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칼럼·기고기고
4차 산업혁명과 바이오산업의 미래전망김준 고려대 교수(전 한국연구재단 생명과학단장)
한국대학신문  |  news@unn.net
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승인 2017.05.14  21:18:53
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대통령 선거가 끝난 지 얼마 지나지 않았다. 대선후보들이 저마다 과학기술을 이야기했고, 과학기술을 경제 발전의 중요한 수단으로 보는 경향이 두드러지게 나타났다. 특히 대선 공약에서는 4차 산업혁명이 과학기술보다 중요하게 다뤄졌다. 또한 4차 산업혁명과 관련된 산업을 육성하고 기업을 지원하겠다는 후보들의 의지도 많이 드러났다.

이번에 당선된 문재인 대통령은 대통령 직속 4차 산업혁명위원회와 과학기술보좌관직을 신설하기로 했다. 또한 제약, 바이오, 의료기기 산업분과를 신설하고 산업육성발전 종합계획을 마련하겠다는 공약을 발표했다. 이는 과거 정부의 기초연구 담당 영역의 세분화로 생겨나는 업무 비효율성을 개선, 통합된 관리체계를 구축해 세계 변화에 발 빠르게 대응하고자 하는 의지로 풀이된다.

바이오산업은 다른 산업과는 다르게 기초생명과학 연구가 순식간에 응용생명과학 분야인 의약학에 적용이 될 수 있는 특징을 가지고 있다. 예를 들자면 생명과학 기반의 영역인 인간 유전체(genome)의 연구는 정보통신 기술의 융합 없이는 불가능했고 단백질이나 핵산의 구조와 같은 지식도 컴퓨터 지식을 기반으로 하고 있다.

그리고 이 지식은 맞춤형 의학으로 직접 연결이 될 것이다. 우리가 생활하고 있는 모든 영역에서 이러한 다른 산업 간의 융합은 필수적으로 일어나고 있으며 산업 간의 경계 역시 무너지고 있다.

4차 산업혁명과 산업의 연결 관점에서 보자면 기술의 범용화를 예로 들 수 있을 것이다. 이는 하나의 기술이 그 기술이 속한 산업군에만 영향을 미치는 것이 아니라 모든 산업에서 이용될 수 있는 하나의 필수 기술로 사용될 수 있다는 것이다.

바이오산업의 예를 들자면 암 진단에 사용할 수 있는 바이오마커를 개발하는 진단의학의 경우 개발 물질을 탐색하는 것은 기초생명과학 기술을 이용해 가능한 영역이지만 이를 직접 인간에게 적용하기 위해서는 많은 수의 임상 결과가 도출돼야 한다.

동반진단이나 바이오 의약품 개발에서도 마찬가지이다. 이처럼 다수의 임상 결과와 그 적용 범위를 확인하는 것은 바이오 데이터를 처리하는 기초생물정보학과의 연결이 필요하며 이를 통해 개발된 바이오마커는 다시 인공지능 분야와의 연결을 통해 지능형 로봇이 처리할 수 있는 업무의 영역을 크게 넓힐 수 있게 되는 파급효과를 가진다.

아울러 이러한 기술 간의 바이오 융합 산업과의 연결을 위해 필요한 또 하나의 중요한 산업 분야가 바로 빅데이터 활용이다. 최근 정보를 생산해내는 기술의 중요성보다는 기존에 가진 정보를 어디서 찾아내고, 이를 어떻게 가공할 것인가에 대한 중요성이 커지고 있다. 수많은 정보를 이용가능한 정보로 만들어내는 것이야말로 현재의 산업 시대를 살아가는 개인이나 기업, 또는 국가의 경쟁력을 제고할 수 있는 중요한 척도가 된다.

클라우드 슈밥 WEF 회장은 세계경제포럼에서 4차 산업혁명의 10대 선도기술을 제시했다. 선도기술은 크게 세 가지 분야로 나뉘는데 물리학 기반 기술, 디지털 기술 그리고 생물학 기술이다.

그중 생물학 기술에는 유전공학, 합성생물학, 바이오프린팅 기술이 있다. 또한 놀라운 성장 가능성이 있는 유전자가위 분야도 있다. 그러나 바이오산업 분야는 다른 산업과는 조금 다르게 노동집약적인 산업이므로, 상대적으로 직업 안정성은 보다 유리한 위치에 있다. 또한 우리나라 사람들은 다른 나라 사람들보다 상대적으로 좋은 손재주가 있어 손을 많이 타는 바이오산업에 타 산업보다 유리한 위치에 있을 것으로 생각된다.

