`미래 먹거리` 바이오파운드리에 뛰어든 듀폰·화이자·BP

곡물·제약·화학 글로벌기업 화두
합성 생물학분야 기술선점 경쟁
AI·로봇 접목 첨단 ICT기술 투자

세계 최대 곡물기업 카길, 세계적 화학회사 듀폰, 글로벌 제약사 화이자, 공룡 석유기업 BP(브리티시페트롤리엄). 전혀 다른 산업에서 성장해온 이들 기업이 공통적으로 꽂힌 미래먹거리가 있다. 바이오 제조 방식을 뒤바꿔 놓을 합성생물학을 활용한 바이오파운드리다. 최근 곡물, 제약, 화학, 석유 등 다양한 업종의 세계 최고 기업들이 합성생물학 분야에 뛰어들어 바이오파운드리 기술선점 경쟁을 펼치고 있다.

합성생물학은 기존 생명체를 공학적으로 활용하거나 자연에 존재하지 않는 생물시스템을 설계·제작·합성하는 기술이다. 이를 기반으로 한 바이오파운드리는 AI(인공지능), 로봇 등 첨단 ICT 기술을 접목해 합성생물학의 모든 과정을 표준화·고속화·자동화하는 기술을 일컫는다.

듀폰은 설탕 제조기업 등과 함께 최초의 합성생물학 섬유 제품인 '소로나(sorona)'를 생산하고 있다. 소로나는 옥수수 당분의 추출물을 이용한 친환경 섬유 원사로, 신축성과 복원력이 뛰어나며 부드러운 촉감과 우수한 세척력을 지닌 유일한 친환경 섬유다. 여기에다 코로나19 백신을 개발한 화이자는 신약개발에 바이오파운드리를 활용하기 위한 연구를 시작했다. BP와 카길은 연구개발에 상당한 액수를 투자하며 합성생물학 분야를 키우고 있다.

기술에서 단연 앞서 있는 미국은 2021년 합성생물학 제조육성 연합을 출범시켜 민간 중심으로 바이오파운드리 구축을 추진하고 있다. 바이든 행정부도 합성생물학을 미래 핵심 전략 분야로 정하고 국가 차원에서 집중 지원하고 있다. 영국은 세계 최초로 합성생물학 로드맵을 세우고, 정부 주도로 7개 합성생물학센터와 3개 바이오파운드리를 구축해 운영하고 있다. 중국 역시 미국과 영국에 이어 대규모 투자를 통해 선전에 대규모 바이오파운드리 클러스터를 구축하고 있다.

이에 반해 우리나라의 바이오파운드리는 태동기로, 아직 갈 길이 멀다는 평가가 나온다. 기술 수준도 선도국에 비해 한참 뒤처져 있다. 우리나라의 합성생물학 기술수준은 최고 기술 보유국(미국 100%) 대비 75%에 머물러 있고, 기술 격차는 3년에 달한다.

국내에선 한국생명공학연구원, 성균관대 등 공공 연구기관과 대학을 중심으로 연구용 바이오파운드리를 일부 구축하고 있다. 기업 중에는 CJ제일제당이 유일하게 바이오파운드리를 구축하고 균주 생산과 생산공정 자동화에 활용하고 있다. 최근에는 LG화학, SKC 등 일부 기업이 바이오플라스틱 관련 기술 확보와 제품 개발을 위해 투자하고 있지만, 글로벌 경쟁력을 갖춘 전문기업은 전무한 상황이다. 정부도 투자를 모색하고 있지만 아직 청사진 단계다. 합성생물학을 12대 국가전략기술 중 50개 중점기술로 선정한 데 이어 바이오파운드리 구축사업에 대한 예비타당성조사를 진행하고 있어 본격적인 투자로 이어질 지 주목된다.

전문가들은 합성생물학 기반의 바이오파운드리 기술력 확보를 위해 정부 차원의 인프라 구축과 연구비 확대가 시급하다고 지적한다. 이종호 과기정통부 장관도 이를 염두에 두고 지난해 10월 제11차 비상경제민생회의에서 윤석열 대통령에게 국가 바이오파운드리 구축 필요성을 보고하기도 했다.

김장성 한국생명공학연구원장은 "합성생물학은 제약, 에너지, 화학 등 다양한 산업에 미치는 파급력이 크고, 바이오 산업 전반에 활용 가능한 기반 기술"이라며 "합성생물학 기반의 바이오파운드리는 바이오 패권을 넘어 글로벌 기술패권을 쥐기 위한 전쟁터가 될 것"이라고 말했다.

한편 글로벌 합성생물학 시장 규모는 2021년 100억 달러(약 12조원)이며, 이후 연평균 27.3% 성장해 2025년에는 289억 달러(약 34조8000억원)에 달할 전망이다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr