유전체연구 중심의 생물산업 기술 패러다임 변화와 이에 따른 국가적 차원의 육성 및 대응 전략의 필요성 doc_id CNTS-00056605094_1

1982년 OECD의 보고서 생명공학기술: 국제적 동향과 전망(Biotechnology : International Trends and Perspectives) 에서는 생명공학기술을 "제품과 서비스를 생산하기 위해 생물학적 매개물을 사용하여 물질의 처리과정에 과학적, 공학적 원리를 응용하는 것" 으로 정의하였다. 당시의 생명공학기술에 대한 이러한 정의는 생명공학기술을 하나의 세포에서 유전자를 떼어 내 다른 세포에 이식시키는 유전자재조합기술 또는 잡종세포를 생산하기 위한 세포융합기술로 인식하고 있는 것이며 그 응용의 범위도 상당히 제한적으로 파악하고 있다. 이러한 정의는 1996년에 발표된 OECD의 STI Review No.19 생명공학 특집호(Special Issueon Biotechnology) 에서도 인용되어 적용되었다. 생물산업은 물질적 성장을 넘어 보다 편안하고 환경친화적인 미래사회를 담보할 수 있다는 측면에서 커다란 잠재력을 보유하고 있는 산업이다. 또 국가적 차원에서 본다면 반도체 등 특정산업에 지나치게 의존하고 있는 우리나라 산업구조의 불균형을 일정 부분 해소할 수 있는 미래 성장산업이기도 하다. 반도체산업의 경기가 침체되면 국내의 주식시장, 자본수지, 무역수지 등에 있어 엄청난 타격을 받을 수밖에 없다. 국가 차원의 리스크 관리 측면에서도 생물산업과 같은 미래 성장산업의 육성은 국가적인 과제이다. 최근 생물산업 내에서도 많은 변화가 일어나고 있다. 그 변화의 핵은 유전체(gen ome) 연구의 부상이다. 유전체연구는 생물체의 유전 정보를 분석하고 활용하는 데 있어 새로운 도구와 방법론을 제공함으로써, 생명공학 연구의 효율성을 이전과 전혀 다른 차원으로 끌어올리고 있을 뿐 아니라 방법론적 혁신을 통해 생물산업의 기술 패러다임 자체를 변화시키고 있다. 이에 따라 보건의료, 농업, 식품, 화학, 환경, 에너지 등 생명공학적 기술이 적용될 수 있는 모든 분야들에서 유전체연구의 도입에 의한 혁명적 변화가 일어날 전망이다. 유전체(genome)연구는 생물산업 연구에 있어 보다 정교하고 효율적인 연구방식을 제공하였으며, 의약, 농업, 식품, 화학, 환경 등 다양한 산업적 응용에 있어서도 폭발적 잠재력을 제공하였다. 그리고 생물산업의 중요성을 다시금 부각시키는 계기가 되고 있다. 유전체(genome)는 유전자(gene)와 염색체(chromosome)의 합성어로 어느 한 생물체가 가지는 유전정보의 총체를 뜻한다. 협의로는 염색체 상에서 단백질로 번역되는 유전자와 번역되지 않는 영역을 모두 포함한 DNA 염기서열을 가리키기도 한다. 따라서 "유전체(g enome)연구"는 생물체가 지니는 유전정보의 구조와 기능, 생물체에 미치는 역할 등을 총체적으로 연구하는 학문을 가리킨다고 정의될 수 있다. 유전체(genome)연구를 생물의 유전자에 대한 연구로 본다면 그것은 오래 전부터 있었던 것이다. 그러나 최근의 유전체연구를 "-ics"라는 어미를 붙여 "genomics"라고 부르는 것은 그것이 독립적 학문으로 지칭될 만큼 새로운 형태와 규모를 가지게 되었음을 의미한다. 이러한 유전체연구가 지니는 가장 큰 의의는 방법론적 혁명을 통해 생물산업의 기술 패러다임을 변화시키고 있다는 점이다. 생명공학에 대한 이러한 새로운 정의들은 두 가지 측면에서 중요한 의미를 갖고 있다. 첫째, 이러한 정의는 이제 생명을 기계장치로 보지 않고 정보시스템으로 간주하고 있다. 즉, 하나의 생물체를 무수한 생물학적 조합으로 다시 프로그램 할 수 있는 하나의 정보시스템으로 인식하고 있는 것이다. 