실제 제조 환경을 시뮬레이션해 공정 오류 예측·대응

사진=대웅

대웅(대표이사 윤재춘)은 산업통상자원부가 주관하는 ‘2025년도 제1차 바이오헬스분야 연구개발사업’의 국책 과제로 ‘디지털트윈 기반 바이오의약품 차세대 제조공정 기술개발’ 과제가 최종 선정됐다고 28일 밝혔다.

최근 바이오의약품 생산 공정은 점점 더 고도화되어 정교해지고 있으며, 글로벌 공급망 불안정 등으로 인해 원료나 장비 확보에 어려움을 겪는 사례가 증가하고 있다. 이로 인해 단 한 번의 공정 오류나 지연에도 큰 손실로 이어질 수 있는 위험성이 높아지고 있다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 '디지털트윈(Digital Twin)'이 미래 핵심 기술로 주목받고 있다.

디지털트윈은 실제 바이오의약품의 생산 공정을 가상 환경에 정밀하게 재현하여 실시간 데이터 수집과 시뮬레이션을 통해 공정 중 발생할 수 있는 문제를 사전에 예측하고 신속히 대응할 수 있는 차세대 제조 기술이다. 특히 온도, 시간, 습도 등 다양한 조건을 일일이 바꿔가며 실험을 반복해야 하는 기존의 실험 설계 방식(DoE)과 달리, 다양한 공정 조건을 시뮬레이션해 최적의 공정 조건을 실시간으로 빠르게 도출할 수 있다는 강점을 지닌다.

이번 과제는 미래 핵심 기술로 주목받고 있는 디지털트윈을 바이오의약품 생산 공정에 본격적으로 적용하는 것을 목표로 하는 연구로, 디지털 자동화·무인화·데이터 기반 제어 역량을 실질적으로 강화함으로써, 첨단 제조공정 기술을 선제적으로 확보하고 바이오의약품 제조 강국으로 도약할 수 있는 국가 경쟁력 기반 마련에 도움을 줄 것으로 기대된다.

대웅은 이번 국책 과제를 통해, 바이오의약품 주요 공정인 세포 배양부터 정제까지 ‘전 과정을 통합한 디지털트윈 시스템’을 구축하고, 이를 바이오의약품 제조에 적용해 실제로 잘 작동하는지를 검증하는 실증 연구를 수행한다. 또한 이번 과제를 통해 디지털트윈 기반의 공정 연구 결과와 시뮬레이션 데이터를 축적하고, 실제 바이오의약품 제조 공정에 적용함으로써 향후 자동화·무인화·디지털화를 접목한 차세대 제조공정 역량을 한층 강화할 계획이다.

유지민 대웅 바이오R&D센터장은 “이번 국책 과제는 미래 선도기술로 주목받는 디지털트윈 기반 공정기술을 실제 바이오의약품 생산 공정에 접목하는 데 의미가 크다”며, “연구개발 비용과 시간을 획기적으로 절감하고 품질 안정성을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 첨단 기술과 정밀한 데이터 기반 예측을 통해 국내 바이오 공정 산업 분야를 선도할 것”이라고 전했다.