○ 해양 바이오기술(Marine Biotechnology)이란 해양생물이나 그들의 구성 성분, 시스템, 프 로세스 및 기능 등을 연구하여 궁극적으로 인간복지를 위한 상품과 서비스를 제공하는 기 술임
○ 해양 바이오산업은 해양자원 및 해양생물을 대상으로 생물 공학적으로 조작하거나 또는 그것을 이용해 제품과 서비스를 창출하는 전반적인 산업이며, 구체적으로는 바이오식품 제조기술, 신 공정 개발, 해양 바이오 신 물질 및 신소재 개발, 유용생물 생산기술 및 해 양보존기술 등에 대해 단순한 학문적 영역과 더불어 고부가가치 제품이나 공정을 개발하 는 도구 및 생산 기술을 포함함
○ 해양 바이오는 해양생물 원천기반기술, 해양식량 및 식품자원 개발기술, 해양신소재개발기 술 및 해양생태환경 보전기술 등 크게 4가지 기술로 분류할 수 있음
기술 분야 주요 내용
해양생물 원천기반기술
Ÿ 해양생물자원 관리 미 활용기반기술 Ÿ 미 이용 해양생명체 활용기술
Ÿ 해양생물 생명현상 및 생리적 기능 규명기술 Ÿ 해양유전자 발굴 및 규명기술
Ÿ 해양생물체 Omics 분석기술
해양식량 및 식품자원 개발기술
Ÿ 해양생물 신품종 육종 개발기술 Ÿ 질병제어 및 모니터링기술 Ÿ 첨단양식 및 대량생산기술 Ÿ 바이오안전성 평가기술
해양신소재 개발기술
Ÿ 산업용신소재 개발기술 Ÿ 신의약소재 개발기술 Ÿ 신기능식품소재 개발기술 Ÿ 재생 가능한 바이오에너지 개발
해양생태환경 보전기술
Ÿ 생물다양성 확보기술 Ÿ 환경변화감시 및 예측기술 Ÿ 해양오염 제어 및 정화기술 [표 2-8] 해양 바이오기술 분류표
출처: 교육과학기술부, 2007 생명공학백서
○ 해양생물자원을 소재로 한 화장품산업은 인체를 청결 미화하여 매력을 더하고 용모를 밝 게 변화시키거나 피부모발의 건강을 유지･증진을 위하여 사용되는 목적을 가진 화장품의 연구개발, 제조, 수입 판매하는 산업으로 그 범위도 확대되어 종전의 연구개발 생산 및 유통판매, 이를 지원하는 기술, 정보 및 관리체계 들과 원･부재료의 제조 및 공급하는 관 련 산업도 함께 포함
가 . 해외시장 동향
○ 해양 바이오 시장규모는 2003년 2,480백만 달러에서 2012년 3,781백만 달러 시장으로 성장되었음
○ 미국은 2003년 8억 1,915만 달러에서 2012년 11억 7,540만 달러의 시장으로 성장될 것 이며, 미국을 제외한 시장은 2003년 16억 6,090만 달러에서 2012년 26억 570만 달러의 시장으로 성장된 것으로 조사되었음
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 CAGR 4.8
출처: Global Industry, “Marine Biotechnology”(2008.3.1.) 재구성 [그림 2-15] 해양 바이오 세계시장 현황
○ 전체적으로 해양 바이오 시장은 2003년에서 2012년까지 연평균 4.8% 증가했으며, 그중 해양 바이오 시장에서 미국이 차지하는 비중이 차츰 감소함
구분 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 CAGR
미국 819.2 865 907.5 947.9 987 1025.9 1064.4 1102.3 1139 1175.4 4.1
미국 외 1,660.9 1,768.7 1,874.3 1,977.5 2,079.8 2,181.4 2,284.3 2,389.3 2,496.4 2,605.7 5.1 합계 2,480 2,633.7 2,781.8 2,925.4 3,066.8 3,207.3 3,348.7 3,491.6 3,635.3 3,781.1 4.8 [표 2-9] 해양 바이오 세계시장 현황
