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시장보고서
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세계의 AI Drug Discovery 시장 예측(-2032년) : 약제 유형별, 치료 영역별, 기술별, 용도별, 최종사용자별, 지역별 세계 분석AI Drug Discovery Market Forecasts to 2032 - Global Analysis By Drug Type, Therapeutic Area, Technology, Application, End User, and By Geography |
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Stratistics MRC의 조사에 따르면 세계의 AI Drug Discovery 시장은 2025년에 48억 달러 규모에 달하며, 예측 기간 중 CAGR 10.4%로 성장하며, 2032년까지 96억 달러에 달할 것으로 전망되고 있습니다.
AI 신약개발은 첨단 알고리즘을 활용하여 생물학적 데이터를 분석하고 분자간 상호작용을 예측하여 잠재적 치료 후보물질을 빠르게 찾아냅니다. 머신러닝 플랫폼은 표적 선택, 리드 화합물 최적화, 독성 예측을 효율화하여 개발 기간과 비용을 크게 줄입니다. 이러한 시스템을 통해 방대한 화합물 라이브러리를 신속하게 스크리닝하고, 실험실에서 검증하기 전에 생화학적 거동을 시뮬레이션할 수 있습니다. 그 결과, 제약사들은 혁신에 대한 빠른 경로를 확보하고, R&D 생산성을 향상시키며, 복잡하고 희귀한 질환에 대한 대응 성공 확률을 높일 수 있습니다.
Clinical Trials Arena의 2025년 분석에 따르면 AI 기업과 제약사 간 전략적 제휴는 2015년 4건에서 2024년 27건으로 급증할 것으로 예상되며, 의약품 개발 가속화 및 전임상 단계에서의 실패율 감소를 위한 협업을 통한 혁신이 두드러질 것으로 보입니다.
신속한 의약품 개발 파이프라인에 대한 수요 증가
제약사들이 신약개발 기간 단축과 R&D 리스크 감소를 위해 AI 도입을 가속화하고 있는 가운데, 의약품 파이프라인의 신속화에 대한 수요가 증가하고 있습니다. AI 알고리즘은 리드 화합물의 효율적인 식별에 대한 수요에 힘입어 높은 처리량 스크리닝, 분자 도킹, 예측 모델링을 지원하고 있습니다. 특히 복잡한 질병에 대한 치료제의 신속한 상용화에 대한 압박이 커지면서 자동화에 대한 의존도는 더욱 높아지고 있습니다. 경쟁이 치열해짐에 따라 개발자들은 AI 기반 신약개발 엔진을 초기 단계의 신약개발 워크플로우 전반에서 생산성을 높이고 성공률을 향상시키는 데 필수적인 툴로 인식하고 있습니다.
높은 플랫폼 도입 비용
높은 플랫폼 도입 비용은 특히 자금이 부족한 중소 바이오텍 기업에게 여전히 큰 장벽으로 작용하고 있습니다. 고급 AI 신약개발 엔진은 클라우드 컴퓨팅, 생물학적 데이터세트, 모델 훈련, 숙련된 인력에 대한 막대한 투자가 필요합니다. 기존 실험실 시스템과의 통합은 지출을 더욱 증가시키고 확장성을 복잡하게 만듭니다. 또한 알고리즘의 지속적인 개선과 데이터 수집의 필요성은 장기적인 운영 비용을 증가시킵니다. 이러한 재정적 제약으로 인해 도입이 늦어지고, 대형 제약사와 신생 연구기관 간의 격차가 발생하고 있습니다.
