[주목! e기술] 미래 바이오 핵심 '바이오파운드리', 국내 상황은

[이데일리 송영두 기자] 지난 27일 정부는 제11차 비상경제민생회의에서 국내 바이오 산업 활성화를 위해 바이오파운드리 구축의 필요성을 제기했다. 이를 위해 관련 기술을 국가전략기술로 지정하고 정부 차원의 지원과 민간 기업이 적극 참여할 수 있는 환경을 조성하겠다고 밝혔다.

이날 이종호 과학기술정보통신부 장관은 “코로나19 사태 이후 중요성이 높아진 백신과 신약을 신속하게 개발하기 위해서는 ‘바이오파운드리’ 같은 국가적인 시설이 필요하다”고 강조했다.

한국바이오협회에 따르면 바이오파운드리는 합성생물학의 핵심 허브로 정의된다. 관련 리포트(합성생물학의 핵심 허브 : 바이오파운드리)는 합성생물학에 로봇과 인공지능(AI)를 도입해 새로운 바이오 시스템 제작을 위한 설계(Design)-제작(Build)-시험(Test)-학습(Learn)의 각 단계를 자동화 및 고소·고처리량으로 구동하는 시스템이다.

즉 DNA 합성 및 조립에서부터 제작된 바이오 시스템 성능을 고속·대용량으로 테스트하는 장비, 이를 연결·구동하는 자동화 소프트웨어, 인력 및 바이오데이터 관리 시스템 등이 포함된 매우 고도화 된 바이오 인프라 시설이다.

바이오 연구개발에 요구되는 반복 노동업무를 자동화하고 처리량을 극대화시켜 기존 기술로는 불가능한 규모의 바이오 R&D(연구·개발)를 현실화한다. 고도로 통합된 자동화 및 분석 인프라를 활용해 새로운 회사가 매번 새로운 기술을 개발하지 않고도 공유되는 합성생물학 플랫폼 기술을 통해 신제품 개발을 할 수 있다.

미국의 경우 소수 민간 바이오파운드리와 공공 바이오파운드리가 있으며, 대부분의 국가는 공공 바이오파운드리 형태로 구축 및 운영하고 있다. 미국 민간 바이오파운드리 아미리스(Amyris)사는 주간 500개의 DNA 어셈블리, 1600개의 균주제작, 10만개의 시료분석이 가능한 바이오파운드리를 도입했다. 이를 통해 7년간 15개의 신약 또는 바이오소재 상용화에 성공했다.

(자료=한국바이오협회)

모더나의 mRNA 백신 개발과 수급 뒤에는 미국 징코바이오웍스(Ginkgo Bioworks)사의 경우 바이오파운드리가 있었다. 이 회사는 AI, 자동화 기반 미생물 설계, 제작 시스템을 구축해 임상 원료의 단기간 대량생산 및 제공을 통해 모더나를 지원했다. 징코바이오웍스는 스타트업 10년 만에 기업가치 22조원 이상을 달성하는데 성공했다. 최근에는 자이머젠(Zymergen)사의 바이오파운드리 부분을 인수합병해 민간 바이오파운드리로 최대 규모 기업으로 성장했다.

중국의 경우 합성생물학 분야 후발주자이지만, 지난 5년간(2016년~2020년) 프로젝트를 집중적으로 추진해 단기간에 글로벌 수준의 바이오파운드리를 구축했다. 일본은 2018년 ‘EBRC’(Engineering Biology Research Center)가 고베 대학에서 설립됐다. 6개 학과가 이노베이션 허브를 결성, 생물 유래 화합물, 바이오로직스, 생물 플랫폼 개발 등 활발한 연구를 진행 중이다.

국내의 경우 과기정통부를 중심으로 구체화 되고 있지만, 합성생물학 전반을 제공하는 국제적 역량을 갖춘 바이오파운드리 전문기업은 없다. 생명연 및 카이스트는 연구용 바이오파운드리 베타시설을 운영 중이다. 최근 CJ제일제당은 균주개발 및 생산공정 자동화를 위한 바이오파운드리 시설을 도입하고 사업화했다.