국산 바이오 ‘소재·부품·장비(소부장)’의 자립은 선택이 아닌 생존 전략으로 부상하고 있다. 글로벌 공급망 불안과 원부자재 수입 의존 심화로 인해 산업 전반의 리스크가 커지고 있기 때문이다. 국내 기업과 협회, 단체들도 단순한 기술 확보를 넘어, 실질적인 상용화와 시장 대응력을 갖춘 국산화 전략을 본격적으로 추진하기 시작했다.

바이오의약품 생산에 필수적인 배양용 배지와 콜드체인 시스템의 국산화를 주제로 한 '2025 바이오의약공방 소부장 세미나'가 최근 인천 송도 쎄서미뮤지엄에서 성황리에 개최됐다. 이번 행사는 바이오의약공방과 한국바이오의약품협회(KoBIA)가 공동 주최했다. 바이오 생산과 공급망 전주기에 관여하는 전문가들이 대거 참석, 국산화 기반 기술 고도화 및 시장 진입 전략을 집중적으로 논의했다.

특히 세미나에서는 소부장 국산화가 단순한 기술 개발을 넘어, 바이오 산업 전반의 주권 확보와 직결된다는 점이 강조됐다. 연구 성과를 실제 제품화 및 공급 계약으로 연결하기 위해 수요기관과 공급기업 간 협업이 핵심 과제로 제시됐다. 또 이를 뒷받침할 수 있는 정책 지원과 실증 기반 R&D, 규제과학 대응 전략의 병행 필요성도 제기됐다.

바이오의약공방 김형순 박사는 "국내 바이오산업이 글로벌 생산기지로 도약하기 위해서는 핵심 원부자재의 자급률 제고가 시급하다"면서 "조달, 유통, 품질관리까지 아우르는 연속적 시스템이 구축돼야 기술이 산업을 이끄는 진정한 동력이 될 것"이라고 밝혔다. 이날 좌장은 라움바이오 김진기 대표가 맡아 전체 세션을 조율했다.

아미코젠 최수림 연구소장은 "바이오의약품 생산의 핵심은 고품질 배양배지 개발에 있다"며, 제품의 일관성과 생산 효율성에 직접적인 영향을 미치는 배지 기술의 국산화 필요성을 강조했다. 그는 "기존 수입 배지와 비교했을 때, 국산 제품이 품질의 균일성, 가격 경쟁력, 공급 안정성 면에서 우위를 확보해야 산업화할 수 있다"고 지적했다.

이어 그는 "배지 국산화는 쉬운 과제가 아니지만, 한국의 바이오의약품 생산량이 세계 2위 수준으로 빠르게 성장하고 있는 만큼 소부장 공급 안정성을 확보하는 데 우리의 역할이 더욱 중요해지고 있다"라며 "아미코젠은 동물세포 배양배지와 크로마토그래피 레진을 중심으로 바이오의약품 원부자재 국산화에 집중하고 있다"고 밝혔다.

또한 그는 "해외 글로벌 배지 기업들이 국내 시장 점유율을 점차 확대하고 있는 상황에서, 아미코젠은 자체 세포주와 배지를 함께 제공하는 패키지 전략을 통해 가격과 품질 경쟁력을 동시에 확보하고자 한다"며 "초기 바이오벤처들이 겪는 세포주 로열티 부담을 줄이기 위해, 자체 세포주를 로열티 프리 또는 합리적인 수준으로 공급하고 있으며, 상업화 가능성이 높은 플랫폼 기술을 바탕으로 다수 기업과 협업을 확대하고 있다"고 덧붙였다.

엑셀세라퓨틱스 신지혜 사업개발실 이사는 '무혈청 화학조성배지 개발' 성과를 공유하며, 동물성 원료 없이도 동일 수준의 세포 성장 효율을 확보한 연구 결과를 소개했다. 무혈청 배지는 의약품 제조에서 규제 리스크를 줄일 수 있어, 글로벌 진출을 위한 핵심 플랫폼 기술로 주목받고 있다.

신 이사는 "국내외 규제기관들은 이미 2000년대 초부터 무혈청 미디어 사용을 권고하고 있으며, 세포·유전자치료제의 품질 일관성과 안전성 확보를 위해 시럼프리 전환은 세계적인 추세"라고 전했다. 이어 그는 "엑셀세라퓨틱스는 현재 면역세포용 배지(T세포, NK세포)와 유도만능줄기세포(iPSC)용 배지를 추가로 개발 중이며, 국내 바이오벤처들과의 공동 연구 및 임상 파이프라인 확대에도 박차를 가하고 있다"고 말했다.