계산생물학 통합의 발전
계산생물학 통합의 발전은 질병 메커니즘에 대한 깊은 이해를 가능하게 함으로써 큰 성장 기회를 창출하고 있습니다. 오믹스 데이터, 분자 시뮬레이션, AI 기반 경로 분석의 융합은 표적 식별과 작용기전 연구를 가속화합니다. 멀티모달 데이터세트의 가용성이 증가함에 따라 AI 플랫폼은 치료 반응을 보다 정확하게 예측할 수 있는 능력을 갖추게 될 것입니다. 이러한 시너지 효과로 정밀의약품 개발이 크게 강화되어 희귀질환, 면역학, 맞춤의료 등 다양한 분야로의 적용 가능성이 확대될 것으로 기대됩니다. 이러한 발전으로 AI는 차세대 의약품 파이프라인을 혁신하는 원동력으로 자리매김하고 있습니다.
자체 조사에 영향을 미치는 데이터 침해
특히 방대한 분자 데이터가 클라우드 환경에 저장되는 상황에서 독자적인 연구에 영향을 미치는 데이터 유출은 심각한 위협이 될 수 있습니다. 부정 액세스나 모델 변조는 경쟁 전략 유출, 규제 당국에 대한 신청 지연 또는 기밀 화합물 라이브러리 노출로 이어질 수 있습니다. 생명공학 분야에서의 사이버 공격 증가는 취약성을 증폭시키고, 디지털화된 연구 워크플로우에 대한 신뢰를 떨어뜨립니다. 강력한 보안 체계를 갖추지 못한 기업은 평판 훼손과 재정적 손실의 위험에 직면하게 되며, AI 기반 신약개발 생태계 전반에 걸쳐 엄격한 사이버 보안 프로토콜의 필요성이 강조되고 있습니다.
COVID-19는 제약사들이 항바이러스제 및 면역조절제 후보물질에 대한 신속한 해결책을 모색하는 가운데 AI 신약개발 도입을 가속화했습니다. AI 툴은 가상 스크리닝과 신약 전환을 지원하여 초기 연구 기간을 크게 단축시켰습니다. 팬데믹은 기존 R&D 접근 방식의 비효율성을 부각시켰고, 머신러닝 플랫폼에 대한 장기적인 투자를 촉구했습니다. 또한 전 세계적인 협력을 통해 데이터세트의 가용성을 높이고, 모델의 정확도를 향상시켰습니다. 팬데믹 이후에도 신속한 치료 대응과 대비에 대한 지속적인 강조는 AI를 활용한 신약개발 프레임워크 시장 모멘텀을 유지하고 있습니다.
예측 기간 중 저분자 신약 개발 분야가 가장 큰 시장 규모를 차지할 것으로 예측됩니다.
저분자 신약 개발 부문은 광범위한 치료 적응성과 확립된 개발 경로로 인해 예측 기간 중 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. AI 플랫폼은 분자 구조 최적화, ADMET 프로파일 예측, 리드 최적화 사이클 가속화에 탁월합니다. 제약기업은 확장성, 낮은 제조 복잡성, 높은 상업적 성공률로 인해 저분자 의약품의 우선순위를 유지하고 있습니다. 이러한 요인들은 다른 약제 클래스에 비해 저분자 파이프라인 전반에 걸쳐 AI 기술의 선도적인 채택을 강화하고 있습니다.
예측 기간 중 종양학 분야가 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다.
예측 기간 중 종양학 분야는 정밀의료에 대한 수요 증가와 복잡한 표적 식별 발전으로 인해 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예측됩니다. 암의 불균일한 생물학적 특성은 광범위한 데이터 모델링을 필요로 하며, 특히 바이오마커 발견, 경로 매핑, 맞춤 치료 설계에서 AI의 가치를 높입니다. 면역 종양학 및 표적 억제제에 대한 투자 증가는 AI 기반 지식에 대한 의존도를 더욱 높일 것입니다. 전 세계에서 암 발생률이 증가함에 따라 개발자들은 고급 분석 기술 채택을 가속화하여 이 부문의 탁월한 성장 궤도를 지원하고 있습니다.
