오사카 엑스포, 왜 '미니 심장'에 주목하는가?

지난 4월 12일 개막한 2025 오사카·간사이 엑스포에서는 유도만능줄기세포(iPS)를 이용해 실험실에서 만든 ‘인공 미니 심장’이 전시되며 참관객의 이목을 끌고 있다. 이는 iPS 기술을 바탕으로 제작된 살아 있는 심장을 일반에 공개하는 세계 최초의 사례로, 오사카대학교 사와 요시키 명예교수가 기술 책임자로 있는 일본 스타트업 ‘쿠오립스(CUORiPS)’가 개발했다. 연구진은 iPS 세포를 심장 박동을 유도하는 심근세포로 분화시킨 뒤 이를 근육시트로 가공하여 미니 심장을 구현해냈다. 

<엑스포에 전시된 탁구공 크기의 인공 미니심장과 10원크기의 심근세포>

(왼쪽 및 가운데: 줄기세포 인공심장, 오른쪽 심근세포)

[자료: KOTRA 오사카무역관 직접촬영]

이 인공 미니심장은 배양액 내에서 스스로 박동하지만 아직 진짜 심장처럼 혈액을 순환시키지는 않는다. 그럼에도 오사카 엑스포에 이 미니 심장이 주목을 받는 이유 중 하나는, 오사카·교토·고베 등 간사이 지역이 일본 재생의학의 핵심 거점임을 세계에 알리고, 미래형 의료 생태계를 대표하는 지역으로 자리매김하기 위한 일본 정부의 전략적 메시지를 담고 있기 때문이다. 이에 따라 본 기사에서는 KOTRA 오사카무역관이 위치한 간사이 지역의 재생의료 기술 개발 역사와 최근의 산업/학계/정부의 산업육성 동향을 소개하고자 한다. 

최근 일본에서는 재생의료 산업이 연구개발 단계를 넘어 실용화 앞까지 성큼 다가왔다는 평가를 받고 있다. 간사이는 일본 재생의료 기술의 발상지이자 중심지로, 2006년 교토대학교의 야마나카 신야 교수가 윤리적 논란 없이 만능성을 지닌 iPS 세포를 세계 최초로 개발하면서 국제적인 주목을 받기 시작했다. 이 획기적인 성과를 바탕으로 일본 정부는 관련 연구를 국가 전략으로 육성했고, 교토대 iPS세포연구소(CiRA), 오사카대, 고베 첨단의료센터 등 주요 기관들이 간사이 지역에 집중되면서 연구개발과 임상, 산업화가 유기적으로 연결된 재생의료 생태계가 구축됐다. 특히 고베는 의료산업도시로 개발돼 바이오 벤처, 연구기관, 임상기관 등이 집적된 메디컬 클러스터로 성장했으며, 일본 정부는 재생의료법 제정과 규제 샌드박스를 통해 세계에서 가장 빠른 임상 적용이 가능한 제도적 기반을 마련했다. 이러한 흐름 속에서 간사이 지역은 일본 국내 망막, 심근, 척수 등 다양한 질환에 대한 iPS 기반 치료법 개발과 임상시험을 선도하고 있으며, 2025년 엑스포를 계기로 세계적 재생의료 중심지로서의 위상을 더욱 확고히 하고 있다.

[iPS 만능줄기세포의 생성 과정 및 활용 분야]

[자료: 교토대학교 iPS 세포연구소]

바이오의료기술 산업 클러스터가 밀집한 간사이... 입주기업에 인프라 지원, 규제 샌드박스, 세제혜택 등 적극 지원

교토·오사카·고베 등 간사이지역에는 세계 최초로 iPS 세포를 개발한 교토대학교의 iPS세포연구소(CiRA), 오사카대학교 바이오의료기술 연구기관, 고베 바이오메디컬 혁신 클러스터(KBIC) 등 일본의 대표적인 의료/생명공학 산업 클러스터들이 포진해 있다. 여기에 2024년 문을 연 나카노시마 크로스(Nakanoshima Qross)는 연구개발부터 임상, 규제 대응, 글로벌 사업화까지 하나의 공간에서 연결할 수 있도록 설계된 차세대 융합형 바이오허브로 주목받고 있으며, 오사카부가 주도하는 'NQ DEEP Tech Studio' 등 스타트업 육성 프로그램과도 연계돼 실용화 중심의 클러스터로 자리 잡고 있다.

