[제노포커스]'18조' 전세계 효소시장, 맞춤개발로 품는다

세포 표면·단백질 분비 발현 등 경쟁우위 기술 갖추고 시장 확대

[창조경제를 이끄는 현장을 가다] 제노포커스

▲ 대덕밸리 내에 있는 (주)제노포커스는 맞춤형 효소 개발 생산 전문기업으로 지속적인 효소 개량과 신규 시장 발굴 등을 통해 성장을 거듭하고 있다.

대전 대덕밸리 내에 있는 (주)제노포커스(대표 김의중)는 자연적으로 존재하는 효소를 개량해 고객의 요구에 맞는 효소를 개발하는 맞춤형 효소 개발 생산 전문기업이다.

지난 2000년 설립된 제노포커스는 효소 개량에 있어 경쟁 우위 기술인 미생물 디스플레이(세포 표면 발현)기술과 단백질 분비 발현기술 등 우수한 기술력을 바탕으로 시장을 확대해 나가고 있다. 주요 생산제품은 락타아제(Lactase), 카탈라아제(Catalase), 리파아제(Lipase) 등이다.

글로벌 시장조사 기관의 보고서에 따르면, 지난해 산업용 효소시장은 약 40억 달러, 특수 효소시장은 약 17억 달러, 의료용 효소시장은 약 61억 달러 규모에 달한다. 이러한 전 세계 효소 공급량은 약 12조원으로 추정되는 반면, 수요량은 약 18조원으로 아직 충족되지 않은 수요가 많다. 이런 가운데 제노포커스는 신효소 개발을 통해 아직 충족되지 않은 시장의 수요를 소화해 나간다는 계획이다.

▲제노포커스의 3대 핵심 효소(락타아제, 카탈라아제, 리파아제)=제노포커스는 모유에 포함된 면역 증강 물질인 갈락토올리고당(GOS)을 제조하는 락타아제 효소 개발을 세계 2번째로 성공했다. 제노포커스가 GOS 제조 효소를 개발하기 전까지는 일본 기업만이 유일하게 GOS 제조용 효소를 생산했으나, 특정 글로벌 GOS 식품원료 기업에만 독점적으로 공급해 타 업체들의 수요가 해소되지 않는 상황이었다.

▲ 3대 핵심효소 중 하나인 리파아제

제노포커스의 GOS 제조용 락타아제 개발 성공에 따라 향후 제노포커스와 일본기업이 시장을 양분할 것으로 전망되며, 제노포커스는 현재 식품 원료사를 대상으로 공급처를 확대하고 있다. 유당함량이 낮은 프리미엄 유제품 제조시장과 유거트, 유음료, 분말제품 등 유가공품 시장 진출을 목표로 고객과 공동 맞춤 효소를 추가로 개발할 계획이다.

전방시장인 GOS 시장은 향후 미국 연간 20%, 중국 연간 24% 성장할 것으로 전망되며, 세계적으로는 약 15%의 성장률을 보이고 있다. GOS 제조 락타아제는 조제분유, 식음료 시장에서 점차 수요량이 높아질 것으로 예상된다.

또한, 제노포커스는 과산화수소를 물과 산소로 분해하는 효소 카탈라아제를 생산하고 있다. 고온에서 안정적인 카탈라아제는 제노포커스가 세계에서 3번째로 개발에 성공한 제품으로, 주요 품목으로는 반도체 수처리 공정용 제품과 섬유 가공용 제품이 있다. 가장 큰 매출 비율을 지니고 있는 분야는 반도체 수처리 공정용 제품이다.

▲ 전경 모습

반도체 수처리 공정용 카탈라아제는 경쟁사 대비 산성과 알칼리 조건 모두에서 뛰어난 활성을 보이고, 반도체 세정액 내의 중금속 등 저해 물질에 영향을 적게 받는 강점을 지니고 있다. 현재 세계 반도체 생산 1위 기업에 월 40t 이상 공급 중이며, 국내외 반도체기업의 현장 적용시험도 함께 진행 중이다. 전방시장인 낸드플래시 반도체 세계시장이 연간 12%의 성장세를 보일 것으로 전망되고 있어, 이에 따른 생산량 증대로 관련 품목 매출 성장이 기대된다.

