[초격차기술 잡아라] ② 바이오 디지털·플랫폼·전략기술 독립 절실

기사입력 : 2022년06월09일 09:00

최종수정 : 2022년06월09일 09:00

'팍스 테크니카' 토대로 바이오 혁신 박차
R&D 패러다임 바꾸는 바이오 대전환 기대
국가 R&D 혁신·제도 개편 통한 산업 육성

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = '팍스 테크니카(PAX Technica).' 과학기술이 지배하는 기술 패권 시대를 뜻하는 용어다.

2020년부터 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 팬데믹이 전세계를 휩쓸었다. 더구나 세계의 백신 불균형까지 겹치면서 인류를 생사의 기로에 놓였다.

다만 과학기술은 코로나19 위기를 극복하는 기초가 됐다. 과학기술이 국가 안보는 물론 정치적인 판단에 까지 영향을 미칠 수 있다는 점이 이번 펜데믹으로 증명됐다. 과학기술인들은 기초과학은 물론 제약·바이오 헬스 등 산업의 미래까지 과학기술 패권이 좌지우지할 것으로 내다본다.

[서울=뉴스핌] 인수위사진기자단 = 남기태 제20대 대통령직인수위원회 과학기술교육분과 인수위원(왼쪽 두번째)이 28일 오후 서울 종로구 통의동 인수위 기자회견장에서 '바이오 대전환을 위한 디지털 바이오 육성'과 '차세대 네트워크 구축 전략 마련'에 대해 브리핑을 하고 있다. 2022.04.28 photo@newspim.com

더구나 바이오 산업이 새로운 미래 먹거리 산업으로 급부상하면서 단순히 백신이나 치료제를 개발하는 수준에서 벗어나야 한다는 목소리도 높아진다. 바이오 업계 한 관계자는 "정부와 함께 과학기술에 대한 연구·개발(R&D)에 힘을 모아 국가 경쟁력 뿐만 아니라 국내 기업의 경쟁력까지 키워나가야 할 때가 왔다"고 강조했다.

◆ "바이오 기술 혁신은 신산업이자 국가의 미래"

고령화를 비롯해 감염병, 식량안보 등에 대한 사회적 비용 해소와 경제성장 기회 마련을 위한 바이오 분야의 역할이 확대되는 분위기다. 이런 상황에서 글로벌 시장 역시 급성장하고 있다.

지난해 글로벌 시장조사업체인 오리온 마켓 리서치에 따르면 코로나19 발생 이전의 바이오산업 전망은 2020년 4617억달러(547조5762억원)에서 2027년 7035억달러(834조3510억원)로 연평균 6.2% 성장할 것으로 예상됐다. 이와 달리 코로나19 발생 이후에는 전망 자체가 바뀌었다.

2020년 5041억달러(597조8626억원)에서 2027년 9114억달러(1080조9204억원)로 연평균 7.7% 성장세를 이어나갈 것으로 전망됐다.

코로나19 발생 이후 진단 및 치료 수요가 급증하면서 글로벌 바이오 시장이 연평균 7.7% 수준으로 성장할 것으로 예상됐다. [자료=게티이미지뱅크] 2022.06.09 biggerthanseoul@newspim.com

이 기준으로 바이오 산업을 보면 오는 2027년 헬스케어 시장은 5836억달러(692조1496억원)로 연평균 8.4% 성장률이 기대된다. 작물생산 및 농업시장은 2060억달러(244조3160억원)로 연평균 7.5%, 산업공정 시장은 620억달러(73조5320억원)로 연평균 2.4%, 천연자원 및 환경 관련 시장은 379억달러(44조9494억원)로 연평균 8.2%씩 성장할 것으로 예측됐다.

지역별로 보면 북미지역 시장은 오는 2027년 4398억달러(521조6028억원)로 연평균 8.0% 성장이 예상됐다. 미국 시장은 북미 지역의 97.1%에 달하는 시장 규모를 나타낸다.

유럽지역 시장은 2327억달러(275조9822억원)로 연평균 7.6%, 아시아·태평양 지역 시장은 1970억달러(233조6420억원)로 연평균 7.8%, 중남미 및 아프리카 시장은 417억달러(49조4562억원)로 연평균 5.5% 성장세를 보일 것으로 전망됐다.

이같은 시장 분위기 속에서 최근 미·중 기술패권 경쟁 및 기술블록화가 본격화되면서 공급망, 통상, 안보 관점에서 바이오의 국가전략기술로서의 중요성도 부각되고 있다.

