4차 산업혁명, 1조 달러 바이오의약 시장 ‘선점의 키’

[충청투데이-충북대 빅데이터 연구소 공동기획]
▨ 혁신의 열쇠 4차 산업혁명
2021년 1조5000억달러 육박, 반도체 시장규모의 3배 수준

신약개발 비용·시간소요 막대, 빅데이터·인공지능 분석 기반

프로토콜 수립 최적화 가능해

올해 세계 의약품 시장은 1조 1000억 달러에 달할 것으로 추정된다. 2021년에는 1조 5000억 달러에 육박할 것으로 예측되고 있다. 이는 활황세를 이어가고 있는 반도체 시장 규모의 3배 수준이다.

전체 의약품 시장에서도 바이오의약품은 비중이 증가하고 있다. 세계 각국도 미래 먹거리로 바이오의약품을 지목하고 선점을 위한 각축전을 벌이고 있다.

바이오의약품 시장 선점의 핵심은 신약 개발이다. 하지만 신약 개발은 막대한 연구개발 비용과 시간을 소모해야 한다. 그래서 최근 선진국을 중심으로 빅데이터, 인공지능, 블록체인 기술을 활용한 신약개발 과정을 혁신하는 연구가 활발히 추진되고 있다

신약개발의 주요 실패 원인은 비임상·임상시험의 어려움, 막대한 신약개발 비용, 비임상·임상시험의 절대적 시간 소요 등이 꼽힌다. 빅데이터, 인공지능, 블록체인은 이런 어려움을 해결 할 수 있는 대안으로 꼽히고 있다.

빅데이터와 인공지능 분석을 기반으로 신약후보 물질의 효과적인 탐색이 가능하다. 또 정확한 임상시험 대상자 선정 및 투여용량, 방법, 횟수 등의 프로토콜 수립 최적화를 할 수 있다. 이와 함께 바둑 프로그램인 알파고와 마찬가지로 알고리즘 개발자가 의학 및 약학 지식을 갖고 있지 않아도 컴퓨터의 방대한 데이터로부터 어떻게 질병 치료제를 발견하는지 학습하는 방법을 컴퓨터에 알려주고 인공지능이 이를 찾아내는 단계까지 와 있다. 블록체인은 임상시험 전 과정에서 데이터를 투명하고 조작이 불가능하게 환자중심으로 관리함으로써 정확도를 높일 뿐 아니라 환자주도의 임상시험을 가능하게 한다.

선진국에서는 이미 이런 신기술을 활용한 신약개발 단계까지 도달했지만 우리나라는 개인정보보호 등 수많은 의료분야 규제로 인해 사업 추진에 난항을 겪고 있다. 정부도 이 같은 문제를 인식하고 있고 다행히 지난 20일 ‘규제자유특구 및 지역특화발전특구에 관한 규제특례법’이 국회 본회의를 통과하며 규제극복의 페달을 밟았다.

규제자유특구법이 통과 됨에 따라 충북도 수혜를 입을 것으로 전망된다. 청주 오송에는 국가생명과학단지와 첨단의료복합단지가 있다. 식품의약품안전처, 식품의약품안전평가원 등 6개 국책기관과 민간기업, 연구소 등이 클러스터를 조성하고 있다. 바이오의약품의 부가가치를 높이기 위한 환경은 갖춰진 셈이다. 하지만 바이오의약품과 4차산업혁명의 접목을 통한 시너지 효과 창출에는 의문점이 따른다.

세계 각국이 바이오의약품 선점을 위해 경쟁하는 것과 같이 국내 지방자치단체도 치열한 경합을 벌이고 있다. 충북이 바이오·화장품 인프라는 앞섰지만 바이오헬스 분야의 빅데이터센터나 블록체인센터 등 4차산업혁명 인프라는 전무하다. 법 통과에 이어 본격적인 규제개혁이 이뤄질 때 바이오의약품을 놓고 펼쳐질 각축전에서 앞서 나갈 동력이 떨어지는 것이다.

충북도 관계자는 “바이오헬스·화장품 분야에서 4차 산업혁명이 중요한 역할을 할 것이라는 점은 인식하고 있지만 아직 구체적 계획은 나오지 않았다”며 “바이오헬스·화장품 분야의 강점이 있는 만큼 4차 산업혁명 인프라 구축에도 노력하겠다”고 말했다.

이에 대해 이경희 충북대 빅데이터학과 초빙교수는 “오송의 기관과 기업이 들어선 건물이 컴퓨터의 하드웨어라면 빅데이터, 인공지능, 블록체인 등과 같은 4차 산업혁명 핵심기술은 소프트웨어”라며 “하드웨어와 소프트웨어의 균형이 맞아야 성과를 낼 수 있다”고 말했다.

심형식 기자 [e-mail]