올해 119억 2000만 달러 시장 예상…연평균 24% 성장
울산과학대 김형진 교수 “정부, 지원통해 민간 리스크 감소‧산업 활성화해야”

[의학신문·일간보사=정광성 기자] 4차산업혁명 시대를 맞아 ICT와 바이오가 융합한 바이오용 반도체가 주목받는 가운데 이 시장을 선점하기 위해 규제완화 및 차별화 전략이 필요하다는 제언이 나왔다.

울산과학대 김형진 교수는 최근 한국산업기술진흥원 ‘산업공급망와치 Vol. 1’을 통해 이같이 밝혔다.

바이오용 반도체(Bio-MEMS)는 체내‧외에서 일어나는 생체물질 내 생리화학적 현상에 수반되는 미세한 생체신호를 정밀하게 분석‧고속 진단이 가능한 바이오용 반도체다. 또한 환자 맞춤형 진단‧치료뿐만 아니라 제약‧의료‧의료장비‧의료서비스 등 광범위한 영역에서 질병 진단‧치료‧예후 등에 관한 신호 획득‧처리‧분석 등을 할 수 있는 차세대 디지털 바이오 기술이다.

Bio-MEMS 기반의 의료기술로는 △생물학적 반응을 감지하고 이를 전기신호로 바꾸기 위해 반도체 칩을 사용해 질병유무를 판단하는 Bio-MEMS기반 진단기기 △신약후보군에 대한 세포 및 오가노이드의 생리적‧형태적 변화와 세포독성 등을 실시간 비파괴적 모니터링이 가능한 Bio-MEMS기반 바이오기기 △의료서비스 등의 영역에서 생체정보를 획득을 통해 질병 예방‧진단‧치료에 활용할 수 있는 Bio-MEMS기반 헬스케어기기 등이 있다.

2020년~2024년 글로벌 Bio-MEMS 장치 시장(자료: Technavio)
2020년~2024년 글로벌 Bio-MEMS 장치 시장(자료: Technavio)

또한 Technavio에서 2020년 출간한 Global Bio-MEMS Devices Market에 따르면 바이오용 반도체 시장은 2020년부터 연평균 24%씩 성장해 올해에는 119억2000만 달러의 시장을 형성할 것으로 예측했다.

그는 “더 작고 저렴한 의료기기에 대한 수요와 여러 의료기능의 통합 추이에 따라 의료용 반도체 시장의 성장세가 가파르게 상승할 것”이라며 “하지만 글로벌 기업이 시장을 장악하고 있는 만큼 차별화를 통한 글로벌 시장 선점 전략이 필요하다”고 조언했다.

미국은 지난 2022년 ‘생명공학‧바이오제조 이니셔티브’ 행정명령을 통해 바이오 분야를 반도체‧배터리 수준의 글로벌 기술패권 경쟁 분야로 관리하고 있으며, 유럽의 경우 유럽분자생물학연구소가 2017년~2021년 기간 디지털바이오사업을 진행하는 등 주요국가들은 디지털 바이오 시장을 선점하기 위해 앞다퉈 관련 법령 및 연구 인프라를 구축하고 있다.

한국도 이에 대응하기 위해 △2021년~2023년 중소기업 전략 기술로드맵(중기부) △디지털 바이오 혁신전략 발표(과기부) 등으로 헬스케어기기‧바이오기기‧의료기기 분야별 반도체 기반 전략제품 기술로드맵 수립 및 미래 바이오 기술‧산업경쟁력 강화를 추진하고 있다.

정부의 적극적인 R&D투자로 국내 기술 수준은 지속적으로 향상됐으나 여전히 미국 등 바이오 선도국을 추격하는 입장인 만큼 차별화 전략으로 코로나19 시기 국내 진단기기 기업의 성장 사례처럼 틈새시장 공략과 국가차원의 지원을 통해 K-브랜드 기반의 글로벌 미래시장을 선점해야 한다는 게 김 교수의 의견이다.

이에 김형진 교수는 정부의 R&D 및 사업화 지원센터를 구축해야 한다고 설명했다.

김형진 교수는 “정부 차원의 R&D 지원 및 사업화 지원센터 구축을 통해 기술개발과 시장진출을 지원함으로써 민간이 부담해야 할 리스크 감소하고 산업을 활성화해 고용확대를 할 수 있는 기회를 제공해야한다”고 말했다.

아울러 김형진 교수는 바이오용 반도체가 기술적 요구 조건이 높고, 시장진입까지 장애요소가 많은 만큼 규제완화가 필요하다고 언급했다.

개인 맞춤형 디지털 진단 바이오 헬스케어 통합 시스템(자료: 산업공급망와치)
개인 맞춤형 디지털 진단 바이오 헬스케어 통합 시스템(자료: 산업공급망와치)

실제 개인 맞춤형 디지털 진단‧바이오‧헬스케어 통합 시스템을 통해 질병의 유무를 판단하기 위한 3차원 구조체 기반의 기술이 필요하며, 보건의료와 관련된 만큼 개인정보 및 타 산업 대비 더 많은 규제가 존재하는 상황이다.

김 교수는 “바이오용 반도체는 반도체 기술을 토대로 사업화가 유망한 분야지만 타 산업과 달리 기술적 요구조건이 높고 복잡하다”며 “또한 개발 이후 제품화‧임상‧인허가 등 시장진입까지 장애요소가 많은 분야로 규제 완화 지원이 필요하다”고 강조했다.

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