이러한 정의 하에서 생물산업에서 경쟁 우위를 점하는 핵심은 유전자 정보의 확보와 가공 능력에 있게 된다. 이로 인해 유전자 정보의 확보를 위한 경쟁이 치열하게 일어나고 있다. 아직까지 생물공학산업은 추출산업(extr action industry)의 수준에 머물러 있다고 해도 과언이 아니다. 그 이유는 유전자 물질을 창조하지 못하고 기존의 유전물질을 캐내는 수준에 머물러 있기 때문이다. 이미 전세계의 많은 생물학자들이 정부 또는 기업의 지원을 받아 세계의 오지를 다니면서 동식물에 대한 유전자 데이터 수집활동을 바쁘게 전개하고 있다. 또한, 수집된 유전자 정보의 분류, 가공을 위한 경쟁도 가열되고 있다. 둘째, 생물산업의 지식창출방식에 있어서도 유연성과 다양성이 요구되고 있다. 개별 학문 중심에서 다학문적(transdisciplinary) 연구로 변화하고 있으며, 기초와 응용연구에 대한 구분도 모호해지고 있고, 연구개발수행주체와 장소 그리고 재원조달방식에 있어서도 유연성이 요구되고 있다. 또한 경험에 의해 축적된 암묵적(tacit) 지식과 다양한 곳에 위치하고 있는 연구재료의 확보여부에 대한 의존성이 증대함에 따라 연구주체간 협력과 네트워크의 구축이 더욱 중요해지고 있다. 셋째, 유전자특허 특히, 물질특허의 비중이 빠르게 증가하는 추세에 있다. 유전체연구는 생물체의 유전정보에 대한 접근을 매우 용이하게 해줌으로써 유전자 특허 경쟁을 가속화시키는 계기를 마련하고 있다. 유전자특허는 어떤 유전자이든 그 기능을 먼저 밝힌 사람이 그 유전자의 사용에 대한 권리를 전유할 수 있도록 제도적으로 보호해주는 장치로서 유전자 특허를 지니지 못한 기업과 국가는 해당 유전자의 사용을 위해 로열티를 지불해야 한다. 따라서 유전자 특허의 보유 규모가 향후 생물산업 경쟁력을 결정할 주요 변수가 되고 있고, 이로 인해 각국의 기업들은 치열한 유전자 특허 경쟁에 나서고 있는 실정이다. 생물산업과 같은 미래 성장산업의 육성 문제는 국가적 과제이다. 미국은 생물산업에 주도권을 더욱 공고히 하기 위해 유전체연구를 중심으로 한 첨단분야에 연구개발을 집중시키고 있으며, 영국, 캐나다, 호주, 일본 등의 국가들도 1990년대 말부터 생물산업 특히 유전체연구의 집중 육성을 위해 국가적 차원의 마스터플랜을 수립하고 있다. 우리나라의 경우 인간게놈프로젝트에 참여하지 못하였고 연구인력, 기술 경쟁력, 생물자원 등 거의 모든 측면에서 열악한 상황에 처해 있다. 이러한 현실적 인식 하에서, 국내 생명공학 특히, 유전체연구의 기반을 조속히 확보하고 이를 상업화시키는 노력을 강화하는 것이 시급한 과제이다. 본 고에서는 국내 유전체연구를 육성시키기 위한 당면과제로서 투자의 확대, 범부처적 추진체계의 구축, 연구개발체제의 개선, 지적재산권 관리제도의 개선, 생물벤처기업의 경쟁력 강화, 윤리사회적 문제에 적극적인 대응 등을 제시하고자 한다. 첫째, 생물산업 연구개발과 기술인프라에 대한 투자의 대폭 확대가 필요하다. 정부 연구개발투자 중 현재 5.4%에 불과한 생물산업의 비중을 향후 5년간 10%정도로 확대할 필요가 있으며, 융자 재원을 확충하여 지원방식 또한 다양화할 필요가 있다. 특히, 유전체연구는 정부가 별도 예산항목으로 분리하여 집중적으로 지원하고 관리해야할 분야이다. 둘째, 생물산업 특히 유전체연구를 집중 육성하기 위해 범정부적 추진체계를 조속히 구축하여야 한다. 국내의 경우 생물산업과 관련된 정부 부처간 역할 조정에 어려움을 겪고 있어 부처간 지원정책이 중복되거나 서로 유기적 관련성을 갖지 못한 채 추진되고 있는 실정이다. 