금회는 국가생명공학정책연구센터 월간동향 합성생물학 11월호, 노푸름 연구원 외 4인이 작성한 “합성생물학의 미래 : 주요 산업 영향과 중대한 도전 과제”를 전송드립니다.

합성생물학은 헬스케어, 농식품, 화학, 제조, 에너지, IT 등을 포함한 여러 산업분야에서 큰 변화를 일으킬 잠재력을 가지고 있으며, 이러한 다학문적 특성과 생태계 전반에 걸친 영향력으로 인해 사회적 논의와 비판적 

담론을 필요로 하고 있습니다. 2023년 약 150억 달러였던 합성생물학 시장 규모는 2030년까지 700억 달러에 이를 것으로 전망되고 있으며 특히 농업, 의료, 제조, 데이터 처리 등의 산업 부문에서 전 세계 생산량의 약 15~20%를 차지할 것으로 예측되고 있습니다. 한편  합성생물학은 윤리적 문제와 바이오 보안 등의 문제를 포함하여 다양한 도전 과제에 직면해 있습니다.

합성생물학의 응용 및 산업 환경을 요약하면 아래와 같습니다. 

① 헬스케어 및 생명과학

 ▸헬스케어 및 생명과학 분야에서는 항체 치료제와 같은 성숙한 기술에서 유전자 치료제와 같은 초기 단계 기술까지 범위가 다양

 ▸조직공학, 의료기기, 백신, 줄기세포 및 세포 치료제, 유전자 치료 등의 분야에서 합성생물학 기술 활용이 활발함

 ▸CAR-T 세포 치료제와 같은 개인맞춤형 치료법이 빠르게 성장 중이며, 줄기세포 및 세포 치료제 시장은 2022년 120억 달러에서 2030년 300억 달러로 성장할 것으로 예상

② 식품과 농업

 ▸기후변화와 인구증가로 인한 지속가능성 확보와 생산성 향상 요구가 합성생물학 기술발전을 촉진하여 현재 상업화를 앞두고 있지만 시장 수용이 제한적인 상태

 ▸농작물 육종의 경우 2022년 약 250억 달러에서 2030년 약 400억 달러로 성장이 예측되며, 합성 및 바이오 기반 식품시장도 2022년 약 120억 달러에서 2030년 약 400억 달러로 성장 예상

 ▸규제문제, 소비자의 인식 부족, 시장의 보수성 등은 여전히 도전과제임

③ 제조·화학·소재

 ▸산업 제조·화학·소재 분야에서는 지속가능성과 탈탄소화 요구가 합성생물학 기술발전의 핵심동력이며, 효소 및 화학 소재의 수요증가로 인해 성숙단계로 도달 중

 ▸미생물 활용 바이오 기반 제품생산, 생물학적 특수제품, 지속가능한 제조공정 등이 주요 응용 분야로, 공정효율성을 높이고 화석연료 기반 공정을 대체하는 기술개발 분야는 2030년까지 약 800억 달러로 성장할 전망

 ▸높은 비용, 위험회피, 협력생태계의 부족이 주요 장애 요인임

④ 소비재

 ▸바이오 기반 향료, 식물성 가죽, 맞춤형 화장품 등의 응용이 두드러지나 생산규모 확대와 소비자의 인식개선은 여전히 극복이 필요한 과제임

 ▸바이오 기반 원료로 친환경적인 화장품 대체제를 개발하는 시장은 2023년 약 1200억 달러에서 2030년 약 2000억 달러로 성장이 예상

 ▸비건  패션시장은 연평균 7.1% 성장률로 2030년 약 700억 달러까지 성장 예상

⑤ 에너지

 ▸바이오 연료와 바이오 배터리를 통해 화석 연료 대안을 제시하며, 탈탄소화를 위한 솔루션을 제공할 것으로 기대되고 있으나 경제적, 기술적 장벽으로 인해 느린 성장을 보임

 ▸바이오 연료, 바이오 전기 및 바이오 배터리와 같은 응용기술이 초기단계에 있으며 경제적 실행 가능성과 원료 공급 문제의 극복이 요구됨

 ▸바이오 연료 시장은 2022년 약 60억 달러에서 2030년 약 600억 달러로 연평균 30% 이상 성장 예상

⑥ IT 및 기술

 ▸DNA 기반 데이터 저장, 바이오컴퓨팅, 바이오 암호화와 같은 응용기술이 초기 연구단계에 머물러 있지만 향후 큰 시장을 형성할 가능성이 존재

 ▸DNA 데이터 저장 기술은 높은 저장 밀도와 장기적인 데이터 보존이 가능해 잠재력을 내재하고 있으나 상업화까지는 최소 10년 이상이 필요

 ▸바이오 컴퓨팅 분야는 아직 연구단계로 상용화까지 약 20년 이상 소요될 것으로 예상되며, 바이오 기반 암호화 역시 초기단계로 상용화까지는 향후10년 이상 걸릴 것으로 예상

 세부 내용 파일 명  :   “합성생물학의 미래 : 주요 산업 영향과 중대한 도전 과제” 

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