바이오기술 혁신 중심에 첨단 바이오파운더리 있었다

ABF(Agile Biofoundry) 등 다양한 바이오업체들이 입주해 있는JEBI에서는 미생물을 활용한 바이오에너지 생산, 식물 등 생물자원 유래 가능성 소재개발 연구를 수행하고 있으며 첨단 바이오파운더리를 활용해 연구속도를 높이고 있다.

미국 바이든 대통령은 지난 해 9월 '국가 바이오기술 및 바이오제조 이니셔티브(National Biotechnology and Biomanufacturing Initiative) 착수를 위한 행정명령에 서명했다. 글로벌 산업 혁명의 정점에 있는 바이오기술의 혁신을 통해 농업, 건강, 에너지 등 다양한 산업분야에 걸친 미국의 바이오경제 성장을 극대화하겠다는 전략을 본격화 한 것이다.

글로벌 컨설팅 회사인 맥킨지는 이와 관련 세계 경제에 투입되는 물리적 투입물(physical inputs)의 60%를 생물학적으로 생산할 수 있으며, 오는 2030년 이후 연간 2조~4조 달러의 직접적인 경제적 가치를 창출할 것으로 전망했다. 미국 연방 정부는 의약품, 항공유, 플라스틱 등 일상에 필요한 거의 모든 것을 제조할 수 있는 생물제조(biomanufacturing)에 20억 달러 규모의 투자계획을 진행중에 있다.


또 바이오 벤처기업, 연구소 등에서는 바이오 산업을 활성화 시키기 위해 디지털과 인공지능(AI)·로봇 등 ICT 기술을 활용, 바이오 분야 연구과정을 '자동화·고속화·표준화'하는 첨단분석 시스템 '바이오파운더리(Biofoundry)'를 적극 도입하고 있다.

ABF(Agile Biofoundry) 등 다양한 바이오업체들이 입주해 있는JEBI에서는 미생물을 활용한 바이오에너지 생산, 식물 등 생물자원 유래 가능성 소재개발 연구를 수행하고 있으며 첨단 바이오파운더리를 활용해 연구속도를 높이고 있다.

ABF(Agile Biofoundry) 등 다양한 바이오업체들이 입주해 있는JEBI에서는 미생물을 활용한 바이오에너지 생산, 식물 등 생물자원 유래 가능성 소재개발 연구를 수행하고 있으며 첨단 바이오파운더리를 활용해 연구속도를 높이고 있다.

지난 달 23일 방문한 미국 샌프란시스코 애머리빌 JBEI 헨릭(Henrik V Scheller) 부소장은 "바이오 분석 고속화·자동화 시설(바이오파운더리)는 사람이 수동으로 분석하던 기존의 방식에서 기계에 의한 참단방식으로 전환을 가능케 해 바이오 연구개발 기간을 크게 단축시키는 것은 물론 대량·자동·고속화된 분석을 가능케 하고 있다"고 말했다.

미생물, 식물 등을 활용해 바이오소재 발굴과 바이오 연료개발 R&D를 수행하고 있는 JBEI(Joint BioEnergy Institute)의 경우, 바이오파운더리 활용 이후 균주를 발굴해 기능을 분석하는 데 소요되는 시간이 기존 1달~2달에서 약 3일까지 크게 단축됐다고 했다. 수동으로 진행돼 오던 작업을 첨단 자동시설로 전환하면서 작업 효율성을 확보할 수 있었다.

포항 그린백신실증지원센터 김도영 센터장은 "미국, 영국 등 선진국들은 첨단시설인 바이오파운더리를 도입해 빠른 속도로 유용 미생물 등에 대한 연구개발을 추진해 많은 성과를 일구어내고 있다"며 "미국 징코바이오웍스는 바이오파운더리를 활용해 코로나19 당시 모더나의 코로나백신 개발을 지원, 10년만에 기업가치 22조원을 달성했다"고 말했다.


미국 바이오 파운더리 기업인 자이머젠(Zymergen)은 분자 센서를 통해 수 십억개의 균주중 원하는 산물을 더 많이 생산하는 균주를 탐지하고, 1초에 수 만개의 세포를 분석하는 서비스를 산업체에 제공해 호응을 얻고 있다. 중국 또는 최근 5년간 바이오 분야에 집중 투자를 통해 글로벌 수준의 바이오 파운더리를 구축한 상태다.

ABF(Agile Biofoundry) 등 다양한 바이오업체들이 입주해 있는JEBI에서는 미생물을 활용한 바이오에너지 생산, 식물 등 생물자원 유래 가능성 소재개발 연구를 수행하고 있으며 첨단 바이오파운더리를 활용해 연구속도를 높이고 있다.

ABF(Agile Biofoundry) 등 다양한 바이오업체들이 입주해 있는JEBI에서는 미생물을 활용한 바이오에너지 생산, 식물 등 생물자원 유래 가능성 소재개발 연구를 수행하고 있으며 첨단 바이오파운더리를 활용해 연구속도를 높이고 있다.

미국 에너지부(DOE) 산하기관인 JGI(Joint Genomic Institute)는 유전자합성 바이오파운더리를 운용하면서 다양한 글로벌 파트너들의 수요에 대응하고 있다. 식물, 곰팡이, 미생물 등에 대한 유전자 분석 서비스를 통해 총 2243개 국내·외 기관과 공동연구 및 바이오 프로젝트를 수행중이다.

JGI는 최근 대두 농작물의 유전 다양성을 확대하기 위해 대규모 프로젝트에 착수, 농업계의 큰 관심을 모으고 있다. 대두 농작물의 모든 유용한 변이를 정의하고 농작물을 더 견고하게 만들기 위한 일명 '팬지놈(pangenome)' 개발이 목표로 연구결과에 따라 생물 디젤의 주요 원료로 쓰이는 대두의 산업소재 가능성이 확대될 전망이다.

샌디에이고에 위치한 IBio 역시 AI 및 딥러닝 기술을 활용한 항체의약품 개발기술을 다양한 연구기관과 공유하며 백신 등 개발을 진행중이다. 바이오 자동분석·고속화 시설을 활용해 개발공정별 소요시간을 기존 공정에 비해 2배~5배 빨리 처리해 비용을 절감하는 것은 물론 4~8개월 걸리던 연구기간도 4주 이내로 단축시켰다.

미국 샌디에이고에 위치한 솔크연구소는 1960년에 설립된 비영리 연구기관으로 6명의노벨상 수상자를 배출한 것으로 유명하다. 전 세계 47개국에서 온 1100여명의 연구자가 암과 알츠하이머, 유전병을 연구하고 있다.

샌디에이고는 1100개 이상의 바이오 기업, 85개 임상시험대행기업(CRO), 80여개의 독립 연구소 또는 샌디에이고주립대(UCSD) 부속 연구소가 집적된 남부 캘리포니아의 바이오 산업 중심지다. 미국내 보스턴, 샌프란시스코와 함께 3대 바이오클러스터로 꼽힌다.

권재한 농식품부 농업혁신정책실장은 "그린바이오 분야는 기능성 식품, 사료·비료·농약, 백신 제조 등 다양한 산업과 연계돼 있어 성장 가능성이 매우 높은 분야"라며 "국내 산업이 글로벌 경쟁에서 뒤쳐지지 않기 위해서는 선진국 수준의 선별·분석 서비스가 가능한 첨단 바이오파운더리 구축이 필요하다"고 말했다.