외국의 경우에도 유전체연구의 촉진을 위해 각 정부부처간 협력을 통해 자원을 효과적으로 집중시키는 노력을 하고 있다. 미국은 인간뿐만 아니라 동물, 식물, 미생물에 대한 게놈연구를 한층 촉진함으로써 생물산업에 있어 미국의 주도권을 확고히 다지기 위해 1992년부터 범부처 차원의 통합적 계획(umbrella program)으로 Biotechnology for the 21st Century계획을 수립하여 추진하고 있다. 그러나 한편으로는, 미국 등에서 활동하고 있는 한국계 생물산업 연구인력은 비교적 많은 편이다. 1998년∼99년 미국에 등록된 생물산업분야(IPC C12N) 특허를 분석한 결과, 외국에서 활동하고 있는(본국에서 활동하고 있는 발명자를 제외한) 동북아시아계 발명자의 수는 중국계, 일본계, 한국계 순으로 나타나고 있다. 특허에 기재된 전체 발명자 수 기준으로는 일본계가 1,474명(전체의 11.8%), 중국계가 741명(전체의 6.0%), 한국계가 240명(전체의 1.9%)인 것으로 나타났으나 본국에서 출원하여 등록된 특허에 기재된 발명자 수(특허 1건에 평균 6∼8명의 발명자가 기재됨)를 제외한다면 중국계가 단연 선두이고 그 다음이 일본계, 한국계 순인 것으로 나타나고 있다. 즉, 본국에서 출원한 것을 제외한 특허 중에서 동북아시아계 발명자가 1명 이상 포함된 특허 건수는 중국계가 667건, 일본계가 179건, 한국계가 85건인 것으로 나타났다. 넷째, 지적재산권 관리제도의 개선이 필요하다. 앞으로 유전자 특허의 보유규모가 향후 생물산업 경쟁력을 결정할 주요 변수가 될 것이다. 또한 물질특허 비중의 증가로 세계 최초, 최고가 아닌 기술은 의미가 없어지기 때문에 국제특허, 특히 미국특허의 확보가 관건이 될 것 이다. 국내의 경우 공식적인 기술이전제도의 구축 지연으로 정부 연구개발 투자로부터 비롯된 연구개발 성과를 지적재산권의 획득과 기술이전을 통한 상업화로 효과적으로 연계시키지 못하고 있다. 그리고 출원, 심사, 유지에 소요되는 비용이 적지 않아 대학이나 정부연구소 등에서 외국에 특허를 출원하기가 용이하지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 우선, 대학의 경우 직무발명제도를 엄격히 적용하여 기술성과 관리를 체계화하는 것이 시급하다. 또 외국에 특허를 출원하는 경우에 대해서는 소요비용의 일정 부분을 국가가 지원하는 제도를 확대해 가는 것이 필요하다. 유전체연구는 새로운 분야나 방법의 수준에 머물지 않고 생물산업의 기술 패러다임 자체를 바꾸는 변화의 핵으로 부상하고 있다. 앞으로 생물산업은 유전체연구를 중심으로 급격하게 재편될 것이고, 이에 어떻게 대응하느냐에 따라 한 국가나 기업의 생물산업 경쟁력이 결정될 것이다. Ernst & Young의 한 애널리스트는 "어떤 대규모 제약회사라 하더라도 유전체연구에 상당한 투자를 하지 않는 기업은 수년 내에 기능적으로 소멸할 것이다" 라고 예측하였다. 「日經 바이오연감 99」에서도 유전자정보의 획득과 활용이 생물산업에 있어 미래의 승부처라고 단언하고 있다. 이러한 기술패러다임 측면의 변화와 세계 각국의 정부 및 기업들의 동향을 종합해 볼 때, 유전체연구는 선택이 아니라 필수라고 보는 것이 올바른 판단일 것이다. 유전체연구를 하지 않고서 기존의 방식을 고수한다면 얼마 가지 않아서 현재의 경쟁력도 유지 못하는 결과를 가져올 것이다. 좀 과장되게 표현한다면, 유전체연구를 포기하는 것은 생물산업을 포기하는 것과 같다. 정부와 기업들은 생물산업에 있어 이러한 기술 내적, 외적 흐름의 변화를 분명하게 파악하고 우리의 현실을 고려해서 적절하고 구체적인 대응책의 마련과 시행에 서둘러 나서야 할 것이다.