예측 기간 중 아시아태평양은 가장 큰 시장 점유율을 유지할 것으로 예측됩니다. 이는 중국, 인도, 한국, 일본에서의 의약품 연구개발 거점 확대에 기인합니다. 생명공학 혁신에 대한 정부의 강력한 지원, 임상시험 활동 증가, AI 연구 능력의 향상으로 수요가 촉진되고 있습니다. 지역의 비용 우위는 세계 기업이 신약개발 업무를 아웃소싱하는 요인으로 작용하고 있습니다. 또한 빠르게 발전하는 의료 생태계와 컴퓨터 지원 신약개발에 대한 투자 증가로 아시아태평양의 선도적 입지가 강화되고 있습니다.
예측 기간 중 북미는 강력한 AI 인프라, 탄탄한 제약 혁신, 첨단 탐색 툴의 조기 도입으로 인해 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예측됩니다. 주요 바이오테크 기업, AI 스타트업, 연구기관들이 머신러닝을 의약품 개발 파이프라인에 통합하는 데 박차를 가하고 있습니다. 디지털 R&D 툴에 대한 유리한 규제 경로가 그 보급을 더욱 촉진할 것입니다. 엄선된 데이터세트, 벤처 자금, 다학제적 인재의 풍부한 공급은 북미를 AI 기반 신약개발에서 가장 빠르게 성장하는 시장으로 확고히 자리매김하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global AI Drug Discovery Market is accounted for $4.8 billion in 2025 and is expected to reach $9.6 billion by 2032 growing at a CAGR of 10.4% during the forecast period. AI Drug Discovery involves deploying advanced algorithms to analyze biological data, predict molecular interactions, and accelerate identification of potential therapeutic candidates. Machine-learning platforms streamline target selection, lead optimization, and toxicity prediction, significantly reducing development time and costs. These systems enable rapid screening of vast compound libraries and simulate biochemical behavior before laboratory validation. As a result, pharmaceutical companies gain faster pathways to innovation, improved R&D productivity, and a higher probability of success in addressing complex and rare diseases.
According to Clinical Trials Arena's 2025 analysis, strategic partnerships between AI firms and pharmaceutical companies surged to 27 in 2024 from 4 in 2015, highlighting collaborative innovation in accelerating drug development and reducing preclinical failure rates.
Rising demand for faster drug pipelines
Rising demand for faster drug pipelines is accelerating AI adoption as pharma companies strive to shorten discovery timelines and reduce R&D risks. Propelled by the need to identify lead compounds more efficiently, AI algorithms support high-throughput screening, molecular docking, and predictive modeling. Increasing pressure to commercialize therapeutics rapidly especially for complex diseases further boosts reliance on automation. As competitive intensity heightens, developers increasingly view AI-driven discovery engines as essential tools to enhance productivity and improve success rates across early-stage drug workflows.
High deployment costs for platforms
High deployment costs for platforms remain a significant barrier, especially for small and mid-sized biotech firms with limited capital. Advanced AI discovery engines require substantial investments in cloud computing, biological datasets, model training, and skilled personnel. Integration with legacy laboratory systems further increases expenditures, complicating scalability. Additionally, the need for ongoing algorithm refinement and data acquisition adds long-term operational costs. These financial constraints slow adoption and create disparities between large pharmaceutical companies and emerging research organizations.
Advances in computational biology integration
Advances in computational biology integration create substantial growth opportunities by enabling deeper understanding of disease mechanisms. The fusion of omics data, molecular simulations, and AI-driven pathway analysis accelerates target identification and mechanism-of-action studies. As multi-modal datasets become more accessible, AI platforms gain the ability to predict therapeutic responses with higher accuracy. This synergy significantly enhances precision-drug development and broadens applicability across rare diseases, immunology, and personalized medicine. These advancements position AI as a transformative enabler of next-generation drug pipelines.
