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2024년 시장 규모: 3억 5천만 달러
2032년 시장 규모: 1억 4천 5백만 달러
연평균 성장률(CAGR, 2026–2032): 19.8%
주요 세그먼트:
유형: 첨단 연구 역량과 정부 자금 지원에 힘입어 3D 모델이 68% 시장 점유율로 주도
최종 용도: 강력한 산업 R&D 투자를 반영하여 제약 및 생명공학 기업이 52% 점유율로 주도
응용 분야: 규제 현대화 이니셔티브에 힘입어 신약 개발 및 독성학 연구가 55% 점유율 차지
주요 성장 동인: 정부 K-바이오 이니셔티브 및 국가 합성생물학 프로그램이 바이오기술 혁신과 국제 경쟁력을 주도
주요 기업: 삼성바이오로직스, SK바이오사이언스, LG화학 라이프사이언스, 서울대학교, KAIST, 연세대학교, 론자 코리아, ATCC(한국 파트너십), MatTek Corporation(지역 진출), InSphero(학계 협력)
한국 체외 폐 모델 시장 동인 및 동향
Verified Market Research에 따르면, 다음과 같은 동인 및 동향이 한국 체외 폐 모델 시장을 형성하고 있습니다:
- 정부의 적극적인 생명공학 투자: 2024년 11월 과학기술정보통신부가 시작한 국가 합성생물학 이니셔티브의 지원으로, 한국의 생명공학 시장은 2030년까지 연평균 18.3%의 성장률로 816억 달러 규모에 이를 것으로 전망됩니다. 이로 인해 정교한 체외 모델링 플랫폼을 포함한 첨단 연구 인프라에 대한 상당한 자금이 조성되고 있습니다.
- 제약 시장 선도적 위치: 한국은 전 세계 13위 규모의 제약 시장으로, 2027년까지 4.5~7.5%의 성장률이 예상됩니다. 삼성바이오로직스, SK바이오사이언스 등 국내 기업들이 국제 고객을 대상으로 계약 생산 및 연구 역량을 확장함에 따라 첨단 신약 개발 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
- 학술 연구의 우수성과 인프라: 서울대학교, KAIST, 연세대학교를 비롯한 국내 주요 대학들은 장기-온-칩 기술과 미세생리학적 시스템에 대한 투자를 확대하며 폐 모델 연구의 견고한 기반을 마련하고, 기술 도입을 가속화하는 산학 협력 관계를 조성하고 있습니다.
- 대체 시험을 위한 규제 현대화: 한국 규제 당국은 특히 국제적 조화 추세에 따라 의약품 승인 절차에 체외 모델 데이터를 점점 더 수용하고 있어 동물 실험 의존도를 낮추고 독성학 연구를 위한 정교한 폐 모델 플랫폼을 개발하는 기업들에게 시장 기회를 창출하고 있습니다.
- 전략적 산업 통합 및 M&A 활동: 2024년 1월 오리온의 리가켐 바이오사이언스 4억 달러 인수와 같은 주목할 만한 국내 M&A 거래는 산업 통합이 가속화되고 있음을 보여주며, 합병된 기업 전반에 걸쳐 첨단 체외 폐 모델링 기술 도입을 포함한 고급 연구 역량에 대한 시너지 효과를 창출하고 있습니다.
한국 체외 폐 모델 산업의 제약 및 과제
- 고기술 수입 의존도: 한국은 정교한 3D 폐 모델을 위한 첨단 실험실 장비 및 소모품에 대한 수입 의존도가 높아, 환율 변동과 공급망 차질로 인한 비용 압박이 발생하여 중소 연구 기관 및 바이오기술 기업의 도입률을 제한하고 있습니다.
- 치열한 국제 경쟁: 한국은 국제 제약 연구 투자 유치 측면에서 미국, 유럽, 싱가포르 등 기존 바이오기술 허브들과의 강력한 경쟁에 직면해 있어, 외국 기업의 한국 기반 폐 모델 연구 역량 도입을 제한하고 전반적인 시장 성장 잠재력을 저하시킬 수 있습니다.
- 숙련된 인력 개발 격차: 첨단 장기-온-칩 및 3D 세포 배양 기술에 특화된 연구자 부족은 운영 병목 현상을 초래하고 채용 비용을 증가시킵니다. 특히 삼성바이오로직스, SK바이오사이언스 같은 대기업들이 국내 시장에서 제한된 전문 인재를 두고 경쟁함에 따라 이 문제는 더욱 두드러집니다.
- 규제 검증 절차의 복잡성: 한국 식품의약품안전처의 새로운 체외 시험 방법 검증 요건은 장기간의 승인 절차를 수반하여 기업들이 기존 동물 실험 프로토콜에서 전환하는 것을 꺼리게 하며, 혁신적인 폐 모델 기술의 시장 도입을 지연시킵니다.