또한 그는 "혈청 기반 배지가 지닌 오염 위험, 배치 간 변동성, 고비용 구조 등의 한계를 극복하기 위해, 배지 내 백그라운드 파티클을 최소화해 엑소좀 순도를 높이고 세포 성장능을 유지하는 두 가지 성과를 동시에 달성했다"라며 "앞으로도 고기능·고순도 배지 포트폴리오를 통해 국산 소재의 글로벌 경쟁력을 높이는 데 기여하겠다"고 밝혔다.

샘표식품 신사업연구실 김대응 리더는 'Customized Additive for Fermentation & Animal Cell Culture Media'를 주제로, 발효 및 세포배양 공정에 최적화된 맞춤형 첨가제 개발과 상용화 사례를 발표했다.

김 리더는 "샘표식품은 전통 장류 기업에 머무르지 않고, 20여년 전부터 미생물 배양과 바이오 소재 개발에 꾸준히 투자해왔다"며 "그 대표적 성과가 식물성 부산물을 업사이클링한 바이오 기능성 소재 브랜드 'Peprich®(펩리치)'이며, 이는 단순한 펩톤(Peptone)을 넘어 다양한 미네랄, 성장 인자, 저분자 펩타이드 등을 복합적으로 포함한 고기능 배지 첨가물"이라고 설명했다.

펩리치는 콩, 쌀, 밀, 완두 등 식물 유래 원료를 효소 가수분해, 분리, 분획, 건조하는 과정을 거쳐 생산된 식물성 펩톤이다. 프로바이오틱스 및 재조합 단백질 생산을 위한 미생물 배양뿐 아니라, 동물세포 배양(FBS 대체) 분야로도 활용 범위를 확대되고 있다.

김 리더는 "특히 "ESG 경영, 동물성 프리 요구 증대, 공급 안정성 확보 측면에서 경쟁력을 갖추고 있다"면서 "국내 주요 바이오 기업들과의 커스터마이징 설계를 통해 시장 대응력을 높이고 있다"고 강조했다.

에센시아바이오솔루션 이상목 대표는 배지용 성장인자 개발 및 적용 결과를 발표하며, 성장인자의 발현 시스템 고도화와 비용 절감형 생산 공정이 상용화 성공의 핵심 요소임을 강조했다. 그는 동물 유래 FBS가 가진 윤리적 문제와 공급 불안정성 등을 언급하며, 성장인자가 이를 대체할 수 있는 가장 유력한 대안이라고 밝혔다. 고기능성 성장인자는 고부가가치를 지닌 바이오의약품 개발의 핵심 기반이 된다고도 덧붙였다.

이 대표는 "수급 불안, 윤리적 논란, 바이러스 오염 가능성 등 여러 문제를 안고 있는 FBS를 대체할 수 있는 솔루션은 바로 성장인자"라면서 "성장인자는 세포의 성장과 생존, 재생을 유도하는 핵심 단백질로, 향후 의약품 생산은 물론 화장품, 배지 산업 전반을 아우르는 필수 소재가 될 것"이라고 전했다.

에센시아바이오솔루션은 현재 EGF, FGF, IGF, TGF, VEGF 등 5종의 성장인자에 대해 대량 생산 기술을 확보했다. 또한 글로벌 제품과 비교해 가격 경쟁력과 품질 경쟁력 모두를 갖춘 상태라고 이 대표는 설명했다.

아지노모도셀리스트코리아 야론 실버버그(Yaron Silberberg) 박사는 AI 및 멀티오믹스 기반 배양 기술 고도화 사례를 공유했다. 생산성 향상뿐만 아니라 배양 조건 예측 및 품질 제어 측면에서 AI 기술이 갖는 잠재력을 강조했다.

실버버그 박사는 "아지노모도셀리스트는 성장인자, 아미노산 소비 패턴, 그리고 TCA 사이클에 진입하는 대사물질을 중심으로 멀티오믹스 기반 기전 모델을 구축하고 있다"며 "이 모델은 CHO 세포의 성장과 생산성에 영향을 미치는 주요 대사 경로를 시뮬레이션함으로써, 과잉 또는 결핍된 아미노산의 영향을 정량적으로 예측할 수 있도록 설계됐다"고 설명했다. 이를 통해 특정 세포주에 최적화된 배지 조성 설계가 가능하며, 실제로 개발된 'F7 피드 배지(CELLiST F7)'는 기존 피드 배지 대비 2배 이상의 생산성을 기록했다고 밝혔다.

