예로부터 삼은 질병의 예방, 치료 및 항노화에 있어서 민간에서 최고의 효능이 입증되어온 우수한 식·의약 소재이다. 인삼은 원산지별, 재배기간별, 재배 방법에 따라 사포닌의 종류와 함량이 다르기 때문에 의약품 원료로는 한계가 있다. 의약품은 함유된 성분들의 종류와 함량이 항상 일관되게 생산되어, 비임상시험과 임상시험을 통해 투약 후 활성 성분의 작용기전이 명확히 입증되어 질병의 예방과 치료 효과가 검증되어야 한다. 이러한 측면에서 항상 일관된 규격 설정에 한계가 있다는 것은 의약 소재로서의 개발에 높은 장애물이 될 수 있다.

그러나 스마트팜을 통해 원하는 기능별로 사포닌을 선택적이고 일관되게 생산할 수 있다면 의약 원료로서의 개발도 가능할 것이라고 생각된다. 스마트팜에서는 온도, 습도, 광원, 양액 등 환경 조건을 인위적으로 통제하며 인삼 등 천연물을 안정적으로 양산할 수 있게 만든 식물재배 공장이다. 인공지능 빅데이터 기반의 스마트팜 지원시스템을 통해, 생육정보 빅데이터로 학습된 인공지능이 생육환경을 조절하여 특정 사포닌을 비롯한 활성 성분이 동일하게 생성되도록 재배할 수 있는 원료의약품 생산 기지가 되는 것이다. 여기에 천연물 의약소재 개발에서 가장 큰 문제였던 원료의 표준화, 규격화, 의약품 우수제조기준에 적합한 생산 공정 개발 등이 결합된 천연물 소재 플랫폼이 같이 내재될 수 있다면 한국의 천연물 소재가 글로벌 신약의 의약품 원료로서의 개발도 가능할 것이다.

최근 다시 해외에서도 천연화합물로 신약을 개발하려는 동향이 높게 나타나며, 천연물 소재 관련 개발이 활성화됨에 따라 식물 자원은 천연물 개발에 있어서 매우 중요한 요소로 인식되고 있다. 전 세계 천연물 의약품 시장은 연평균 30% 이상의 가파른 성장률을 보이고 있으며, 지역별 시장 규모로는 북미와 유럽이 전체의 약 74%를 차지하고 있다. 이에 비해 한국은 전 세계시장의 약 2% 규모로 작은 시장을 형성하고 있다.

인삼은 오랫동안 많은 연구를 통해 그 활성들이 입증된 바 있으며, 실제 사포닌의 종류에 따라 의약품으로 개발 시도된 적도 있다. 함양의 산삼은 국내뿐만 아니라 국제적으로 그 품질의 우수성이 입증되었다. 함양의 우수한 생육 환경에 대한 데이터베이스를 구축하여 인공지능 스마트팜에서 표준화된 생산 기술이 확보된다면 고부가가치 바이오산업으로의 확장 가능성이 높을 것으로 사료된다.

이를 위해서는 식물재배공장 수준의 현재의 스마트팜이 아니라, 생육정보 빅데이터를 통한 인공지능형 스마트팜에서 활성지표성분의 종류 및 함량이 일관되게 생산되고 첨단의 기기분석 시스템을 통한 전 성분의 지문분석법(finger frinting) 자료를 갖추고 약물작용기전이나 약동학적 자료를 구축할 수 있는 의약소재 스마트팜 플랫폼이 같이 구비되어야 할 것이다.

경남은 주요산업인 ICT, 정밀기계 제어산업이 강하며, 또한 우수한 품질을 가진 천연물이 많이 생산되는 지역이다. 지능형 기계 산업의 선진국형 정밀기계 제어와 ICT 기술 등은 천연물의 의약품 원료로의 재배에 필요한 스마트팜의 생육환경 정밀 제어의 핵심 기술이 될 것이다.

김경순(인제대 제약공학과 교수)