1982년 정부의 지원 아래 한국바이오협회의 모태가 된 한국유전공학연구조합이 설립되어 한국의 생명공학산업을 육성하기 위한 노력을 펼쳐온 지 35년이 지났다. 연구역량 향상을 중심으로 이루어진 투자가 이제 결실을 맺고 있지만 아직 한국이 세계시장에 미치는 영향은 미미하다. 왜 바이오산업에 주목해야 하는지를 사회적 영향과 경제성장 측면에서의 성장 전망과, 한국이 지닌 가능성 측면에서 진단한다.

전 세계적으로 헬스케어와 환경 및 자원(식량자원 포함)은 사회 변화와 미래 전망의 핵심 이슈로 자리 잡고 있다. 바이오산업은 그 대응방안의 중심에 있다. 바이오산업은 생물체 기능을 이용하여 제품을 만들거나 유전적 구조를 변형시켜 새로운 특성을 나타내게 하는 기술을 기반으로 고부가가치를 생산하는 산업으로 헬스케어와 환경 및 자원 분야에 적용되면서 범위와 규모가 빠르게 확대되고 있다.

바이오-헬스케어와 산업바이오의 대두

헬스케어 측면에서 전 세계적으로 인구 고령화로 인해 치매, 중풍, 파킨슨병 등 노인성 질환과 함께 고혈압, 당뇨, 관절염 등 만성질환의 비중이 빠르게 증가하고 있다. 동시에 GDP 증가로 건강관리에 대한 관심과 소비가 증가할 것으로 전망되면서 헬스케어 시장의 지속적인 성장이 전망된다.

이에 따라 최근의 헬스케어는 치료 중심에서 예방과 진단 중심으로 전환되고 이와 함께 유전체 정보를 기반으로 한 정밀 의료와 바이오 및 의료 기술이 ICT 기술과 통합되는 스마트헬스케어가 확대되고 있다. 단백질과 세포, 유전자를 활용하는 바이오의약품, 유전체 정보를 기반으로 진단 및 맞춤형 치료를 하는 정밀 의료, 유전체 정보를 비롯 다양한 건강정보를 통합적으로 관리하는 스마트헬스케어의 중심에 바이오기술이 있다. 인체 내 미생물을 활용해 암을 비롯 각종 질병을 치료하고 면역을 강화하는 휴먼 마이크로바이옴 분야는 헬스케어에 있어서 바이오기술이 핵심 기술로 자리 잡고 있음을 여실히 보여준다.

다른 한편으로 환경오염 및 자원고갈 해결은 더 이상 미래 세대에 대한 걱정이 아니라 현재 세대의 당면과제가 되었다. 전 세계적으로 토양 및 식수의 오염, 기후 변화, 식량부족, 천연자원고갈에 대한 다양한 대응책과 사회 전환 방안들이 마련되고 있는데 바이오기술을 활용한 대응이 가장 지속 가능한 방법으로 여겨지고 있다. 환경 친화적인 자원 활용과 소재 개발, 이미 오염된 자연을 정화시킬 기술, 에너지 자원까지 산업 전반을 전환시키기 위해 바이오기술을 적용하는 산업들이 등장하고 있다.

대표적으로 이산화탄소에서 유래한 무한 재생이 가능한 생물자원인 그린 카본(Green Carbon)을 원료로 하거나 생산공정에서 미생물 혹은 효소를 활용하는 바이오화학 제품을 제조하는 바이오화학산업이 전통적 화학산업의 대체 산업으로 부상하고 있다. 무엇보다 최근 바이오산업의 혁신은 빅데이터 및 초연결, 인공지능 등으로 대변되는 4차 산업혁명의 핵심 기술의 활용을 바탕으로 이루어지고 있다. 정밀 의료 실현을 위해 유전체 정보, 의료 이미지와 같은 바이오 빅데이터를 활용하는 정밀 진단 및 맞춤형 의료서비스 산업이 발달하고 있으며 머신러닝 기술을 활용한 농업과 축산, 양식 산업이 등장하고 있다.

바이오 융합산업 육성 정책 및 시장 전망

바이오산업의 사회적 영향은 바로 산업 육성을 위한 정책과 시장 확대로 나타나고 있으며 바이오산업은 앞으로 지속적으로 성장할 것으로 전망되고 있다. 전 세계적으로 바이오-헬스케어 융합산업의 육성을 위해 국가 전략이 수립되고 있는데 대표적으로 미국은 개인 맞춤형 질병 예방과 치료를 통한 의료 효과 제고 및 의료비 절감을 위해 2015년 1월 ‘정밀의료 추진계획(Precision Medicine Initiative, PMI)’을 발표했고 2016년 12월 ‘21세기 치유법안(The 21st Century Cures Act)’의 공포를 통해 바이오헬스케어 기술개발과 산업화 촉진을 위한 제도개혁 등을 단행했다. 2000년 ‘바이오매스 R&D법(Biomass Research & Development Act)’을 제정하여 2030년까지 석유소비의 30%를 그린 카본으로 대체하는 계획을 수립했으며 2012년 2월에는 오바마 대통령 지시사항(Presidential Memorandum)을 발표하여 바이오 기반, 지속가능 제품의 우선구매를 통해 농촌을 혁신하는 것을 강조했다.

