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개관

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바이오산업

1. 개관
(1) 바이오산업의 정의와 범위
바이오산업(Bioindustry)이란, 생물자원을 기반으로 생명공학기술을 혁신도구로 사용하여 창출되는 신산업군과 함께 기존산업이 생명공학기술을 활용한 혁신기작을 통해 재탄생된 산업군을 포괄함
  • 생명공학기술의 급속한 발전과 생명공학기술을 중심으로 하는 기술 융합(Technology Convergence) 현상에 따라 산업혁신 범위는 무한할 것으로 전망되고 있음.
  • 생명공학기술의 파급효과 확대로 바이오산업의 범위 역시 지속적 확산
<그림 1> 생명공학기술의 파급효과 확대 바이오산업(Bioindustry)이란, 생물자원을 기반으로 생명공학기술을 혁신도구로 사용하여 창출되는 신산업군과 함께 기존산업이 생명공학기술을 활용한 혁신기작을 통해 재탄생된 산업군을 포괄함
바이오산업은 정보통신산업의 뒤를 이어 세계 산업발전을 선도할 지식기반산업의 하나이며, 향후 10년간 성장속도가 약 20% 내외의 연평균 증가율을 가질 것으로 예상되어 선진국을 비롯하는 세계 각국이 치열한 경쟁
  • 인간 등 생물체의 유전체지도의 완성과 함께 도래한 post-genome시대의 바이오산업은, 기반이 되는 생명공학기술의 발전 뿐 아니라 기계의 자동화기술과 정보통신기술(IT)의 발전, 그리고 인터넷을 포함한 네트워킹에서의 혁신 등 여타 기술영역vv 의 발전 속도와 더불어 학문적, 기술적으로 놀라운 발전
우리나라에서는 산업자원부를 중심으로 바이오산업은 8개 대분류, 생명공학기술은 13개 대분류 형태로 표준화 작업을 진행 중임.
  • 바이오산업의 확산
    • 바이오산업은 의약, 농업, 식품, 화학 분야에서 시작되었으며 현재 환경, 에너지, 전자, 광업에 까지 확산되고 있음. 또한 생명공학기술과 타기술간의 융합에 의한 산업혁신을 통해 정보통신, 미디어, 국방, 전자 분야에 이르기까지 영향을 미치기 시작하고 있음.
  • 생명공학기술의 정의(OECD, 2004)
    • - 생명공학기술이란, 지식, 재화 및 서비스를 생산할 목적으로 생물 또는 무생물을 변형시키는 과정에서 생물체 또는 그 일부, 산물 및 모델에 과학과 기술을 적용하는 활동
    • - 생명공학기술의 나열식 정의
    • - DNA: 유전체학, 약물유전학, 유전자프로브, DNA 서열분석ㆍ합성ㆍ증폭, 유전공학
    • - 단백질 및 고분자: 단백질ㆍ펩타이드ㆍ리피드ㆍ호르몬ㆍ성장인자ㆍ세포 리셉터ㆍ페로몬의 서열분석ㆍ합성ㆍ재조합, 글리코엔지니어링, 단백질체학
    • - 세포 및 조직의 배양과 엔지니어링: 세포ㆍ조직 배양, 조직공학, 혼성화, 세포융합, 백신ㆍ면역 촉진제, 배아조작
    • - 공정 생명공학기술: 바이오리액터, 발효, 바이오공정, 바이오침출, 바이오펄핑, 바이오표백, 바이오탈황, 바이오리메디에이션, 바이오여과
    • - 아-세포 유기체 수준: 유전자치료, 바이러스 벡터
    • - 생물정보학: 유전체ㆍ단백질서열의 데이터베이스, 복합생물공정 모델링
    • - 나노바이오기술: 생체시스템 연구용 기기 제작을 위해 사용되는 나노ㆍ미세가공 기술
<표 1> 바이오산업 분류체계
바이오산업 분류체계
코드 산업분류명
1 생물의약
산업
1010 항생제
1020 항암제
1030 백신
1040 호르몬제
1050 면역제제
1060 혈액제제
1070 저해제
1080 성장인자
1090 신개념치료제
1100 진단시약 및 진단키트
1110 동물약품
1000 기타 생물의약제품
2 생물화학
산업
2010 고분자재료
2020 산업용 효소 및 시약류
2030 연구·실험용 효소 및 시약류
2040 향료
2050 바이오화장품 및 생활화학제품
2060 생물농약 및 비료
2000 기타 생물화학제품
3 바이오
식품산업
3010 건강기능식품
3020 발효식품
3030 식품첨가물
3040 사료첨가제
3000 기타 바이오식품
4 생물환경
산업
4010 환경처리용 미생물제제
4020 미생물고정화 소재 및 설비
4030 생물환경제제 및 시스템
4040 환경오염측정시스템
(측정기구 및 진단, 서비스)
4050 환경시설 건설 및 복원사업
4000 기타 생물환경제품 및 서비스
5 바이오
에너지

자원산업
5010 바이오연료
5020 인공종자 및 묘목
5030 천연약용식물
5040 형질전환 동·식물
5050 실험동물
5060 해양생물자원제
5000 기타 바이오에너지 및 자원생산
6 생물전자
산업
6010 DNA칩
6020 단백질칩
6030 바이오센서
6040 바이오멤스
6000 기타 생물전자제품
7 생물공정

