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KIET 산업패러다임에따른미래제조업의발전전략. 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 자동차산업의패러다임변화와발전전략 사물인터넷 (IoT) 이가져올미래의산업변화전망 융복합소재의성장역량과발전방향 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 요 약 바이오기술이급속히발전하면서화학, 에너지, 의료, 농업등다양한분야에서경제적효과가나타나고있다.

1 KIET 산업패러다임에따른미래제조업의발전전략. 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 자동차산업의패러다임변화와발전전략 사물인터넷 (IoT) 이가져올미래의산업변화전망 융복합소재의성장역량과발전방향 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 요 약 바이오기술이급속히발전하면서화학, 에너지, 의료, 농업등다양한분야에서경제적효과가나타나고있다. 바야흐로바이오경제시대가시작되는것이다. 본고에서는바이오산업중보건의료분야에해당하는융합바이오 스마트헬스케어산업의발전전망과이를주도하는주요트렌드를살펴본다. 그리고우리나라융합바이오 스마트헬스케어산업의미래포지셔닝을전망하면서, 이러한미래를위해서극복해야할도전과제를간단히정리한다. 바이오산업은글로벌경제위기와저성장추세를극복하면서 2011년이후회복세에돌입하고있다. 특히, 융합바이오 스마트헬스케어산업의성장추세는더욱가속화되면서, 향후연평균 5% 내외로성장할전망이다. 이러한성장을촉진하는대표적인요인으로는, 혁신적인바이오기술로인해인간유전체정보를포함하는바이오정보가바이오빅데이터로확대되고디지털기술과융합되는글로벌트렌드를들수있다. 디지털기술과융합된바이오정보는산업경계를넘나들면서다양한비즈니스모델을창출하기시작하였으며, 세계보건의료시장을선점하기위한경쟁은날로치열해지고있다. 이러한미래시장에서우리나라의경쟁력확보를위해중요한도전과제는융합바이오 스마트헬스케어산업의공급효율성과수요효율성을균형적으로제고하는것이다. 16 KIET 산업경제

2 ( 특집 ) 1. 현황및전망 바이오산업은 생물체뿐아니라생물체의유전정보까지포괄하는유형및무형의바 이오자원을기반으로바이오기술과 IT, NT 융합기술을활용하여화학및에너지, 의료, 농업등의분야에서생산해내는다양한제품과서비스 로구성된다. OECD(2009) 는바이오기술이급속히발전하면서바야흐로바이오경제시대가시작되고있으며 2030년에는바이오기술의사회경제적파급효과가크게확대될것으로전망한바있다. 본고에서논의하는융합바이오 스마트헬스케어산업은다양한바이오산업중보건의료분야에해당하는 Red바이오산업에해당한다. 특히, 유전자분석기술, 현장진단기술등에의해생산되는바이오정보가디지털기술과융합되면서출현하는신산업에초점을맞추고자한다. 범세계적인고령화추세와의료비부담에대응하기위해의료패러다임이질병치료에서예방과관리로전환되면서급부상하고있으며, 바이오정보를활용해서디자인되는개인맞춤형스마트헬스케어가여기에포함된다. 글로벌경제위기와저성장추세에영향을받았던바이오산업성장은 2011년이후회복세에돌입하였다. ERNST & YOUNG( 각연도 ) 에의하면, 세계바이오산업매출은 2003년이후 2014년까지연평균 9.2% 로성장하였다. 이러한바이오산업성장추세는세계적인고령화추세와맥을같이한다. 고령화로인한만성질환증가와다양한보건의료에대한수요가확대되고관련비용지출이크게증가하면서, 이에대응하는글로벌바이오시장역시지속적으로확대되기때문이다. ( 백만달러, 개 ) 140, , ,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0 < 그림 1> 세계바이오산업매출및기업수 기업수 매출 자료 : ERNST & YOUNG, 각연도. 주 : 2003~2007 년세계바이오산업통계는전세계기업들을대상으로한자료이며, 2008~ 2013 년통계는미국, 유럽, 캐나다, 호주 4 개국을대상으로한공개기업통계

