디지털 가속화로 ‘합성생물학’ 시장 태동 본격화

코로나19 이후 바이오 산업이 혁신성장을 견인하는 핵심 동력이자 기술 패권 경쟁의 주요 분야로 부상했다. 

특히 최근 AI 기반 디지털 진화의 가속화로 과거 이론적인 단계에 머물렀던 합성생물학(synthetic biology)분야가 본격적인 산업 생태계를 형성하는 움직임을 보여 주목된다. 

생명공학정책연구센터가 발간한 '국가 바이오 경쟁력 평가' 보고서에 따르면 합성생물학 분야의 시장의 연평균 증가율이 매우 높은 것으로 추산되며, 현재 400가지 이상의 잠재적 응용 분야가 보고되고 있다. 

보고서는 "바이오제조 혁신을 추동하는 합성생물학 및 바이오파운드리는 의료산업, 식품 및 농업, 환경 등 다양한 영역에 두루 적용될 수 있다는 점에서 미래 성장 가능성이 큰 첨단 바이오 분야"라고 소개했다. 

합성생물학은 전통적인 바이오 기술과 AI·로봇공학 등 디지털 기술이 융합되어 기준 산업 구조를 혁신할 것으로 평가된다. 

미국은 합성생물학을 선도하는 국가로 기술 수준과 연구생태계 모두 세계 최고 수준이며, 합성생물학 R&D 역량은 학계·연구기관·스타트업·투자자가 유기적으로 협력하는 활발한 생태계를 기반으로 세계 최고의 수준을 유지하고 있다. 

중국은 막대한 투자를 기반으로 합성생물학 분야에서 미국을 급속히 추격하고 있으며, 일부 세부 기술 영역에서는 앞서나가는 양상을 보이기 시작했다. 

일본 정부는 2019년 '바이오 전략 2019'를 발표해 바이오와 디지털의 융합을 핵심 과제로 제시하며, 스마트 셀(smart cell) 기반의 바이오산업 경쟁력 강화에 주력하고 있다. 

특히 일본의 합성생물학 시장은 아직 미국·유럽에 비해 규모는 작지만, 화학·제약 분야 미쓰비시케미컬, 다케다제약 등이 스타트업과의 개방형 혁신 또는 자체 연구 강화 방식으로 시장 진출을 확대하고 있다.

한국도 지난 2022년 10월 합성생물학 기술을 '12대 국가전략기술' 중 첨단바이오 세부 기술로 선정했고, 2025년 3월 합성 생물학 육성법이 심의를 통과하는 등 체계적 투자와 육성의 기반이 마련되고 있다. 

보고서에 따르면 합성생물학 분야에서 한국의 글로벌 경쟁력은 중위권에 머물러 있으며, 중국과 미국 등 상위권 국가들과는 큰 격차가 존재한다. 

실제 연구인력 양성 및 활용 단계에서도 한국은 학부(4.7%), 대학원(3.6%), 최근 소속 기관(4.4%) 등 각 단계별로 낮은 점유율을 나타내고 있으며, 우수 인재의 글로벌 유치와 국내 정착이 모두 미흡한 상황이라고 분석했다. 

이에 보고서는 글로벌 선도국으로 도약하기위해서는 과감한 인력양성 및 유치 정책, ICT 융합 기반의 혁신 인프라 확충, 민관협력 기반 범용 및 특화형 바이오파운드리 구축 등 세 박자가 함께 추진되어야 한다고 제안한다.

또한 국제협력을 넓히고 국내 연구 생태계를 질적으로 강화함으로써, 단순히 지표상의 양적 성과가 아니라 실질적인 산업 경쟁력을 세계적 영향력을 확보하는 것이 핵심 과제로 언급했다. 

보고서는 "전통 바이오 산업에서의 약세를 인정하되 디지털 기술 융합과 전략적 투자로 한국만의 맞춤형 생태계를 빠르게 조성한다면 선진국과의 격차를 줄이고 미래 바이오경제를 선도할 기회를 잡을 수 있을 것"이라며 "교육 및 연구 환경을 강화하고 글로벌 연구인력 확보 전략이 가장 시급하다"고 강조했다. 

더불어 "해외 우수 인력 유치를 위해서는 연구지원금 확충, 연구 성과 보상 체계 개선, 국제 공동 연구 활성화와 같은 종합적 정책 수단을 마련해야 한다"면서 "이를 통해 연구자들이 안정적으로 도전적인 환경에서 활동할 수 있고, 혁신적인 성과를 지속적으로 창출하는 선순환 구조를 기대할 수 있다"고 덧붙였다.