2005. 9.

국내 Bio-IT 산업의현황과과제

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목차

I. Bio-IT의개요

II. 세계 Bio-IT 분야별동향및전망

III. 국내 Bio-IT 산업의현황및경쟁력평가

IV. 국내 Bio-IT 산업의발전방향및과제

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요약

¶ Bio-IT 산업은 IT와 BT 기술의융합을통해파생되는산업으로그잠재력과파급효과에있어21세기를이끌어갈대표적인분야로인식되고있음.

¶ Bio-IT 기술을응용한분야는 Biochip, 생체인식시스템등의 Bioelectronics, Bioinformatics 부문으로크게나뉘어지며현재까지는주로제약및의료분야에서상용화가진행되고있음.• Biochip의경우단기적으로는임상진단용 DNA칩중심으로애플리케이션이확대될것으로보이며, 정보전자분야에서의상용화는 5~10년소요예상

• Bioinformatics의경우타분야에비해비교적활용도가떨어지긴하나, 생명공학연구의기반기술로서그중요성이계속강조될것으로예상됨.

• 생체인식시스템은온라인/자동화시대에필수적인기술로최근들어생체인식여권, 전자주민증등대중적수요가많이발생하고있어관련시장의확대가능성은가장

크다고보여짐. ¶ 국내 Bio-IT 산업은아직시장도입기에머물러있으며, 선진국과비교하면기술경쟁력이취약한편임(BIT 융합관련특허세계 16위)…최근양적질적으로기술수준이개선되고는있으나, 민간기업에의한투자가활발한선진국에비해대학등연구기관중심의개발로는한계점을드러내고있음.

¶ 따라서 Bio-IT 산업의성장을위해서는산학연의협력을통한신기술사업화기반구축, 관련규제완화, 전문인력양성등범국가적인지원체계마련이절실함.• 무엇보다도초기시장창출을위해서는시장파급효과가클것으로예상되는분야의선별(생체인식등)을통해신규애플리케이션영역을발굴하여수요층을넓히는것이시급한과제로보여짐.

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I. Bio-IT의개요

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I. Bio-IT의개요

Bio-IT란 Biotech와 IT의융합기술을뜻하며, BT를 IT 영역에활용한분야와 IT를 BT 영역에활용한분야로구분함.

BT를 IT에활용

Bio-IT의개요

개요

-생물체가가진형태및특징을활용하여IT산업에활용• IT 중심의 Bio-IT 통합연구는상업화측면에서보면아직초기단계에

불과하지만, 잠재적시장의크기는매우큰편임.

•생체기능을이용한생체인식시스템, 생체기능을모방한전자회로(ex. 컴퓨터), 생체이식용칩등이대표적

IT를 BT에활용

-생체물질과전자부품간의communication interface를개선시켜생물학적현상을전자적으로해석하는데

활용

-바이오테크연구개발혁신을위해 IT 기술을활용…대표적인예로바이오칩및센서, 바이오인포매틱스등을들수있음.•특히향후에는의료분야에있어서통합연구가많은영향을끼칠것으로보임.

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- 개인화된맞춤의약- 유전자치료- 생체이식- Ubiquitous Health

(원격진료)

▲~ 1980

▲2000

▲2010

▲1990

▲2020

주요제품상업화추이

- 연구용/ 진단용DNA칩등바이오칩

- 휴대용고성능의료기기 (Point-of-Care)

IT기술의활용단계

바이오테크의발달과 IT와의융합

바이오산업에있어서는 1990년대이후로본격적으로 IT가활용되기시작함.

발전과정(1)

일반적인IT 기술활용 첨단 IT기술의전문적활용

HGP*의진행

HGP 이후 IT 분야가 BT 분야에

체화IT와 BT의본격적결합

-바이오인포매틱스S/W, H/W 등

*HGP : Human Genome Project

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또한기존 IT산업에바이오테크의기술및특성을적용시킴으로써새로운융합분야가생겨나기도함.

바이오테크를응용한 IT산업영역의확대

생체기능의활용생체기능의활용

생체기능의개선및대체

생체기능의개선및대체

생체기능의단순한이해및모방

생체기능의단순한이해및모방

발전과정(2)

• 생물체가가진형태및특징을활용하여IT기술과접목

• 대표적인예 : 의료기기, 바이오컴퓨터등

• 단지생체기능을이해하는것에서벗어나생체의기능을IT 기기및서비스에직접활용

• 대표적인예 : 생체인식시스템

• 기존의생체기능을개선시킬수있는기기및부품…더나아가서는대체물질을이식하는것

• 대표적인예 : 인공장기, 생체이식용칩, 사이보그등

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이번보고서에서는현재 Bio-IT 산업의대표분야인바이오칩, 바이오인포매틱스, 생체인식등을대상으로세계산업동향및국내현황을살펴보도록함.

대표적 Bio-IT 산업

바이오칩바이오칩

생체인식생체인식

바이오인포매틱스바이오인포매틱스

- 생물에서유래된생체유기물과반도체와같은무기물의조합으로이루어진 hybrid device

- 현재 Bio-IT를적용한분야중가장시장규모가크고그기술의활용영역이다양한분야

- 생체인식시스템을말하며사람마다다른생물학적또는행동특성을측정하여개인을

식별하는기술

- 생체기능및정보에대한이해가필수적으로요구되는대표적 Bio- IT 기술

- 생명공학과정보기술이융합되어생명현상연구에서나오는다양한생물정보를다루는기술

- 대용량바이오데이터의분석및가공, 생체기능예측등생명공학관련연구방법론변화에

기본적으로적용되는기술

- Bio-IT의범위는앞서설명한전산업을포괄하는넓은

범위로해석하는것이

타당하나, 아직까지상업화된분야가매우제한적이기

때문에세가지대표적인

시장만다루기로함.