<스타트업 지원 사업 예시: 나카노시마 크로스 스타트업 성장 지원 보조사업>

[자료: 오사카부 홈페이지]

이러한 클러스터에 입주한 기업들은 단순한 공간 제공을 넘어, 연구개발과 사업화에 필요한 다양한 지원을 입체적으로 받을 수 있다. 실험실과 공용장비를 저렴하게 이용할 수 있을 뿐만 아니라, GMP 대응이 가능한 생산시설, 시제품 제작 공간, 기술 컨설팅 등 실질적인 인프라가 제공된다. 또한 교토대, 오사카대, 고베대학병원 등과의 공동 연구 및 임상시험 연계를 통해 기술의 실증과 검증이 용이하며, PMDA(일본 의약품의료기기종합기구) 간사이 지부와의 근접성은 규제 상담과 허가 절차를 보다 신속하게 처리할 수 있는 이점으로 작용한다. 바이오시밀러, 재생의료, 진단기기 등 다양한 분야의 기술 기업들이 이러한 환경을 활용해 기술의 완성도를 높이고 있다.

입주 기업을 대상으로 한 자금 및 정책적 혜택도 주목할 만하다. 오사카부와 고베시 등 지자체는 초기 입주 비용을 보조하거나 설비 투자에 대한 재정적 지원을 제공하고 있으며, 일본 경제산업성(METI)이나 의료연구개발기구(AMED)와 연계된 국가 보조금 프로그램도 적극적으로 운영되고 있다. 또한 글로벌 엑스포와 연계된 기술 전시, 투자자 대상 피칭 이벤트, 해외 VC와의 네트워킹 프로그램 등을 통해 입주 기업들은 단기간에 세계 시장 진출의 기회를 모색할 수 있다. 간사이 지역의 바이오 클러스터는 이제 단순한 집적지 이상의 의미를 넘어, 일본 의료바이오 산업의 글로벌 전초기지로서 실질적인 역할을 하고 있다. 2025 오사카 엑스포에서 공개된 '미니 심장'은 간사이 지역이 일본 재생의료의 핵심 거점임을 알리고 미래형 의료 생태계를 선도하려는 전략적 메시지를 담고 있다.

日 바이오 스타트업, 사업계획 수립·임상 컨설팅·R&D·제조·투자 유치까지 ‘원스톱’ 서비스 제공받을 수 있어

일본정부와 지자체는 오랜 노하우와 기술을 가진 제조/연구 기업 뿐만아니라 신생 스타트업에 대한 지원도 적극적이다. 오사카부는 2025년 6월 말부터 ‘NQ DEEP Tech Studio’ 프로그램을 출범시켰다. 이는 오사카 시 북구에 위치한 복합 혁신 거점 ‘나카노시마 크로스(Nakanoshima Qross)’를 중심으로, 생명공학 및 딥테크 분야 스타트업의 창출과 육성을 목표로 한 민관 공동 프로젝트다. 해당 프로그램은 2026년 3월까지 운영되며, 산학연 협력을 바탕으로 스타트업의 사업계획 수립부터 임상 연계, 벤처캐피털 초청 피칭 이벤트까지 전 과정을 통합적으로 지원한다.

나카노시마 크로스는 의료기관, 제약회사, 의료기기 기업, 재생의료 벤처들이 한 공간에서 협업할 수 있도록 설계된 종합 혁신 허브로, 2024년 6월 정식 개관했다. 일본 정부와 오사카부는 이곳에서 R&D, 임상 컨설팅, 제조, 투자 유치까지 ‘원스톱’ 서비스를 제공하며, 현재 엑스포와 연계한 다양한 실증 프로젝트가 동시에 진행 중이다. 이와 더불어, 헬스케어 관련 국내외 기관들과 일본 의약품의료기기종합기구(PMDA) 간사이지부도 나카노시마 크로스로 이전 예정이다. 이를 통해 기업의 임상 지원부터 규제 상담까지 현지에서 원활히 이뤄질 환경이 마련된다.

최근에는 일본 오사카시 기타구에 위치한 교토대학교 iPS세포연구재단의 ‘Yanai my iPS 제작소’가 입주하여 지역 내 큰 화제가 됐다. 이 시설은 환자의 혈액에서 iPS 세포를 자동으로 배양·생산할 수 있는 세계 최초의 전용 거점으로, 맞춤형 재생의료의 실현을 위한 획기적 전환점으로 평가된다. 2025년 6월 20일 NHK 방송에 따르면, 제작소는 자동화 설비 도입을 통해 기존 수작업 방식 대비 줄기세포 생산비용을 5000만 엔에서 100만 엔 수준으로 절감하고, 제조 기간도 반년에서 3주 내외로 단축하는 것을 목표로 하고 있다. 해당 재단은 이 시설에서 제조한 iPS 세포를 활용해 2028 회계연도 내 임상시험에 돌입할 계획이다.

