생명공학은 보건,의료,환경,농수축산,에너지 등 산업적 응용 범위가 넓고 소량 다품종의 고부가가치 제품창출이 가능해 시장잠재력이 매우 크다.
보건ㆍ의료 측면에서는 각종 난치질병의 예방 및 조기진단, 치료가 쉽게 이루어지게 됨에 따라 인간수명의 연장과 고령화 사회가 이루어질 것으로 전망된다.
농업측면에서는 다수확 질병저항성 농작물의 개발과 보급 등으로 전 세계적 난제인 식량난 해결에 크게 기여할 것으로 기대받고 있으며 생명공학기술을 활용한 환경친화적 오염방지기술은 지구적 환경오염문제를 해결할 수 있을 전망이다.
청정연료인 수소에너지 같은 바이오에너지가 새롭게 개발되면 기존 화석 에너지를 대체함으로써 환경 뿐만 아니라 산업경제에 매우 긍정적인 영향을 미칠 것으로도 기대되고 있다.
BT분야는 1980년대 기술혁신을 계기로 90년대 들어 연평균 28%의 높은 성장을 달성한 뒤 연평균 40%의 급격한 증가세를 보였으나 이후에는 연평균 18%의 안정적 증가세로 돌아섰다. 이처럼 바이오기업이 늘고 있는 것은 신약(新藥) 승인이 감소하고 있는 가운데서도 BT기업이 신약개발의 주요한 동력으로 급부상했기 때문이다.
실제 지난 91년 대비 2001년 신약 개발비는 10년만에 4배 가량 급증했으며 2001년말 기준 신약 1개 개발비용은 평균 8억9천700만달러에 달했다. 특히 2002년 이후 미국 FDA 승인을 받은 78개 신약 중 45%는 바이오기업이 기여에 따른 것으로 분석되고 있다.
세계 BT산업의 분야별 현황을 알아본다.
◆ 인체ㆍ의약분야
인체의약분야에서는 인간 유전체(게놈) 지도 완성 이후 이를 산업화하기 위한 포스트-게놈(Post-Genome) 시대로 진입했다. 이미 미국과 영국, 일본, 캐나다, 중국 등 5개국 9개 연구그룹은 지난 2002년 10월부터 1억달러를 투자해 심장마비, 당뇨, 비만 등의 질병 연구를 위한 유전자지도(HapMap) 작성을 목표로 뛰고 있다.
이 프로젝트의 종료기간은 오는 2005년으로 일본인, 중국인, 아프리카인의 유전자를 연구대상으로 삼고 있다. 생명공학을 이용한 신약개발 연구 및 상품화도 가속화하고 있다.
올해 하반기까지 미국 식품의약국(FDA)에 승인된 바이오ㆍ의약 백신은 모두 155개로 이중 70% 가량이 최근 6년 동안에 승인이 이뤄졌다. 현재 임상 중인 바이오ㆍ의약 백신만해도 모두 370개를 넘고 있는 실정이다. 사람의 장기를 대체하거나 질병을 치료하기 위한 바이오장기(줄기세포) 분야에서도 연구가 한창이다. 이 분야는 오는 2010년 세계에서 약 400억달러의 시장을 형성할 것으로 추산되고 있다.
◆ 동물 연구분야
세계적으로 형질전환동물을 이용한 주요 의약물질 생산연구의 상당수가 임상단계에 진입하고 있다.
영국 PPL사의 경우 형질전환 면양의 우유에서 염증을 가라앉히는 작용을 하는 `안티트립신' 단백질을 생산하는 3단계 임상연구를 진행하고 있으며 미국 GTC사는 신경계 질환 치료제인 `알파-4-베타 인테그린'에 대해 2단계 임상연구를 계속되고 있다.
이밖에 네덜란드의 파밍(Pharming)사는 지난 2002년 형질전환 젖소의 우유에서 재조합 인체 락토페린을 최고 2ｇ/ℓ 가량 생산할 수 있다고 발표하기도 했다.
동물복제과정에서 여러 문제점도 제기되고 있다. 2002년에는 동물복제에 빈번히 나타나는 초기유산의 원인이 규명되기도 했으며 2003년 2월에는 세계 최초의 체세포 복제양 `돌리'가 죽어 동물복제기술의 한계 및 문제점에 대한 논란이 일기도 했다.
◆ 식물 연구분야
식물 연구분야에서는 2000년 12월 아기장대의 유전체가 완전 해독된 뒤 2001년에 벼의 유전체가 해독되는 등 세계적으로 약 20여종의 식물 유전체 연구가 성과를 눈앞에 두고 있다.
미국의 경우 과학재단(NSF) 주도로 개화식물 10여종의 유전체 연구를 진행하고 있으며 토마토와 옥수수의 게놈프로젝트도 진행 중이다.
일본은 벼 게놈 연구성과로 얻어진 돌연변이 벼 및 관련 특허가 세계적 수준의 연구자원이라는 인식 아래 그 활용방안을 모색하고 있으며 포플러나무 등 게놈크기가 큰 다른 식물체에 대해서도 기능유전체 연구에 착수했다.
형질전환(GM) 식물체의 재배도 크게 늘어 2003년 말 현재 세계 전체 GM 작물 재배면적은 6천770만㏊로 96년부터 매년 10% 이상 증가세를 유지하고 있다.