3 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 바이오산업의 70% 가량을차지하는 Red바이오산업, 융합바이오 스마트헬스케어산업의성장추세는더욱가속화될전망이다. 의약품중에서도항체의약품과같은바이오의약품시장은 2013~2020년간연평균 5% 로성장하여 2020년전체의약품매출의약 30% 를차지할것으로예상되고있다. 세계의료기기시장역시 2020년까지연평균 5% 로크게성장할것이며, 체외진단기기가이러한성장을주도할것으로전망된다. Frost & Sullivan(2014) 은세계헬스케어산업이 2014년 1,476억 2,000만달러에서 2015년 1,550억 5,000만달러로 5% 성장할것으로전망한바있다. 2. 기술혁신과바이오정보의증대 융합바이오 스마트헬스케어산업의성장을뒷받침하는것은바이오기술발전과이로인해다양한산업에서구현되는파괴적혁신활동이다. 대표적인혁신사례중하나가차세대유전체분석 (Next generation whole genome sequencing) 기술의발전과이로인한인간유전체분석가격의하락이다. 인간유전체프로젝트초기에 1인당 3조원, 소요기간 15년이상걸리던개인유전체전체분석이 2015년현재 1인당소요비용약 600만원, 소요기간수시간내에가능해졌다. 조만간나노기술과융합된차세대유전체분석기술을활용하면개인유전체분석비용 100만원, 분석시간 15분이내에가능할것으로전망된다. 유전체분석에서의가격하락과효율성제고속도는컴퓨터처리속도가 18개월마다 2배씩빨라진다는무어의법칙을무색하게하고있다. 그리고이러한파괴적혁신속도는개인컴퓨터가격 100만원시대에시작된디지털경제와마찬가지로, 개인유전체분석 100 만원시대의바이오경제가도래할것을전망하게한다. 인간유전체분석성과는다방면의파괴적혁신을주도하고있다. 질병의원인이되는유전자의위치와기능을파악하고이를바탕으로개인맞춤형치료제 (Personalized Medicine) 의개발이그하나이다. 미국은정밀의학이니셔티브 (Obama s Precision Medicine Initiative) 를통해개인의유전정보를분석해질병이생길경우개인맞춤형치료또는치료제를제공할것을천명하였다. 이러한개인맞춤형치료제는유전체분석을기반으로환자에게최적화된의약품을처방함으로써불필요한의약품사용과비용을절감시킬수있다. 미국은암, 당뇨등특정질환군대상유전체분석을중심으로맞춤의료를우선적으로추진하면서맞춤의료를확대할계획이다. 또 18 KIET 산업경제