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II. 세계 Bio-IT 분야별동향및전망

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II. 세계 Bio-IT 분야별동향및전망

바이오칩은대량의생물정보를초고속으로분석하는기기라고간단히정의할수있으며, 크게 microarray와 microfluidics두종류로구분해볼수있음.

바이오칩의개념

1. 바이오칩

Library Screen

Assay SelectionArray Screen

Screening by Selection

Diagnostics

Microarray

Microfluidics

Others

-유리, 플라스틱등작은기판위에고밀도로집적시킨생체물질과

target과의상호작용을고속으로검출, 분석하는기술

•분석재료에따라 DNA칩, 단백질칩, 세포칩등으로나뉨.

- Lab-on-a-chip이라고불리며이름처럼슬라이드글라스하나가작은실험실의

역할을수행하는칩

- Microarray와같이고속, 저비용의장점이있음.

- Bioelectric device(바이오컴퓨터), 생체이식용칩등

바이오칩의분류

칩

스캐너

시험관

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-현재바이오칩은보건/의료분야, 그중에서도다양한데이터를발굴분석하는

제약연구용으로가장많이활용되고

있음.•시장성이높을것으로예상되는진단용칩의경우아직시장형성이부진한

상황

-그러나향후바이오칩이응용될수있는분야는매우다양하기때문에특화된

시장을선점하면비교우위를확보할

가능성이높다고보여짐.

• 식품/안전성검사• 육류/농산물의품질관리

식품·생물공정

• 생리활성의약원료개발• 효소및생화학시약개발정밀화학

• 개인식별시스템• 생물전자소자, 바이오컴퓨터

정보·전자

• 수질및해양오염감시• 중금속/독성폐기물검출환경

• 자가진단(혈당, HIV)• 임상용진단키트, 유전자진단• 실험동물대체용독성시험

보건·의료

구성제품산업분야

현재 Bio-IT를이용한제품중가장대표적이고또한다양한영역에서응용이시도되고있는분야는바이오칩이라고할수있음.

바이오칩의활용영역

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아직까지는바이오칩이제약/의료분야위주로응용개발되고있는것으로보여짐.

바이오칩애플리케이션의예

유전자연구신약스크리닝

유전자연구신약스크리닝

임상진단임상진단

환경모니터링환경모니터링

- 지놈(유전자)연구는대표적인바이오칩애플리케이션으로, 유전자발굴/발현에있어 DNA칩이이용됨.

- 개개인의 SNP* 변이등점차질병원인규명및치료와관련된연구로확대되어나가고있음.

- SNP와같은유전자변이에근거한진단시약과의약품등개발 중

•개개인의유전자프로파일을이용, 수분만에질병진단이가능한DNA칩등

•질병원인유전자에대한연구가확대되면서관련제품개발도활성화

- 향후단기간내에법의학, 환경, 식품등의분야에서바이오칩이활용될것으로전망

•예를들면수질오염, 공기오염도조사, 식품내병원균오염도조사, 약물남용판별등

•이러한바이오센서들은기존검사시스템보다뛰어난정확도를나타낼뿐아니라시간/비용도절약시켜줄것으로기대됨.

*SNP : Single Nucleotide Polymorphism(단일염기다형성)

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바이오칩은센서개념에서출발해 DNA칩, 단백질칩, microfluidics칩등이상용화되었으며, 형태와기능의다양화를통해응용범위가계속확대될것으로전망됨.

바이오칩기술로드맵

- 향후바이오센서와 MEMS 기술이융합되면서보다작고

저렴하면서고도의기능을

보유한시스템개발이

가능해질것으로예상

•바이오칩의쓰임새는현재의제약연구위주에서

진단서비스등의료관련

분야를중심으로확대될것임.

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

DevelopmentTarget &

Application

Manufacturing

DNA Chip 휴대용고성능바이오칩

단백질칩, 셀칩, 펩티드칩

Microfludics, lab-on-a chip

질병진단용바이오칩

POC* 진단칩U-health*용바이오칩

LOC기반 HTS* 고기능생체분석기기

Chip, devices Prototype System Mass production

자료 : 전자부품연구원(KETI)* POC : Point of care, U-health : Ubiquitous health, HTS : High throughput screening

Microarray

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바이오칩시장은전세계적으로 2004년현재약 30억달러규모를형성하고있으며…2010년경에는 100억달러규모까지성장할것으로전망

전세계바이오칩시장전망*(단위 : 억달러)

- 현재는바이오칩시장의대부분을연구용 DNA칩이차지•차츰단백질칩과랩온어칩이차지하는비중이증가하고있음.

- 미국의 Affymetrix가시장의26%를차지하며선두를유지하고있으나최근거대기업들이

바이오칩시장에참여하고있어

향후치열한경쟁예상

*Frost & Sullivan의경우전분야대상으로하여칩 & 분석기기모두포함반면 Informa의경우는제약 & 의료분야의칩 & 분석기기대상

120

100

80

60

40

20

01998 2001 2004 2007 2010

Frost & Sullivan(’99) : Microfluidics, MicroarrayInforma Pharmaceuticals(’01) : Biochip(diagnostics&drug discovery)

시장현황및전망

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바이오인포매틱스(Bioinformatics)는바이오테크와정보기술(IT)이융합되어생명현상연구에서나오는다양한생물정보를다루는분야임.