◆ 미생물 연구분야
미생물 분야에서는 현재 100여종의 미생물에 대한 유전체 염기서열이 해독됐거나 분석이 완료됐으며 수백여종에 대한 유전체 해독 및 기능연구가 진행 중이다. 미국, 영국, 일본, 프랑스 등이 연구 흐름을 주도하고 있는 이 분야에서는 최근 브라질, 중국 등도 주요 국가로 부상했으며 모델 미생물도 병원미생물에서 토착미생물, 산업미생물 중심으로 연구방향이 바뀌고 있다.
현재 세계 BT(생명공학기술)산업은 미국이 독주하고 있다고 해도 과언이 아닐 정도로 미국과 기타 선진국, 개발도상국 간의 기술격차는 점점 더 커지고 있다.
실제 상장사와 비상장사를 모두 합쳤을 때 세계 BT기업의 34%가 미국에 집중돼 있는 것으로 파악되고 있다. 이는 상장기업 기준 수익의 73%, 고용인력의 74%에 각각 해당한다. 전세계 시장 점유율로 보면 미국이 약 50%, 유럽연합(EU)과 일본이 각 20%, 나머지 국가들이 약 10%를 차지하는 것으로 분석된다.
미국과 EU, 일본, 중국 등 BT산업 선진국의 현황을 살펴본다.
◆ 미국
미국은 1990년대 초반부터 연방정부 차원의 생명공학 육성정책을 적극 추진해 나가면서 보건의료 중심의 생명공학 육성정책에서 벗어나 식품, 농업, 화학, 환경, 에너지, 해양, 전자, 정보 등의 분야로 관심을 확대하고 있다.
미국의 BT 예산은 2000년도 생명공학 연구개발비 179억달러 중 74%인 133억달러가 국립보건원(NIH)을 통해 지원된 데서 알 수 있듯이 연구비 대부분이 보건의료 분야에 집중돼 있다.
미국 과학재단(NSF)에 따르면 2002년 연방정부는 전체 연구개발 예산(453억달러)의 절반 가량(49%)인 222억달러를 생명공학 분야에 투자했다. 2003년에는 미국 연방정부 연구개발비 예산중 생명공학부문이 286억달러(25%)로 국방부문(50%)에 이어 2위로 올라서기도 했다.
현재 미국에서는 각종 암, 알츠하이머, 심장병, 당뇨병, 에이즈 치료를 목표로 한 370개 이상의 바이오의약품과 백신이 임상시험단계에 있다. 특히 미국은 바이오테러에 대응하기 위한 바이오방어(BioShield) 프로젝트를 수행하기 위해 앞으로 10년간 56억달러를 백신 분야에 집중 투자할 예정이다. 조지 부시 대통령도 지난해 6월 열린 BIO 2003 국제회의에서 연방정부의 바이오분야 예산을 2년내 2배로 늘리겠다면서 바이오산업 육성에 대한 확고한 의지를 표명하기기 했다.
전문가들은 미국의 바이오산업이 이처럼 성장한 것은 세계적으로 모험자본 시장이 가장 잘 발달돼 있고 창업기업들이 자금을 모을 수 있는 다양한 모델(벤처캐피탈, 비즈니스 엔젤 등)이 존재하는 데다 기업공개와 증자 등이 상대적으로 쉽기 때문으로 분석하고 있다.
◆ 일본
일본은 2001년 수립된 제2차 과학기술 기본계획에서 BT, IT(정보기술), ET(환경기술), NT(나노기술)를 전략 분야로 선정해 자금과 인력을 집중 투입하고 있다.
이 계획에 따르면 일본 정부는 오는 2006년까지 정부의 BT 분야 연구비를 2002년 4천100억엔에서 8천100억엔으로 2배 증액할 예정이다. 이를 통해 BT관련 신규 고용 효과가 2010년까지 100만명을 넘어서는 것은 물론 타 분야에 대한 고용유발효과도 60만명 이상이 될 것으로 추정하고 있다.
2004년도 일본정부에서 집행한 생명공학 총 투자액은 6개 관련부처의 2천625억엔 등 모두 5천억엔에 달하는 것으로 집계되고 있다. 일본은 특히 단백질 상호작용 규명을 위한 연구비로 100억엔을 예산에 반영했으며 인간게놈프로젝트 완료 후 단계로 단백질의 상호작용을 해독하기 위한 연구에 착수했다. 이를 통해 2만~3만개 종류의 단백질간 상호관계를 5년 내에 풀어낸다는 계획이다.
일본은 또한 2004년부터 2013년까지 일정으로 후생노동성과 문부과학성 주관으로 3차 암대책 10개년 계획에 착수했다. 이 계획은 혁신적인 치료법 개발에 따른 사망률 대폭 감소를 목표로 하고 있다. 이와 함께 일본은 2010년 25조엔의 시장규모 형성과 1천개 바이오기업 창출을 목표로 `헬릭스(Helix) 계획'과 `밀레니엄 프로젝트' 등 국가차원의 대형 프로젝트를 잇따라 추진해오고 있다.
◆ EU
유럽연합의 BT산업 육성 정책은 클러스터(산업집적지) 정책이 핵심이다. 성공적인 바이오클러스터로는 옥스퍼드, 케임브리지, 스톡홀름과 독일의 바이오-리전(Bio-Region) 등이 꼽히고 있다. 이 클러스터들은 대부분 정부의 정책적 지원과 대기업의 적극적 참여 아래 각종 인프라가 최적의 상태로 운영되고 있다.