실제 미국은 혁신경쟁법 10대 핵심기술에 생물공학을 포함시켰고 중국은 '14.5 규획' 7대 과학기술에 뇌과학과 유전자·바이오를 담았다. 유럽연합(EU)은 6대 신산업 전략분야에 의약품원료를 넣었다. 일본도 바이오, 건강의료 분야를 경제안보 10대 전략분야로 지정했다.

우리나라 역시 주요국과 경쟁 가능한 바이오 기술군을 선별하고 선제적으로 집중 육성해 기술자립 및 글로벌 경쟁력 확보에 대한 필요성이 제기되는 분위기다.

바이오업계 한 관계자는 "바이오를 차세대 주력산업으로 육성하기 위해 관계부처별로 투자를 확대하는 등 노력을 하는 것으로 안다"면서도 "다만 시대적인 흐름을 반영한 국가적 방향 설정이 그동안 없었기 때문에 바이오 시장에 대한 기대치가 그리 높지 않았던 것도 사실"이라고 지적했다.

◆ R&D 패러다임을 바꿔야 하는 바이오 대전환 기대

급성장하는 글로벌 바이오 시장에 발맞춰 정부도 시각을 바꾸고 있다.

최근 바이오 연구·개발(R&D)이 겪는 고비용·장기간 연구·높은 위험 등 고질적인 한계가 극복되면서 경제·사회·안보 등 전방위적으로 영향력이 확대되는 바이오 대전환에 정부도 올라타는 모습이다.

과학기술정보통신부는 이같은 바이오 대전환을 ▲디지털화 ▲플랫폼화 ▲전략기술화 등으로 분류하고 이들이 상호 결합·강화하면서 바이오 기술의 혁신과 영향력이 확대되는 데 기여할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

우선 디지털화는 디지털 기술과의 융합으로 과거에는 불가능했던 연구가 가능해지면서 신연구 및 신산업 창출에 시선이 모이고 있다. 대량의 데이터에 기반해 인공지능(AI), 블록체인 등 첨단디지털 기술을 활용하면서 데이터와 소프트웨어로 연구하는 새로운 바이오 연구의 지평이 열렸다는 게 과기부의 설명이기도 하다.

멜로디 프로젝트가 시작된 2019년 초기 구성원들이 기념 촬영을 한 모습. [자료=멜로디 트위터] 2022.06.09 biggerthanseoul@newspim.com

실제 유럽연합이 진행한 '멜로디 프로젝트(MELLODDY Project)'는 블록체인으로 비밀이 노출되지 않도록 한 상태에서 데이터를 공유하는 신약개발 협력 플랫폼이다.

과기부는 이를 뛰어넘어 데이터 공유 이전 단계에서의 바이오 데이터 생성부터 시작해 멜로디 프로젝트와 같은 공유 단계, 그 후의 디지털 응용 단계까지 디지털화의 가능성을 넓힐 계획이다. 이를 통해 기업들도 활용할 수 있고 연구소 등 연구결과를 국내에서 다양하게 이용해 새로운 연구에 힘을 보태겠다는 얘기다.

또 플랫폼화는 바이오 연구 전반에 걸쳐 활용되는 공통기반 기술 및 인프라의 발전으로 연구 생산성 및 효율성을 극대화하는 데 초점이 맞춰진다. 단일 세포 이미징·분석, 유전자 시퀀싱 등의 기반기술과 극저온 전자현미경, 가속기 등 기반인프라가 바이오 연구의 질을 좌우하기 때문이다.

예를 들어 과기부는 바이오 기본 인프라로 화합물은행이나 유전자은행을 어느 기관이나 활용할 수 있도록 기반을 구축할 계획이다. 화합물은행의 경우 기술 수준이 고정적인 화합물을 여러개 모아둔 수준에서 새로운 화합물이나 분자량이 작은 화합물도 신속하게 찾아낼 수 있는 환경을 제공한다는 차원으로 풀이된다.

[서울=뉴스핌] 윤석열 대통령이 26일 충북 청주시 국립보건연구원 바이오뱅크(국립중앙인체자원은행)를 방문해 혈액, 세포, DNA 등을 보관하는 액체질소냉동고를 살펴보고 있다. [사진=대통령실] 2022.05.26 photo@newspim.com

전략기술화는 소재·부품·장비로 대표되는 글로벌 가치사슬의 약화, 기술 패권주의 및 블록화에 따라 바이오 기술의 국가 전략적인 중요성이 높아지는 점과 관계가 깊다.