바이오인포매틱스의개요

2. 바이오인포매틱스

관련분야에의응용생물관련 데이터 수집 및 저장

• 데이터 조직화• DB 구축

데이터 분석 및 유용한 정보의 취득

• 서열 분석/구조화• 구조 분석/비교• 기능 해석/비교

• 제약/의료• 농업• 환경

관련분야에의 응용

바이오인포매틱스

생물정보 소프트웨어

서열분석 및 번역,

시각화 관련 프로그램

생물정보 서비스

데이터베이스 구축·관리 및

관련 정보 제공

정보기술 인프라

초고속 컴퓨터,

커뮤니케이션 시스템 등

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바이오인포매틱스는의약, 농업, 환경등생명과학산업과관련한연구개발에필수적인역량으로자리잡고있으며, 향후그중요성이더욱커질전망임.

분야별바이오인포매틱스활용동향

- 제약관련분야의정보에대해효과적인통합기술 (데이터마이닝, 온라인상의분석기술등)이필요하게됨.

- 이에따라제약기업들은내부개발이나아웃소싱을통해바이오인포매틱스관련역량의확보에주력

의약의약

농업농업

환경및기타환경및기타

- 제약분야에비해바이오인포매틱스의적용이느린편이나향후그속도는빠르게증가할것으로예상됨.

- 작물의생산성및품질향상등을도모하기위해식물관련지놈프로젝트나작물데이터베이스의구축을위한연구가진행중

- 환경, 화학(산업용효소), 생물소재등의분야에서도바이오인포매틱스가이용되고있음.

- 산업적으로유용한미생물의유전자나단백질에대한데이터베이스구축이활발히진행되고있으며, 이로부터얻은정보를통하여새로운공정및제품의개발/개선이가능할것으로예상됨.

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바이오인포매틱스기술은데이터저장및통합, 데이터분석, 데이터컴퓨팅등으로나뉘어발전되고있음.

기술동향및발전방향

바이오 DB 및통합기술

바이오데이터분석기술

바이오데이터컴퓨팅기술

- 바이오 DB는현재각각다른포맷으로전세계에산재되어있으며, 데이터의폭증으로매시간마다변화하는상황임.

- SAN*, NAS* 등저장장치활용하여대용량정보를관리하는기술과정보의접근성을높이기위해 DB 통합기술이요구되고있음.

- 향후바이오정보통합기술은단순한정보의저장과검색수단이아니라, 기존정보를활용하여각종분석도구들이효율적으로운용되는시스템으로

발전될것으로예상

- 3차원단백질구조결정및폴딩메커니즘분석등대규모컴퓨팅작업을위해 IBM Blue Gene 등대규모병렬처리컴퓨터시스템필요

- BLAST(NIH)와같은대용량데이터전담검색및처리- 인터넷발전으로 Grid Computing이고성능컴퓨팅모델로활용될것으로예상

- 바이오데이터를처리, 가공하여고부가가치의정보를생성하는기술- 유전자서열, 칩발현, 단백질구조및상호작용등을분석하여유전자와단백질간의관계정보생성, 각종기능정보의연결 pathway 등생체기능네트워크예측기술이핵심기술로부각되고있음.

자료 : ETRI, ‘포스트지놈시대를여는정보기술’, 2004*SAN : Storage Area Network, NAS : Network Attached Storage

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바이오인포매틱스시장은 2003년약 188억달러규모에서연평균 24%의고성장을하여2006년에는약 376억달러수준에이를것으로전망되고있음.

세계바이오인포매틱스시장전망(단위 : 억달러)

자료 : IDC, 2002

2003 2004 2005 2006

서버/클러스터데스크탑

스토리지

S/W서비스

네트워킹

기타

188

232

288

376

- 현재까지는바이오관련데이터를저장, 관리하는서버등의 H/W 시장이주를이루었으나, 향후에는데이터분석등의네트워킹, 서비스등의정보서비스시장이

주목받을것으로예상

(CAGR : 24%)

시장현황및전망

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보안의중요성이높아지면서보다정확한개인식별을위해신체의고유특성을이용한

생체인식기술이부각되고있음.

3. 생체인식

- 생체인식(Biometrics)이란사람마다다른신체의특정부위, 행동적특성을이용하여보안을강화한기술

분야로컴퓨터범죄, 각종테러등에대비하여접속혹은접근을제한하는

것

- 물리적/생리적생체인식과행동적생체인식두가지로분류됨.•물리적생체인식에는얼굴, 지문, 홍채, 체취, 귀형상, 정맥, 망막인식등이있음.

•행동적생체인식에는서명인증, 화자인증, 키두드리기행동등과같이학습된특징을이용

정의

분류

자료 : SRI Consulting

생체인식시스템의개요 생체인식기술의예

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생체인식애플리케이션의예

생체인식애플리케이션은개인식별서비스위주로활용되고있음.

- DNA나지문채취를통해범인검거에활용•미법무부산하연구소에서는 Smart gun, DNA chip/card 기기개발에한해수천만불씩투자

- 공항, 놀이공원, 숙박시설출입에생체인식활용- 미국 CIA, FBI 등정부요체, 주요연구소등은이미오래전부터출입에생체인식활용

- 은행 ATM 사용시홍채인식등을통해사용자판별• Sensar(현 Iridian) 등생체인식업체가 Bank United of Texas의생체인식 ATM 기기개발주도

- 컴퓨터, 핸드폰등커뮤니케이션기기에생체인식보안시스템적용• Sony, NEC, IBM 등에서지문인식핸드폰, 키보드, 마우스등개발

- 저장된생체인식데이터를이용, 맞춤장갑이나속옷, 청바지등을만드는데참고•아직신체의 dynamism을올바로적용시킨맞춤제품제조는어려운실정

법률집행 &범죄수사

법률집행 &범죄수사

출입관리출입관리

네트워크 &기기보안

네트워크 &기기보안

소비자맞춤제품개발

소비자맞춤제품개발

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현재지문인식이이끌고있는생체인식시장은향후얼굴인식등을중심으로보다다양한

수단을통해확대될것으로예상됨.