4 ( 특집 ) 한, 글로벌제약기업들은유전체정보등을융합활용하여기존의 FDA 승인의약품이나임상에서실패한의약품을대상으로새로운치료에재도입하는 의약품리포지셔닝 연구를통해보다효율적으로신약을개발하고자도전하고있다. 유전체정보와함께개인의의료 건강정보는미래바이오산업의가장중요한자원이다. 최근다양해지고있는각종모바일 웨어러블기기를통해취합되는생활건강정보 (Life-log data) 는개인유전체정보및의료정보와함께바이오빅데이터로통합되고있다. 융합바이오 스마트헬스케어제품및서비스개발에서도바이오빅데이터의중요성이크게확대되고있는추세로, 미국등선진국은바이오빅데이터기반개방형혁신플랫폼구축에주력하고있다. 미국원격의료를선도하고있는카이저파마넨테 ( 사 ) 가정부와협력하여구축하고있는바이오빅데이터통합플랫폼이일례이다. 이외에도, 바이오기술은다양한기술융합을통해파괴적혁신을확대하고있다. 나노기술은앞서유전체분석기술에융합활용된사례뿐아니라비침습센서개발에도활용되면서미래진단기기및의료기기개발을촉진할것이다. 또한, ICT를활용한바이오빅데이터의관리및활용, IoT와모바일기기를활용한건강 의료정보의축척과실시간건강관리서비스는미래스마트헬스케어에가장중요한융합기술들이다. 3. 산업간융합과통합형비즈니스모델 바이오기술과여타첨단기술간융합이활발해지고스마트헬스케어와같은첨단보건의료서비스에대한사회적니즈가크게확대되면서의료서비스산업과의약품, 의료기기제조업간의경계가허물어지고있다. 의료서비스현장의아이디어와수요가의약품과진단 의료기기개발로직접연계되고있다. 휴대용초음파진단기는스마트폰과연동되어진단결과를직접확인하고원격으로도전송할수있으며, 개인맞춤형세포치료제와인공장기개발은병원을중심으로활발하게진행되고있다. 병원은진료후질병관리를위한헬스케어앱과의료기기를직접개발하여의료서비스로연결하고있으며, 환자들은모바일기기로자신의건강기록, 진단기록등자료를열람하고진료예약을할수있다. 글로벌제약기업들은신약개발과함께의료서비스혹은건강관리서비스를제공하기시작했다. 베링거인겔하임사의디지털혈당진단기활용개인혈당관리프로그램이나머크사의당뇨병및심장질환관리프로그램, 화이저사의심장마비방지

5 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 프로그램등이그사례이다. 또한, 유전체진단을기반으로하는서비스기업들은유전체정보를바탕으로한맞춤의약품개발등새로운사업을추진하고있다. 23andMe, Ancestry.com 등유전체분석기업들은개인유전정보를바탕으로신약과미래형의료서비스개발에주력하고있다. 이뿐아니라구글, 퀄컴, 애플, IBM 등 IT기업들까지진단및예방관리중심의의료서비스와빅데이터분석을통해의사의진단 치료역량을제고하는서비스를제공하고있다. 이처럼바이오기술의급속한발전과기술적융합은산업간융합을유도하고있다. 미래에는자동차나거주공간곳곳에바이오센서가장착되어건강의료정보를취합하게될것이다. 즉, 자동차제조업과건설업까지보건의료제품과서비스를활용하는산업적융합이발생할것으로예상되며, 이러한융합추세는더욱광범위하게확대될것으로전망된다. 기술적, 산업적융합의확산과같은맥락에서, 미래융합바이오 스마트헬스케어산업생태계의비즈니스모델은웨어러블진단기기, 헬스케어앱과같은개인건강진단및관리를위한기기와서비스가일체화된통합형비즈니스모델이중심이될것이다. 유전체분석기업들은신약개발시장에서한걸음더나아가의료서비스까지제공할것이며, 체지방분석기기업체가소프트웨어역량을강화하여건강관리서비스를제공할것이다. 제약기업은신약개발효율성과효능극대화를위해개인유전정보, 의료정보를통합적으로활용할것이며, 보건의료서비스플랫폼사업을확대할전망이다. 일례로, 글로벌제약기업인노바티스는환자의유전정보와임상정보를분석하여개인맞춤의약품개발계획을발표하고정보분석과 IT 전문인력고용을확대하기시작하였다. 미국카이버파마넨테사례에서도볼수있듯이, 융합바이오 스마트헬스케어산업생태계에서가장중요한지불자인보험사역시바이오정보가연계된통합형비즈니스모델의핵심주체이다. 4. 융합바이오 스마트헬스케어산업의미래포지셔닝 국내바이오산업은 20년이상축적된국가연구개발투자와기술경쟁력을바탕으로 2000~2013년연평균 15.3% 로성장하여왔다. 이러한성장에는 1994년 제1차생명공학육성기본계획 을시작으로바이오분야공공연구개발투자를연평균 22.3% 20 KIET 산업경제

