Q1. 글로벌 해양 바이오 시장의 전망은 어떠한가요?

지난해 글로벌 해양 바이오 시장은 7조 4,000억 원, 2027년에는 11조 원까지 확대될 것으로 예측하고 있습니다. 국내 해양 바이오 시장 규모는 2020년 기준으로 6,400억 원이며, 해양 바이오 시장의 확대에 따라 해양바이오산업 시장규모를 2027년까지 1조 2천억까지 성장시키는 목표로 국가전략계획을 수립하고 있습니다. 따라서 해양바이오산업의 미래성장을 위한 고부가가치 산업으로 전환 노력이 절실히 필요합니다.
국립해양생물자원관은 향후 발전 가능성이 큰 시장이라고 생각하여 오래전부터 연구개발에 앞장서고 있으며, 국제적인 경쟁력을 확보하기 위한 노력을 이어오고 있습니다. 이번에 참존화장품과 해조류를 활용한 공동연구를 통해 비건 화장품 개발에 착수키로 한 것도 전 세계 비건 화장품의 시장 규모가 2021년 163억 달러(한화 21조 2000억 원)에서 2025년 208억 달러(27조 1000억 원)로 연 평균 6.3%씩 성장할 것으로 전망했기 때문입니다.

Q2. 해양 바이오 연구의 의해 제조된 화장품으로는 어떤 것들이 있으며, 국립해양생물자원관에서는 어떠한 해양생물로 화장품을 제조하려 하는 건가요?

해양 바이오 연구에 의해 제조 출시된 화장품으로는 해조류에서 추출한 식물성 마린 콜라겐이 함유된 비누, 미세조류의 일종인 헤마토코쿠스플루비알리스(Haematococcus pluvialis)의 아스타잔틴을 활용한 미백크림, 해조류의 아미노산과 미네랄을 활용한 주름개선 화장품 등 다양하게 생산 판매되고 있습니다.
이처럼 화장품 제조에 이용할 수 있는 해양생물은 다양합니다. 해양생물 중 해조류의 경우 화장품부터 의약품까지 다양한 분야에 활용하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 최근 비건(Vegan)에 대한 관심이 커지면서 그 활용가치는 더욱 높아질 것이라 예상됩니다. 이번 국립해양생물자원관에서 연구 제작에 착수한 비건 화장품의 원료는 바로 해조류인 청각입니다. 청각은 항생, 항응고, 항암 및 항돌연변이 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 청각에서 추출한 식물성 소재 ‘폴리디옥시리보뉴클리오티드(PolyDeoxyRiboNucleotide, PDRN)’는 DNA 조각으로 이루어져 생체조직의 재생과 회복을 돕는 효과가 있습니다.

Q3. PDRN이란 무엇이며, 어떠한 작용기전을 가지고 있나요?

PDRN이란 PolyDeoxyRiboNucleotide(폴리디옥시리보뉴클리오티드)의 약자로 보통 연어나 송어의 생식세포에서 추출한 저분자량 DNA 조각으로 크기는 50~150 kDa입니다. PDRN은 인체 DNA와 유사한 조직 재생물질로 인체 세포 내에도 존재하고 있어 생리적으로 재생 및 대사 활성을 자극하는 작용을 합니다. 즉, PDRN은 아데노신 수용체에 선택적으로 작용해 상피세포 성장인자와 섬유아세포 성장인자 그리고 인슐린성장 인자 등 피부재생관련 성장인자에 대한 분비를 촉진하는 것입니다. 이 외에도 염증 반응인자인 사이토카인을 감소시키고 혈관내피 성장인자를 촉진하여 신혈관 생성을 돕습니다.

Q4. 해조류 유래 PDRN 소재를 이용한 비건 화장품 개발을 위해 국내 화장품 전문 기업 참존과 공동연구에 착수하셨다고 들었습니다.

현재 대부분의 PDRN은 연어의 정소로부터 추출하고 있어 한 마리당 확보할 수 있는 양이 적어 공급이 크게 부족한 상황이며, 특히 최근 비건 트랜드 확산으로 인하여 식물성 PDRN의 확보와 활용에 관심이 집중되고 있습니다. PDRN에 기반한 제품을 출시하는 기업은 현재 이탈리아의 마스텔리사가 대표적이고, 국내에는 10여개의 회사에서 관련제품을 출시 중이나 대부분 동물성 PDRN에 기반하고 있습니다.
이에 국립해양생물자원관은 참존화장품과 힘을 합쳐 해조류인 청각을 활용하여 식물성 PDRN 성분을 함유하는 화장품을 개발하기 위한 공동연구를 추진하기로 한 것입니다.
양 기관은 PDRN 최적 생산조건 확립, PDRN 원료 대량생산, 화장품 원료 제형화 및 안전성, 그리고 기능성 화장품 관련 효능(세포 증식, 재생, 미백, 항염) 등 제품개발에 필요한 연구를 상호 협력하여 수행할 예정입니다.

Q5. PDRN 성분 화장품을 시장에 상용화시키기 위해서는 우선적으로 원재료인 청각을 대량생산해야 할텐데요, 대량생산을 위한 계획과 과정에 대해 설명 부탁드립니다.

청각은 우리나라 전 연안에 분포하고 있으며, 이미 지난해 7월 제주특별자치도 해양수산연구원에 의해 진행된 청각 인공종자 생산과 수중양성 결과 종자 이식 6개월 만에 청각이 수확되었습니다. 양식을 통한 대량생산의 가능성이 입증된 것입니다. 이러한 가능성을 바탕으로 대량생산 공정을 위한 개발과 연구는 참존화장품에서 전담할 것이며, 생산 진행 과정의 원활한 협업 하에 2024년 상반기에는 제품을 출시할 예정입니다.

Q6. 현재 PDRN 성분은 대부분 수입에 의존하고 있다고 들었습니다. 국내에서 생산 유통할 경우 발생될 경제적 기대효과에 대해 설명 부탁드립니다.

이번 연구를 통해 비건 맞춤형 제품이 개발되면 경제적 효과와 함께 대부분 유럽에서 수입하고 있는 PDRN의 수입대체 효과까지 발생할 것으로 기대됩니다. PDRN의 세계시장 규모는 작년 기준 44억 7천 만 달러로, 2024년에는 약 1.7배 증가한 76억 8천 만 달러에 이를 것으로 전망하고 있습니다.