자성 나노입자 산업구조와 시장전망

나노소재를 이용한 질병 진단 및 치료용 나노필름 입자는 기존 의료 기술의 부작용을 최소화 하고 치료 효능을 극대화하기 위해 나노 크기의 물질 특성을 이용해 질병의 원인 및 병리를 찾는 분야다.

치료와 진단이 합성된 신조어 테라그노시스, 즉 진단과 치료를 위한 약물을 함께 붙여 조기 진단이 가능하고 더 빠르고, 안전하고, 효율적인 질병치료를 가능하게 해 괄목할 만한 성장이 기대되는 분야다.

자성 나노입자 중심, 나노 이미징과 메디슨 전망 밝아
질병 진단/치료 목적의 나노 소재는 현재 상용화되고 있는 자성 나노입자를 중심으로 시장이 형성돼 있다. 자성 나노입자 관련 산업구조를 살펴보면 재료 측면에서는 나노금속산화물 분야에 속하며 그중에서도 산화철 나노입자가 대표적이라 할 수 있다.

자성 나노입자 중에서 산화철의 응용 분야 관점에서 보면, 기존의 화장품, 촉매, 염료, 자성저장매체로 응용이 가능하다. 그중에서 조영제와 DDS 분야 응용은 진단과 치료를 동시에 수행할 수 있는 테라그노시스의 부상으로 더욱 가속화될 것으로 예상된다.

특히, 자성 나노입자를 활용한 나노 이미징과 나노 의약품 분야가 실현가능성과 전망이 밝다. 분자 이미징에 대한 세계시장은 2009년에 약 7천5백만달러에서 2015년에는 약 12억달러로 연평균성장률 60%의 고속 성장세를 보이고 있다.

또한 나노 소재 기술을 바이오 식약에 접목한 나노메디슨-DDS 시장 성장률은 15%를 유지할 것으로 예상되며 2013년 2000억달러 이상의 규모에 이를 것으로 전망된다.

국내의 경우 나노메디슨-DDs 2010년 시장 규모는 4조7천억원 이상으로 10년 동안 연평균 16% 성장이 예상된다. 세부 제품군 중에서는 주사제 형 시장이 2015년 4조1670억원을 형성하며 전체 나노메디슨-DDS 시장을 주도할 것으로 추정된다. 나노 자성입자가 속한 나노 소재 시장은 연평균 20.7%로 높은 성장률을 나타낼 것으로 전망되고 있다.

실제 응용에는 다소 시일 걸려
자성 나노입자는 MRI용 비공격성 조영제로 사용될 수 있으며 세포 내 또는 세포 표면에 접한 나노입자를 외부 전자기파에 의해 가열해 세포의 사멸을 유도하는 안터나로 사용되고 그 외에도 박테리아 감염 또는 암에 대한 치료로 연구되고 있다. 필립스, 지멘스, 바이엘 헬스케어 등 모두 이러한 영역에서 자성 나노입자 활용을 위해 막대한 R&D 비용을 투자하고 있다. 하지만 나노입자를 이용한 암(질병) 조기 진단과 동시 치료를 위한 국소적 초고온 발열 치료를 동시에 만족시키는 제품의 개발은 미진한 상태로 남아있다.

다양한 질병 치료 응용제재로 활용
다양한 자성 나노입자의 개발을 통한 온열법 치료기술 개발은 간암과 뇌종양 치료에 혁신적인 치료가 가능하다. 신체 내에서 국부적인 열충격 단백질 유도를 통해 시신경과 뇌신경을 보호하는 새로운 치료기술 개발이 가능하게 되면서 다양한 뇌질환 치료에 응용할 수 있다.

또한 자성 나노입자의 고온 발열 특성을 통해 사고와 전장에서 발생하는 치명적인 출혈을 순간적으로 멈출 수 있는 지혈 제재로도 활용해 새로운 개념의 지혈시스템 개발이 가능하다.

자성 나노입자 표면에 줄기세포를 부착해 이의 조직과 세포 내에서의 확산유도기술을 개발해 안구 내 훼손된 망막층을 재생하기 위한 재생 제재 개발에도 응용할 수 있다. 자성 나노입자의 자기적, 열적 특성과 표면처리 기술 향상을 통해 다양한 나노 메디슨 분야의 확장이 기대된다.