기술혁신뿐만 아니라 산업·안보·통상 및 공급망 관점에서 중요한 바이오전략기술을 선정하고 범부처적인 협업을 통해 이를 확보하고 유지해야 한다는 개념이다.

이를 다시 말한다면 기술적인 해외 의존도를 낮추겠다는 얘기다. 합성생물학을 비롯해 줄기세포 기술, 유전자 관련 기술 등 국내 기술수준을 높여나가는 방향으로 전략기술을 관리하겠다는 것이다.

과기부 관계자는 "디지털화를 선두에 강조하면서 변화하는 바이오 산업에 적극적으로 대처해나갈 것"이라며 "전략기술화는 선택과 집중을 통한 기술 개발이며 플랫폼화는 저변에 바탕을 마련해 R&D가 활성화되고 신사업 등에도 활용될 수 있도록 가능성을 열어준다는 방향으로 이해하면 될 것"이라고 강조했다.

◆ 국가 바이오 R&D 혁신하고 제도 개편으로 길 뚫는다

바이오 대전환 시대에 대응해 범부처의 협업으로 국가 바이오 R&D 체계를 혁신하고 중요 바이오 기술의 국가경쟁혁 확보를 위한 기반 마련이 과기부의 기본 방침이다. 이는 국정과제에도 그대로 담겼다.

우선 올해 추진중인 바이오 원천기술 개발 5500억원 투자부터 원활하게 추진할 예정이다. 올해 바이오 원천기술 개발을 위한 투자 규모는 지난해 대비 150억원이 늘어난 5532억원이다. 과기부는 ▲핵심산업 분야 집중 지원 ▲선제적 미래전략기술 확보 및 연구·활용 생태계 조성 ▲국민건강 증진 연구개발 확대 등 3대 분야를 중심으로 추진중이다.

신약분야에 837억원을 지원하고 의료기기 분야에는 590억원이 투입된다. 재생의료 분야에는 332억원이 지원된다. 이밖에도 미래유망 분야 646억원, 생태계 조성 1373억원, 감염병 분야 737억원, 뇌과학 분야 552억원 등이 투입된다.

2022년도 바이오 원천기술개발 투자 규모 [자료=과학기술정보통신부] 2022.06.09 biggerthanseoul@newspim.com

이같은 지원을 연장해 디지털 전환 대응 차원에서 데이터에 기반한 바이오 R&D 혁신을 위한 민관 합동 '디지털 바이오 발전위원회'를 오는 8월께 구성, 핵심과제 논의와 로드맵 마련 등에 나설 예정이다.

핵심과제는 ▲데이터 생산·축적·활용체계 등 디지털바이오 기반마련 ▲3세대 치료제(디지털치료제‧전자약) 등 핵심기술 확보 ▲연구분야·주제간 초연결 융합생태계 조성 ▲바이오 데이터 코디네이터 육성 등이 꼽힌다.

디지털 바이오 발전위원회는 디지털과 바이오의 융합에 무게를 둘 예정이다. 일종의 비공식 자문위원회로 운영하면서 산학연 관계자의 다양한 의견을 청취하는 창구 역할을 할 것으로 예상된다. 관련 분야에서 R&D부터 사업화까지 어떠한 방향으로 추진해 나가는 것이 좋을지에 대해 전략과 방법을 논의하는 위원회가 될 것이라는 게 과기부의 설명이다.

이와 함께 플랫폼 기술 확보 차원에서 바이오 연구 전반에 활용되는 유전자 통합제어 기술, 오가노이드(인공장기) 기반 약물평가기술 등 공통기반기술과 연구개발 인프라 수준을 높여 인프라 통합 관리·지원을 위한 체계도 구축한다.

또 초격차 전략기술을 육성하기 위해 범부처 협업을 통해 바이오 전략기술을 선정하고 대규모 플래그십 프로젝트를 추진해 신속하게 경쟁력을 확보하는 방향으로 정책이 마련될 예정이다. 대규모 플래그십 프로젝트를 보면 바이오 파운드리 구축 및 활용 기술개발, 마이크로바이옴 이니셔티브, 뇌과학 선도 융합기술개발, mRNA백신 개발 다부처 공동사업 등이 기대된다.

여기에 생명공학·육성법 개정을 비롯해 합성생물학육성법 제정, 뇌연구촉진법 개정 등 법제화도 병행한다. 하반기에는 국가 바이오 혁신전략도 수립한다.