유럽의 BT산업 육성은 80년대 이전까지 미국에 비해 경쟁력이 떨어지는 것으로 평가됐지만 이후 각종 산업 육성 정책이 전략적으로 추진되면서 어느정도 효과를 거두고 있다는 평가를 받고 있다. 이에 따라 유럽의 생명공학산업은 지난 5년간 연평균 36%의 괄목할 만한 성장을 했으며 2002년도에는 참여기업 1천878개사(공개기업 102개사 포함) ,종업원 수 8만2천124명으로 증가했다.
1천878개사를 나라별로 보면 독일 360개, 영국 331개, 프랑스 239개, 스웨덴 179개, 스위스 129개, 네덜란드 85개 등의 순이다. 공개기업은 영국 46개, 독일 13개, 스웨덴 9개, 프랑스 6개 등의 순으로 많다. 특히 EU는 유럽연합 차원의 공동협력 프로그램을 수행하는 한편 국가별 생명공학 산업 경쟁도 병행하고 있다. 하지만 이중에서도 영국은 유럽의 생명공학산업을 리드하는 것으로 분석되고 있다.
이를 반영하듯 EU에서는 현재 임상시험단계에 있는 의약품의 수가 456개에 이르고 있는데 국가별로는 영국 194개, 스위스 79개, 스웨덴 32개, 덴마크 28개, 독일 15개 등의 순으로 집계되고 있다. 생명공학에 종사하는 조직을 유형별로 보면 영국은 바이오전문기업 비중에 비해 공공연구기관의 비중이 매우 높은 것으로 나타나고 있다.
이들 국가에서 주력하고 있는 기술영역으로는 단백질 및 분자 관련 분야가 22%로 가장 많으며 다음으로 세포ㆍ조직 배양 분야(19%), DNA(15%), 공정분야(10%), 기타 기기ㆍ소자 분야(10%) 등이다.
◆ 중국
중국은 이미 80년대에 생명공학을 국가발전을 위한 7대 주요 기술분야의 하나로 선정해 국가적 육성을 추진하고 있다.
중국 정부는 생명공학 육성에 따른 중점사항으로 생명공학 기술인력양성, 기술이전 촉진, 연구환경개선 등을 내걸고 있으며 부족한 투자자원의 해결을 위해 선진국과 협력을 중시하고 있다. 중국의 기술개발 중점분야는 농학, 생의학, 단백질공학 등으로 이중 농학 분야의 작물육종 및 조직배양은 선진국과 비슷한 수준에 오른 것으로 평가되고 있다. 중국은 특히 2001년 인간게놈프로젝트 완성을 계기로 2005년 BT산업의 매출액을 2천억~3천억위안으로 늘리는 목표를 마련했다. 이같은 목표달성을 위해 중국정부는 종합과학연구소 20개와 전문 바이오 기술연구소 10개를 신규 설립한다는 계획이다.
중국의 4대 추진분야는 △게놈지도를 이용한 신약개발분야(AIDS, 심혈관질환, 암, 신경계통 질병 치료제 등) △바이오관련 정보를 체계화하는 데이터베이스 사업 △중국의 전통의학과 현대 생물과학기술의 결합 △환경연구를 위한 DNA 칩 개발 등이다.
한국의 바이오산업은 최근 일부 특정 분야에서 미국과 EU(유럽연합), 일본 등의 선진국과 동등한 연구성과를 내며 외형적 성장세를 보이고 있기는 하지만 국내 바이오 분야 연구수준과 투자액 등은 아직도 상대적인 열세를 면치 못하고 있다.
특히 지난 2000년대 초 바이오 붐을 타고 우후죽순처럼 생겨나 최대 600여개까지 불어났던 바이오벤처기업들은 자금력 부족과 사업모델 미흡, 마케팅능력 부재 등으로 절반 가까이 문을 닫거나 업종을 바꾸는 등 어려움에 처해 있는 상황이다.
◆ 연구 분야별 기술 경쟁력
국내 BT분야 기술경쟁력은 세계 14위권으로 선진국 대비 60~70% 수준에 머물고 있다. 하지만 동ㆍ식물 형질전환 기술과 발효공정, 분리정제기술 등을 선진국 수준에 도달한 것으로 평가되고 있다.
▷ 유전자조작 의료품
우리나라 신약연구개발 기술수준은 세계 중하위권으로 신물질합성과 공정개발기술은 우수하지만 의약학 기초연구와 설계기술, 임상시험기술 등이 취약한 분야로 꼽히고 있다. 전문가들은 미국을 기준으로 국내 유전자조작 의료품 기술수준은 35%에 불과한 반면 일본은 60% 수준인 것으로 진단하고 있다.
▷ 유전자 치료제
난치병 치료를 위한 국내 유전자 치료제 기술은 2002년을 기준으로 미국의 25% 수준에 그치고 있으며 일본은 미국의 61% 수준에 머물고 있다.
▷ 복제동물
국내 복제동물 기술수준은 미국의 75% 수준으로 바이오 분야 가운데 선진국에 가장 근접한 기술로 분석되고 있다. 일본의 경우는 이미 미국과 동등한 수준을 유지하고 있다는 게 전문가들의 평가다.
▷ 약물전달시스템
이 분야 국내 기술수준은 2002년을 기준으로 미국의 35%에 불과한 실정이다.
▷ 바이오센서
국내 기술은 미국의 65% 수준으로 이 시장은 현재 미국과 일본이 주도하고 있다. 국내 기업들이 주로 관심이 있는 분야는 90% 이상이 의료용으로 아직 식품분석용이나 환경용은 관심이 상대적으로 낮은 편이다.
