AI 기반 신약개발과 합성생물학의 시너지 효과
2026년 현재, 바이오테크놀로지 산업은 인공지능(AI)과 합성생물학(Synthetic Biology)의 결합으로 근본적인 패러다임 전환을 경험하고 있다. 글로벌 바이오테크놀로지 시장 규모는 2025년 대비 14.2% 성장한 8,500억 달러에 달하며, 이 중 AI 기반 신약개발 분야가 전체 시장의 23%인 1,955억 달러를 차지하고 있다. 특히 주목할 점은 합성생물학 시장이 연평균 34.8%의 급속한 성장률을 보이며 2026년 기준 420억 달러 규모로 확대되었다는 사실이다.
미국 매사추세츠주 케임브리지에 본사를 둔 Moderna는 mRNA 기술을 기반으로 한 플랫폼을 통해 COVID-19 백신 성공 이후 암 치료제, 심혈관 질환 치료제 등으로 파이프라인을 다각화하고 있다. 2025년 4분기 실적에서 Moderna는 총 매출 68억 달러를 기록했으며, 이 중 COVID-19 백신이 차지하는 비중이 전년도 82%에서 61%로 감소하면서 포트폴리오 다양화가 가시적으로 나타나고 있다. 동시에 회사는 AI 기반 약물 발견 플랫폼에 2025년 한 해 동안 12억 달러를 투자하여 신약 개발 시간을 기존 10-15년에서 6-8년으로 단축하는 성과를 보였다.
한편, 한국의 대표적인 바이오 기업인 인천 송도에 본사를 둔 삼성바이오로직스는 글로벌 CDMO(Contract Development and Manufacturing Organization) 시장에서 독보적인 위치를 확고히 하고 있다. 2025년 매출 2조 3,400억 원을 달성하며 전년 대비 18.7% 성장을 기록했고, 특히 ADC(Antibody Drug Conjugate) 생산 역량 확대에 집중하고 있다. 삼성바이오로직스는 2026년 1월 완공된 제4공장을 통해 연간 생산능력을 기존 364,000L에서 604,000L로 확대했으며, 이는 글로벌 CDMO 시장에서 생산능력 기준 1위를 의미한다.
미국 보스턴에 본사를 둔 Ginkgo Bioworks는 합성생물학 분야의 선두주자로서 “생물학의 프로그래밍”이라는 비전 하에 다양한 산업 분야에 맞춤형 미생물을 설계하고 생산하는 플랫폼을 운영하고 있다. 2025년 회사의 매출은 전년 대비 89% 증가한 4억 2,300만 달러를 기록했으며, 이 중 농업 부문이 37%, 제약 부문이 28%, 바이오연료 부문이 21%를 차지했다. Ginkgo의 독특한 비즈니스 모델은 자동화된 생물학 연구소와 AI 기반 설계 플랫폼을 결합하여 고객사의 요구에 맞는 맞춤형 미생물을 개발하는 것이다.
매사추세츠주 월섬에 본사를 둔 Thermo Fisher Scientific은 생명과학 도구 및 서비스 분야의 글로벌 리더로서, 2025년 연간 매출 487억 달러를 달성하며 바이오테크 생태계의 핵심 인프라 역할을 하고 있다. 특히 회사의 유전자 시퀀싱 및 분석 장비 부문은 전체 매출의 32%를 차지하며, NGS(Next Generation Sequencing) 기술과 AI 분석 솔루션의 통합으로 개인 맞춤형 의료 시장 확대에 기여하고 있다. Thermo Fisher는 2025년 한 해 동안 R&D에 38억 달러를 투자했으며, 이는 매출의 7.8%에 해당하는 수준이다.
아시아 바이오테크 시장의 급부상과 글로벌 경쟁 구도 변화
2026년 현재 아시아 바이오테크놀로지 시장은 전 세계에서 가장 빠른 성장률을 보이며 글로벌 바이오테크 생태계의 새로운 중심축으로 부상하고 있다. 아시아 태평양 지역의 바이오테크 시장 규모는 2025년 대비 19.3% 성장한 1,840억 달러에 달하며, 이는 전 세계 바이오테크 시장의 21.6%를 차지하는 수준이다. 특히 한국, 중국, 일본이 이러한 성장을 주도하고 있으며, 각국의 정부 정책 지원과 민간 투자 확대가 시너지 효과를 창출하고 있다.
인천에 본사를 둔 셀트리온은 바이오시밀러 분야의 글로벌 선두주자로서 2025년 연결 매출 2조 9,600억 원을 달성하며 전년 대비 16.4% 성장을 기록했다. 특히 주목할 점은 셀트리온의 글로벌 시장 진출 성과로, 2025년 해외 매출 비중이 전체의 67%에 달했다는 사실이다. 회사는 류마티스 관절염 치료제 ‘램시마’와 유방암 치료제 ‘허쥬마’를 중심으로 유럽과 미국 시장에서 안정적인 수익을 확보하고 있으며, 2026년에는 새로운 바이오시밀러 후보물질 CT-P47(애플리버셉트 바이오시밀러)의 글로벌 임상 3상 시험 결과 발표를 앞두고 있다.
