[메디칼타임즈=임수민 기자] 인공지능(AI)이 제약·바이오와 식품 산업의 경계를 허물며 미래 산업의 핵심 인프라로 자리 잡고 있다.

2024년 35억 달러 규모였던 글로벌 AI 기반 생명공학 시장은 향후 11년간 연평균 18.5%씩 성장해 2035년에는 227억 달러(약 34조 원) 규모에 이를 것으로 전망된다.

8일 한국바이오협회 '글로벌 AI 기반 생명공학 시장의 현황 및 전망' 브리프에 따르면 2024년 AI 기반 생명공학 시장은 35억달러(약 5조2천594억원)를 기록했으며, 향후 11년간 연평균 18.5% 성장할 것으로 전망됐다.

특히, 신약 개발 효율성을 극대화하는 통합 솔루션과 미래 식량 자원인 세포배양식품 분야에서 AI의 영향력이 두드러질 것으로 보인다.

글로벌 AI 생명공학 시장의 성장을 견인하는 핵심 동력은 연구개발(R&D) 부문이다.

실험실 자동화와 예측 분석 기술의 고도화에 힘입어 R&D 시장 규모는 2024년 14억 달러에서 2035년 99억 달러로 급팽창할 것으로 예측된다.

특히 데이터 관리부터 의사결정까지 전 과정을 통합하는 'End-to-End 솔루션'은 2024년 기준 42.4%의 점유율로 시장을 주도하고 있으며, 2035년에는 109억 달러 규모까지 성장할 전망이다.

지역별로는 북미가 현재 시장의 42.6%를 차지하며 선두를 지키고 있지만, 한국이 포함된 아시아·태평양 지역의 연평균 성장률은 19.7%로 세계에서 가장 가파른 상승세를 보일 것으로 예상된다.

이러한 AI 기술의 혁신은 제약 산업을 넘어 세포배양식품 산업으로도 빠르게 확산 중이다. 글로벌 세포배양식품 시장은 2025년 약 12억 달러에서 2035년 274억 달러 규모로 연평균 36.3%의 폭발적인 성장률을 기록할 것으로 보인다.

이 중 세포주 개발, 배지 최적화, 바이오리액터 모니터링 등 공정 전반에 AI를 적용하는 시장 규모는 2025년 5465만 달러에서 2035년 5억 7345만 달러로 약 10배 이상 확대될 전망이다.

AI는 세포배양식품의 상업화에 있어 가장 큰 난제인 생산 비용 절감과 대량 생산(스케일업) 문제를 해결하는 핵심 열쇠로 꼽힌다.

AI 기반 배지 최적화 소프트웨어는 성장 배지 조성을 최적화하여 수율을 개선하고 비용을 낮추며, 디지털 트윈 기술은 바이오리액터의 공정 파라미터를 실시간으로 제어해 품질 일관성을 확보한다.

이미 프랑스의 'Gourmet'는 세계 최초의 조류 디지털 트윈을 개발했으며, 이스라엘의 'Aleph Farms'는 AI 파트너십을 통해 대량 생산 기반을 마련하고 있다.

국내 산업계 역시 AI 바이오 전환에 박차를 가하고 있다. 마이크로디지탈은 디지털 트윈 기반의 차세대 바이오리액터 'AI 셀빅'을 개발 중이며, 풀무원과 샘표식품 등도 AI 로봇 자동화 및 맞춤형 배지 성분 개발 연구에 매진하고 있다.