기술동향및발전방향

지문인식

홍채, 망막인식

구분

얼굴인식

음성인식

서명인식

내용 참여기업

- 가장대중적인생체인식기술, 범인탐지와관련되어폭넓게활용- 향후공항세관이나보안검역구역등높은보안성을요구하는환경에서많이이용될것으로전망

- 정확하고신속하나고가임…금융서비스, 의료, 전자상거래부문에서활용

- 지금까지정부또는군사시설의접근제어제품에제한되었으나향후네트워크보안시장으로확대예상

- 인식정보를담고있는전달해주는가장자연스러운도구- 추후성장가능성이가장높은분야

- 주로물리적접근제어애플리케이션에사용- TV를토대로한쇼핑프로그램에서활용

- 변화가능성높지만나름대로일관성보유- 최종서명의형태뿐만아니라손의움직임에의한일종의궤도에의해서도식별가능

- Infineon, Motorola, ST Microelectronics 등

- Iridian이전체시장의50% 이상점유

- Visionics와 Viisage가90% 점유

- Nuance, Veritel두업체가 80% 이상점유

- CIC가 80%이상점유

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사무실/공공건물/출입통제사무실/공공건물/출입통제

공항/항만/출입국관리공항/항만/출입국관리

경찰청 / AFIS경찰청 / AFIS

주택 / 아파트주택 / 아파트

Mobile/E-Commerce Mobile/E-Commerce

자동차자동차

금융/ 인터넷뱅킹금융/ 인터넷뱅킹

Home Automation Home Automation

전자정부전자정부

기존시장 확대예상시장

<참고>

생체인식애플리케이션의확대

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생체인식시스템시장은 2003년기준전세계적으로약 10억 5천만달러로나타나고있으며…연평균 80~90%의비율로성장할전망임.

시장현황및전망

- 향후 4~5년동안에도지문인식시장이생체인식시장을이끌것으로

전망(2003년현재약 9억 9천만달러)

- 얼굴인식기술은미국정부의생체인식여권수요덕분에 2008년까지 8억달러로증가할전망

- 향후생체인식시장은기존의단순출입통제제품위주에서탈피, 온라인상에서활용될수있는새로운

서비스시장으로변모할것으로예상됨.

자료 : IDC, ITA 정보조사분석팀, 2002.10

전세계기술별생체인식시스템시장전망(단위 : 억달러)

18

16

14

12

10

8

6

4

2

02003년 2004년 2005년 2006년

얼굴스캔홍채스캔음성인증

서명인증지문스캔손/손가락모양

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¶ 바이오칩은칩기술을이용한신약후보물질대량검색, 바이오센서기술을이용한질병진단키트등제약·의료분야를중심으로발전되고있음.• ’05년까지는 DNA칩과바이오센서, 그이후에는단백질칩과랩온어칩, 이식용칩등중심으로발전예상

• 나아가정보처리기능을수행하는새로운형태의생물전자소자개발로이어질것임.• 현재전세계적으로도시장형성단계(2004년현재약 30억달러규모)

¶ 바이오인포매틱스기술은생명공학데이터의관리및분석을위한제반 S/W 및 DB 등을개발하는것임.• 바이오칩과마찬가지로제약·의료분야에활용영역이제한되어있는상황…환경이나식품·화학과같은분야에서바이오테크의활용도가높아짐에따라바이오인포매틱스의활용도또한확대될것으로기대

• 향후 DB 및정보서비스시장이성장을이끌것으로예상

¶ 생체인식시스템은 IT 분야에서 BT 컨텐츠를응용한대표적영역이며, 온라인화/자동화시대를맞아보안의중요성이높아지면서활용에대한니즈가급팽창하고있음.• 과거에는지문인식시장이 50%가까이차지…점점얼굴 & 홍채인식시장으로발전• 바이오칩/바이오인포매틱스와마찬가지로몇몇기업이원천기술을보유…시장의대부분을소수업체가점유하고있는상황

• 향후에는단일인증보다는다중생체인증이보편화되면서보다복합적이고다양한응용제품출시예상

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III. 국내 Bio-IT 산업의현황및경쟁력평가

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III. 국내 Bio-IT 산업의현황및경쟁력평가

국내의바이오칩시장은연구개발인프라등이취약하여아직선진국의개발동향을

탐색하는단계에그치고있음.

현황 -바이오칩

- 바이오칩의주요수요층인제약및바이오벤처의성장이

예상보다더딘관계로, 본격적인시장형성이

늦춰지고있음. •원천기술및전문가부족, 시장지향적연구개발

시스템부재

국내바이오칩시장현황

현황현황- 2004년현재국내바이오칩시장규모는약 250억원규모, 전세계시장의 0.8%에그치고있음.•연구용바이오칩, 바이오센서포함

시장구성시장구성

- 대부분의국내바이오칩연구는 DNA칩위주로이루어지고있으며, 단백질칩, 진단용랩온어칩의경우전세계시장과

마찬가지로초보단계

•따라서현재형성된시장은거의DNA칩위주라고보여짐.