- 연구 인프라 투자 비용: 첨단 폐 모델 연구 시설 구축 및 유지에 필요한 높은 자본 요건은 주요 제약사와 최상위 대학을 넘어선 시장 진입을 제한하여, 이러한 기술을 도입하려는 중소 바이오테크 기업 및 지역 연구 기관에 장벽을 조성합니다.
유형별
- 2D 모델: 기초 연구용 전통적 세포 배양 시스템
- 3D 모델: 첨단 오가노이드, 스페로이드 및 장기-온-칩 기술
3D 모델 부문은 K-바이오 이니셔티브 및 2024년 11월 출범한 국가 합성생물학 프로그램을 통한 정부의 상당한 자금 지원으로 한국 시장을 주도하고 있습니다. 삼성바이오로직스, SK바이오사이언스 등 국내 제약 대기업들은 국제 고객을 위한 계약 개발 및 제조 서비스(CDMO) 역량 강화를 위해 3D 배양 기술에 대규모 투자를 진행 중이다. 서울대, KAIST 등 주요 대학들은 산업 파트너와 협력하여 생리학적 관련성을 갖춘 폐 모델을 개발하기 위한 전용 장기-온-칩 연구 센터를 설립했다. 이 부문은 국제적 품질 기준 및 규제 요건을 충족하는 데 필수적인 첨단 3D 플랫폼을 보유한 글로벌 바이오기술 제조 허브로서 한국의 위상으로부터 혜택을 받고 있다.
최종 사용처별
- 제약 및 바이오기술 기업: 신약 개발 및 위탁 서비스의 주요 도입처
- 학술 및 연구 기관: 대학 연구 프로그램 및 정부 연구 기관
- 기타: 위탁 연구 기관 및 규제 시험 서비스
제약 및 바이오기술 기업은 최대 최종 사용처로, 삼성바이오로직스가 세계 3위 바이오테크 기업으로 부상하는 등 한국이 글로벌 바이오제조 허브로 부상함에 따라 주도되고 있습니다. 이들 기업은 주로 약물 안전성 평가 및 효능 시험을 위해 폐 모델을 활용하며, 비용 효율적인 아시아 제조 및 연구 서비스를 찾는 글로벌 제약 고객사를 대상으로 합니다. 학술 기관은 상당한 정부 연구개발 자금 지원을 받는 연구 사업을 주도하는 서울대학교, KAIST, 연세대학교를 중심으로 중요한 부문을 형성합니다. ‘기타’ 범주에는 아시아 시장에서 규제 승인을 추구하는 글로벌 제약사를 위한 전문 시험 서비스를 제공하는 계약 연구 기관의 증가하는 채택이 포함됩니다.
응용 분야별
- 신약 개발 및 독성학 연구: 제약 및 안전성 연구의 주요 응용 분야
- 생리학적 연구: 폐 생물학 및 질병 메커니즘 이해
- 3D 모델 개발: 기술 발전 및 플랫폼 최적화
- 기타: 환경 보건 연구 및 맞춤형 의학 응용
신약개발 및 독성학 연구는 한국 기업들이 국제 제약 개발 및 제조 분야의 선호 파트너로 자리매김함에 따라 주요 응용 분야를 차지합니다. 이 부문은 한국의 강력한 규제 체계와 안전성 평가를 위한 체외(in vitro) 방법의 점진적 수용으로 혜택을 보며, 특히 기업들이 동물 실험 비용과 기간을 줄이려는 노력과 맞물려 성장하고 있습니다. 생리학적 연구 응용 분야는 기초과학 연구에 대한 정부 지원과 한국 대학과의 국제 협력 확대에 힘입어 급속히 확장 중이다. 3D 모델 개발 분야는 한국 기관들이 글로벌 경쟁력을 갖춘 독자적 기술 개발에 주력하면서 강한 성장세를 보이고 있으며, 환경보건 응용 분야는 한국의 산업 오염 문제와 직업보건 연구 우선순위로 인해 주목받고 있다.
한국 체외 폐 모델 산업의 지역별 분석
수도권(서울/인천/경기): 주요 제약사(삼성바이오로직스, SK바이오사이언스), 선도 대학(서울대, 연대), 정부 연구기관이 집적되어 시장 점유율 70%로 주도하고 있습니다. 이 지역은 집중된 R&D 투자, 장비 수입을 위한 국제공항 접근성, 규제 당국과의 근접성으로 인해 첨단 폐 모델링 기술의 최고 도입률을 보이고 있습니다.
대전(대덕과학단지): KAIST 및 한국생명공학연구원(KRIBB) 등 정부 연구기관을 중심으로 한 2차 시장. 기초과학 연구에 대한 정부의 강력한 지원과 산업계 협력 확대가 첨단 체외 폐 모델 수요를 견인하며, 국내 생명공학 연구의 실리콘밸리 역할을 수행.
부산/울산 (동남해안): 바이오기술 산업단지가 성장 중이며 주요 화학/제약 제조 시설과 인접한 신흥 시장. 지역 바이오기술 클러스터 개발을 위한 정부 정책과 서울 대비 낮은 운영 비용으로 계약 연구 기관 및 중견 제약사에 기회가 창출됨.
