바이오테크 산업의 AI 혁신 가속화
2026년 현재 글로벌 바이오기술 시장은 AI와 머신러닝 기술의 급속한 도입으로 근본적인 변화를 경험하고 있다. 시장조사기관 프로스트 앤 설리반(Frost & Sullivan)의 최신 보고서에 따르면, AI 기반 신약개발 시장은 2025년 35억 달러에서 2030년 148억 달러로 연평균 33.4% 성장할 것으로 예상된다고 발표했다. 이러한 급성장은 전통적으로 10-15년이 소요되던 신약개발 기간을 5-7년으로 단축시키며, 개발비용을 평균 26억 달러에서 15억 달러 수준으로 절감시키는 효과를 가져오고 있다.
특히 주목할 만한 것은 단백질 구조 예측과 분자 설계 분야에서의 혁신이다. 알파폴드(AlphaFold)와 같은 AI 모델이 공개된 이후, 전 세계 2만여 개의 바이오테크 기업들이 이를 활용한 신약 후보물질 발굴에 나서고 있으며, 이는 기존 대비 후보물질 발견 성공률을 18%에서 34%로 크게 향상시켰다. 미국의 제넨테크(Genentech, 스위스 로슈의 자회사)는 2025년 4분기 AI 기반으로 개발한 알츠하이머 치료제 후보물질이 2상 임상에서 인지기능 개선 효과를 70% 이상 보인다고 발표하며 바이오테크 업계에 큰 충격을 주었다.
한국의 바이오기술 산업도 이러한 글로벌 트렌드에 발맞춰 빠르게 진화하고 있다. 삼성바이오로직스는 2025년 말 AI 기반 바이오의약품 생산최적화 시스템을 도입하여 생산효율성을 23% 향상시켰다고 보고했으며, 이를 통해 연간 운영비용을 약 1,200억 원 절감할 수 있을 것으로 예상한다고 밝혔다. 또한 셀트리온은 자체 개발한 AI 플랫폼을 활용하여 바이오시밀러 개발 기간을 기존 7년에서 4년으로 단축시키는 성과를 거두었으며, 이는 경쟁사 대비 평균 18개월의 시간적 우위를 확보하는 결과로 이어지고 있다.
이러한 기술혁신의 배경에는 컴퓨팅 파워의 급격한 발전과 생물학적 데이터의 폭발적 증가가 있다. 현재 전 세계적으로 매일 약 2.5엑사바이트(2.5×10¹⁸ 바이트)의 유전체 데이터가 생성되고 있으며, 이는 2023년 대비 340% 증가한 수치다. 이러한 빅데이터를 효과적으로 분석하고 활용할 수 있는 AI 기술의 발전이 바이오테크 산업의 혁신을 이끌고 있는 핵심 동력이 되고 있다.
개인맞춤형 치료법의 상업화 가속
개인맞춤형 의료(Precision Medicine) 분야는 2026년 들어 본격적인 상업화 단계에 진입했다. 글로벌 개인맞춤형 의료 시장은 2025년 986억 달러에서 2026년 1,247억 달러로 26.5% 성장할 것으로 예상되며, 이는 주요 제약회사들의 매출 구조에 상당한 변화를 가져오고 있다. 특히 암 치료 분야에서 CAR-T 세포치료법과 종양 특이적 면역치료제의 성공사례들이 급증하면서, 기존의 블록버스터 의약품 모델에서 소량 고부가가치 치료제 모델로의 전환이 가속화되고 있다.
미국의 존슨앤존슨(Johnson & Johnson)은 2025년 개인맞춤형 치료제 부문에서 87억 달러의 매출을 기록했으며, 이는 전체 매출의 18.3%에 해당하는 수치다. 특히 동사의 CAR-T 치료제 ‘카비크티(Carvykti)’는 환자 한 명당 평균 치료비용이 46만 달러임에도 불구하고 높은 치료 성공률(완전관해율 83%)을 바탕으로 2025년 단일 제품으로 23억 달러의 매출을 달성했다. 이는 기존 항암제 대비 환자당 매출이 15-20배 높은 수준으로, 개인맞춤형 치료제의 경제적 잠재력을 보여주는 대표적 사례가 되고 있다.
유전자 편집기술 CRISPR의 상용화도 개인맞춤형 치료법 확산에 큰 역할을 하고 있다. 2025년 12월 미국 FDA가 승인한 겸상적혈구병 치료용 CRISPR 치료제 ‘카스게비(Casgevy)’는 환자의 골수세포를 체외에서 편집하여 재주입하는 방식으로, 치료 성공률이 96%에 달한다는 임상결과를 발표했다. 이 치료제의 가격은 환자 한 명당 220만 달러로 책정되어 있지만, 평생 치료가 필요한 기존 요법 대비 총 치료비용은 오히려 30% 절감되는 것으로 분석되고 있다.