이어 그는 "기존에는 사용 후 배지(Spent media) 분석에 주로 의존했으나, 아지노모도셀리스트는 세포 내 대사체(Intracellular metabolome)까지 분석함으로써 세포 내부 아미노산 농도와 대사 흐름을 직접 추적하고 있다"면서 "이러한 데이터를 AI 기반 머신러닝 모델과 결합하면 성장인자나 영양소의 결핍·과잉 여부를 신속하게 파악할 수 있으며, 이를 기반으로 구축된 디지털 트윈 기반 배지 최적화 기술은 기존 수개월이 소요되던 배지 개발 기간을 한 달 이내로 단축할 수 있다"고 강조했다.

에이피이노 안흥섭 대표는 '콜드체인 이해 및 운송용 용기 국산화'를 주제로, 바이오의약품 유통 과정에서 정밀 온도 제어 기술의 중요성을 짚었다. 그는 "바이오의약품은 유효 성분이 온도에 매우 민감하므로, 생산 이후 유통 전 과정에서 콜드체인 확보가 필수적"이라며 "그동안 전량 수입에 의존하던 정밀 온도 조절 운송용기의 기술 자립이 가능해졌고, 실시간 온도 추적 기술을 통해 국내 바이오 공급망의 완성도를 높일 수 있다"고 밝혔다.

이어 그는 "특히 세포치료제나 mRNA 백신처럼 극저온에서의 보관 및 수송이 요구되는 품목이 증가함에 따라, 콜드체인 기술의 고도화가 절실하다"면서 "콜드체인은 단순한 물류 기술이 아니라, 고가의 온도 민감 바이오의약품을 손실 없이 안전하게 전달하기 위한 핵심 인프라"라고 설명했다.

에이피이노는 기존 스티로폼 단열재보다 약 10배 높은 단열 성능을 가진 진공단열패널(VIP)을 적용함으로써, 포장 부피를 줄이는 동시에 ±4~5℃ 수준의 온도 편차를 안정적으로 유지할 수 있는 콜드체인 시스템을 구축했다. 이를 통해 항공 운송 시 효율성과 안정성 측면에서 모두 우수한 성과를 거두고 있다.

바이오 소부장의 지식재산권(IP) 확보와 관련된 중요성도 이번 세미나에서 집중 조명됐다. 보라아이피컨설팅 박귀수 변리사는 "바이오의약품 생산에 사용되는 배지는 그 성분 구성과 사용 조건에 따라 다양한 형태의 특허가 존재할 수 있다"며 "하지만 단순히 성분을 나열한 특허는 경쟁사가 성분을 일부 조정하는 방식으로 손쉽게 회피할 수 있기 때문에, 강력한 권리를 확보하려면 해당 성분이 실제로 어떤 효과를 유도하는지를 과학적 실험을 통해 입증하는 것이 핵심"이라고 강조했다.

또한 박 변리사는 "최근에는 고객사가 요청한 성분 조건에 맞춰 배지를 맞춤형으로 설계하는 경우가 많은데, 이때 개발 기여도에 따라 특허의 소유권이 달라질 수 있다"면서 "배지 관련 특허 분쟁을 예방하려면 제품 개발 초기 단계부터 특허 검토(FTO)를 철저히 수행하고, 개발 참여자 간의 계약을 통해 권리 귀속과 책임 소재를 명확히 하는 것이 매우 중요하다"고 덧붙였다.

한국바이오의약품협회 홍승희 매니저는 협회 차원에서 바이오의약품 원부자재의 국산화를 위한 지속적인 지원을 약속했다. 현재 협회는 인천광역시, 인천테크노파크, 인하대학교 등과 컨소시엄을 구성해 2022년부터 '전주기 맞춤형 지원사업'을 운영 중이다. 이 사업은 시험평가, 시제품 제작, 공정 개선, 해외 인증 등 산업 현장의 실질적 수요를 반영한 전방위적 지원을 통해 바이오 소부장 생태계 조성에 기여하고 있다.

홍 매니저는 "지금까지 지원한 31개 기업 중 일부는 삼성바이오로직스, 셀트리온, 보령제약 등 주요 제약사에 실제 납품까지 성공했다"며 "단순한 R&D 지원을 넘어 실질적인 매출 창출과 상용화로 연결된 것이 이번 사업의 가장 큰 성과"라고 강조했다. 

이어 그는 "2025년에도 국내외 전시회 참가 지원, 실무 중심의 교육 확대, 기술 데이터베이스 정비 등을 통해 바이오 소부장 분야의 자립 생태계를 더욱 본격적으로 확산시켜 나갈 계획"이라고 밝혔다.