Data breaches affecting proprietary research
Data breaches affecting proprietary research pose a major threat, particularly as vast volumes of molecular data reside in cloud environments. Unauthorized access or model manipulation could compromise competitive strategies, delay regulatory submissions, or reveal confidential compound libraries. Increasing cyberattacks in the biotech sector amplify vulnerabilities, undermining trust in digitalized research workflows. Companies lacking robust security frameworks risk reputational damage and financial losses, emphasizing the necessity for stringent cybersecurity protocols across AI-driven discovery ecosystems.
COVID-19 accelerated AI drug discovery adoption as pharma companies sought rapid solutions for antiviral and immunomodulatory candidates. AI tools supported virtual screening and repurposing efforts, significantly compressing early research timelines. The pandemic highlighted inefficiencies in traditional R&D approaches, prompting long-term investments in machine learning platforms. Additionally, global collaboration increased dataset availability, improving model accuracy. Post-pandemic, continued emphasis on rapid therapeutic response and preparedness sustains market momentum for AI-enabled discovery frameworks.
The small molecule drug discovery segment is expected to be the largest during the forecast period
The small molecule drug discovery segment is expected to account for the largest market share during the forecast period, resulting from its broad therapeutic applicability and well-established development pathways. AI platforms excel at optimizing molecular structures, predicting ADMET profiles, and accelerating lead optimization cycles. Pharmaceutical companies continue prioritizing small molecules due to their scalability, lower manufacturing complexity, and strong commercial success rates. These factors reinforce dominant adoption of AI technologies across small molecule pipelines compared to other drug classes.
The oncology segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Over the forecast period, the oncology segment is predicted to witness the highest growth rate, propelled by rising demand for precision therapies and complex target identification. Cancer's heterogeneous biology requires extensive data modeling, making AI particularly valuable for biomarker discovery, pathway mapping, and personalized treatment design. Increasing investment in immuno-oncology and targeted inhibitors further boosts reliance on AI-driven insights. As cancer incidence climbs globally, developers accelerate adoption of advanced analytics, supporting this segment's exceptional growth trajectory.
During the forecast period, the Asia Pacific region is expected to hold the largest market share, attributed to expanding pharmaceutical R&D hubs across China, India, South Korea, and Japan. Strong government support for biotech innovation, increasing clinical trial activity, and growing AI research capabilities fuel demand. Regional cost advantages attract global companies to outsource discovery tasks. Additionally, rapidly developing health ecosystems and increasing investment in computational drug discovery strengthen Asia Pacific's leadership position.
Over the forecast period, the North America region is anticipated to exhibit the highest CAGR associated with strong AI infrastructure, robust pharmaceutical innovation, and early adoption of advanced discovery tools. Leading biotech companies, AI start-ups, and research institutes accelerate integration of machine learning into drug pipelines. Favorable regulatory pathways for digital R&D tools further enhance uptake. High availability of curated datasets, venture funding, and interdisciplinary talent solidify North America as the fastest-expanding market for AI-driven drug discovery.
Key players in the market
Some of the key players in AI Drug Discovery Market include Pfizer, Roche, AstraZeneca, Moderna, Sanofi, Novartis, Johnson & Johnson, GSK, Eli Lilly, Bayer, Boehringer Ingelheim, Merck & Co., AbbVie, Schrodinger, Exscientia, Atomwise and Insilico Medicine.
In November 2025, AstraZeneca launched an AI collaboration with BenevolentAI, applying predictive algorithms to respiratory and cardiovascular drug pipelines, aiming to shorten discovery timelines and improve patient-specific treatment outcomes.
In October 2025, Pfizer advanced its AI-driven oncology pipeline, integrating machine learning for target identification and biomarker discovery, accelerating clinical trial readiness and enhancing precision medicine strategies across multiple cancer indications.
In September 2025, Roche expanded its AI-enabled drug discovery platform, focusing on immunology and rare diseases, leveraging deep learning to optimize molecular design and reduce early-stage attrition rates in therapeutic development.