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[IT뉴스]“합성생물학, 산업·사회 운영체제 바꿔…오픈 이노베이션은 필수”

온카뱅크관리자

2026-05-07 17:57:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> ■곤도 아키히코 고베대 교수 인터뷰 신약·치료 넘어 바이오 신소재로 주목 AI·로봇실험 데이터 쌓여 기술 진일보 공공 인프라에 대기업 자본·설비 겹합 바이오 파운드리로 연결돼야 빛 발해 
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 곤도 아키히코 고베대 명예교수. 사진제공=바쿠스 바이오이노베이션
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 “합성생물학은 석유에 의존하던 제조 기반을 바이오매스와 세포 공장 중심으로 옮기는 기술로 장차 원료와 공정, 공급망 시스템 등 산업과 사회 운영체제(OS)를 바꾸는 주역이 될 것입니다.”
 일본 합성생물학 분야의 대가로 꼽히는 곤도 아키히코 고베대 명예교수는 최근 서울경제신문과 진행한 서면 인터뷰에서 합성생물학을 단순한 바이오 기술이 아니라 의약품·소재·식품·에너지 등 산업 전반의 생산 방식을 바꿀 기반 기술로 규정하며 이같이 말했다.
 곤도 교수는 신플로젠·바이오팔레트·바쿠스바이오이노베이션 등 일본 합성생물학 스타트업 창업에 지속적으로 관여해온 연구자다. 고베대에서 바이오매스를 활용한 바이오연료·화학원료·생분해성 플라스틱 생산, 합성생물학, 바이오 파운드리 등을 연구했으며 현재 바쿠스바이오이노베이션 대표이사 사장 겸 최고경영자(CEO)를 맡고 있다.
 곤도 교수가 합성생물학에 주목한 것은 미생물 발효를 통한 물질 생산 연구에 몰두하던 시기였다. 당시 바이오 생산은 숙련자의 경험과 직감에 기대는 부분이 컸고 고효율 생산을 안정적으로 구현하는 데 한계가 있었다. 그는 “과거 연구는 숙련자 경험과 직감에 의존하는 부분이 커 한계를 느꼈다”며 “계산과학을 통해 대사 경로를 설계하고 생물 기능을 합성적으로 만들어내는 합성생물학의 가능성을 발견했다”고 설명했다.
 그 배경에는 게놈 해석 기술 고속화와 저비용화가 있었다. 바이오 데이터가 폭발적으로 축적되면서 생명 현상을 관찰하고 개량하는 수준을 넘어 원하는 기능을 계산하고 설계하는 접근이 가능해진 것이다. 곤도 교수는 이 기술이 발전하면 인류가 필요로 하는 다양한 물질을 화석 자원이 아니라 재생 가능 자원인 바이오매스로 만들어낼 수 있다고 내다봤다. 그는 “합성생물학은 지속 가능한 사회로 전환하는 기반이 될 것”이라고 강조했다.
 합성생물학은 이미 신약 개발과 유전자 치료 분야에서 빠르게 활용되고 있다. 그러나 곤도 교수는 앞으로 10년간 가장 큰 변화가 일어날 산업으로 ‘바이오 소재’를 꼽았다. 합성생물학 기술을 통해 재생 가능 자원을 원료로 하는 신소재가 잇따라 등장하고 산업화 속도도 빨라질 것이라는 전망이다. 그는 “탈플라스틱과 탄소 중립이라는 세계적 흐름 속에서 제조업의 토대 자체가 바이오 기반으로 전환되는 패러다임 전환이 일어날 것”이라고 말했다.
 데이터 축적은 합성생물학 기술 진보를 앞당기는 원천이다. 곤도 교수는 “앞으로는 인공지능(AI)이 설계하고 로봇이 실험을 자동 수행하며 얻어진 데이터를 다시 AI가 분석하는 자율적 연구개발 플랫폼이 주류가 될 것”이라고 내다봤다. 이때 바이오산업의 경쟁력은 ‘DBTL(Design-Build-Test-Learn) 사이클’을 얼마나 빠르고 정밀하게 돌리느냐에 따라 결정된다. DBTL은 설계하고, 만들고, 검증하고, 다시 학습하는 합성생물학의 핵심 개발 과정이다. 로봇 자동화 실험으로 표준화된 데이터가 축적되면 AI의 설계 정확도가 높아지고 다시 더 나은 실험 결과로 이어지는 선순환이 만들어진다.
 하지만 우수한 연구가 기업과 산업으로 이어지기 위해서는 기술력만으로는 부족하다는 게 곤도 교수의 생각이다. 그는 “기초연구를 산업으로 연결하기 위해 가장 필요한 것은 기술력 이상으로 ‘이 기술로 사회문제를 해결하고 세계를 더 좋은 방향으로 바꾸고 싶다’는 강렬한 의지”라고 말했다. 연구실 성과가 시장에 닿기까지는 많은 실패와 시간이 필요한 만큼 끝까지 사회 구현을 밀어붙이는 문제의식과 사업화 의지가 중요하다는 설명이다.
 다만 개별 연구자와 스타트업의 의지만으로는 한계가 있다. 곤도 교수는 공공 인프라와 민간기업, 특히 대기업의 역할 변화를 주문했다. 합성생물학은 전통적인 바이오 연구처럼 특정 미생물이나 효소를 오랜 시간 개량하는 방식만으로는 속도를 내기 어렵다. AI가 설계하고 로봇이 실험하며 표준화된 데이터가 쌓이고, 이를 다시 AI가 학습하는 구조가 필요하다. 연구실의 설계 역량, 자동화 장비와 데이터 인프라, 소재·제약·화학 기업의 수요가 함께 연결돼야 하는 이유다.
 특히 곤도 교수는 대기업의 ‘오픈이노베이션 전환’을 강조한다. 대학과 스타트업은 독창적인 기술과 빠른 실험 역량을 갖고 있고 대기업은 자본, 생산 설비, 품질관리, 시장 접근성을 갖고 있다. 이들이 공공·민간 바이오 파운드리를 매개로 연결돼야 합성생물학 연구가 논문이나 실험실 성과에 머무르지 않고 실제 신약, 바이오 소재, 식품, 화학원료로 이어질 수 있다는 설명이다. 그는 “대기업이 자사 개발에만 집착하면 혁신을 일으키기 어려운 시대”라며 “공공·민간 바이오 파운드리를 자사의 확장 연구소로 적극 활용하고 외부 스타트업과 연계해 개발 속도를 극적으로 높이는 사고방식으로 전환해야 한다”고 말했다.
 서지혜 기자 wise@sedaily.com
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