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[이데일리 나은경 기자] 국내 바이오 소부장(소재·부품·장비) 대표 기업으로 꼽히는 마이크로디지탈(305090)이 올해 본격적으로 현장진단(POCT·Point Of Care Testing) 사업을 추진한다. 글로벌 기업인 로슈, 애보트의 존재감이 뚜렷한 이 시장에서 자체 기술력에 기반을 둔 차별화된 성능과 맞춤형 제작 방식으로 파트너사 확장에 나선다는 계획이다.

최근 이데일리와 만난 이충완 마이크로디지탈 개발총괄(개발본부장)은 “병원에 구비된 대형 자동화 장비와 성능은 동일하면서도 간편한 방식의 POCT 기술이 차세대 POCT 기술로 각광받고 있는데, 우리가 개발한 기술도 이것”이라며 “민감도를 높이기 위해 지난 몇 년간 노력했고 올해부터 순차적으로 성과를 보이겠다”고 말했다. 화공생명공학과를 졸업하고 바이오센서 연구개발로 석사학위를 받은 그는, LG그룹사에서 POCT를 개발하다 지난 2019년 마이크로디지탈에 합류한 POCT 전문가다.

이충완 마이크로디지탈 개발총괄 (사진=마이크로디지탈)

초정밀 광학기술을 토대로 사업을 꾸리고 있던 마이크로디지탈은 POCT에 광학기술을 결합하는 데서 가능성을 봤다. 이 본부장은 “마이크로디지탈이 광학분석 장비 위주로 상장 전부터 사업을 해왔고, 상장 이후에 이를 활용한 사업확장 방안을 찾다 POCT 시장에 진출하게 됐다”고 설명했다.

현장에서 질병의 유무를 바로 판단할 수 있는 기술인 POCT는 코로나19 이후 중요성이 커지면서 시장의 규모도 크게 늘었다. 글로벌 시장조사업체 마켓앤마켓은 최종사용자에 따라 구분한 글로벌 체외진단 시장 규모 조사에서 2018년 84억300만 달러(약 11조원) 수준이던 POCT 시장이 연평균 7.8%로 성장해 2023년 122억530만 달러(약 16조원)에 이를 것으로 전망했다. 최종사용자가 병원, 연구소인 다른 시장보다 현장에서 검사가 이뤄지는 POCT 시장이 최대 2배 이상의 성장률을 기록할 것으로 내다본 것이다. 검사기법 다양화, 체외진단 관련 규제 완화 등 외부요인의 영향이 POCT 시장의 성장세가 가장 유망한 이유로 봤다.

(자료=Marketsandmarkets, In Vitro Diagnostics/IVD Market, 2018)

하지만 유망한 POCT 시장에서 아직까지 주도권을 쥐고 있는 곳은 글로벌 체외진단기기 회사들이다. 소수 글로벌 기업이 독점하는 이 시장에서 국산 제품의 유의미한 성장을 위해 마이크로디지탈이 선택한 경쟁력 확보 방안에 대해 이충완 본부장과 이야기를 나눴다.

3년 걸린 기술개발…정확도·민감도 비약적 향상

이 본부장은 먼저 차별화된 기술력을 확보하는 데 우선순위를 두고 연구에 매진했다고 설명했다. 특히 회사가 보유한 POCT 기술의 핵심은 △능동형 펌프 기술과 △화학발광 기술이다. 이 두 가지 원천기술을 통해 비약적으로 정확도와 민감도를 높일 수 있었다는 게 이 본부장의 설명이다.

먼저 POCT 기술의 정확도와 민감도를 높이려면 인체에서 채취한 검체 중 진단에 불필요한 불순물들을 효과적으로 제거해 진단에 쓰일 특이 항원이나 항체만 남겨야 한다. 능동형 펌프는 이 불순물을 제거하는 기술이다.

엘라이자를 비롯한 기존 기술은 항원과 항체가 반응하는 공간인 카운팅 웰에 존재하는 불순물, 즉 잔여시약을 카운팅 웰 위에서 피펫으로 제거한다. 반면, 마이크로디지탈은 마치 세면대에서 배수구를 통해 더러운 물을 제거하듯이 아래에서 불순물을 제거한다. 능동형 펌프는 여러 차례의 반복 세정으로 불순물을 완벽히 제거하게 된다.