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국내바이오칩제조및분석기술은국제적인수준에도달한것으로평가되나, 칩컨텐츠개발에있어서는선진국에많이뒤떨어지고있음.

국내기술역량평가

바이오칩응용기술

생체분자바이오인터페이스기술

바이오정보검출기술

Bioarray, Biopatterning, 소형화기술

미세바이오유체제어기술

마이크로/나노시스템집적화기술

시스템통합기술

세부기술 component분야 국내기술역량

부족다소부족

동등 우월다소우월

자료 : 대전지역바이오융합기술 Roadmap

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S W

- 기존반도체제조기술을활용, 가격경쟁력확보

- 우수한임상연구능력•선진국대비저임금인력

- 한국인특이적임상검체기반연구가능

국내바이오칩산업 SWOT 분석

O T- IT, NT 등타분야와의새로운기술접목

- 질병관련유전자마커정보의급격한확대

- 진단용바이오칩분야의활성화

- 칩생산분석기반기술취약(원천특허미확보)

- 연구개발및사업화자금부족

- 분야별전문가부족- 낮은국제적신인도

- 칩기술관련특허분쟁- 대체기술의등장- 관련법규및제도미비- 인허가및평가시스템미비- 해외업체와의경쟁

<참고> 국내바이오칩산업 SWOT 분석

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바이오칩개발에있어삼성전자등을제외하고는소수의신생벤처기업위주로연구개발에

참여하고있는실정임.

주요기업동향및전략

마크로젠

Digital-bioTechnology

바이오메드랩& 마이진

삼성전자- 2000년부터 microarray바이오칩위주로연구개발- 세계최초로유전성당뇨병검색진단용칩개발

- 국내최초로 DNA칩상용화 : 지놈칩, 올리고칩, DNA칩스캐너등출시

- 현재전세계 60개국에유전자정보서비스사업진출- Applied Biosystems등과제휴

- Bio-MEMS 기술기반으로랩온어칩개발에특화- DNA칩분석장비인스캐너제작

- HPV(자궁암유발바이러스) 진단용 DNA칩을개발하여최초로식약청허가획득

- 대형종합병원대상으로 DNA칩과스캐너공급, 분석서비스실시

- 아직은국내에서연구용이주류를이루고있어바이오칩

개발기업들은바이오칩분석

장비등을관련연구소및

병원에보급하여바이오칩

활용도를높이려는전략을

내세우고있음.

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현황현황

국내바이오인포매틱스시장은초기이나생명과학관련산업의발달과바이오인포매틱스

수요의증가로차차확대될전망임.

국내시장현황

바이오인포매틱스

- 국내바이오인포매틱스시장은현재극히초기단계에머물러있음.

- 바이오인포매틱스전문기업또한아직극소수에불과

•주요제약기업이나생명공학기업들도관련인프라구축및활용이미흡한

상태임.

- 국내바이오인포매틱스시장은국내바이오산업의발전전망과

제약등관련기업의

바이오인포매틱스기술확보

노력정도, 생물정보생산체제의혁신정도에따라향후

그시장규모가크게달라질

것으로보임. 시장구성시장구성

- 현재활동중인바이오인포매틱스기업들은생물정보서비스기업들이

대부분을차지하고있음.•최근들어생물정보소프트웨어분야의기업들이많이나타나고있는추세임.

30/48

국내바이오인포매틱스연구는 DB 통합기술등은우월하나데이터컴퓨팅기술이취약한것으로드러나고있음.

국내기술역량평가

바이오정보응용기술

생물정보 DB 통합기술

단백질구조및상호작용예측기술

단백질 docking 및가상스크리닝기술

ADMET, PK 예측기술

e-cell, e-organ 시뮬레이션기술

시스템통합 Biogrid

세부기술 component분야 국내기술역량

부족다소부족

동등 우월다소우월

자료 : 대전지역바이오융합기술 Roadmap

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생체인식

국내생체인식시장은테러위협증가와보안에대한인식강화로정부와금융권등을

중심으로그수요가급증하고있음.

국내시장현황

- 선진국과의기술격차상당히존재하며국내는주로중소

벤처업체위주의시장형성

•지문/홍채/얼굴인식등의구현기술은보유하고있으나, 객관적성능평가시스템의

부재로제품의신뢰성확보에

어려움.

현황현황- 국내생체인식시장은 ’95년부터조성되기시작하여 ’99년부터본격성장기에진입한것으로추정…현재도초기단계시장

- 2004년현재국내생체인식시장규모는약 370억원규모

시장구성시장구성

- 국내생체인식시장은지문인식이절반정도(52%)를차지하며, 그외에얼굴, 홍채, 정맥인식순으로구성•최근에는얼굴/홍채/정맥인식시장도급성장중

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<참고> 국내생체인식현황및전망

332370 399 428 457 486

2003 2004 2005 2006 2007 2008

국내생체인식시장전망(단위 : 억원)

CAGR : 14.1%

자료 : 정보보호산업협회, 2004

국내생체인식시장의구성(2003)

얼굴21%

홍채7%

서명4%

음성4%

손바닥정맥5%

지문52%

multi-modal

7%

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현재국내생체인식관련기술은단일생체인증분야이외에서는선진국과의기술격차가

큰것으로나타나고있음. 국내기술개발동향(1)

핵심기술 component

입출력장치

입력장치

국내기술현황

1:1 비교

1:N 검색

자료 : ETRI CEO Information, 2004

- 초소형지문센서기술확보및상용화- 지문데이터포맷국내표준화진행중- 입출력장치관련국내규격, 인증기준미비국내외수준상호비교 : 대등

- 지문위주의생체인증기술확보- 정맥기술확보및상용화- 국제특허확보부족 (미국대비 0.1%)- 3차원영상, 잡음처리기술미흡국내외수준상호비교 : 다소열위