(단위: 백만 달러)
출처: Global Industry, 'Marine Biotechnology"(2008.3.1.) 재구성
○ 해양 바이오산물 중 가장 큰 생체적합물질 시장규모는 2003년 13억 800만 달러 시장에 서 2012년 16억 6,300만 달러로 성장하였고, 해양활성물질 시장은 2003년 10억 5,700만 달러에서 2012년 19억 6,800만 달러로 성장하였음. 해양활성물질 시장은 2003년 42.65%
에서 2012년 52.06%로 증가하였는데, 이는 건강에 대한 관심으로 관련 산업의 성장과 기술의 발전에 힘입어 단순한 1차 가공에서 2차 개발의 형태로 산업이 변화하였기 때문 인 것으로 추정됨
○ 해양 바이오제품 시장 중 가장 큰 Healthcare 시장은 2003년 12억 400만 달러 시장에서 2012년 20억 4,000만 달러의 시장으로 성장하였음
○ GIA의 2013년 11월 보고서 ‘Marine Biotechnology A Global Strategic Business Report’
에 따르면, 2004년 2,826백만 달러 수준에 해당하던 세계 해양바이오산업 시장은 2013년 3,744백만 달러, 그리고 2018년에는 약 4,901백만 달러 수준으로 증가가 예상되고 있음
○ 미국은 해양 바이오산업을 세계적으로 주도하고 있는 국가로 연방정부 차원에서 ‘21세기 를 위한 생물공학’을 수립하였고, 해양 바이오를 4대 바이오 과제(해양, 농업, 환경, 생산 공정) 중 하나로 선정하여 집중 지원하고 있음
○ 미국의 해양 바이오산업에 대한 정부 투자는 주로 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Agency, 해양대기관리처), NSF(National Science Foundation, 국립과학재단), NIH(National Institutes of Health, 미국국립보건원) 및 ONR(Office of Naval Research, 미해군 연구 소)를 통해서 개별적인 지원 프로그램이나 주정부의 대응자금과 함께 이루어지고 있음
○ 유럽은 해양 바이오 선진국인 미국과 일본에 비해 뒤쳐져 있지만 기초 생명과학 및 해양 과학에 대한 뛰어난 기술력을 이미 확보하고 있어 미국 및 일본에 비해 뒤늦은 출발에도 불구하고 빠른 성장세를 보이고 있으며, 이를 더욱 가속화하고자 하는 노력을 기울이고 있음
국가 주요 동향
미국
Ÿ 케네디정부(1966년)부터 해양개발 10개년계획 등을 통하여 추진
Ÿ 해양생물공학을 국가 주요 4대 BT 과제(해양생물공학, 농업, 환경, 생산공정) 중의 하나로 선정하여 집중 지원
Ÿ National Sea Grant College Program(NOAA)
Ÿ 1998년 NSF에서 1,200만 달러를 투자하여 설립한 하와이대학 내 MarBEC은 해양미생물로부터 유용물질을 상용화 추진
Ÿ Venture Business Co., California Biotech(수산업), Sea Pham. Inc.(신의약품), Hawaii Biotech, Group Inc.(항암, 항바이러스성 물질) 등 100여 개의 해양 바이오 벤처기업 활동
Ÿ 해양생물 유래 물질로부터 00여건의 신약 특허 보유
일본
Ÿ 해양생물공학연구소(MBI: Marine Biotechnology Institute): 복합생물계 등 활발한 해양생물자원 이용기술개발(연구비 15.8억 엔)
Ÿ 일본해양과학기술센터(JAMSTEC): 심해미생물 프론티어연구(500억 엔/10년간)
유럽