이 본부장은 “능동형 펌프 기술은 최초로 구현된 기술이기 때문에 기준값 설정부터 실험방법, 생산 방법까지 모든 조건을 스스로 찾아야 했고, 여기에 약 3년 정도 소요됐다”며 “마이크로디지탈이 새로 구현한 능동형 펌프가 적용된 장비는 기존의 엘라이자와 거의 같은 방식으로 생산하는 것이 가능함에도 세정은 더 효과적으로 할 수 있다”고 설명했다.

아울러 마이크로디지탈은 기존에 일본 회사에서 주로 생산해 판매하던 광전자증폭관(PMT·Photo Multiplier Tube) 신호처리 회로를 자체 화학발광 분석기술을 통해 직접 생산함으로써 장비 생산원가를 크게 줄였다.

이 본부장은 “경쟁사는 대부분 PMT 검출기와 더불어 광전자증폭관 신호처리 회로까지 하나의 모듈로 일본의 특정 회사에서 사온다. 하지만 우리는 자체 회로를 개발했기 때문에 광학신호 제어나 회로구성을 자유롭게 할 수 있고, 광학모듈을 통째로 구매하는 것이 아니라 PMT 검출기만 구매 후 자체적으로 모듈을 만들기에 생산원가를 기존 대비 3분의 1 수준으로 줄일 수 있었다”고 강조했다.

마이크로디지탈의 미량 흡광분석 및 소형 발광분석 기술 (자료=마이크로디지탈)

PMT란 빛의 양을 증폭시켜 약한 빛을 측정할 수 있게 하는 부품이다. 면역반응결과로 방출되는 빛을 측정하는 데 쓰이는데, 아주 약한 빛을 측정해야 하는 만큼 섬세한 광제어 기술이 요구된다. 특히 의료기기인 POCT는 결과의 정확성에 대한 편차와 장비별 분석값의 편차가 크지 않게 하는 것이 중요하다. 이 본부장은 “화학발광 분석기술 개발 과정에서 주요 측정범위의 광학분석 값에 대한 반복 재현성을 변동계수(CV) 1% 이내, 장비간 편차는 CV 3% 이내가 되도록 조건을 확보하는 것이 굉장히 어려웠는데 이 값을 만드는 데도 2~3년은 소요된 것 같다”고 회상했다.

파트너십 확대 ‘키’는 품질과 맞춤형 제작

마이크로디지탈은 지난달 JW바이오사이언스와 고감도 POCT 기기인 ‘제이웰릭스Q6’ 사업에 대한 본계약을 체결하며 POCT 시장에 출사표를 냈다. 이 계약은 올 하반기부터 5년간 글로벌 시장에서 JW바이오사이언스가 자사 POCT 제품인 제이웰릭스Q6를 독점 판매하고 마이크로디지탈은 약속된 수량을 공급하는 것을 골자로 한다. JW바이오사이언스는 심혈관 질환, 패혈증, 췌장암 진단에 제이웰릭스Q6를 활용할 예정이다. JW바이오사이언스와는 제이웰릭스Q6 외 후속 장비 개발에 대해서도 논의가 진행 중인 것으로 알려졌다.

JW바이오사이언스와 마이크로디지탈이 공동개발한 POCT 장비 ‘제이웰릭스Q6’ (사진=마이크로디지탈)

업계 안팎에서는 이미 마이크로디지탈이 가진 POCT 기술에 대해 입소문이 나면서 협업을 원하는 바이오벤처들이 늘고 있다. 회사는 JW바이오사이언스를 시작으로 파트너사를 늘려갈 방침이다. 현재 알츠하이머 진단용 POCT 개발도 관련 회사와 논의가 진행되고 있다.

특히 주문제작을 원하는 바이오벤처들이 마이크로디지탈의 문을 두드리고 있다는 것이 이 본부장의 설명이다. 글로벌 기업들과의 거래에서는 주문제작이 사실상 불가능하지만 마이크로디지탈은 광전자증폭 회로를 직접 구성하는 등 기술적인 부분에서 자유도가 있다는 점을 협업에 적극 활용하고 있다.

올 하반기 제이웰릭스Q6 출시를 시작으로 마이크로디지탈은 지난 3~4년간 연구·개발에 집중했던 POCT 사업에서 수익을 내겠다는 계획이다.

“이번에 JW바이오사이언스와의 계약을 진행하면서 수백대 이상의 장비 생산이 가능하도록 제품 대량 양산 체제를 구축했다. 제이웰릭스Q6 외에도 다양한 연구·개발을 진행 중이다. 마이크로디지탈이 바이오 소부장뿐만 아니라 체외진단시장에서도 K바이오의 기술력을 알릴 수 있는 선봉장이 되도록 노력하겠다.”