- 다중생체인식을이용한검색기술부재- 경찰청 AFIS(Automated Fingerprint

Identification System) 운영중- 실시간검색기술, 전용하드웨어기술미확보- 지문영상압축/복원기술표준활용국내외수준상호비교 : 열위

출력장치

성능평가기술

성능평가기술

알고리즘고도화

다중생체알고리즘

실시간검색

DB, 생체정보관리

성능평가기술

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(계속)

국내기술개발동향(2)

핵심기술 component

공통기술

국내기술현황

시스템통합 설계, 구현, 감리

자료 : ETRI CEO Information, 2004

- 보안토큰연동, PKI(Public Key Information) 연동기술연구진행중

- 생체정보보호기술미확보- 생체특징정보추출기술확보- 고속검색/서비스용미들웨어필요성인지단계국내외수준상호비교 : 열위

- 대형생체검색시스템설계, 구현경험부족- SI 능력우수- 개도국을대상으로한관련사업진출시납품실적부재로수주부진국내외수준상호비교 : 열위

생체정보보호

생체특징추출

표준, 호환성규격

미들웨어

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국내에서생체인식시스템개발에참여하고있는업체는약 20여개로추정되며, 대부분중소규모업체들로이루어져있음.

주요기업동향

리얼아이디테크놀로지

세넥스테크놀로지

니트젠

퍼스텍

- 지문인식기술과 SI를결합한소프트웨어및보안컨설팅•지문인식알고리즘센서, 센서설계기술, 애플리케이션연동기술등보유

- 생체인증솔루션및 PKI* 생체인증(지문센서및센서모듈부문)•금융권과연계, 바이오인증금융서비스상품공급

- 종합보안솔루션개발, 정보보호컨설팅서비스(홍채인식)• PC 보안제품, 시스템백업 S/W 등개발

- 얼굴인식생체인식시스템(비접촉식통제) 개발•출입통제(공항, APT 등), 사이버강의출석관리, 얼굴인식금고시스템

- 국내외적으로 (특히해외중심으로) 생체인식에대한수요가늘어나면서관련

업체들의활동이보다

활발해지고있는추세

•기술력보유한국내업체들은적극적으로해외대형기업및

정부기관등을공략하는중

* PKI(Public Key Infrastructure) : 공개키기반구조, 인터넷사용자가보유한암호를이용하여거래자신원을확인하는방식

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국내 Bio-IT 산업은아직까지선진국에비해기술경쟁력이취약한편이며전반적으로시장초기단계에머물러있는것으로나타남.

현황종합

바이오칩

바이오인포매틱스

생체인식

분야별현황종합

- 국내바이오칩시장의경우특허경쟁력뒤떨어지나진단용제품중심으로상용화작업활발히진행중

•제작방법과관련된원천기술은선진국선점…국내특허수준세계 6위•제품상용화는연구용 DNA칩에서차차의료용칩으로확대될것이며향후 2010년경에는단백질칩과랩온어칩이주를이룰것으로예상

- 국내생체인식시장또한기술경쟁력에서는열세이나타분야에비해시장수요높아전망밝은편

•분야별로선진국과격차존재…비교적성숙된지문인식시장은그다지뒤떨어지지않으나얼굴인식, 홍채등은특허장벽등으로기술격차큰편

•생체인식여권도입등생체인식정보활용중요성에대한인식증대로성장요인풍부

- 바이오인포매틱스에대한전반적인관심과투자가매우부족한상황이며아직까지기술에대한수요가매우낮은실정

•전체적연구수준은선진국에비해 2~3년뒤떨어진수준• DB통합기술에보다우위…데이터컴퓨팅기술취약•향후 DB 구축및정보서비스분야중심으로산업화예상

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<참고>

국내바이오칩시장의경우특허경쟁력뒤떨어지나진단용제품중심으로상용화작업

활발히진행중

바이오칩 –현황종합

바이오칩

연구개발

전체적연구수준(선진국과비교시)

연구개발성과물(특허수)

연구개발의주체, 연구협력정도

산업화

산업화의단계

관련기업의수

산업화가가장활성화되고있는분야

인프라

관련인력의수

집중투자가필요한인프라분야

정부진행과제현황

- 특허청에제출된관련특허는현재 10여건(2001)- 특허는세계 6위수준

- 2000년부터국가지원시작- DNA칩(보건복지부), 단백질칩(과기부), 랩온어칩(산자부)

-대학및연구기관중심

- 컨텐츠발굴에주력…제작방법과관련된원천기술은선진국선점- 응용방법관련분야는가능성있음.