대구 (동남부 지역): 의료기기 개발 및 제약 제조에 주력하는 지역 대학 및 바이오기술 기업이 있는 발전 중인 시장. 정부의 지역 혁신 클러스터 지원 및 의료 관광 사업 추진으로 신약 개발 및 안전성 시험을 위한 폐 모델 기술을 포함한 연구 역량에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
광주/제주 (서남부 지역): 규모는 가장 작지만 성장 중인 시장으로, 특히 환경 보건 및 한의학 응용 분야에 특화된 연구가 이루어지고 있습니다. 이 지역들은 지역 발전을 지원하는 정부 프로그램과 대기 오염 영향 연구 및 새로운 치료법 개발을 위한 폐 모델 활용이라는 독특한 연구 니치 시장에서 혜택을 받고 있습니다.
한국 체외 폐 모델 시장 보고서 주요 기업
- 삼성바이오로직스: 국내 3위 기업이자 글로벌 바이오제조 선도기업으로, 국제 제약 고객사를 대상으로 첨단 3D 세포 배양 기술을 활용한 계약 개발 및 제조 서비스를 제공합니다.
- SK바이오사이언스: 호흡기 질환 연구 및 신약 개발을 위해 정교한 폐 모델을 활용하는 국내 선도 백신·바이오기술 기업으로, 특히 코로나19 백신 개발 및 제조 성공 이후 주목받고 있습니다.
- LG화학 생명과학 부문: 신약 발굴 및 안전성 평가 응용을 위한 체외 모델링 플랫폼을 포함한 첨단 생명공학 연구 역량에 투자하는 한국의 주요 화학 및 제약 기업.
- 서울대학교(의과대학/수의과대학): 정부 지원 및 국제 협력을 통해 광범위한 폐 생물학 연구 프로그램과 장기-온-칩 기술 개발 역량을 보유한 한국의 최고 연구 기관.
- KAIST (한국과학기술원): 선도적인 한국 기술 대학으로, 제약 및 학술 연구 응용을 위한 혁신적인 장기-온-칩 기술과 미세생리학적 시스템을 개발하는 전문 생체공학 프로그램을 운영 중입니다.
- 연세대학교(의과대학): 기초과학 및 임상 전환 연구를 위한 첨단 3D 세포 배양 및 장기-온-칩 기술을 활용하는 강력한 폐 질환 연구 프로그램을 보유한 한국 최고 수준의 의학 연구 기관입니다.
- 론자 코리아: 글로벌 바이오테크 리더의 한국 지역 운영사로, 폐 모델 기술을 활용하는 한국 제약 및 학술 고객을 대상으로 세포 배양 배지, 시약 및 기술 서비스를 제공합니다.
- ATCC (한국 유통 파트너십): 확립된 유통망으로 한국 시장에 서비스를 제공하는 국제 세포 배양 기업으로, 연구 및 제약 응용을 위한 검증된 폐 세포주 및 배양 시스템을 제공합니다.
- 매트텍 코퍼레이션(아시아태평양 진출): 미국 기반 조직 모델 기업으로, 지역 파트너십을 통해 한국 제약 및 학술 시장에 3D 폐 조직 모델과 계약 시험 서비스를 제공합니다.
- 인스페로(학술 협력): 스위스 장기-온-칩 기업으로, 맞춤형 폐 모델 응용 및 기술 이전 프로그램을 위해 한국 대학 및 제약사와 연구 협력 관계를 구축 중입니다.
1. 서론
• 시장 정의
• 시장 세분화
• 연구 방법론
2. 요약
• 주요 결과
• 시장 개요
• 시장 하이라이트
3. 시장 개요
• 시장 규모 및 성장 잠재력
• 시장 동향
• 시장 성장 요인
• 시장 제약 요인
• 시장 기회
• 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
4. 유형별 한국 체외 폐 모델 시장
• 2D 모델
• 3D 모델
5. 한국 체외 폐 모델 시장, 최종 용도별
• 제약 및 바이오기술 기업
• 학술 및 연구 기관
6. 한국 체외 폐 모델 시장, 응용 분야별
• 신약 개발 및 독성학 연구
• 생리학적 연구
• 3D 모델 개발
7. 한국 체외 폐 모델 시장, 지역별
• 한국
8. 시장 역학
• 시장 성장 요인
• 시장 제약 요인
• 시장 기회
• 코로나19의 시장 영향
9. 경쟁 환경
• 주요 업체
• 시장 점유율 분석
10. 기업 프로필
• 삼성바이오로직스
• SK바이오사이언스
• LG화학 생명과학
• 서울대학교
• KAIST
• 연세대학교
• 론자 코리아
• ATCC (한국 파트너십)
• MatTek Corporation (지역적 입지)
• InSphero (학계 협력)
11. 시장 전망 및 기회
• 신흥 기술
• 미래 시장 동향
• 투자 기회
12. 부록
• 약어 목록
• 출처 및 참고문헌
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