[IT과학칼럼] 바이오제조 혁신 선도 그랜드비전 실현 위해

코로나19 치료제 및 백신 개발과 확보 경쟁, 러시아-우크라이나 전쟁에 따른 자원공급 불안정, 미중 기술패권 경쟁 등으로 바이오제조가 경제안보와 공급망 확보 차원에서 핵심 이슈로 부상하고 있다.

세계 바이오경제 규모도 2030년까지 30조 달러까지 확대되고, 기존 제조산업의 1/3이 바이오 기반으로 대체될 것으로 전망된다. 이러한 중요성에 비추어 선진국을 중심으로 바이오제조 역량 강화를 위한 움직임이 가속화되고 있다. 미국은 지난해 9월 발표한 ‘국가 바이오기술 및 바이오제조 행정명령’에서 자국 내 바이오제조능력 확대 등을 위해 총 20억달러 이상을 투자하겠다고 발표하였다. 이어 올해 3월에는 향후 5년 내 10대 처방약의 제조를 10배 빠르게 하고, 20년 내에는 모든 바이오의약품의 개발과 생산 속도를 10배 높이겠다는 야심 찬 목표를 제시했다. 일본도 2020년 개정한 바이오전략에서 2030년까지 바이오산업 규모를 총 900조원 이상으로 확대한다는 목표를 설정하고, 바이오제조 분야에 2030년까지 민관이 합동으로 연간 투자 규모를 30조원까지 확대하겠다고 발표했다. 중국도 2022년 정부 차원에서 최초로 바이오육성 중장기계획인 바이오경제 14·5 규획을 수립했고, 바이오 분야 연구개발에 1000억 달러 이상을 투자할 계획이다.

우리 정부도 지난해 11월 발표한 ‘국가 합성생물학 이니셔티브’에서 합성생물학 육성을 통한 국가 바이오제조 혁신 가속화를 비전으로 설정하고, 2030년까지 합성생물학 기술 수준 세계 최고 대비 90% 달성, 향후 10년 내 제조산업의 바이오 전환 30% 달성, 세계 최고 수준 국가 바이오파운드리 구축, 합성생물학 6대 전략 분야 집중 육성 등을 제시했다.

바이오제조는 생물학적 시스템을 활용해 산업적으로 중요한 생체 재료나 분자를 생산하는 것을 말한다. 최근 유전자 교정이나 합성생물학과 같은 첨단 바이오 기술이 발전하고, AI, 로봇자동화를 도입해 시뮬레이션과 실험이 고속으로 반복되는 ‘설계-합성-테스트-학습(Design-Build-Test-Learn)’ 사이클을 반복하는 제조혁신 덕분에 기존 바이오 연구의 문제로 지적되면 재현성을 획기적으로 높이고 속도를 크게 향상시키는 한편 공정 개발의 효율성도 향상될 것으로 기대된다.

DBTL 사이클을 통해서 세포를 설계·개발하는 주체를 바이오파운드리라고 부른다. 바이오파운드리 단계별 공통 기반 기술을 확보하는 기업이나 국가가 바이오제조산업의 주도권을 가지게 될 것이다. 공공부문은 공통 기반기술 개발에 집중하고 이를 민간으로 효율적으로 이전하는 역할을 담당해야 할 것이다.

우리나라 바이오제조 역량은 세계적인 수준이지만 혁신적인 기능이나 성능을 가진 고부가가치제품 또는 규제가 새로운 시장을 창출하는 분야에 우선 집중하고 향후 확대하는 전략이 바람직할 것으로 생각된다.

이러한 바이오제조는 한 국가의 경제 성장과 안보는 물론 질병, 환경오염, 에너지 부족, 식량 부족과 같은 글로벌 난제를 해결하는 데에도 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

그 중요성이 큰 만큼 세계적인 경쟁이 치열해지고 있다. 산학연관이 하나가 돼 새로운 산업을 창출하고 선점하기 위한 연구·개발, 인재 양성, 시장 환경 정비, 규제혁신 등 그랜드 비전을 실현해 나가야 할 때다.

김장성 한국생명공학연구원 원장

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