과산화수소 활용 산업군은 종이펄프 표백용, 식품공업, 공해처리 약품, 전자산업 등 다양하고 광범위하다. 제노포커스는 각 산업에 최적인 맞춤형 카탈라아제 개발 연구도 진행 중으로, 향후 반도체 산업 시장에서 더 나아가, 전반적인 전자화학산업까지 시장을 확대한다는 계획이다.

이외에도 주력 제품으로는 다양한 용도로 시장성이 큰 대표적인 상업용 효소인 리파아제가 있다. 글로벌 제약사로부터 원료 의약품 제조용 맞춤 리파아제 개발 요청을 받아 관련 제품개발이 완료된 상태다. 제노포커스의 제품은 열안정성과 원료 의약품 생산성이 우수하며, 원료 의약품 생산시 친환경적이고, 원가 절감에도 높은 성과를 보인다.

제노포커스는 이러한 제품 특장점을 바탕으로 시장 점유율을 점진적으로 늘려나간다는 목표다. 더불어 다양한 종류의 맞춤 리파아제 개발로 세제, 바이오디젤, 기능성 식의약 소재 등 신규시장에도 진출할 계획이다. 3대 주력제품 외에도 구강프라그 제거용 뮤탄아제(Mutanase), 화학 작용제 제독용 효소 등 다양한 산업계에서 요구하는 효소를 개발 완료했다.

▲미생물 디스플레이기술과 재조합 단백질 분비 발현 기술=제노포커스는 맞춤 효소 개발 및 생산을 위한 핵심 기술을 보유하고 있다. 효소의 연구개발 및 생산과정에서는 유전자 발굴, 단백질 개량, 단백질 발현, 대용량 발효, 분리·정제, 제형화 등 각 단계별로 전주기에 걸쳐 다양한 유전공학적 기술을 필요로 한다. 전주기적 기술을 모두 갖추기 위해서는 오랜 연구개발과 많은 투자가 필요하기 때문에 진입장벽이 매우 높다. 제노포커스는 이러한 전주기적 기반 기술, 플랫폼 기술을 갖추고 있는 기술기업으로, 이를 바탕으로 식의약용 락타아제, 반도체 공정용 카탈라아제, 제약용 리파아제, 생활건강용 뮤탄아제, 화학작용제 제독제 등 다양한 산업용, 특수용 효소를 개발하고 있다.

특히, 제노포커스는 효소개량에 효과적으로 적용되는 두 가지 핵심기술인, 미생물 디스플레이 기술과 단백질 분비 발현기술을 보유하고 있다. 미생물 디스플레이 기술은 원하는 단백질을 미생물 표면에 부착해 발현시키는 기술로, 효소가 세포 표면에 전시되게 만드는 기술이다. 연구 대상인 효소가 세포 외부로 표출돼 있어 특정 물질과의 결합과 반응이 용이해 초고속 스크리닝과 대규모 라이브러리 탐색에 유용하며, 바이오칩, 생백신 등 활용 가능분야가 다양하다.

제노포커스의 재조합 단백질 세포외 분비발현 기술은 경제적 대량생산의 핵심기술로, 목적하는 효소를 미생물 세포 밖으로 분비 생산하는 기술이다. 이는 세포 내 발현 기술과는 다르게 세포를 파쇄하고 정제하는 과정이 필요하지 않아 고순도의 효소를 경제적으로 생산할 수 있다.

재조합 단백질 세포외 분비발현 기술은 바실러스 분비발현 기술과 곰팡이 분비발현 기술이 있으며, 세계 산업용 효소의 80% 이상은 이를 통해 생산된다. 현재 세계 산업용 효소시장의 70%를 점유하고 있는 선두업체 3개사 외에, 바실러스와 곰팡이 분비발현 기술을 모두 확보하고 있는 기업은 제노포커스가 유일하다. 기술적인 면에서도 세계 선두업체들과 어깨를 나란히 하고 있다.

박전규 기자 jkpark@