고, 이것이 확장 가능한 자동화의 핵심입니다”라고 강조합니다.

세포 치료제의 기존 수작업 제조 공정과 동일한 공정을 로봇으로 수행했을 때, 약 74%의 비용 절감 효과를 확인했습니다.
이는 더 낮은 비용과 더 작은 공간에서 치료제를 생산할 수 있는 획기적인 도약이라 할 수 있습니다.

Jonathan Esensten, Director, Advanced Biotherapy Center, Sheba Medical Center
로봇 시스템은 핵심 공정 변수의 편차를 크게 줄이며, 무균성도 획기적으로 향상됩니다.

간소화된 규제 준수: 수십 년의 시간과 수십억의 비용 절감

로봇 시스템이 기존 수작업 공정을 정밀하게 재현할 수 있다는 점은 규제 준수 측면에서 큰 강점입니다.
조너선 에센스텐 박사는 “제약회사가 이미 승인받은 제품이 있다면, 제조 공정을 크게 변경할 수 없습니다. 하지만 로봇을 활용해 기존 승인된 공정을 그대로 수행하면, 완전히 새로운 제조 방식에 대한 재승인 절차를 피할 수 있어 수십 년의 시간과 수십억 원의 비용을 절감할 수 있습니다”라고 설명합니다.

Multiply Labs의 솔루션은 여러 대의 Universal Robots 협동로봇이 병렬로 작동하는 모듈형 로봇 클러스터입니다.

Universal Robots가 선택받은 이유: 사람과 유사한 성능과 강력한 생태계

Multiply Labs는 사람과 유사한 성능을 가진 협동로봇을 적극적으로 찾았습니다. 다양한 옵션을 평가한 결과, Universal Robots가 “명백한 최적의 선택”이었다고 Multiply Labs의 로봇 소프트웨어 책임자인 나디아 크레치글로와(Nadia Kreciglowa)는 말합니다.

세포 치료에 필요한 정밀한 조작은 단순한 3축 SCARA 로봇으로는 구현이 어려웠고, 이에 따라 그녀의 팀은 완전 관절형 6축 UR 로봇 팔을 선택하게 되었습니다. Multiply Labs는 여기에 레일 시스템을 결합해 8자유도(DoF) 시스템으로 확장함으로써 더 넓은 작업 범위를 확보했습니다.

로봇 시스템은 핵심 공정 변수의 편차를 크게 줄이며, 무균성도 획기적으로 향상됩니다.

힘 감지 기능과 소프트웨어 통합으로 개발 속도 향상

UR의 독보적인 통합 힘 감지 기능은 사람의 촉각 반응을 모방하며, Multiply Labs의 개발에 결정적인 역할을 했습니다.
이 기능 덕분에 섬세하고 고가의 부품을 손상 없이 다룰 수 있었고, 개발 기간을 수개월 단축할 수 있었다고 로봇 소프트웨어 책임자 나디아 크레치글로와는 회상합니다. 그녀는 처음에는 UR의 티치 펜던트 인터페이스가 제한적일 것이라 우려했지만, 다양한 제어 옵션과 풍부한 문서, 온라인 튜토리얼을 통해 UR이 강력한 제어 기능을 제공한다는 것을 알게 되었습니다. 특히 Python 인터페이스와의 연동이 뛰어났습니다.

또한 UR의 방대한 사용자 커뮤니티와 생태계도 큰 장점이었습니다. Multiply Labs의 CEO 프레드 파리에티는 “UR은 RoboDK, NVIDIA Isaac 시뮬레이션, AI 모델 등 외부 도구와의 호환성이 뛰어나며, 맞춤형 엔드 이펙터, 카메라 센서 등 다양한 구성 요소와의 통합도 매우 용이합니다”라고 설명합니다.

Multiply Labs의 솔루션은 여러 대의 Universal Robots 협동로봇이 병렬로 작동하는 모듈형 로봇 클러스터입니다.

전 세계적인 치료 접근성 향상

Multiply Labs 의 로봇 클러스터는 이미 여러 상업 파트너의 시설에 도입되어 운영 중입니다.
Multiply Labs의 CEO 프레드 파리에티는 “이 클러스터는 놀라운 수준의 효율성, 처리량, 반복성을 제공합니다”라며, 로봇의 성능을 “초인적(superhuman)”이라고 표현했습니다.

조너선 에센스텐 박사는 “Multiply Labs의 클러스터는 맞춤형 세포 및 유전자 치료제의 제조 방식을 근본적으로 바꾸게 될 것이며, 궁극적으로 전 세계 환자들의 치료 접근성을 향상시킬 것입니다”라고 말했습니다.

연구

이 로봇 기반 접근 방식의 효과는 UCSF, 스탠퍼드 등 세계적인 기관과의 연구를 통해 철저히 검증되었습니다.

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  • 세포 치료제 제조를 위한 자동화 및 확장 가능한 로봇 클러스터 개발 * (링크 클릭)

세포 치료제 제조 작업에서 로봇의 성능은 사람과 동등한 수준* (링크 클릭)

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