6 ( 특집 ) < 표 1> 한국바이오산업수급규모 (2000~ 2005) (2005~ 2010) CAGR(%) (2010~ 2013) 단위 : 억원 (2000~ 2013) 생산 11,795 27,714 57,878 63,963 71,445 75, 수입 3,306 7,912 14,057 15,612 14,311 15, 내수 9,000 23,315 47,519 52,081 55,281 58, 수출 6,101 12,311 24,415 27,494 30,475 31, 자료 : 한국바이오산업통계 ( 산업통상자원부, 한국바이오협회 ), 각연도. 로확대하여온정부의노력이뒷받침되고있다. 최근연구개발성과가가시화되고괄목할만한기술이전성과도나타나고있는데, 한미약품은 2015년에만 4건의신약후보물질을글로벌제약기업에기술이전하면서세계신약기술이전시장에이름을알렸다. 이러한성과들은한국바이오산업이고령화에대응하고경제성장잠재력둔화를극복할수있는잠재력을보유하고있음을보여주는것이다. 하지만, 한편에서는바이오산업의사회경제적효과가아직까지미흡하며바이오경제생태계도활성화되지못했다고평가하고있다. 한국바이오산업규모는 2013 년수급기준 9조 333억원으로 2013년총 GDP 대비 1% 에도못미치며바이오융합 스마트헬스케어산업부문은이중 45% 를차지하고있다. 1) 바이오융합 스마트헬스케어산업의사회경제적효과가미흡한것은한국의사회적수용성이낮기때문으로평가된다. 선진국뿐아니라중국등개발도상국까지비용효율적인통합의료서비스를위해바이오융합 스마트헬스케어산업을육성하고있다. 하지만, 국내에서는이해당사자간갈등과법제도적제한으로인해초기수요와시장창출이아직까지어려운상황이다. 법제도적제한사례로는유전자치료제연구제한, 원격의료금지, 건강정보기본법등바이오융합 스마트헬스케어산업관련된핵심법규의제정혹은개정이지연되는것을들수있다. 바이오융합 스마트헬스케어연구성과의사업화촉진을위해지정된첨단의료복합단지 ( 오송, 대구 ) 도임상병원의부재로초기시장창출기능이아직까지미흡한상황이다. 본연구에서는 2013년과 2015년설문조사결과를통합활용하여, 한국융합바이오 스마트헬스케어산업경쟁력의현재와미래포지셔닝을공급역량과수요대응력 1) 좁은의미 ( 狹意 ) 의바이오산업비중이며, 2013 년한국바이오산업통계 ( 산업통상자원부, 한국바이오협회, 2014) 기준임

7 융합바이오 스마트헬스케어의미래포지셔닝 < 그림 2> 한국융합바이오 스마트헬스케어산업의미래포지셔닝 (2025 년 ), (5 점척도 ) 수요대응력 년 (4.0, 4.0) 2025년 (4.35, 4.0) 2025년 (3.75, 3.0) 한국일본중국 2015년 (4.0, 3.0) 2015년 (2.5, 2.0) 2015년 (3.75, 1.875) 공급역량자료 : 산업연구원작성. 관점에서전망한다. 2015년현재한국융합바이오 스마트헬스케어산업공급역량은 2015년설문조사결과중기술력과산업화역량평균인 3.75점으로평가된다. 2015년수요대응력은 2013년설문결과에서수요역량이공급역량의절반으로평가한점을근거로공급역량의 50% 인 1.875점으로평가된다. 2025년한국융합바이오 스마트헬스케어산업공급역량은최고선진국 ( 미국 ) 대비 80% 수준 (4.0점) 으로증가할것이며, 수요대응력역시공급역량수준 (4.0점) 으로개선될것으로전망된다. 한편, 일본은 2015년공급경쟁력 4.0점, 수요대응력 3.0점에서 2025년공급경쟁력 4.35점, 수요대응력 4.0점으로증가할전망이다. 중국은 2015년공급경쟁력 2.5 점, 수요대응력 2.0점에서 2025년공급경쟁력 3.75점, 수요대응력 3.0점으로증가할것으로전망된다. 긍정적인관점에서의미래포지셔닝을요약하면, 한국의 2025 년공급경쟁력 (4.0) 은일본 (4.35) 보다는낮지만중국보다높을것으로보이며, 수요대응력 (4.0) 은중국 (3.0) 보다높고일본 (4.0) 과는유사할것으로전망된다. 5. 융합바이오 스마트헬스케어산업의도전과제 2025년한국융합바이오 스마트헬스케어산업이경쟁력을갖추기위해서는산업의공급효율성과함께수요효율성을균형적으로제고하는것이가장중요하다. 공급효율성제고를위해서는 기술및생산의혁신 과 비즈니스모델의혁신 이필요하다. 한국은병상수나첨단의료기기와같은보건의료하드웨어인프라경쟁력은세계상위인반면, 인구당의사 간호사수등보건의료소프트웨어인프라경쟁력은매우낮다. 이처럼낮은보건의료소프트웨어인프라경쟁력을높이기위해서는 바 22 KIET 산업경제