▷ 의료기기
의료기기 분야에서 국내 기술은 대략 미국의 절반 수준이다. 하지만 이 시장규모는 2000년 1조2천666억원에서 2020년에는 13조400억원에 달할 것으로 추산되고 있다. 전문가들은 우리나라가 기술경쟁력을 갖출 수 있는 첨단의료기기분야에 선택과 집중을 강화한다면 세계시장도 공략이 가능할 것으로 보고 있다.
◆ 국내 BT산업의 현실과 문제점
한국 정부의 BT분야 투자액은 2004년 6천393억원으로 전년대비 20.6%가 증가했으며 정부 전체 연구개발비의 10.5%를 차지했다. 94년 이후 10년치를 모두 합산해보면 10년간 총 2조2천억원의 정부 연구비가 투자된 셈이다. 하지만 이는 2002년 삼성전자의 연간 연구개발비 2조9천억원, 미국 암젠사의 연간 연구개발비 8억달러에 크게 못미치는 수치다. 연구인력 부문에서도 열악한 실정은 잘 나타나고 있다.
2003년도 국내 BT분야 인력은 1만2천명 수준으로 미국의 30만5천명(95년), 일본의 13만명(98년)에 비해 크게 적은 실정이다. 특히 이 같은 인력부족 현상은 유전체학화 단백질체학, 생물정보학 등 첨단기술분야에서 더욱 심각하다.
생물산업협회에 따르면 2002년을 기준으로 한 국내 BT기업의 총 수급규모는 전년대비 29.1% 증가한 2조3천427억원으로 국내에서만 1조4천232억원의 시장이 형성됐다. 국내시장의 분야별 구성비를 보면 생물의약(43.2%), 생물공정(15.6%), 생물화학(10%) 등으로 집계되고 있다. 국내에서 신약 1개를 개발하는 데 소요되는 기간은 15년으로 비용은 개당 11억5천만달러에 달한다. 성공률은 1만분의 1 수준이다.
산업계에서는 그동안 우리나라가 BT분야 중 기초 및 원천기술개발 부문에는 어느정도 지원이 이뤄졌지만 세계시장을 목표로 한 산업화기술개발에는 미흡했다는 분석을 내놓고 있다.
실제로 2003년에 코스닥 시장에 새로 등록한 76개사 중 바이오기업은 1개사에 불과했으며 창업투자사들의 투자실적도 331억원에 그쳤다. 특히 2002년 이후 바이오 분야 투자를 위해 설립됐던 전문투자회사 19개 조합, 17개 창투사가 사실상 투자를 중단했으며 1개 창투사는 해산하기도 했다.
산업연구원 최윤희 연구위원은 "연구개발투자가 산업화로 이어지지 못한 것은 연구개발투자에 비해 산업화 단계 지원이 미미했고 산업화 인프라 및 운영역량이 국제수준이 비해 크게 미흡했기 때문"이라고 진단했다. 그는 또 "대기업과 바이오벤처기업 간의 협력 부진, 외국과의 기술거래 등 서비스시스템 부재, 바이오벤처기업의 열악한 성장환경 등도 국내 바이오산업의 문제점"이라고 말했다.
◆ 바이오산업 육성책 서둘러야
정부는 BT산업 육성을 위해 산업자원부를 중심으로 바이오스타 프로젝트, 바이오투자 컨설팅기관 설립, 성공불 융자제도 등의 도입을 서두르고 있다.
우선 바이오스타프로젝트는 세계 경쟁력을 가진 바이오제품(바이오스타) 창출을 위해 기술력은 있지만 자금력과 전문 지식이 부족해 상품화에 어려움을 겪어왔던 바이오기업들에 산업화의 전기를 마련토록 한다는 계획이다.
이 프로젝트는 기존 생명공학 연구개발 지원과 달리 연구개발 분야가 아닌 기술의 제품화, 마케팅, 브랜드화에 초점을 맞춘 프로그램으로 블록버스터화 가능성이 높은 제품 및 기술에 대한 집중지원을 목표로 하고 있다.
기금은 정부와 민간의 매칭펀드 형식으로 조성되며 지원기간은 5～7년, 지원금액은 과제당 연간 30～50억으로 잡고 있다.
정부는 또한 사업 성공시에는 원리금 외에 특별부담금을 징수하고 실패시에는 원금의 일부만을 회수하는 `성공불 융자제도'도 도입할 방침이다.
산업연구원 오정일 부연구위원은 "BT 등 첨단 기술분야는 개발의 성공확률이 낮고 비용도 막대하지만 성공시에는 천문학적 규모의 이윤을 창출할 수 있다"면서 "이에 따라 정부가 개입할 필요성이 있지만 직접적인 보조금 지금이 금지된 WTO(세계무역기구) 체제를 고려해 융자 형식의 지원제도가 고안됐다"고 말했다.
바이오컨설팅기관 설립은 열악한 국내 바이오 컨설팅 환경을 개선하기 위한 것으로 설립된 지 3~5년에 불과하고 기술사업화에 대한 실무경험 및 전문지식이 부족한 기업을 대상으로 하고 있다.
바이오컨설팅 전문회사 인큐비아의 정성욱 대표는 "바이오산업은 고도의 지식과 노동력을 필요로 하는 사업이다보니 우리나라처럼 천연자원이 없는 나라가 앞으로 21세기에 전력투구해야 할 산업분야"라며 "BT분야 기초연구성과가 제약산업이나 의료기술 등에 적용될 수 있도록 정부차원의 폭넓은 지원이 필요하다"고 말했다.
보건ㆍ의료 측면에서는 각종 난치질병의 예방 및 조기진단, 치료가 쉽게 이루어지게 됨에 따라 인간수명의 연장과 고령화 사회가 이루어질 것으로 전망된다.