캘리포니아주 샌디에이고에 본사를 둔 Illumina는 유전체 시퀀싱 분야의 독보적인 기술력으로 개인 맞춤형 의료 시장의 확산을 이끌고 있다. 2025년 회사의 매출은 47억 달러로 전년 대비 12.8% 증가했으며, 이 중 NGS(Next Generation Sequencing) 시스템이 차지하는 비중이 73%에 달했다. Illumina의 최신 플랫폼인 NovaSeq X Plus는 기존 대비 시퀀싱 비용을 40% 절감하면서도 처리 속도를 2배 향상시켰으며, 이를 통해 전 게놈 시퀀싱 비용이 개당 600달러 수준까지 하락했다. 이러한 비용 절감은 개인 맞춤형 의료 서비스의 대중화를 가속화하고 있다.
특히 한국 정부의 K-바이오 벨트 프로젝트는 2025년까지 총 2조 4,000억 원이 투입되어 오창, 오송, 대덕을 중심으로 한 바이오 클러스터 구축이 완료되었다. 이 프로젝트의 성과로 2025년 한국의 바이오헬스 수출액은 전년 대비 23.7% 증가한 89억 달러를 기록했으며, 이는 한국 전체 수출의 1.4%를 차지하는 수준으로 성장했다. 또한 국내 바이오 벤처 투자액은 2025년 한 해 동안 1조 8,200억 원에 달해 전년 대비 31% 증가했으며, 이 중 AI 기반 신약개발 분야가 전체 투자의 42%를 차지했다.
중국의 바이오테크 시장 또한 급속한 성장을 보이고 있다. 2025년 중국의 바이오테크 시장 규모는 전년 대비 22.1% 성장한 680억 달러에 달했으며, 특히 CAR-T 세포치료제와 mRNA 백신 분야에서 두드러진 성과를 보이고 있다. 중국 정부는 제14차 5개년 계획(2021-2025)을 통해 바이오경제 발전에 총 3,000억 위안(약 420억 달러)을 투자했으며, 2026년부터 시작되는 제15차 5개년 계획에서는 이 규모를 50% 확대할 예정이다.
글로벌 바이오테크 산업에서 주목할 만한 변화 중 하나는 전통적인 제약회사들의 바이오테크 기업 인수합병(M&A) 활동이 크게 증가했다는 점이다. 2025년 한 해 동안 글로벌 바이오테크 M&A 거래 규모는 총 2,340억 달러에 달했으며, 이는 전년 대비 67% 증가한 수치다. 특히 AI 기반 신약개발 플랫폼을 보유한 바이오테크 기업들의 기업가치가 급상승하고 있으며, 평균 인수 프리미엄이 78%에 달하고 있다.
규제 환경 측면에서도 중요한 변화가 나타나고 있다. 미국 FDA는 2025년 AI 기반 신약개발에 대한 새로운 가이드라인을 발표했으며, 이를 통해 AI 알고리즘을 활용한 임상시험 설계와 데이터 분석에 대한 명확한 기준을 제시했다. 한국 식품의약품안전처(MFDS) 또한 2025년 12월 ‘첨단바이오의약품 허가심사 가이드라인’을 개정하여 CAR-T 세포치료제와 유전자치료제에 대한 심사 기준을 국제 수준으로 조화시켰다. 이러한 규제 환경의 개선은 바이오테크 기업들의 글로벌 시장 진출을 촉진하는 요인으로 작용하고 있다.
투자 관점에서 보면, 2026년 바이오테크 분야는 여전히 높은 성장 잠재력을 보유하고 있지만 동시에 상당한 리스크도 내재하고 있다. 글로벌 바이오테크 지수는 2025년 한 해 동안 18.7% 상승했지만, 개별 기업 간 성과 편차는 매우 큰 상황이다. 성공적인 임상시험 결과를 발표한 기업들의 주가는 평균 145% 상승한 반면, 임상 실패를 경험한 기업들은 평균 62% 하락했다. 이러한 높은 변동성은 바이오테크 투자의 특성을 그대로 보여주는 것으로, 포트폴리오 다각화와 장기적 관점의 투자 전략이 필수적임을 시사한다.
미래 전망 측면에서, 2026년부터 2030년까지 글로벌 바이오테크 시장은 연평균 12.4%의 성장률을 기록하며 1조 5,000억 달러 규모로 확대될 것으로 예상된다. 특히 개인 맞춤형 의료, 유전자 편집, 합성생물학 분야가 주요 성장 동력이 될 것으로 전망되며, 이 과정에서 아시아 시장의 중요성은 더욱 커질 것으로 예상된다. 한국을 비롯한 아시아 바이오테크 기업들이 글로벌 경쟁에서 어떤 위치를 차지할지, 그리고 AI와 합성생물학의 융합이 어떤 새로운 혁신을 가져올지 주목해볼 필요가 있다.
이 글은 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 투자 권유나 조언을 목적으로 하지 않습니다. 모든 투자 결정은 개인의 판단과 책임 하에 이루어져야 합니다.