Ÿ EC: 유럽 해양 바이오산업 활성화계획에 대한 보고서 작성
Ÿ 프랑스 : 특히 프랑스 해양연구소(IFREMER)를 중심으로 심해 저서생태계의 구조와 기능 및 심해 열수생태계 미생물의 분리배양을 통한 다당류, 효소, 생리활성물질 등의 탐색과 이용에 투자 집중
호주 Ÿ CSIRO, AIMS, New South Wales Univ. 등 연구기관: 자국 및 아세안국가 연안의 해양생물로부터 항암제 등 신의약품과 신기능성 유용소재 생산
중국
Ÿ 제8, 9차 5개년계획기간(1991~2001년): 해양 신 물질개발, 양식기술개발, 해양생태환경보호기술, 유해적조발생 방지, 생물자원의 지속적 이용
Ÿ 해양발전 863프로그램 및 해양생물공학 819계획: 해양 동식물의 양식･육종기술, 내염성식물개발, 의료용 생체물질 및 생물공정 상품화 등 기술개발
[표 2-10] 주요 국가별 해양 바이오산업 개발 동향
출처: 해양바이오산업기술 개발, 해양정책･R&D동향, 2001
나 . 국내시장 동향
○ 바이오산업의 주축을 이루는 식품, 의약품, 화장품산업은 사회 환경 변화와 건강지향성으 로 인해 서로의 영역이 결합된 기능성식품, 미용식품, 기능성화장품 등의 시장이 크게 성 장해가고 있어, 바이오산업 패러다임에 변화가 나타나고 있음
∙ 최근, 키토산, 키토올리고당, EPA/DHA 제품 등이 꾸준한 시장을 형성하고 있어 향후 새로운 소재 및 기능성에 대한 소비자의 관심이 커짐에 따라 해양생물 유래 건강기능 식품의 수요는 더욱 증가할 것으로 예상됨
○ 또한, 바이오산업의 주요 대상은 그동안 쉽게 접근이 가능한 육상생물이 주를 이루었으나, 새로운 과학기술의 발전과 함께 국한된 소재에서 벗어나기 위해 최근에는 해양생물로의 전환이 빠르게 이루어지고 있음
∙ 즉, 육상생물로부터 신규 생리활성물질 확보에 대한 한계로 인해서 해양생물에 대한 이 용연구가 활발하게 이루어지고 있는데, 지구 생물종의 80%가 해양에 서식하고 있으며, 해양생물은 다양하고 특수한 생활환경으로 인해 그 동안 육상생물에서 발견하지 못한 신규생리활성물질을 찾을 수 있을 것으로 기대됨
∙ 우리나라 해양생물 식품가공산업은 종래의 수공업적이고 영세적인 규모에서 점차 탈피 하여 시설의 확충이나 신제품의 개발 등으로 전환되어 가는 과정이며, 외형상의 규모는 다소 커졌다고는 볼 수 있으나 질적인 구조개선에 있어서는 해결해야 할 많은 문제점들 을 내포하고 있음
○ 현재, 해양 바이오의약품이 출시되어 성장하고 있으며, 임상단계에 있는 신규물질들이 많 아 향후 해양 바이오의약품이 전체 의약품시장에서 차지하는 비중이 큰 폭으로 커질 것으 로 보임
∙ 판매 중인 대표적인 해양 바이오의약품으로 Elan사의 Ziconotide가 있는데, 바다달팽이 의 독소로부터 추출된 강력한 진통제로써 2004년 미국 FDA의 승인을 획득한 바 있음
○ 우리나라 해양바이오산업의 연평균 성장률 전망은 약 9.5%로 타 유망산업의 성장률 전망 을 상회하는 수준을 나타내고 있으며, 해양 바이오관련 연구 활동은 2000년대 초반부터 시작되어 최근까지 논문발표가 빠르게 증가하고 있음
∙ 우리나라의 해양 바이오관련 논문들이 발표되는 주요 저널들은 응용 미생물학 및 환경 미생물학 전문저널과 생화학, 생태학, 분자생물학분야 등이 있음
∙ 해양 바이오관련 논문을 해양 바이오, 환경과학과 생화학 그리고 생물과학분야로 주요 하게 발표되는 세계 경향과는 달리 국내의 연구개발은 생화학, 유전학, 분자생명학, 면 역학, 미생물학 등 적용연구보다는 해양생물 특성규명 등 기초적 연구와 이를 이용하기 위한 관련 연구에 보다 집중되어 있는 것으로 분석됨