과기부 관계자는 "역시나 큰 방향은 디지털과 바이오의 융합으로 중요한 바이오 전략 기술을 선정해 집중적으로 육성하고 인프라 기반을 구축하는 것"이라며 "또 디지털융합에 대한 근거가 현재는 확실하지 않을뿐더러 바이오 분야의 전략기술을 육성하기 위해서는 맞춤형 법도 새로 만들어 나가야 한다"고 말했다.

biggerthanseoul@newspim.com

사진

LH "윗집 발망치 소리, 내년부터 끝" [세종=뉴스핌]김정태 건설부동산 전문기자= 지난 21일 한국토지주택공사(LH)의 주택성능연구개발센터(HERI). 세종시에 위치한 이곳에는 주택 성능을 시험할 수 있는 여러 시험동이 있지만, 5층짜리 실제 아파트 건물 한 동이 눈에 들어왔다. 출입구 한켠에는 'db35lab(데시벨 35 랩)'이란 영문과 숫자 표기가 부착돼 있었다. 아파트 1층 내부에 들어가야 이 표기의 의미를 알게 됐다. 이는 LH가 층간소음 1등급 기준인 37데시벨보다 낮은, 도서관처럼 조용한 집으로 만들겠다는 의지를 담은 층간소음기술연구소의 시험동 이름이다. 층간소음 등급별 시연 모습 [사진=국토부기자단 공동] 거실에 설치된 대형 모니터 화면에는 2층의 층간소음을 일으킬 수 있는 런닝머신, 책상과 의자, 공 등의 도구들이 보였다. 우선 화면을 통해 윗층에서 아래층에 전달되는 성인의 발걸음 소리를 들려줬다. 말 그대로 '발망치' 소리였다. 들려오는 소음은 49데시벨로 4등급 수준이다. 층간소음의 기준이 제대로 정립되지 않은 2005년 전에 지어진 공동주택의 경우 일부에서 이러한 불편함을 느낄 수 있는 중량충격음이다. 이번에는 실제로 윗층에서 걷는 소리를 듣는 순서였는데, 귀를 쫑긋 세우지 않고서는 소음을 느끼기 어려웠다. 미세한 진동음이 들리긴 했지만, 불편한 수준은 아니었다. 이어 1m 높이에서 3kg 무게의 공을 떨어뜨리는 실험도 시연됐다. 이는 아이들이 뛰어다니는 중량충격음으로, 역시 4등급 수준에서는 참기 어려운 소음과 진동이 느껴지지만, 이곳의 실제 시연에서는 역시 진동음이 확 줄었다. 의자 끄는 소리는 비교적 가볍고 딱딱한 충격음이어서 경량충격음이라고 하는데 4등급 수준에서는 참기 어려울 정도로 불편했지만, 실제 시연에서는 거의 들리지 않을 정도로 충격음이 전달되지 않았다. 이처럼 층간소음이 획기적으로 줄어든 데는 1등급 기준인 37데시벨에 맞춘 성능으로 시공된 바닥 때문이었다. 기존 슬래브 두께보다 두꺼운 250mm로 시공하고, 그 위에 40mm 복합완충재와 30mm 고밀도몰탈 및 와이어 메쉬 등을 함께 깔아 놓은 바닥재다. 공동주택 층간소음 저감기술은 2023년부터 개발되기 시작했으나, 슬래브 두께는 210mm로 상대적으로 얇고 낮은 등급의 완충재와 일반 몰탈을 적용해 3등급 수준에 머물렀으나, 이를 매년 개선해 온 결과 올해 1등급 기준을 충족하게 됐다. LH는 이러한 기술 개발을 실험동 연구에 그치지 않고, LH 공동주택 각 현장에 실증 시공을 하면서 실증 결과 데이터를 쌓아왔다. LH가 층간소음 저감기술을 처음으로 적용한 단지는 양주회천 A15블록으로, 당시 3등급 수준이었으나 지난해에는 평택고덕 ab57-2블록에 2등급 수준으로 끌어 올려 적용했다. LH 연구원 관계자는 "이 같은 1등급 기준을 달성하기 위해 2022년부터 지속적으로 관련 기술과 공법을 연구해 왔다"면서 "47개의 기술 모델 개발과 총 1347회에 걸친 실증을 거쳐 자체 1등급 기술 모델을 정립해 내년부터 주택 설계에 본격적으로 적용할 예정"이라고 설명했다. 다만, 이 같은 1등급 기준 설계로 분양가 상승의 요인이 되는 것은 사실이다. 