글로벌 헬스케어산업 시장은 2017년 1조 7,686억 달러를 기록했고 2018년 1조 8,538억 달러로 전망되는 가운데 제약 및 바이오 분야가 1조 2,460억 달러로 67%를 차지할 전망이다. 제약바이오 분야에서 바이오의약품 시장의 비중이 빠르게 증가해 2016년 20%에 미치지 못하나 2021년에는 23%를 넘을 것으로 전망되고 있으며 2016년 기준 세계 10대 의약품 중 7개가 바이오의약품이었다. 무엇보다 바이오헬스케어 산업은 매우 큰 성공이 가능하다.

예를 들어 글로벌 의약품 시장에서 상위 20개 제품의 매출액이 전체 시장의 10%를 차지하는 것으로 나타났다. 바이오화학의 경우 시장규모가 2007년 740억 달러로 전 세계 화학 시장규모의 약 4%를 차지했는데, 2017년에는 시장규모 3,490억 달러로 전 세계 화학 시장규모의 약 12%를 차지하는 것으로 전망됐다. 향후 환경 관련 규제가 더 강화될 것으로 예상되기 때문에 바이오기술 기반 환경 개선 및 자원 활용 산업은 꾸준히 성장할 것으로 전망된다. 마지막으로 빠른 경제성장과 함께 고령화 및 환경문제를 지니고 있는 아시아 및 중남미 지역은 글로벌 바이오산업의 빠른 확대 요인으로 작용하고 있다.

한국은 그동안 고도성장을 이끌어 온 노동･자본 투입 중심의 추격형 산업 성장이 아닌 기술경쟁력을 바탕으로 신산업을 창출해야 하는 시점에 이르렀다. 주력 산업들이 위기에 직면했고 제조업의 부가가치 증가율은 마이너스로 전환됐다. 바이오산업은 한국이 세계적 수준의 연구역량을 가지고 있어 신산업 창출이 가능한 분야이며 혁신적 제품 개발을 통해 글로벌 시장 선점을 노릴 수 있는 분야다. 무엇보다 고부가가치 산업이고 향후 헬스케어와 환경 및 자원 분야의 지속적인 확대가 예상되는 만큼 바이오산업은 지속적인 경제성장과 일자리 창출에도 기여할 것으로 기대된다.

민간이 주도하는 혁신적 기술융합

지속발전의 기반이 될 바이오산업의 기회를 놓치지 않기 위해서는 바이오산업의 특성을 반영한 육성 정책으로의 전환과 융합을 촉진할 규제 개편, 국내 시장의 한계를 넘어설 글로벌 시장 다변화가 필요하다. 우선 그동안 바이오 분야 연구역량 향상과 기술개발에 집중해왔다면 이제는 바이오산업의 특성을 이해하고 이를 바탕으로 산업을 활성화해야 한다. 전 세계적으로 바이오산업의 혁신적 기술개발은 스타트업을 중심으로 이루어지고 있다. 산학이 긴밀히 상호작용해 혁신적인 바이오융합 기술개발이 활성화되는 한편 벤처캐피털 투자가 활발한 환경에서 고위험 고수익 비즈니스가 지속적으로 창출되고 있다.

이런 생태계는 대학에서의 고급 연구인력의 양성 및 일자리 창출로 이어져 경제성장의 선순환 구조를 만들고 있다. 국내에 이런 환경을 조성하기 위해 R&D와 초기 기업의 기술개발이 진행될 수 있도록 지원이 확대되어야 하며 동시에 민간투자 촉진책이 필요하다. 정부가 직접 이끌어가는 역할이 아니라 기업들이 새로운 기술과 비즈니스를 맘껏 시도할 수 있는 환경을 조성해야 한다.

특히 바이오산업은 거의 모든 분야에 적용되는 융합산업으로 발전하면서 기존의 산업 부문의 경계를 넘고 있고 오래된 규제, 획일적 규제의 불합리한 적용으로 인해 새로운 제품 및 서비스 개발, 비즈니스 시도가 저해되고 있다. 바이오산업 자체뿐만 아니라 헬스케어와 환경 및 자원 등 미래 사회의 핵심 이슈들에 대응하기 위해서도 기업들의 다양한 바이오 융합산업의 발달을 저해하는 규제의 개선이 필요하다. 마지막으로 아시아 시장 진출을 통해 북미-유럽 시장을 넘어서 시장을 다변화해야 한다. 아시아 시장은 미래 성장 가능성이 클 뿐만 아니라 아시아 인구의 특성을 반영한 제품과 서비스 개발을 통해 신시장을 개척할 수 있는 기회를 제공해 국내 바이오산업 육성의 중요한 원동력이 될 것으로 기대된다.