신약부터 AI 의료기기까지…바이오, ‘미래’를 입다[D:로그인]

바이오 헬스 수출 278.7억 달러…10.3%↑

생명연, 2026년 10대 바이오 미래기술 선정

AI 에이전트 기반 가상 바이오 중점

세포 역노화 RNA 치료제 역노화 선도

서울 강남구 코엑스에서 열린 제약·바이오 종합 컨벤션 2025 바이오플러스-인터펙스 코리아 부스에 바이알이 전시돼있다.ⓒ뉴시스

최근 세계는 급변하는 물결 속에 다양한 생존법을 제시하고 있습니다. 기후변화 등 자연재해에 대응하기 위한 탄소 중립, 디지털 첨단 기술을 접목한 4차 산업혁명 등 저마다 시장 선점을 위해 발 빠르게 움직이고 있습니다. 정부와 공공기관 역시 이러한 변화에 적응하기 위한 중장기 계획을 수립 중입니다.

데일리안이 기획한 [D:로그인]은 정부와 공공기관 신사업을 조명하고 이를 통한 한국경제 선순환을 끌어내고자 마련했습니다. 네트워크에 접속하기 위해 거치는 [로그인]처럼 정부·공공기관이 다시 한국경제에서 활약하는 모습을 조명할 수 있기를 기대합니다. <편집자 주>

바이오 연구개발(R&D)이 인공지능(AI) 시대 속 가속 페달을 밟고 있다.

전통적 신약 개발에 국한되는 게 아닌 AI 기반 접근법으로 대체되고, 기존 진단과 치료 체계가 AI 의료기기로 전환되는 등 기존의 방식을 탈피, 창조적 파괴의 속도로 나아가고 있기 때문이다.

이같은 바이오 분야가 가진 가능성은 바이오 분야의 미래기술을 발굴하고, 기술을 통해 구현된 결과는 산업 전분야에 적용될 수 있다.

이런 가운데 한국생명공학연구원(이하 생명연)은 인류의 건강한 삶과 지속 가능한 미래를 견인할 ‘2026년 10대 바이오 미래기술’을 선정했다. 바이오 기술이 국가 안보와 공급망 관점에서 핵심 전략 자산으로 부상함에 따라 미래 혁신 생태계를 선제적으로 준비하기 위한 전략적 방향성을 제시한 것이다.

불확실한 대외여건에도 ‘바이오 헬스 산업’ 성장세

바이오헬스산업 수출액 추이.ⓒ한국보건산업진흥원

최근 바이오 헬스 산업이 불확실한 대외여건 속 강세를 보이고 있다.

9일 한국보건산업진흥원의 ‘2025년 의약품·의료기기·화장품 등 바이오헬스산업 수출 실적’에 따르면 지난해 바이오 헬스 산업 수출액은 전년 대비 10.3% 증가한 278억7000만 달러로 집계됐다.

특히 의약품은 전년 대비 12.3% 증가한 104억1000만 달러로 100억 달러를 돌파하며 역대 최대 수출 실적을 갱신했다. 의약품 바이오의약품과 독소류 및 톡소이드류 수출이 호조를 보인 영향이다.

의료기기 수출 역시 늘었다. 초음파 영상진단기와 전기식 의료기기의 수출 증가로 지난해 의료기기 수출은 전년 대비 3.9% 증가한 60억4000만 달러로 나타났다.

이병관 바이오헬스혁신기획단장은 “지난 2024년에 이어 의약품과 화장품이 견조한 성장세를 보이며 2025년 모두 역대 최고 실적을 경신했고, 특히 의약품은 처음으로 100억 달러를 돌파하는 성과를 거뒀다”고 설명했다.

플랫폼·레드·그린·화이트바이오로 전 분야 선도

2026년 10대 바이오 미래기술 인포그래픽.ⓒ한국생명공학연구원

이처럼 과학 기반 기술혁신이 지속 가능한 경제 성장을 이끄는 핵심 동력으로 재조명받고 있다. 특히 바이오 분야는 장기간의 대규모 투자가 필요한 만큼, 미래기술의 조기 발굴이 혁신 생태계 조성의 출발점이 된다.

생명연 국가생명공학정책연구센터가 ▲플랫폼바이오 ▲레드바이오 ▲그린바이오 ▲화이트바이오 등 4대 분야를 중심으로 향후 성장을 주도할 10가지 핵심 기술을 도출, 공개한 이유다.