농업측면에서는 다수확 질병저항성 농작물의 개발과 보급 등으로 전 세계적 난제인 식량난 해결에 크게 기여할 것으로 기대받고 있으며 생명공학기술을 활용한 환경친화적 오염방지기술은 지구적 환경오염문제를 해결할 수 있을 전망이다.
청정연료인 수소에너지 같은 바이오에너지가 새롭게 개발되면 기존 화석 에너지를 대체함으로써 환경 뿐만 아니라 산업경제에 매우 긍정적인 영향을 미칠 것으로도 기대되고 있다.
BT분야는 1980년대 기술혁신을 계기로 90년대 들어 연평균 28%의 높은 성장을 달성한 뒤 연평균 40%의 급격한 증가세를 보였으나 이후에는 연평균 18%의 안정적 증가세로 돌아섰다. 이처럼 바이오기업이 늘고 있는 것은 신약(新藥) 승인이 감소하고 있는 가운데서도 BT기업이 신약개발의 주요한 동력으로 급부상했기 때문이다.
실제 지난 91년 대비 2001년 신약 개발비는 10년만에 4배 가량 급증했으며 2001년말 기준 신약 1개 개발비용은 평균 8억9천700만달러에 달했다. 특히 2002년 이후 미국 FDA 승인을 받은 78개 신약 중 45%는 바이오기업이 기여에 따른 것으로 분석되고 있다.
세계 BT산업의 분야별 현황을 알아본다.
◆ 인체ㆍ의약분야
인체의약분야에서는 인간 유전체(게놈) 지도 완성 이후 이를 산업화하기 위한 포스트-게놈(Post-Genome) 시대로 진입했다. 이미 미국과 영국, 일본, 캐나다, 중국 등 5개국 9개 연구그룹은 지난 2002년 10월부터 1억달러를 투자해 심장마비, 당뇨, 비만 등의 질병 연구를 위한 유전자지도(HapMap) 작성을 목표로 뛰고 있다.
이 프로젝트의 종료기간은 오는 2005년으로 일본인, 중국인, 아프리카인의 유전자를 연구대상으로 삼고 있다. 생명공학을 이용한 신약개발 연구 및 상품화도 가속화하고 있다.
올해 하반기까지 미국 식품의약국(FDA)에 승인된 바이오ㆍ의약 백신은 모두 155개로 이중 70% 가량이 최근 6년 동안에 승인이 이뤄졌다. 현재 임상 중인 바이오ㆍ의약 백신만해도 모두 370개를 넘고 있는 실정이다. 사람의 장기를 대체하거나 질병을 치료하기 위한 바이오장기(줄기세포) 분야에서도 연구가 한창이다. 이 분야는 오는 2010년 세계에서 약 400억달러의 시장을 형성할 것으로 추산되고 있다.
◆ 동물 연구분야
세계적으로 형질전환동물을 이용한 주요 의약물질 생산연구의 상당수가 임상단계에 진입하고 있다.
영국 PPL사의 경우 형질전환 면양의 우유에서 염증을 가라앉히는 작용을 하는 `안티트립신' 단백질을 생산하는 3단계 임상연구를 진행하고 있으며 미국 GTC사는 신경계 질환 치료제인 `알파-4-베타 인테그린'에 대해 2단계 임상연구를 계속되고 있다.
이밖에 네덜란드의 파밍(Pharming)사는 지난 2002년 형질전환 젖소의 우유에서 재조합 인체 락토페린을 최고 2ｇ/ℓ 가량 생산할 수 있다고 발표하기도 했다.
동물복제과정에서 여러 문제점도 제기되고 있다. 2002년에는 동물복제에 빈번히 나타나는 초기유산의 원인이 규명되기도 했으며 2003년 2월에는 세계 최초의 체세포 복제양 `돌리'가 죽어 동물복제기술의 한계 및 문제점에 대한 논란이 일기도 했다.
◆ 식물 연구분야
식물 연구분야에서는 2000년 12월 아기장대의 유전체가 완전 해독된 뒤 2001년에 벼의 유전체가 해독되는 등 세계적으로 약 20여종의 식물 유전체 연구가 성과를 눈앞에 두고 있다.
미국의 경우 과학재단(NSF) 주도로 개화식물 10여종의 유전체 연구를 진행하고 있으며 토마토와 옥수수의 게놈프로젝트도 진행 중이다.
일본은 벼 게놈 연구성과로 얻어진 돌연변이 벼 및 관련 특허가 세계적 수준의 연구자원이라는 인식 아래 그 활용방안을 모색하고 있으며 포플러나무 등 게놈크기가 큰 다른 식물체에 대해서도 기능유전체 연구에 착수했다.
형질전환(GM) 식물체의 재배도 크게 늘어 2003년 말 현재 세계 전체 GM 작물 재배면적은 6천770만㏊로 96년부터 매년 10% 이상 증가세를 유지하고 있다.
◆ 미생물 연구분야
미생물 분야에서는 현재 100여종의 미생물에 대한 유전체 염기서열이 해독됐거나 분석이 완료됐으며 수백여종에 대한 유전체 해독 및 기능연구가 진행 중이다. 미국, 영국, 일본, 프랑스 등이 연구 흐름을 주도하고 있는 이 분야에서는 최근 브라질, 중국 등도 주요 국가로 부상했으며 모델 미생물도 병원미생물에서 토착미생물, 산업미생물 중심으로 연구방향이 바뀌고 있다.