지식경제의 특징 중 하나인 수확체증의 시대에 맞춰 정부의 산업 정책 역시 지속적이고 전략적인 방향이 요구된다. 혁신기술의 개발, 확산으로 국가 경쟁력을 확보하는 것이 필요하며 투자 분야 선정에 대해서도 전략적으로 핵심 선도 기술에 집중할 필요성이 있는데, 현재 대두되고 있는 분야가 바로 바이오분야다.

바이오 분야는 1990년대 초반부터 10년을 단위로 정부주도의 생명공학기본계획 수립을 통해 지속적으로 발전을 모색하고 투자를 진행하고 있는 핵심 분야이다. 최근 발표된 제3차 생명공학육성계획안에서도 3가지 정부 계획의 윤곽이 드러났다. 바이오 R&D 혁신과 바이오경제 창출 그리고 민간 생태계 기반 조성이 그것이다.

바이오산업 정책의 변화와 적극적인 육성이 필요한 이유는 바이오영역의 파급력과 미래 성장의 구심점 역할을 할 수 있다는 전망과 기대감 때문이다. 한 신문이 과학기술자상 수상자들을 대상으로 진행한 설문조사에서도 AI와 바이오분야가 4차 산업혁명을 주도할 것으로 전망했으며 4차 산업혁명과 관련된 신산업 가운데 가장 유망한 분야 1위도 바이오 분야로 꼽았다는 것도 이를 뒷받침한다.

바이오산업의 최근 수요는 의료적 행위를 목적으로 한 기초 연구를 바탕으로 치료 관점에서 예방과 진단의 관점으로 변화하고 있다. 우리나라의 경우 세계에서도 그 유례를 찾아볼 수 없는 속도로 기대수명의 증가가 진행되고 있어 고령사회를 넘어 초고령사회로의 이행이 불가피한 상태다.

이에 따른 의료비 지출의 증가는 보다 높은 수준의 의료 서비스와 효율적인 헬스케어에 대한 요구를 동반한다. 따라서 과잉 진료나 처방에 따른 손실을 최소화하기 위해 동반진단의 중요성이 대두됐고 이를 기반으로 한 개인 맞춤형 의료 제품 등이 선보이고 있다.

헬스케어 시장은 4차 산업혁명에서도 핵심적인 분야이다. 현재 헬스케어 시장은 단순히 시스템의 혁신이나 증상에 따른 직관적인 자원의 치료 개념이 아닌 빅데이터를 통한 증거를 확보해 이를 기반으로 한 예방 의학으로 변모하고 있다. 개인의 유전 정보를 활용해 개인의 건강 정보를 종합적으로 분석하고 맞춤형 토털 헬스 서비스를 제공하는 방향으로 발전이 지속되고 있으며 스마트폰이나 웨어러블 디바이스의 이용을 통한 진단이나 관리 시스템을 접목해 병원이 아닌 외부에서 서비스를 받을 수 있는 수준으로 전환되고 있다.

바이오마커를 이용한 암 진단의 경우 기본의 외과적 행위가 필요한 진단 방법에서 새로운 진단 방법이 개발되는 중이다. 현재 우리나라는 개인적인 암 진단을 제외하고 우리나라 국가 암 진단 사업의 수검률이 40%를 밑도는 상황이므로, 이를 타개할 수 있는 매우 중요한 대안이다. 더불어 의료비 지출의 경감으로 이어지는 선순환 구조를 만들어낼 수 있을 것이다.

산업 간의 기술 융합과 연결에서도 주목받고 있는 분야인 헬스케어 시장은 빅데이터와 연동되어 차세대 염기서열 분석이나 정밀의학 분야에도 적용된다. 비용 절감을 통한 차세대 염기서열 분석 기술은 데이터의 접근과 확보가 용이하여 이미지 처리 기술 등을 통해 과거 접근이 어려웠던 데이터에도 접근이 가능해 정밀 의학을 통한 신약 개발에도 기여를 할 것으로 보인다.

우리나라의 경우 IT기반 환경은 세계 최고의 수준을 보이고 있다. 이러한 기반은 헬스케어 산업과의 연결에 매우 유리한 고지를 점하고 있는데 가장 대표적인 것이 헬스케어와 IT기기와의 융합일 것이다. 이 융합은 고전적인 병원 진단에서 벗어나 현장 진단(POCT) 시장의 성장을 만들어낼 것이다. 언제 어디서나 스마트 기기와 애플리케이션을 가지고 건강 유지에 필요한 모든 정보, 혈당 체크나 심전도는 물론 식습관이나 운동 습관까지도 체계적으로 관리를 받을 수 있는 개인별 맞춤형 관리가 가능하게 될 것이다.