-도입기, 매년 50% 이상성장, 2005년 500억규모예상

- 200여개

- 연구용바이오센서(DNA칩)…차차의료용으로확대될것이며향후2010년경에는단백질칩, 랩온어칩이주를이룰것으로예상

- 수백명

- 제품간상호호환성확보를위한표준화작업- 컨텐츠개발

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<참고>

바이오인포매틱스에대한전반적인관심과투자가매우부족한상황…기술에대한수요가매우낮은실정

바이오인포매틱스 –현황종합

바이오인포매틱스

연구개발

전체적연구수준(선진국과비교시)

연구개발성과물(특허수)

연구개발의주체, 연구협력정도

산업화

산업화의단계

관련기업의수

산업화가가장활성화되고있는분야

인프라

관련인력의수

집중투자가필요한인프라분야

정부진행과제현황

- 전체적연구수준은선진국에비해 2~3년뒤처진수준- DB통합기술에보다우위…데이터컴퓨팅기술취약- 주로분석, 예측, 평가등의개별응용기술에집중되어있는데, 현재전세계적으로바이오인포매틱스특허가바이오칩관련특허보다월등히많은실정

- ’99~’04년간바이오인포매틱스관련국내특허건수는총 40여건

- 21세기프론티어사업(과기부), 인체질환관련연구센터설립(보건복지부), 식물관련게놈연구(농림수산부)

- 대햑(80.4%), 국가연구소(13.8%), 벤처(3.8%), 기타(0.95%)

-도입기, 필요성에대한인식이아직도부족한실정

- 10여개

- 데이터의분석및데이터마이닝(mining) 관련 S/W- 향후 DB 구축및정보서비스분야가산업화주도예상

- 수십~수백명

- IT 기업의관심이선진국에비해낮기때문에, 기존 IT 인프라와의연계가매우부족한상황

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<참고>

생체인식시장또한기술경쟁력에서는열세이나생체인식여권도입등으로인해성장요인

풍부

생체인식 –현황종합

생체인식

연구개발

전체적연구수준(선진국과비교시)

연구개발성과물(특허수)

연구개발의주체, 협력정도

산업화

산업화의단계

관련기업의수

산업화가가장활성화되고있는분야

인프라

관련인력의수

집중투자가필요한인프라분야

정부진행과제현황

- 분야별로선진국과격차존재…예를들어비교적성숙된지문인식시장은그다지뒤떨어지지않으나얼굴인식, 홍채등은특허장벽등으로기술격차큰편

- 2002년기준, 한국의특허수준은세계 6위정도이나 1위미국의약1% 수준

- 출입국관리시스템에생체인증정보가포함됨에따라정통부, 외교통상부, 건교부등을중심으로개발과제진행중

-벤처기업위주

-성장기, 생체인식정보활용중요성에대한인식증대로성장요인풍부

- 50여개

- 지문인식분야

- N/A

- 기술및제품에대한평가인증제도부재- 생체정보활용을위한법제도미흡- 기술표준화작업미약

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평가종합

국내 Bio-IT 관련기업들의경쟁력을동시에평가했을때, 얼굴인식, 지문인식등의생체인식시장이가장유망한분야로판단됨.

성장성

국내업체경쟁력

분야별경쟁력평가

- 향후성장성이높은분야는바이오인포매틱스 DB/정보서비스시장과생체인식의얼굴인식시장

등임.- 상대적으로국내업체들이경쟁력을갖춘분야는지문인식, DNA칩, BI 관련 S/W 및 H/W 제조분야

종합적으로볼때지문, 얼굴인식등생체인식분야가주목할만한분야로

보이며, 바이오인포매틱스 DB 및정보서비스시장은국내수요변화에

따라성장여부가결정될것으로예상단백질칩

랩온어칩

DB

H/WS/W

정보서비스

서명

음성

지문정맥

홍채

얼굴

DNA칩

L H

L

H

41/48

<참고> 경쟁력 평가종합

분야별평가

성장성

정맥

음성

서명

홍채

얼굴

지문

정보서비스

DB

H/W 제조

S/W 제조

랩온어칩

단백질칩

DNA칩

구분국내경쟁력시장매력도*

M

M

M

L

H

M

H

H

L

L

M

L

L

L

L

L

M

M

M

L

L

L

L

M

M

M

시장규모

생체인식

바이오

인포매틱스

바이오칩

LMLLM

HMHHM

MHMMH

MLMML

LMLLM

LMLLM

LMLLM

MMMML

MMMML

LLLMM

LLLLM

M

M

인프라

L

M

종합

LLL

MML

산업화연구개발종합

* 성장성은 H : 20% 이상, M : 10~20%, L : 10% 미만 (2001~2006년전세계연평균성장률)시장규모는 H : 10억달러이상, M : 1억~10억달러, L : 1억달러미만 (2006년세계시장규모기준)IDC, BCC, ETRI 자료참조

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IV. 국내 Bio-IT 산업의발전방향및과제

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IV. 발전방향및과제

국내 Bio-IT 산업은현재까지는기술개발력의열세와시장에대한인식부족등상용화에있어여러문제점을안고있는것으로판단됨.

국내 Bio-IT 산업의전반적인문제점

1. 국내 Bio-IT 산업의발전방향

① 선진국과의기술격차

②시장수요미미/인식부족

- 대부분의 Bio-IT 영역에서선진국과의기술격차존재(1~2년에서5~7년까지)• DNA칩의경우칩제조에대한원천기술은거의선진기업이독점•생체인식분야도구현기술은대부분확보했으나핵심기술의경우원천기술미확보

- 국제표준화작업에대한국내기업들의소극적활동

③연구개발중복투자

- 시장에대한인식부족, 상용화미흡으로기대만큼수요가늘지않고있음.•바이오인포매틱스의경우짧은역사때문이기도하지만거의대부분의연구가대학(약 80%)을중심으로진행되고있음.

- 기술에대한수요가높다하더라도개발된신제품에대한거부감이존재하며편리성면에서도다소부족한경우가많음.

- 국내 Bio-IT 유관정부부처는약 8개로경쟁적육성정책마련…비슷한분야에중복투자및인기분야에의집중지원경향

•최근정부의관심및지원의지는기존보다많이높아진편이나연구기획및관리능력부족으로역할분담이제대로이루어지지않고있음.

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따라서기업들은경쟁력있는분야를중심으로응용분야발굴에주력하고, 정부가주축이되어인프라를구축하는등의노력이필요함.

