AI 주도 바이오테크 혁신의 가속화
바이오테크 산업이 인공지능과 머신러닝 기술의 도입으로 전례없는 혁신의 시기를 맞고 있다. 2026년 1월 현재, 글로벌 AI 기반 신약개발 시장 규모는 180억 달러를 기록하며 전년 동기 대비 42% 성장했다. 이는 전통적인 신약개발 과정에서 10-15년이 소요되던 기간을 5-7년으로 단축시킬 수 있는 기술적 돌파구가 마련되었음을 의미한다. 특히 단백질 구조 예측, 분자 시뮬레이션, 임상시험 최적화 등 핵심 영역에서 AI의 활용도가 급격히 증가하고 있다.
한국의 삼성바이오로직스(경기도 인천)는 이러한 변화의 최전선에서 AI 기반 바이오의약품 생산 최적화 시스템을 구축했다. 회사는 2025년 4분기 기준으로 전년 동기 대비 28% 증가한 2조 3,400억 원의 매출을 기록했으며, 이 중 약 15%가 AI 기반 공정 최적화를 통한 효율성 개선에서 비롯된 것으로 분석된다. 삼성바이오로직스의 AI 시스템은 생산 수율을 평균 12% 향상시켰고, 품질 관리 과정에서의 오류를 35% 감소시키는 성과를 보여주었다.
글로벌 시장에서는 미국의 Thermo Fisher Scientific(매사추세츠주 월섬)이 AI 기반 실험실 자동화 솔루션으로 주목받고 있다. 회사의 2025년 연간 매출은 442억 달러로 전년 대비 8% 증가했으며, 이 중 AI 및 디지털 솔루션 부문이 62억 달러를 차지했다. Thermo Fisher의 AI 플랫폼은 실험 설계부터 데이터 분석까지의 전 과정을 자동화하여 연구 효율성을 평균 40% 향상시키는 것으로 보고되었다.
맞춤형 치료법 시장의 폭발적 성장
개인 맞춤형 치료법(Personalized Medicine) 시장이 2026년 들어 새로운 성장 궤도에 진입했다. 전 세계 맞춤형 치료법 시장 규모는 7,850억 달러에 달하며, 연평균 성장률 13.2%를 기록하고 있다. 이러한 성장은 유전체 분석 비용의 급격한 하락과 AI 기반 데이터 분석 기술의 발전에 힘입은 것이다. 현재 전체 유전체 시퀀싱 비용은 600달러 수준까지 하락했으며, 2020년 1,000달러였던 것과 비교하면 40% 감소한 수치다.
한국의 셀트리온(인천광역시 연수구)은 바이오시밀러 분야에서 맞춤형 접근법을 도입하여 주목받고 있다. 회사는 2025년 매출 2조 8,600억 원을 기록했으며, 이는 전년 대비 18% 증가한 수치다. 셀트리온의 맞춤형 바이오시밀러 개발 프로그램은 환자의 유전적 특성을 고려한 개별화된 치료법 제공을 목표로 하며, 현재 3개의 파이프라인이 임상 2상 단계에 있다. 특히 류마티스 관절염 치료제 분야에서 환자별 반응성을 예측하는 AI 모델을 개발하여 치료 성공률을 기존 70%에서 85%까지 향상시켰다.
미국의 Illumina(캘리포니아주 샌디에이고)는 유전체 시퀀싱 기술의 선두주자로서 맞춤형 치료법 시장 확대에 핵심적인 역할을 하고 있다. 2025년 회사 매출은 41억 달러로 전년 대비 12% 증가했으며, 새로운 NovaSeq X 시리즈 출시로 시퀀싱 처리량을 기존 대비 2.5배 향상시켰다. Illumina의 기술은 현재 전 세계 90% 이상의 유전체 데이터 생성에 활용되고 있으며, 암 진단 및 치료 분야에서 특히 높은 성과를 보이고 있다.
스위스의 Roche(바젤)는 개인 맞춤형 암 치료 분야에서 독보적인 위치를 확립했다. 회사의 2025년 의약품 부문 매출은 490억 스위스 프랑(약 540억 달러)으로 전년 대비 6% 증가했으며, 이 중 맞춤형 치료제가 차지하는 비중은 45%에 달한다. Roche의 Foundation Medicine 자회사는 종합적 유전체 프로파일링(CGP) 검사를 통해 환자별 최적 치료법을 제시하는 서비스를 제공하고 있으며, 현재 전 세계 300개 이상의 의료기관에서 활용되고 있다.
Johnson & Johnson(뉴저지주 뉴브런즈윅)은 CAR-T 세포 치료법 분야에서 혁신적인 성과를 보여주고 있다. 회사의 2025년 의약품 부문 매출은 570억 달러로 전년 대비 5.8% 증가했으며, 개인 맞춤형 면역치료제 개발에 연간 32억 달러를 투자하고 있다. J&J의 CAR-T 치료제 카티(Carvykti)는 다발성 골수종 환자에서 85%의 완전관해율을 달성하여 기존 치료법 대비 현저히 우수한 효과를 보였다.
mRNA 기술 분야에서는 미국의 Moderna(매사추세츠주 케임브리지)가 COVID-19 백신 성공 이후 개인 맞춤형 암 백신 개발에 집중하고 있다. 회사는 2025년 매출 60억 달러를 기록했으며, 맞춤형 암 백신 mRNA-4157이 흑색종 환자 대상 임상 3상에서 기존 치료법 대비 재발 위험을 44% 감소시키는 결과를 보였다. Moderna는 현재 15개의 개인 맞춤형 치료제 파이프라인을 보유하고 있으며, 이 중 7개가 임상시험 단계에 있다.
바이오테크 벤처 투자 시장도 활발한 움직임을 보이고 있다. 2025년 전 세계 바이오테크 벤처 투자 규모는 285억 달러로 전년 대비 23% 증가했으며, 이 중 AI 기반 신약개발과 맞춤형 치료법 개발 분야가 전체 투자의 62%를 차지했다. 특히 아시아 지역의 바이오테크 투자가 급증하여 한국 15억 달러, 중국 42억 달러, 일본 18억 달러의 투자가 이루어졌다.
규제 환경의 변화도 주목할 만하다. 미국 FDA는 2025년 12월 AI 기반 의료기기 및 진단법에 대한 새로운 가이드라인을 발표했으며, 한국 식품의약품안전처도 2026년 1월부터 개인 맞춤형 치료제에 대한 신속심사 제도를 도입했다. 이러한 규제 완화는 바이오테크 기업들의 제품 출시 기간을 평균 8-12개월 단축시킬 것으로 예상된다.
시장 전문가들은 2026년이 바이오테크 산업의 전환점이 될 것으로 전망하고 있다. AI와 유전체학의 융합으로 인한 기술적 혁신, 맞춤형 치료법에 대한 수요 증가, 그리고 규제 환경의 개선이 복합적으로 작용하여 산업 전반의 성장을 견인할 것으로 분석된다. 특히 아시아 시장의 급성장과 함께 글로벌 바이오테크 생태계가 더욱 다극화될 전망이다. 향후 3-5년간 이 분야의 혁신 속도는 더욱 가속화될 것으로 예상되며, 투자자들과 기업들에게는 새로운 기회와 도전이 동시에 제시될 것으로 보인다.