기존 공동주택 24평형(전용면적 59㎡) 기준으로 가구당 300만~400만 원의 공사비가 더 소요되는 것으로 LH는 추정하고 있다. 정운섭 LH 스마트건설본부장은 "층간소음 1등급 설계 적용 때문에 수분양자의 분양가 상승 부담으로 돌아가지 않도록 자체 원가절감과 함께 정부 재정 지원을 요청한 상태"라면서 "지속적인 기술 개발로 공사비 상승의 주요인인 슬래브 두께를 슬림화하면서도 1등급 기준을 충족할 수 있도록 할 계획"이라고 말했다. 층간소음감지기를 통해 경고 알람이 뜨는 월패드 시연 장면 [사진=국토교통부기자단 공동] 층간소음 1등급 설계는 새로 짓는 공동주택에서만 가능하다. 때문에 구축에서는 이러한 혜택을 누리기 어렵다. LH는 이를 보완하는 방안으로 층간소음 감지기를 IT업체와 협력해 개발 중이다. 바닥에 여러 차례 충격을 줄 경우, 층간소음 감지기의 센서가 작동해 해당 세대 월패드를 통해 주의를 당부하는 알람이 뜨도록 하는 장치다. 정승호 LH 스마트주택기술처 팀장은 "구조적으로 층간소음을 줄일 수는 없겠지만, 층간소음을 일으키는 기준을 해당 세대에게 알림으로써 아래층 이웃과의 분쟁을 줄일 수 있도록 고안한 장치"라고 말했다. 실제 이날 시연은 기존 공동주택에 적은 비용으로도 층간소음을 저감시킬 수 있다는 점에서 팸투어에 참여한 국토교통부 기자들에게 큰 호응을 얻었다. 층간소음 1등급 바닥구조 [사진=뉴스핌DB] LH는 바닥에서 발생하는 층간소음에 국한하지 않고, 옆 세대와의 벽간소음, 화장실 배관 소음 등 공동주택에서 발생하고 있는 다양한 생활소음 저감 방안도 마련하고 있다. 벽간소음을 저감하는 소음 차단 성능 1등급 벽체 구조는 2019년 11월부터 이미 설계에 반영한 바 있다. 내년부터는 화장실 배관이 아래층을 통하지 않고 각 세대 내에서 설치되는 자체 배관을 적용해 배관을 통해 전달되는 소음도 줄여나간다는 계획이다. 또 내구성이 좋은 장수명 주택, 수요자의 취향에 맞게 가변형 평면 구성이 가능한 라멘 구조 주택, 레고처럼 조립·건설하는 모듈러 주택 등 주택 건설의 새로운 대안으로 부상하는 주택 유형에도 층간소음 1등급 접목 방안을 모색해 적용 범위를 지속적으로 확대해 나가기로 했다. LH는 층간소음 저감 기술 저변을 민간으로 확산해 나간다는 방침이다. 우선, 민간의 고성능 신기술을 발굴하고, 다양한 1등급 기술 요소의 시장화를 지원한다는 방침이다. 올해에는 층간소음 기술 마켓을 통해 6개의 고성능 기술을 발굴했으며 LH 공공주택 현장에서 그 성능을 검증해 상용화를 추진하고 있다. LH는 층간소음 1등급 적용 확산을 위해 db35lab을 내년 3월부터 전면 개방하기로 했다. 자체 층간소음 시험 시설이 없는 중소기업에 데시벨 35랩을 테스트베드로 제공해 기술 개발을 지원한다는 것이다. LH는 또 그간 개발해 온 층간소음 저감 기술 요소와 시공법, 실증 결과를 중소 민간 건설사들과 공유할 계획이다. 더불어 자체 기술 개발과 층간소음 저감 시공·품질관리에 어려움을 겪는 건설사들에 대한 기술 지원도 아끼지 않겠다는 입장이다. 이날 이한준 LH 사장은 "2년 전 취임 당시 제일 먼저 강조한 게 층간소음 문제 해결을 약속한 것이었다"면서 "내년부터는 LH가 짓는 모든 아파트에 1등급 기준을 적용해 국민 일상의 생활 고통을 덜어주는 데 앞장서겠다"고 말했다. 그러면서 "궁극적으로는 벽식 구조의 공동주택에서 벗어나 라멘(기둥식) 구조와 모듈러에도 층간소음 1등급 기준을 적용해 100년 이상 가는 장수명 주택의 근간을 마련하겠다"고 덧붙였다. dbman7@newspim.com 2024-11-24 11:00