한독에 삼성바이오까지… K-바이오, 'AI 스마트공장' 고도화 릴레이

[이데일리 김승권 기자] 최근 인공지능(AI)과 디지털 전환(DX)이 의약품 생산의 판도를 완전히 뒤바꾸고 있다. 과거 인력의 숙련도와 경험에 의존하던 제약 생산현장이 데이터 기반의 의사결정과 공정 자동 최적화가 가능한 ‘지능형 생산체계’로 빠르게 탈바꿈하는 추세다. 특히 제조 현장에서의 AI 도입은 단순한 생산 효율성 개선을 넘어, 엄격한 품질 관리와 ESG(환경·사회·지배구조) 경영으로까지 그 영역을 확장하며 기업의 새로운 핵심 경쟁력으로 급부상하고 있다.

정부 또한 AI와 디지털 혁신을 융합한 제조 경쟁력을 미래 제약·바이오 산업의 핵심 성장 동력으로 낙점하고 전폭적인 지원에 나섰다. 중소벤처기업부는 자율형공장 구축 및 제조분야 AI 응용제품 신속 상용화 지원사업을 통해 스마트공장 확산을 돕고 있으며, 환경부와 보건복지부 역시 각각 친환경 제조혁신과 수출 경쟁력 강화를 위한 의약품 제조 고도화 사업을 추진하며 업계의 든든한 조력자 역할을 하고 있는 상황이다.

한독 공장의 스마트 생산 공정 모습 (사진=한독)

한독, ‘AI 슈퍼바이저’ 기반 지능형 공장 구축… CMO 매출도 ‘쑥’

한독(002390)은 최근 중소벤처기업부의 ‘2026년 제조분야 AI 응용제품 신속 상용화 지원사업’에 제약·바이오 기업 중 유일하게 선정되며 AI 기반 스마트 제조혁신의 선두 주자로 나섰다. 한독은 향후 2년간 총 42억 원을 투입해 ‘AI 오케스트레이션 플랫폼’ 기반의 지능형 공장을 구축할 예정이다.

핵심은 AI를 단순한 공정 개선 도구가 아닌 ‘제조 운영 체계 전반을 통합하는 핵심 인프라’로 활용한다는 점이다. 여러 전문 AI가 각 공정의 역할을 수행하고, 이를 통합 관리하는 ‘AI 슈퍼바이저’ 체계를 도입해 생산·품질·물류·설비를 아우르는 단일 지능형 제조 시스템을 선보인다. 이는 기존 ‘사람이 관리하는 자동화 공장’에서 ‘AI가 판단하고 사람이 검증하는 구조’로의 혁신적인 전환을 의미한다. 나아가 디지털 트윈과 연계한 ‘1인 원격 관제’ 환경을 조성하고, 의약품 제조 및 품질관리 기준(GMP)을 충족하는 ‘관리자 승인형 AI 운영 체계’를 적용해 규제에 부합하는 안전한 AI 모델을 구현할 방침이다.

이러한 한독의 ‘진화형 제조혁신 모델’은 실질적인 사업 성과로도 직결되고 있다. 사노피, 얀센 등 글로벌 제약사에 위탁생산(CMO) 및 품질관리(QC) 서비스를 제공 중인 한독은 2025년 CMO 부문에서만 전년 대비 13% 성장한 약 400억 원의 매출을 기록했다. 더불어 태양광 발전 및 에너지 관리 시스템을 도입해 공장 에너지 사용량의 약 16%를 재생에너지로 충당하고, 페이퍼리스(Paperless) 및 전자라벨(E-label)을 확대하는 등 친환경 제조혁신에서도 가시적인 성과를 내고 있다.

종근당, AI·디지털 트윈 결합한 ‘메타버스 팩토리’로 자율 운영 정조준

종근당(185750)은 AI를 활용한 완벽한 자율형 생산체계 구축에 화력을 집중하고 있다. 중기부의 자율형공장 구축사업을 통해 천안공장에 AI와 디지털 트윈, 멀티모달 생성형 AI를 결합한 ‘메타버스 팩토리’를 조성 중이다.

가상공간에 생산설비와 동일한 디지털 트윈을 구현해 실시간으로 공정을 모니터링하고, 생성형 AI가 방대한 제조 데이터를 스스로 분석해 생산 효율과 품질을 동시에 끌어올리는 것이 핵심 목표다. 단순한 중앙관제를 넘어 AI가 이상 상황을 예측하고 작업자와 능동적으로 협업하는 ‘AI 관제’ 체계를 통해 차세대 스마트공장의 표준을 제시하겠다는 전략이다.

휴온스는 제조 데이터의 신뢰성 확보와 품질관리 체계 고도화에 방점을 찍었다. 올해 중기부와 복지부가 공동 추진하는 부처협업형 스마트공장 구축사업에 선정된 휴온스는 제천 2공장의 주사제 및 점안제 생산라인에 DX 기반 운영 체계를 이식하고 있다.

기존 스마트공장 시범사업장이었던 제천 1공장의 성공적인 디지털 운영 노하우를 2공장으로 확대 적용하는 한편, 컴퓨터 시스템 밸리데이션(CSV)을 바탕으로 데이터 무결성(Data Integrity) 관리 체계를 대폭 강화한다. 이를 통해 까다로워지는 글로벌 GMP 실사에 완벽히 대응할 수 있는 데이터 추적성을 확보하고, 글로벌 시장에서의 경쟁 우위를 점한다는 계획이다.

삼성바이오로직스, 글로벌 생산거점에 첨단 기술 융합… ‘스마트 제조’ 선도

삼성바이오로직스(207940)는 압도적인 글로벌 생산능력 확대와 발맞춰 AI 기반 스마트 제조 체계를 글로벌 스탠다드 수준으로 끌어올리고 있다. 미국 록빌 생산시설 등 글로벌 거점에 제조 AI를 선도적으로 적용 중이며, 향후 제조 현장에 휴머노이드 로봇을 도입하는 방안까지 검토하는 등 첨단 기술 접목에 거침없는 행보를 보이고 있다.

특히 최근 가동을 시작한 제5공장에는 디지털 트윈 기술을 전면 적용해 기술이전(Tech Transfer) 효율을 극대화했다. 생산(MES)과 품질(QES) 데이터를 AI와 실시간으로 연계하는 자동화 인프라도 완비했다. 이와 함께 건설 과정에서 저탄소 그린시멘트와 재활용 건축자재를 활용해 탄소 배출을 획기적으로 줄이는 등 친환경 스마트공장 구축을 통한 ESG 경영 실천에도 앞장서고 있다.

제약업계 관계자는 “AI와 디지털 혁신은 이제 생산성 향상을 위한 보조 도구를 넘어, 의약품 제조 경쟁력의 판도를 결정짓는 필수 생존 전략”이라며 “데이터 기반의 품질 예측 체계를 얼마나 빠르고 정교하게 구축하느냐가 향후 K-파마(K-Pharma)의 글로벌 시장 패권을 좌우할 것”이라고 전망했다.