기기산업
7010 생물반응기
7020 의료기기 및 진단기
7030 실험 및 연구개발용 기기
7040 공장 및 공정설계
7000 기타 생물공정 및 기기
8 생물검정 정보개발
서비스 및 연구
개발업
8010 생물정보서비스
8020 유전자관련 분석 서비스
8030 단백질관련 분석 서비스
8040 연구개발 서비스
8050 안전성 및 효능평가기술 서비스
8060 그 외 진단 및 보관 서비스
8000 기타 생물검정, 정보 개발 서비스
<표 2> 생명공학기술 분류체계 - 대분류단위
생명공학기술 분류체계 - 대분류단위
A. Genetic Engineering 유전공학 기술
B. Protein Engineering 단백질공학 기술
C. Protein Engineering 단백질공학 기술
D. Cell and Tissue Engineering 세포 및 조직 공학 기술
E. Bioprocess Technology 생물공정 기술
F. Systems Biology and Bioinformatics Technology 시스템 생물학 기술과 생물 정보학 기술
G. Metabolic Engineering 대사 공학 기술
H. Bioresources Production and Utilization 생물자원 생산 이용 기술
I. Biosafety and Bioefficacy Technology 생물 안전성 및 생리활성 평가 기술
J. Environmental Biotechnology 환경 생명 공학 기술
K. Nanobiotechnology 나노 바이오 테크놀로지
L. Bioelectronics 생물 전자 공학
M. Other Biotechnology 달리 분류되지 않는 생명공학 기술
(2) 바이오산업의 중요성 및 특성
바이오산업은 차세대 성장동력 및 미래전략산업
바이오산업은 건강, 식량, 환경 등 인류난제의 해결과 직결된 기술집약적 고부가가치 지식산업
유전자지도의 완성과 함께 나타난 새로운 패러다임과 바이오 격차(genetic divide) 구도 상의 국제경쟁력을 선점하기 위하여, 세계 각 국은 바이오산업을 국가전략산업으로 선정하여 집중 육성하고 있음.
  • 신기술 내부적인 투자주도권 역시 IT분야에서 BT 분야로 이동하여 정부지원 신기술분야의 우선순위 1위는 우리나라를 제외한 모든 국가에서 바이오산업분야(2001년 기준)
    • 미국과 일본은 BT, ST, ET 순서이며, 독일은 BT, ST, IT 순서이고, 영국은 BT, ET, NT 순서인 반면 우리나라는 IT, BT, ET 순(2001년 기준)
    • 우리나라는 2002년~2006년 간 미래 유망신기술 분야 연구개발 투자계획은 IT(46.8%), BT(18.1%), ST(14.4%), ET(10.2%)(과학기술기본계획)
고부가가치를 창출하는 지식기반산업
  • 고부가가치를 창출하는 지식기반산업으로 대표적인 바이오산업제품인 바이오의약품의 경우 부가가치 비중이 50%이상인 제품도 있음.
고속성장하고 있는 첨단기술 산업
  • 첨단기술산업 중에서도 고속성장이 전망되는 미래 유망 산업으로 미국 DRI사는 2000년대 바이오산업의 연평균 증가율을 20%대로 전망
바이오산업의 특성
바이오기술 적용여부에 의해 분류되는 새로운 형태의 첨단기술산업
  • 제품베이스로 분류하는 기존산업과 달리 바이오기술 적용여부에 기초하는 새로운 형태의 산업
첨단 복합기술을 활용하기 때문에 제품개발 단계가 다단계로 이루어지고 있으며 다양한 주체가 혁신 활동에 참여
  • 기초연구를 담당하는 대학, 공공 연구기관과 함께 중소 벤처기업, 중견 및 다국적 대형 제약기업 등 다양한 분야의 주체간 협력 필요

<그림 1> 바이오산업의 다양한 활동 주체 첨단 복합기술을 활용하기 때문에 제품개발 단계가 다단계로 이루어지고 있으며 다양한 주체가 혁신 활동에 참여

High Risk, High Return, Long Term Invest 산업
신약개발에 평균 14년, 총 8억 달러의 비용이 필요하고 연구개발에서 신약개발에 성공할 확률은 1/10000 정도
신약개발에는 개발단계에 따라 비용 비중이 다르고 전임상 이후의 산업화 단계에 대한 비용이 매우 큼.
<그림 2 > 신약개발 단계에 따른 소요비용 및 기간 물질특허제도에 의해 15~20년간 시장지배력 확보 가능할 뿐 아니라 연간 매출 10억 달러 이상의 block buster 제품이 증가 추세

자료 : The Price of Innovations; New Estimates of Drug Development Costs, Journal of Health Economics, 22(2003)

  • 물질특허제도에 의해 15~20년간 시장지배력 확보 가능할 뿐 아니라 연간 매출 10억 달러 이상의 block buster 제품이 증가 추세
    • Johnson & Johnson사 빈혈치료제 Procit의 2002년 매출은 34억 달러
    • Amgen사의 빈혈치료제 Epogen 2002년 매출 22억 달러
    • 2004년도 세계 매출 Top 10 의약품 매출액1,420억 달러 중 바이오의약품은 10%선을 차지
연구능력에 기반하는 상업화 능력이 매우 중요한 산업으로 첨단 연구개발 능력과 함께 인허가, 생산, 마케팅 단계의 역량이 중요
산업 발전의 초기단계로 기술평가 및 기술거래, 기업가 정신이 성공의 핵심요소로 작용