IBM의 AI인지 프로그램 왓슨은 가천대와 협력하면서 진료 현장에 투입됐다. 이는 우리나라가 최고 수준의 IT 기술과 단일화된 의료 정보를 구축하고 있었기에 가능했다. AI의 기술적인 진보는 신약개발은 물론 진단 보조, 환자의 모니터링과 정신건강 영역에까지 적용될 수 있는 분야다. 이 외에도 3D프린터를 이용한 바이오신소재 개발 및 적용이나 물리ㆍ화학적 기술을 응용한 뇌질환 치료 연구 등의 분야 역시 시장성이 매우 큰 활용 분야라고 할 수 있다.

이처럼 무궁무진한 발전 가능성을 가지고 있는 바이오 분야를 육성하고 미래성장의 시금석으로 삼고자 하는 노력을 구체화하기 위해서 우리에게는 어떤 노력이 필요할 것인가, 그 답은 문재인 정부의 키워드 중 하나인 규제 해소다.

현재 우리나라는 건강정보의 활용이나 유전체 분석과 같은 핵심이 개인의료정보보호법과 생명윤리법의 제한을 받고 있다. 기초생명과학자들이 병원에서 샘플을 얻기 위해서는 IRB(의학연구윤리심의위원회)를 통과해야 한다. 바이오 헬스 산업을 육성하기 위해 필요한 첫걸음은 기술의 융합이 아닌, 기업과 병원이 협업하고 혁신으로 융합할 수 있는 제도를 개선하고 개혁하는 것이라는 정현용 마크로젠 대표의 언급은 미래를 대비하는 우리에게 큰 시사점을 준다.

바이오산업이 한국 경제의 지속 성장에 기여하기 위해서는 국내산업 내에서 그 비중을 충분히 높여 규모의 경제를 실현해야 하며 이를 위한 창의적이고 혁신적인 아이디어가 도출돼야 한다.

이를 위한 첫 번째 과제로 통합적 협력 체계의 구축이 필요하다. 현재 바이오산업 관련 전담 부서가 없는 실정이다. 각각의 부처로 분산된 현재의 시스템 내에서는 그 실효성이 매우 낮은 상황이다. 부처 간의 소모적인 경쟁보다는 바이오산업을 전담하고 이를 통합, 운영 및 관리하는 통합부처의 신설은 분명히 필요할 것이다.

또한 통합적 협력 체계의 구축이라는 관점에서 바이오산업은 개방적인 협력이 필수적으로 요구된다. 대규모의 투자와 기술 융합을 전제하는 바이오산업에서 추구하는 성과를 달성하기 위해서는 이러한 적극적인 협력 체계가 갖춰져야 한다.

우리나라의 경우 VC(Venture Capital)들의 바이오 의료분야 투자는 지속적으로 증가하고 있으나 초기 바이오벤처에 대한 투자는 매우 저조한 것이 현실이다. 이에 대한 국가적인 지원 정책도 고려돼야 하며 바이오산업의 기술 융합이라는 특징을 보완할 수 있는 좋은 대안으로 대기업의 적극적인 사업 파트너링을 활성화하는 방향으로 환경을 조성하는 것도 하나의 방법이라 할 수 있다.

이제 우리는 고전적인 주력산업의 발전 정체 속에서 4차 산업혁명의 새로운 화두인 바이오산업으로의 집중이 반드시 필요한 때이다. 후발주자인 우리는 지금까지 팔로워로서 최선을 다해 우리나라의 발전에 이바지해왔다. 그러나 지금은 퍼스트 무버로서 4차 산업혁명시대에 뛰어나아갈 때이다.

이를 위해 신사업 육성과 사업 간의 융합, 연결을 지속적으로 발전시켜 나가는 것이 필수적이며 기업은 시장 현황을 냉철하게 분석하고 이에 맞는 바이오 비즈니스 모델을 구축해 세계적인 흐름에 안착할 수 있는 능력을 배양해야 한다. 또한 정부는 규제와 제도를 4차 산업혁명의 흐름에 맞게 개편해 기업과 병원, 대학 등이 연구와 사업화에 집중할 수 있도록 충분히 지원해야 할 것이다.

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민소영
학교에서 프로젝트 스터디를 하는데 4차산업혁명과 신약에 대해 신문 스크랩을 해야해서 퍼가겠습니다~감사합니다
(2017-06-01 21:30:03)
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