제약·바이오 판 바꾸는 AI…글로벌 생명공학 시장 19% 고성장

가장 많은 투자가 몰리는 '연구개발' 기능
클라우드 기반 배포가 대세… 온프레미스는 여전히 견조한 수요
제약회사 중심의 수요… 글로벌 협력 사례도 활발
북미, 시장 주도… 아태 지역 빠른 성장세 주목

최인환 기자 (choiih@medipana.com)2025-03-31 11:50

[메디파나뉴스 = 최인환 기자] AI 기술이 생명공학 산업에 본격적으로 스며들며, 신약 개발부터 환자 맞춤형 치료에 이르기까지 생명과학 전반에 혁신이 일어나고 있다. 시장조사에 따르면 글로벌 AI 기반 생명공학 시장은 2023년 27.3억 달러 규모에서 2029년까지 연평균 19.1%의 고성장을 이어가며 77.5억 달러에 이를 것으로 전망된다.

31일 한국바이오협회 '글로벌 AI 기반 생명공학 시장의 현황 및 전망' 브리프에 따르면, AI 기반 생명공학 시장의 성장은 단순한 기술 트렌드를 넘어, 비용 효율성 제고와 맞춤의료 수요 증가, 정부의 적극적인 지원과 데이터 표준화 필요성 등 다양한 요인이 맞물린 결과다.

특히 End-to-End 솔루션은 전체 시장의 42%를 차지하며 가장 큰 비중을 기록했다. Insilico Medicine이 대표적으로, 자사 플랫폼 'Pharma.AI'를 통해 기존 대비 1/10의 비용, 1/3의 시간으로 신약 후보를 도출하는 데 성공하며 지속적인 성장과 혁신을 견인했다.

기능별로는 연구개발(R&D) 부문이 2023년 기준 10.6억 달러 규모로, 전체의 38.6%를 점유했다. 이는 개인 맞춤형 의학 수요 증가, 실험실 자동화, 예측 분석 기술 성장, 신약 개발 속도 향상에 영향을 받았다. AI는 신약 후보 물질 예측, 실험 설계 최적화, 유전체 분석 등 다양한 방식으로 연구 효율을 높이고 있으며, 2029년까지 이 부문은 31.8억 달러까지 성장할 전망이다.

배포 방식 측면에서는 클라우드 기반 솔루션이 전체의 65%를 차지하며 대세로 자리잡았다. 초기 투자 비용을 줄이면서도 확장성과 접근성을 제공하는 것이 강점이다. 퍼블릭, 프라이빗, 멀티, 하이브리드 클라우드 등 다양한 방식이 혼재하며, 기업들은 자신들의 보안 및 데이터 처리 요구에 맞춰 선택하고 있다. 2023년 기준 클라우드 기반 솔루션은 17.8억달러 규모 시장을 형성했으며, 2029년까지 연 평균 20.3% 성장률을 기록하며 53.6억달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 

반면, 온프레미스(On-premise) 솔루션은 여전히 보안이 중요한 대형 제약회사 및 연구기관에서 선호되고 있다. 민감한 환자 데이터를 처리해야 하는 의료기관의 요구가 반영된 결과다. 온프레미스는 기업이 자체적으로 서버를 보유하고 직접 설치 및 운영하는 방식을 말한다. 2023년 9.5억달러 규모의 온프레미스 솔루션 시장은 2029년까지 연 평균 16.7% 성장률을 기록하며 23.9억달러 규모로 성장할 것으로 전망된다.

최종 사용자별로는 제약회사가 가장 큰 수요처로 전체 시장의 35.8%를 차지했으며, 그 뒤를 이어 생명공학 기업, 임상연구기관, 의료제공업체, 연구기간 및 실험실 순으로 나타났다. AI 기반 신약 개발, 임상시험 예측 모델링, 유전체 기반 맞춤의료 개발 등에 주력하는 글로벌 제약사들이 시장 성장을 이끄는 모습이다.

Merck는 영국 BenevolentAI와 협력해 항암제 및 면역학 신약 후보를 개발 중이며, Recursion은 캐나다의 Cyclica와 Valence를 인수해 디지털 화학 역량을 강화했다. 이외에도 Tempus, Foundation Medicine, Evotec 등 다양한 기업이 AI 기반 파트너십을 통해 새로운 성장 동력을 확보하고 있다.

지역별로는 북미가 2023년 기준 42.8%의 점유율을 기록하며 시장을 주도하고 있다. 이는 이는 기존 바이오제약 기업과 AI 기반 기업 간의 파트너십 증가, 정부의 신규 투자, 생명공학 혁신을 위한 자금 지원 등의 요인에 기인한다. 미국은 IRA(인플레이션 감축법) 및 CHIPS Act(반도체 지원법) 등 산업 지원 정책과 AI 인프라 확대를 통해 생명공학 분야에서의 AI 활용을 적극 촉진하고 있으며, 캐나다 역시 AI 통합에 대한 관심이 높아지고 있다.

아시아 태평양 지역은 2029년까지 연평균 20.3%로 가장 빠른 성장세를 보일 것으로 예상된다. 특히 중국은 특정 개발구역에 위치한 생명공학 기업에 세금 혜택을 제공하는 등 외국인 투자 유치에 박차를 가하고 있다.
 

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