현재 세계 BT(생명공학기술)산업은 미국이 독주하고 있다고 해도 과언이 아닐 정도로 미국과 기타 선진국, 개발도상국 간의 기술격차는 점점 더 커지고 있다.
실제 상장사와 비상장사를 모두 합쳤을 때 세계 BT기업의 34%가 미국에 집중돼 있는 것으로 파악되고 있다. 이는 상장기업 기준 수익의 73%, 고용인력의 74%에 각각 해당한다. 전세계 시장 점유율로 보면 미국이 약 50%, 유럽연합(EU)과 일본이 각 20%, 나머지 국가들이 약 10%를 차지하는 것으로 분석된다.
미국과 EU, 일본, 중국 등 BT산업 선진국의 현황을 살펴본다.
◆ 미국
미국은 1990년대 초반부터 연방정부 차원의 생명공학 육성정책을 적극 추진해 나가면서 보건의료 중심의 생명공학 육성정책에서 벗어나 식품, 농업, 화학, 환경, 에너지, 해양, 전자, 정보 등의 분야로 관심을 확대하고 있다.
미국의 BT 예산은 2000년도 생명공학 연구개발비 179억달러 중 74%인 133억달러가 국립보건원(NIH)을 통해 지원된 데서 알 수 있듯이 연구비 대부분이 보건의료 분야에 집중돼 있다.
미국 과학재단(NSF)에 따르면 2002년 연방정부는 전체 연구개발 예산(453억달러)의 절반 가량(49%)인 222억달러를 생명공학 분야에 투자했다. 2003년에는 미국 연방정부 연구개발비 예산중 생명공학부문이 286억달러(25%)로 국방부문(50%)에 이어 2위로 올라서기도 했다.
현재 미국에서는 각종 암, 알츠하이머, 심장병, 당뇨병, 에이즈 치료를 목표로 한 370개 이상의 바이오의약품과 백신이 임상시험단계에 있다. 특히 미국은 바이오테러에 대응하기 위한 바이오방어(BioShield) 프로젝트를 수행하기 위해 앞으로 10년간 56억달러를 백신 분야에 집중 투자할 예정이다. 조지 부시 대통령도 지난해 6월 열린 BIO 2003 국제회의에서 연방정부의 바이오분야 예산을 2년내 2배로 늘리겠다면서 바이오산업 육성에 대한 확고한 의지를 표명하기기 했다.
전문가들은 미국의 바이오산업이 이처럼 성장한 것은 세계적으로 모험자본 시장이 가장 잘 발달돼 있고 창업기업들이 자금을 모을 수 있는 다양한 모델(벤처캐피탈, 비즈니스 엔젤 등)이 존재하는 데다 기업공개와 증자 등이 상대적으로 쉽기 때문으로 분석하고 있다.
◆ 일본
일본은 2001년 수립된 제2차 과학기술 기본계획에서 BT, IT(정보기술), ET(환경기술), NT(나노기술)를 전략 분야로 선정해 자금과 인력을 집중 투입하고 있다.
이 계획에 따르면 일본 정부는 오는 2006년까지 정부의 BT 분야 연구비를 2002년 4천100억엔에서 8천100억엔으로 2배 증액할 예정이다. 이를 통해 BT관련 신규 고용 효과가 2010년까지 100만명을 넘어서는 것은 물론 타 분야에 대한 고용유발효과도 60만명 이상이 될 것으로 추정하고 있다.
2004년도 일본정부에서 집행한 생명공학 총 투자액은 6개 관련부처의 2천625억엔 등 모두 5천억엔에 달하는 것으로 집계되고 있다. 일본은 특히 단백질 상호작용 규명을 위한 연구비로 100억엔을 예산에 반영했으며 인간게놈프로젝트 완료 후 단계로 단백질의 상호작용을 해독하기 위한 연구에 착수했다. 이를 통해 2만~3만개 종류의 단백질간 상호관계를 5년 내에 풀어낸다는 계획이다.
일본은 또한 2004년부터 2013년까지 일정으로 후생노동성과 문부과학성 주관으로 3차 암대책 10개년 계획에 착수했다. 이 계획은 혁신적인 치료법 개발에 따른 사망률 대폭 감소를 목표로 하고 있다. 이와 함께 일본은 2010년 25조엔의 시장규모 형성과 1천개 바이오기업 창출을 목표로 `헬릭스(Helix) 계획'과 `밀레니엄 프로젝트' 등 국가차원의 대형 프로젝트를 잇따라 추진해오고 있다.
◆ EU
유럽연합의 BT산업 육성 정책은 클러스터(산업집적지) 정책이 핵심이다. 성공적인 바이오클러스터로는 옥스퍼드, 케임브리지, 스톡홀름과 독일의 바이오-리전(Bio-Region) 등이 꼽히고 있다. 이 클러스터들은 대부분 정부의 정책적 지원과 대기업의 적극적 참여 아래 각종 인프라가 최적의 상태로 운영되고 있다.
유럽의 BT산업 육성은 80년대 이전까지 미국에 비해 경쟁력이 떨어지는 것으로 평가됐지만 이후 각종 산업 육성 정책이 전략적으로 추진되면서 어느정도 효과를 거두고 있다는 평가를 받고 있다. 이에 따라 유럽의 생명공학산업은 지난 5년간 연평균 36%의 괄목할 만한 성장을 했으며 2002년도에는 참여기업 1천878개사(공개기업 102개사 포함) ,종업원 수 8만2천124명으로 증가했다.