발전방향

기술이전활성화 (산 ·학 ·연)

신규응용분야발굴 (기업)

인프라구축 (정부)

과제(해결주체)

선진국과의기술격차

낮은시장수요

지원시스템부재

문제점

분야별접근방법(예시)

- 바이오칩의경우현재까지도도입기에머물러있어대기업이뛰어들기에시장이협소한편

- 그러나성장가능성은충분…기초기술확보측면에서집중분야(Lab-on-a-chip 등) 선정및육성

- 바이오인포매틱스는정보서비스사업중심으로발전예상…국내수요를촉발시키기위한노력필요(한국인고유의유전자 DB 등활용)

- 생체인식분야는현재상용화된 Bio-IT 분야중가장다양한사업기회를창출할수있을것으로보임…IT 기업들의적극적인진출전략기대

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2. 국내 Bio-IT 산업의과제

우선 Bio-IT 산업의가시적성과확보를위해서국내/외기술이전을통한조기사업화기반마련이시급하다고보여짐.

기술이전활성화

기업간전략적제휴활성화

기업간전략적제휴활성화

해외기술이전기능강화

해외기술이전기능강화

특허정보관리지원

특허정보관리지원

- 대기업-중소 ·벤처기업간제휴활성화를통해기술의사업화효과증대

•중소 ·벤처기업의경우기술개발및소재생산, 대기업은제품생산및마케팅, 자금지원등역할분담

- 현재주로보건 ·의료위주인 Bio-IT 분야의국내수요는매우적은실정

- 해외메이저제약기업등을타깃으로한해외마케팅에주력

•해외기술이전전문에이전시와의협력등

- Bio-IT 분야는다른분야에비해특허선점의중요성이훨씬높음.

- 해외라이센싱위한준비단계에는막대한특허비용소요…우수기술조기발굴과이에따른집중지원이필요

기술공급자

공공연구기관 대학 출연연구소

기술이전센터

기술이전전문기관

기술, 특허제공기술이전의뢰

기술채택료제공기술정보및시장정보제공

마케팅활동비지원기술제공

기술/특허분석국내/외시장조사

기술수요자

기술료

납부

기술중개료

지급

기술이전체계

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또한시장확대를위해서새로운관련애플리케이션영역의발굴을통해신규수요창출에

주력해야함.

신규응용분야발굴

실용적컨텐츠개발

실용적컨텐츠개발

전통산업분야와의접목

전통산업분야와의접목

- 시장지향적컨텐츠의개발•바이오칩의경우칩제조등원천기술격차를만회하기위해서는

차별화된컨텐츠의확보가필수적

- 보건 ·의료이외의애플리케이션영역도다양함…관심가질필요•기존생체인식위주에서바이오프로세서등이용한 SoC개발등

- 기존전통산업에 Bio-IT 융합기술을접목…주력산업고도화•화학/에너지•자동차/기계•섬유/의류등

제약/의료

- 질병진단칩- 이식용의료기기및의약품

- 생체삽입용칩및인공장기

정보/전자

- 분자전자학개념의도입을통해기존실리콘반도체칩생산의기술적한계를해결

환경/에너지

- 폐기물관리- Bioremediation- 생체연료전지

방위및보안

- 위험물및생화학무기검출

- 개인내비게이션- 온라인/자동화기기개인인증

향후사업화유망분야

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Bio-IT 애플리케이션의실현시기전망

2000 2005 2010 2015 2020 2025

Electronic Pills(내시경캡슐등)

Biochip(진단용)

외과수술용첨단의료기기

이식용의료기기

Prosthetic Devices

인공장기

바이오연료전지

Molecular Electronics

DNA 컴퓨터

- 단기(~2005) 및중기(2005~2015) 까지는제약/의료등헬스케어분야에개발이집중될전망

- 2015년이후가되면정보/전자분야에서혁신적인신개념제품들이

등장할것으로예상

<참고>

Bio-IT 영역의본격적인상업화는 2010~2015년경이루어질것으로전망되고있음.

자료 : SRI Consulting

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산학의유기적협력뿐만아니라정부의실질적이고지속적인지원이이루어져야함.

인프라구축

효율적정책운영

효율적정책운영

산학연유기적협력

산학연유기적협력

표준화가이드라인마련

표준화가이드라인마련

- 부처별역할분담명확화로관련과제에대한종합적지원체계마련

•장기적투자가필요한비인기기초분야에대한관심과투자

- 현재대학및연구기관, 벤처가주체인 Bio-IT 기술의조기산업화를위해산 ·학 ·연간유기적협력체계마련이시급

•국내산학협력수준은전세계 20위권•기술이전활성화, 고가장비의공동이용등

- 현재선진국가및기업중심으로표준화작업진행중…향후호환포맷으로변경시경제적부담가중

•국내기관및업체들의표준화에대한관심부족

- 연구성과의공유를통한표준화개발노력

- 미국의경우이미 1990년대초 BT, IT, NT를 21세기 3대기술로선정, 연방정부및주정부가나서적극육성

• MCNC*, NNUN* 설립하여소자제작파운드리서비스, 지역별거점특화파운드리서비스지원

•기술 spin-off에기여

- EU는 Europractice와 NEXUS* 등설립, 공동 Fab운영등연구기관과기업의네트워킹을통한정보공유및

분석서비스제공으로상품화지원

*MCNC : Microelectronics Center of North Carolina, NNUN : National Nanofabrication Users NetworkNEXUS : Network of Excellence in Multifunctional Microsystem

선진국사례