플랫폼바이오 분야는 RNA 상호작용체 표지 기술, 실시간 세포 내 기록장치, 가상세포(Virtual cell), 인공지능(AI) 에이전트 기반 가상 바이오 실험실을 중심으로 한다.

레드바이오 분야는 세포 역노화 RNA 치료제와 양자컴퓨팅 기반 AI 신약개발 플랫폼을 중점적으로 다룬다.

그린바이오 분야의 경우 RNA 농약, AI 기반 합성식물체를, 화이트바이오는 잠재생명자원 발굴 및 활용기술, 지속가능한 항공유 생산 기술를 각각 연구한다.

초고령화 사회…세포 역노화 등 인기

플랫폼바이오의 가상세포는 올해 선정된 기술 중 가장 주목받고 있는 분야다.

가상세포는 AI와 시스템생물학 모델을 결합해 세포 내 현상을 디지털로 구현·예측하는 기술로, 다중오믹스 기반의 디지털 세포 시뮬레이션을 통해 세포의 기능과 반응을 예측해 실험 비용과 시간을 절감, 디지털 바이오 산업의 폭발적 성장을 이끌 것으로 전망하고 있다.

빠르게 마주하고 있는 초고령화 사회에 대응하는 항노화 기술 역시 비중있게 다뤄지고 있다.

세포 역노화 RNA 치료제는 RNA 기반 조절 분자를 투여해 노화로 약해진 세포 기능을 회복시키는 항노화 치료 기술이다.

DNA를 영구적으로 변영하지 않는 RNA 기반 조절로 안정성을 확보하고, 항노화 치료제 및 노화 질환 예방 산으로 확장할 수 있다. 이러한 혁신성으로 퇴행성 질환 치료와 건강수명 연장에 기여할 혁신적 대안으로 꼽혔다.

또 식물의 대사경로를 재설계해 유효성분 생산을 극대화하는 AI 기반 합성식물체와 탄소 중립을 위해 탄소자원을 항공유로 전환하는 지속가능한 항공유 생산기술 등 기후위기 대응 기술도 포함됐다.

AI 기반 합성식물체는 RNA 간섭 원리를 이용한다. 이를 통해 해충병원균, 잡초 등을 선택적으로 제거하고, 화학농약의 부작용을 줄인다.

아울러 표적 생물의 유전자만을 억제해 농약 내성과 환경오염 문제를 해결, 지속가능한 친환경 농자재 산업을 선도할 수 있다.

지속가능한 항공유 생산기술은 해상육상 바이오매스, 농축산·식품 부산물 등 다양한 탄소자원을 항공유 등급의 고에너지 연료로 전환한다. 탄소감축과 친환경 항공산업을 동시에 견인한다는 장점을 갖고 있다.

김흥열 국가생명공학정책연구센터장은 “바이오 기술은 인류 복지를 넘어 국가 생존 차원의 전략성이 나날이 증가하고 있다”며 “글로벌 기술 장벽이 높아지는 환경에서 우리가 확보해야 할 혁신기술을 지속적으로 발굴하고 사회적 공감대를 형성하는 것이 무엇보다 중요하다”고 강조했다.

AI 에이전트로 10대 미래기술 한계 극복

10대 미래기술은 글로벌 전망과 높은 정합성을 보인다.

국가생명공학정책연구센터는 AI 에이전트 기반의 가상 바이오 실험실, 지속가능한 항공유 생산기술, 우주 합성미생물 공장, 양자컴퓨팅 기반 AI 신약개발 플랫폼 등을 각각 AI 주도의 과학 연구, 기후변화 대응, 우주 탐사, 정밀의학 등 ‘네이처’가 제시한 미래 과학기술 방향과 직접적으로 연결될 수 있다고 보고 있다.

국가생명공학정책연구센터는 미래기술 발굴이 국내 수요 반영을 넘어 글로벌 과학기술 흐름과 조응한다고 강조했다.

국가생명공학정책연구센터는 “AI 에이전트는 방대한 문헌과 특허 데이터를 분석해 인간 전문가가 놓칠 수 있는 신호를 포착하고, 분야 간 융합 가능성이 높은 기술을 선제적으로 식별하는 데 강점 보유하고 있다”며 “기존의 위크시그널 탐지와 전문가 제안 방식은 레드바이오 중심으로 후보기술이 집중되는 경향이 있었으며, 그린바이오·화이트바이오 분야의 잠재적 혁신 기술을 포착하는 데 상대적 한계 극복을 목적으로 한다”고 밝혔다.