1천878개사를 나라별로 보면 독일 360개, 영국 331개, 프랑스 239개, 스웨덴 179개, 스위스 129개, 네덜란드 85개 등의 순이다. 공개기업은 영국 46개, 독일 13개, 스웨덴 9개, 프랑스 6개 등의 순으로 많다. 특히 EU는 유럽연합 차원의 공동협력 프로그램을 수행하는 한편 국가별 생명공학 산업 경쟁도 병행하고 있다. 하지만 이중에서도 영국은 유럽의 생명공학산업을 리드하는 것으로 분석되고 있다.
이를 반영하듯 EU에서는 현재 임상시험단계에 있는 의약품의 수가 456개에 이르고 있는데 국가별로는 영국 194개, 스위스 79개, 스웨덴 32개, 덴마크 28개, 독일 15개 등의 순으로 집계되고 있다. 생명공학에 종사하는 조직을 유형별로 보면 영국은 바이오전문기업 비중에 비해 공공연구기관의 비중이 매우 높은 것으로 나타나고 있다.
이들 국가에서 주력하고 있는 기술영역으로는 단백질 및 분자 관련 분야가 22%로 가장 많으며 다음으로 세포ㆍ조직 배양 분야(19%), DNA(15%), 공정분야(10%), 기타 기기ㆍ소자 분야(10%) 등이다.
◆ 중국
중국은 이미 80년대에 생명공학을 국가발전을 위한 7대 주요 기술분야의 하나로 선정해 국가적 육성을 추진하고 있다.
중국 정부는 생명공학 육성에 따른 중점사항으로 생명공학 기술인력양성, 기술이전 촉진, 연구환경개선 등을 내걸고 있으며 부족한 투자자원의 해결을 위해 선진국과 협력을 중시하고 있다. 중국의 기술개발 중점분야는 농학, 생의학, 단백질공학 등으로 이중 농학 분야의 작물육종 및 조직배양은 선진국과 비슷한 수준에 오른 것으로 평가되고 있다. 중국은 특히 2001년 인간게놈프로젝트 완성을 계기로 2005년 BT산업의 매출액을 2천억~3천억위안으로 늘리는 목표를 마련했다. 이같은 목표달성을 위해 중국정부는 종합과학연구소 20개와 전문 바이오 기술연구소 10개를 신규 설립한다는 계획이다.
중국의 4대 추진분야는 △게놈지도를 이용한 신약개발분야(AIDS, 심혈관질환, 암, 신경계통 질병 치료제 등) △바이오관련 정보를 체계화하는 데이터베이스 사업 △중국의 전통의학과 현대 생물과학기술의 결합 △환경연구를 위한 DNA 칩 개발 등이다.
한국의 바이오산업은 최근 일부 특정 분야에서 미국과 EU(유럽연합), 일본 등의 선진국과 동등한 연구성과를 내며 외형적 성장세를 보이고 있기는 하지만 국내 바이오 분야 연구수준과 투자액 등은 아직도 상대적인 열세를 면치 못하고 있다.
특히 지난 2000년대 초 바이오 붐을 타고 우후죽순처럼 생겨나 최대 600여개까지 불어났던 바이오벤처기업들은 자금력 부족과 사업모델 미흡, 마케팅능력 부재 등으로 절반 가까이 문을 닫거나 업종을 바꾸는 등 어려움에 처해 있는 상황이다.
◆ 연구 분야별 기술 경쟁력
국내 BT분야 기술경쟁력은 세계 14위권으로 선진국 대비 60~70% 수준에 머물고 있다. 하지만 동ㆍ식물 형질전환 기술과 발효공정, 분리정제기술 등을 선진국 수준에 도달한 것으로 평가되고 있다.
▷ 유전자조작 의료품
우리나라 신약연구개발 기술수준은 세계 중하위권으로 신물질합성과 공정개발기술은 우수하지만 의약학 기초연구와 설계기술, 임상시험기술 등이 취약한 분야로 꼽히고 있다. 전문가들은 미국을 기준으로 국내 유전자조작 의료품 기술수준은 35%에 불과한 반면 일본은 60% 수준인 것으로 진단하고 있다.
▷ 유전자 치료제
난치병 치료를 위한 국내 유전자 치료제 기술은 2002년을 기준으로 미국의 25% 수준에 그치고 있으며 일본은 미국의 61% 수준에 머물고 있다.
▷ 복제동물
국내 복제동물 기술수준은 미국의 75% 수준으로 바이오 분야 가운데 선진국에 가장 근접한 기술로 분석되고 있다. 일본의 경우는 이미 미국과 동등한 수준을 유지하고 있다는 게 전문가들의 평가다.
▷ 약물전달시스템
이 분야 국내 기술수준은 2002년을 기준으로 미국의 35%에 불과한 실정이다.
▷ 바이오센서
국내 기술은 미국의 65% 수준으로 이 시장은 현재 미국과 일본이 주도하고 있다. 국내 기업들이 주로 관심이 있는 분야는 90% 이상이 의료용으로 아직 식품분석용이나 환경용은 관심이 상대적으로 낮은 편이다.
▷ 의료기기
의료기기 분야에서 국내 기술은 대략 미국의 절반 수준이다. 하지만 이 시장규모는 2000년 1조2천666억원에서 2020년에는 13조400억원에 달할 것으로 추산되고 있다. 전문가들은 우리나라가 기술경쟁력을 갖출 수 있는 첨단의료기기분야에 선택과 집중을 강화한다면 세계시장도 공략이 가능할 것으로 보고 있다.