한편 액체생검(Liquid Biopsy) 기술의 발전도 개인맞춤형 치료의 대중화를 앞당기고 있다. 혈액 한 방울로 50여 종의 암을 조기 발견할 수 있는 검사법이 상용화되면서, 개인맞춤형 치료의 진입장벽이 크게 낮아지고 있다. 미국의 그레일(GRAIL, 일루미나의 자회사)이 개발한 ‘갤러리(Galleri)’ 검사는 현재 검사당 비용이 949달러로, 2023년 1,400달러 대비 32% 감소했으며, 2027년에는 500달러 수준까지 하락할 것으로 예상된다.
국내에서도 개인맞춤형 치료 분야의 투자와 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 정부는 2025년 ‘개인맞춤형 의료 육성 종합계획’을 통해 향후 5년간 총 2조 3,000억 원을 투입한다고 발표했으며, 이 중 60%인 1조 3,800억 원이 민간 바이오기업에 대한 직간접적 지원으로 배정되었다. 이러한 정책적 지원을 바탕으로 국내 바이오기업들의 개인맞춤형 치료제 개발이 본격화되고 있으며, 특히 면역항암제와 세포치료제 분야에서 글로벌 경쟁력을 확보하기 위한 노력이 가속화되고 있다.
글로벌 제약업계는 이러한 트렌드에 대응하기 위해 비즈니스 모델의 근본적 재편을 추진하고 있다. 스위스의 노바티스(Novartis)는 2025년 전체 연구개발 예산의 45%를 개인맞춤형 치료제에 집중 투입한다고 발표했으며, 이는 2022년 28%에서 크게 증가한 수치다. 또한 동사는 환자의 치료 반응을 실시간으로 모니터링하고 치료법을 조정하는 ‘적응형 치료(Adaptive Treatment)’ 플랫폼을 구축하여, 치료 성공률을 기존 대비 평균 23% 향상시키는 성과를 거두었다고 보고했다.
시장 전문가들은 개인맞춤형 치료법의 확산이 헬스케어 산업 전반의 가치사슬을 재편할 것으로 예상한다고 분석하고 있다. 맥킨지(McKinsey)의 최신 보고서에 따르면, 2030년까지 개인맞춤형 치료제가 전체 신약 시장의 35%를 차지할 것으로 예상되며, 이는 진단, 치료, 모니터링을 통합한 새로운 형태의 헬스케어 생태계 구축을 촉진할 것이라고 전망했다. 특히 디지털 헬스케어 플랫폼과의 연계를 통한 실시간 환자 모니터링과 치료 최적화 서비스가 새로운 수익원으로 부상할 것으로 예상된다.
그러나 개인맞춤형 치료법의 확산과 함께 해결해야 할 과제들도 많다. 가장 큰 문제는 높은 치료비용으로 인한 의료 접근성 격차 확대다. 현재 개인맞춤형 치료제의 평균 가격은 기존 치료제 대비 10-50배 높은 수준으로, 의료보험 적용 범위와 급여 기준의 재정립이 시급한 상황이다. 또한 개인 유전정보의 수집과 활용에 따른 프라이버시 보호 문제, 그리고 치료 효과의 개인차를 정확히 예측하기 위한 바이오마커 개발 등이 해결해야 할 주요 과제로 지적되고 있다.
이러한 도전과제에도 불구하고 개인맞춤형 치료법은 향후 바이오테크 산업의 핵심 성장동력으로 자리잡을 것으로 전망된다. 특히 AI 기술의 발전과 유전체 분석 비용의 지속적 하락, 그리고 디지털 헬스케어 인프라의 확충이 맞물리면서 개인맞춤형 치료의 대중화는 더욱 가속화될 것으로 예상된다. 이는 전통적인 제약회사뿐만 아니라 IT 기업, 진단 전문기업, 헬스케어 서비스 제공업체 등 다양한 업종에 새로운 사업 기회를 제공할 것으로 분석되고 있다.
투자 관점에서 볼 때, 개인맞춤형 치료 분야는 높은 성장성과 함께 상당한 리스크를 동반하고 있다. 성공할 경우 기존 치료제 대비 월등히 높은 수익성을 확보할 수 있지만, 개발 실패 시 손실 규모도 그만큼 클 수 있다. 따라서 투자자들은 기업의 기술력과 파이프라인 다양성, 그리고 규제 승인 가능성을 종합적으로 고려한 신중한 투자 접근이 필요할 것으로 보인다. 특히 플랫폼 기술을 보유한 기업들이 단일 치료제 개발 기업 대비 상대적으로 안정적인 투자 대상이 될 것으로 전망되고 있다.
이 콘텐츠는 일반적인 정보 제공 목적으로 작성되었으며, 투자 조언이나 권유가 아닙니다. 투자 결정 시에는 반드시 전문가와 상담하시기 바랍니다.
