[4차 산업혁명을 묻다] ⑬ 바이오산업의 급진적 발전, 어디까지?
[4차 산업혁명을 묻다] ⑬ 바이오산업의 급진적 발전, 어디까지?
  • 송범선 기자
  • 승인 2018.02.21 17:20
  • 댓글 0
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- 의료 로봇, 수술 및 건강 진단에 이미 쓰이고 있어
- 3D 프린터로 인공 장기 제작 가능
4차 산업혁명으로 생명과학기술은 빠르게 발전했다. (사진=픽사베이)
4차 산업혁명으로 생명과학기술은 빠르게 발전했다. (사진=픽사베이)

[뉴시안=송범선 기자] 우리나라의 신흥부자는 바이오회사·게임회사에서 나온다는 말이 있다.

현재 2018년 2월 21일 기준 코스닥 시가총액 7위권 안에 드는 회사 중 6개의 기업이 제약·바이오 회사다.

셀트리온, 신라젠, 바이로메드, 메디톡스, 티슈진 등의 기업 오너들은 주가의 상승에 따라 순식간에 재벌이 됐다.

이정도 성장 속도가 지속된다면 바이오·게임 회사들의 시총은 10년 후 전통적인 삼성, LG, SK, 현대 등을 따라잡을 수 있을 것으로 전망된다.

이처럼 바이오 분야는 4차 산업혁명으로 급격히 발전하는 분야다. 특히 최근 우리나라는 이 분야에 있어서 선진국들을 앞서 나가는 모습을 나타낸다.

 

현재 코스닥 시가총액 7위권 안에 드는 회사 중 6개의 기업이 제약·바이오 회사다. (표=하나금융투자)
현재 코스닥 시가총액 7위권 안에 드는 회사 중 6개의 기업이 제약·바이오 회사다. (표=하나금융투자)

생명과학기술의 발달로 유전자 염기서열분석의 절차는 더 간소해지고 비용은 줄어들었다. 최근에는 유전자 활성화 및 편집 기술까지 가능해졌다.

수 십년 전에는 인간 게놈 프로젝트를 완성하는데 10년이 넘는 시간과 27억 달러의 비용이 들었다. 그러나 오늘날 게놈 시퀀싱 작업에는 단 몇 시간과 1000달러도 안 되는 비용이 소요될 뿐이다. 이는 바이오 분야만의 발전이 아니다. 빨라진 연산 처리 능력이 게놈 시퀀싱의 진보에 기여한 바가 크다.

이에 과학자들은 더는 시행착오를 겪지 않으면서, 특정 유전변이가 어떻게 유전적 특징과 질병을 일으키는지를 연구할 수 있게 됐다.

합성생물학의 발전은 의학 분야에 직접적인 영향을 줄 뿐 아니라 농업과 바이오 연료 생산에도 해법을 제시할 수 있다.

소의 유전자를 조작해 혈우병 환자에게 부족한 혈액응고 요소가 첨가된 우유를 생산하게 될 날이 머지않았다. 인간에게 이식할 장기를 돼지의 몸 안에서 기르기 위해 유전자를 조작하는 연구도 이미 진행 중이다.

돼지의 몸 속 장기구조는 인간의 신체구조와 유사하다. 따라서 돼지의 몸에 인간의 장기를 양식 한 뒤, 이것을 인간의 몸으로 이식하려는 연구가 계속되고 있다.

심장병, 암과 같은 수많은 난치병에는 유전적 요소가 있다.

복잡한 인간의 유전자 구성을 밝히는 데 효율적이고 비용 대비 효과가 큰 방법이 발견되고 있다. 이에 따라 효과적인 개인 맞춤형 헬스케어라는 혁신이 일어날 전망이다.

암 발병에 관여하는 유전자 구성을 밝힘으로써, 의사는 환자에 적합한 암 치료법을 결정할 수 있게 된다.

다빈치 수술로봇은 현재 많은 나라에서 산부인과, 외과, 비뇨기과, 심장, 흉부 외과 등의 여러 수술에 이용되고 있다. (사진=위키백과)

의료 로봇은 수술에 이미 이용되고 있다. 다빈치 로봇수술기는 미국 인튜이티브서지컬(Intuitive Surgical) 사에 의해 1999년 처음 출시됐다. 이후 다빈치 수술로봇은 현재 많은 나라에서 산부인과, 외과, 비뇨기과, 심장, 흉부 외과 등의 여러 수술에 이용되고 있다.

또 IBM의 슈퍼컴퓨터 ‘왓슨’ 시스템은 인간 의사보다 뛰어나다. 왓슨은 몇 분만에 질병과 치료 기록, 정밀검사와 유전자 데이터 등을 거의 완벽한 최신 의학지식으로 비교, 분석한다. 몇분만에 분석을 마친 왓슨은 암 환자들에게 개인 맞춤형 치료법을 권해주게 된다.

인공지능이 탑재된 가정용 건강 측정 로봇도 지속적으로 발전하고 있다.

가정용 의료 건강로봇은 우리의 활동량을 모니터하고 혈액 화학 값을 분석한 후, 신체 컨디션이 정신을 건강하게 만든다.

또 의료 로봇은 가정과 직장에서의 생산성에 관계하는지를 알 수 있게 해주는 방법도 알려줄 예정이다.

미래에는 인간 의사가 많이 필요 없을 것으로 전망된다. 향후 의료 건강 로봇이 가정마다 항상 1대씩 있어서, 건강로봇이 "우리집 주치의"가 될 전망이다.

현재 바이오 분야에서는 3D 프린터를 활용해 인체 장기 등을 만들기도 한다. 3D프린터는 적층가공으로 불리며, 한층 한층 건물을 짓듯이 쌓아올리는 것을 나타낸다.

3D프린터로 제작된 인공관절 팔. (사진=픽사베이)
3D프린터로 제작된 인공관절 팔. (사진=픽사베이)

3D 프린터를 활용한 바이오 산업은 조직 복구와 재생을 위한 생체조직을 만들어내기 위해 유전자 편집 기술과 결합한 것이다. 이를 바이오 프린팅이라고 한다.

이미 이 기술을 이용해 피부와 뼈, 심장과 혈관 조직을 만들어냈다. 나중에 3D 프린터로 출력한 간세포를 여러 층으로 쌓아올려 이식용 장기도 만들 수도 있을 것으로 전망된다.

이제 인간은 신경과학의 발전으로 조만간 뇌 질환도 정복할 수 있을 것이라는 예측도 나온다.

지난 몇 년간 세계에서 가장 많은 지원금을 받은 연구 프로젝트는 바로 뇌 과학 분야다.

이에 따라 알츠하이머(치매)나 뇌졸중도 바이오 4차 산업혁명으로 극복할 수 있을 전망이다.

이로써 4차 산업혁명을 통해 인간은 생명연장의 꿈을 이루고 건강한 인생을 계획해 나갈 수 있을 것으로 기대되고 있다.



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