◆ 국내 BT산업의 현실과 문제점
한국 정부의 BT분야 투자액은 2004년 6천393억원으로 전년대비 20.6%가 증가했으며 정부 전체 연구개발비의 10.5%를 차지했다. 94년 이후 10년치를 모두 합산해보면 10년간 총 2조2천억원의 정부 연구비가 투자된 셈이다. 하지만 이는 2002년 삼성전자의 연간 연구개발비 2조9천억원, 미국 암젠사의 연간 연구개발비 8억달러에 크게 못미치는 수치다. 연구인력 부문에서도 열악한 실정은 잘 나타나고 있다.
2003년도 국내 BT분야 인력은 1만2천명 수준으로 미국의 30만5천명(95년), 일본의 13만명(98년)에 비해 크게 적은 실정이다. 특히 이 같은 인력부족 현상은 유전체학화 단백질체학, 생물정보학 등 첨단기술분야에서 더욱 심각하다.
생물산업협회에 따르면 2002년을 기준으로 한 국내 BT기업의 총 수급규모는 전년대비 29.1% 증가한 2조3천427억원으로 국내에서만 1조4천232억원의 시장이 형성됐다. 국내시장의 분야별 구성비를 보면 생물의약(43.2%), 생물공정(15.6%), 생물화학(10%) 등으로 집계되고 있다. 국내에서 신약 1개를 개발하는 데 소요되는 기간은 15년으로 비용은 개당 11억5천만달러에 달한다. 성공률은 1만분의 1 수준이다.
산업계에서는 그동안 우리나라가 BT분야 중 기초 및 원천기술개발 부문에는 어느정도 지원이 이뤄졌지만 세계시장을 목표로 한 산업화기술개발에는 미흡했다는 분석을 내놓고 있다.
실제로 2003년에 코스닥 시장에 새로 등록한 76개사 중 바이오기업은 1개사에 불과했으며 창업투자사들의 투자실적도 331억원에 그쳤다. 특히 2002년 이후 바이오 분야 투자를 위해 설립됐던 전문투자회사 19개 조합, 17개 창투사가 사실상 투자를 중단했으며 1개 창투사는 해산하기도 했다.
산업연구원 최윤희 연구위원은 "연구개발투자가 산업화로 이어지지 못한 것은 연구개발투자에 비해 산업화 단계 지원이 미미했고 산업화 인프라 및 운영역량이 국제수준이 비해 크게 미흡했기 때문"이라고 진단했다. 그는 또 "대기업과 바이오벤처기업 간의 협력 부진, 외국과의 기술거래 등 서비스시스템 부재, 바이오벤처기업의 열악한 성장환경 등도 국내 바이오산업의 문제점"이라고 말했다.
◆ 바이오산업 육성책 서둘러야
정부는 BT산업 육성을 위해 산업자원부를 중심으로 바이오스타 프로젝트, 바이오투자 컨설팅기관 설립, 성공불 융자제도 등의 도입을 서두르고 있다.
우선 바이오스타프로젝트는 세계 경쟁력을 가진 바이오제품(바이오스타) 창출을 위해 기술력은 있지만 자금력과 전문 지식이 부족해 상품화에 어려움을 겪어왔던 바이오기업들에 산업화의 전기를 마련토록 한다는 계획이다.
이 프로젝트는 기존 생명공학 연구개발 지원과 달리 연구개발 분야가 아닌 기술의 제품화, 마케팅, 브랜드화에 초점을 맞춘 프로그램으로 블록버스터화 가능성이 높은 제품 및 기술에 대한 집중지원을 목표로 하고 있다.
기금은 정부와 민간의 매칭펀드 형식으로 조성되며 지원기간은 5～7년, 지원금액은 과제당 연간 30～50억으로 잡고 있다.
정부는 또한 사업 성공시에는 원리금 외에 특별부담금을 징수하고 실패시에는 원금의 일부만을 회수하는 `성공불 융자제도'도 도입할 방침이다.
산업연구원 오정일 부연구위원은 "BT 등 첨단 기술분야는 개발의 성공확률이 낮고 비용도 막대하지만 성공시에는 천문학적 규모의 이윤을 창출할 수 있다"면서 "이에 따라 정부가 개입할 필요성이 있지만 직접적인 보조금 지금이 금지된 WTO(세계무역기구) 체제를 고려해 융자 형식의 지원제도가 고안됐다"고 말했다.
바이오컨설팅기관 설립은 열악한 국내 바이오 컨설팅 환경을 개선하기 위한 것으로 설립된 지 3~5년에 불과하고 기술사업화에 대한 실무경험 및 전문지식이 부족한 기업을 대상으로 하고 있다.
바이오컨설팅 전문회사 인큐비아의 정성욱 대표는 "바이오산업은 고도의 지식과 노동력을 필요로 하는 사업이다보니 우리나라처럼 천연자원이 없는 나라가 앞으로 21세기에 전력투구해야 할 산업분야"라며 "BT분야 기초연구성과가 제약산업이나 의료기술 등에 적용될 수 있도록 정부차원의 폭넓은 지원이 필요하다"고 말했다.
가져온 곳: 
'科學. 硏究分野' 카테고리의 다른 글
| [스크랩] 건강 다이어트 (0) | 2005.08.31 |
|---|---|
| [스크랩] 노화의 대책 (0) | 2005.08.31 |
| [스크랩] 일본 과학기술계 동향 (0) | 2005.08.31 |
| [스크랩] Types of Korean Food (0) | 2005.08.31 |
| [스크랩] 생명의 묘약 (0) | 2005.08.31 |