( 특집 ) 이오기술및 IT NT 융합기술 혁신이중요하다. 예를들어, 원격의료서비스와건강관리서비스를통해부족한소프트웨어인프라를대체할수있을것이다. 또한, 미래융합바이오 스마트헬스케어산업에서가장중요한혁신자원인바이오빅데이터를구축함으로써, 진단 예방 관리중심의맞춤형제품과서비스개발인프라를확보하고보건의료분야신제품및신서비스개발에서의효율성과성공률을높여야한다.

8 ( 특집 ) 이오기술및 IT NT 융합기술 혁신이중요하다. 예를들어, 원격의료서비스와건강관리서비스를통해부족한소프트웨어인프라를대체할수있을것이다. 또한, 미래융합바이오 스마트헬스케어산업에서가장중요한혁신자원인바이오빅데이터를구축함으로써, 진단 예방 관리중심의맞춤형제품과서비스개발인프라를확보하고보건의료분야신제품및신서비스개발에서의효율성과성공률을높여야한다. 그리고공급효율성제고를위해서 비즈니스모델의혁신 환경도조성하여야한다. 미래융합바이오 스마트헬스케어산업생태계에서는기업과병원등생태계구성원들이유기적으로연계및협력하고통합된바이오빅데이터를활용하는혁신적인비즈니스모델을구축하여야하기때문이다. 다음으로, 수요관점에서의비효율성도극복해야할도전과제이다. 우리나라는국민의료보험이라는공보험시스템을가지고있음에도불구하고개인의사적부담이매우크고의료소비도비효율적이라고평가되기때문이다. 보다비용효율적인보건의료소비환경을구현하기위해서는국민 ( 소비자 ) 이일상생활에서의적극적인건강증진과예방활동을적극적으로하도록유도하는것이중요하다. 또한, 고령화사회의보건의료소비에서큰비중을차지하는난치성만성질환의관리도효율화하여야한다. 이러한소비자의적극적인건강관리와만성질환관리를촉진하기위해서는, 법제도환경을보다혁신적으로개선하고소비자에대한다양한인센티브제도를마련할필요가있다. 최윤희신성장산업연구실 선임연구위원 yhchoi@kiet.re.kr / < 주요저서 > 산업패러다임변화에따른미래제조업의발전전략 (2015, 공저 ) 신성장동력으로서의바이오화학산업의정책과제 (2014, 공저 )

신성장동력업종및품목분류 ( 안 )

신성장동력업종및품목분류 ( 안 ) 2009. 12. 일러두기 - 2 - 목 차 < 녹색기술산업 > 23 42-3 - 목 차 45 52 < 첨단융합산업 > 66 73 80-4 - 목 차 85 96 115 < 고부가서비스산업 > 120 124 127 129 135-5 - 녹색기술산업 - 6 - 1. 신재생에너지 1-1) 태양전지 1-2) 연료전지 1-3) 해양바이오