간사이 지역 기업의 재생의료 분야 공급망 구축 현황

일본 정부의 산업 육성 정책과 연구소의 연구개발 외에도 관서지역의 제조기업들 또한 재생의료에 필요한 배양, 보존, 운송, 콜드체인 등 공급망 구축에 힘쓰고 있다. 닛케이신문에 따르면, 고흡수성 수지 등 일본 내 고부가가치 화학기업인 '일본촉매'는 2025년 봄, 세포 배양용 특수 샤레 ‘미코셀(Micocell)’을 출시하였다. 이 제품은 배양 기초에 약한 접착 필름을 사용해 평면에서도 세포 덩어리의 위치를 안정시키면서 관찰 편의성을 개선한 것이 특징이다. 이미 임상 전 동물실험에서 활용된 바 있으며, 2030년까지 매출 10억 엔을 목표로 한다. 의료위생용품 대기업 사라야(SARAYA)는 천연 발효 소재 ‘소호로(Sohoro)’를 기반으로 한 세포 보존액을 연구하고 있으며, 2027년 임상시험용 수급을 목표로 하고 있다. 천연 소재를 사용함으로써 화학물질 기반 보존액의 세포 품질 저하 문제를 보완하고, 재생의료 공급망 구축에 기여할 수 있도록 한다는 계획이다. 또한 산업용 특수가스를 전문으로하는 이와타니산업(Iwatani)은 액체질소(-196℃)를 이용한 세포 냉동 기술을 개발 중이다. 이와타니 산업은 3D 바이오프린팅 기업인 사이퓨즈(Cyfuse)와 협업하여 2026년 출시될 세포 제품에 맞춘 콜드체인 동결 시스템을 상용화를 목표로 하는 등 콜드체인 공급망 구축을 서두르고 있다. 

<주요 간사이기업의 재생의료 공급망 구축 사례>

[자료: 닛케이신문]

시사점

일본은 고령화와 의료비 절감을 동시에 추구하는 구조적 배경 속에서 바이오시밀러와 재생의료 제품의 상용화를 적극적으로 추진하고 있으며, 특히 간사이 지역은 연구개발, 임상시험, 규제 대응, 산업화까지 이어지는 완결형 생태계를 갖추고 있어, 일본 시장에 진출하려는 기업에게 초기 리스크를 줄이고 진입 장벽을 낮출 수 있는 여건을 갖추고 있다. 이는 이미 글로벌 시장에서 검증된 기술력을 보유한 한국 바이오 기업들이 일본 내 실증을 통해 레퍼런스를 쌓아나가는데 적합하다.

특히 PMDA 간사이 지부가 클러스터 내에 입주하고 있다는 점은 규제 대응 측면에서 큰 이점을 제공한다. 한국 기업 입장에서는 바이오의약품이나 의료기기의 일본 진출 시 필수적인 임상 설계, 문서 검토, 허가 신청 등의 절차를 현장에서 직접 지원받을 수 있어 시간과 비용을 절감할 수 있으며, 동시에 현지 병원, 대학, 제약사와의 공동 임상·R&D 추진을 통해 보다 빠른 사업화 가능성도 확보할 수 있다. 또한 나카노시마 크로스와 같은 융합형 혁신 허브에서는 단순한 법인 설립을 넘어서, 스타트업 육성, 글로벌 피칭, VC 연계까지 통합된 서비스를 제공하므로 한국 기업에게는 진출 이상의 ‘성장 공간’을 제공한다는 점에서 의미가 크다.

간사이는 단순한 연구기관이나 바이오기업의 물리적 집적을 넘어서, 기초연구에서 임상, 규제, 산업화, 글로벌 확산까지 이어지는 전주기적 지원 시스템을 구축했다. 특히 교토대, 오사카대, 고베 의료기관과 같은 산학연 협력이 긴밀하게 연결돼 기술 개발의 연속성이 확보됐고, PMDA 간사이 지부를 클러스터 내에 유치해 기업들이 임상 및 인허가 과정을 현장에서 신속하게 대응할 수 있도록 시스템을 구축했다. 스타트업에 대해서도 사업 실증 프로젝트, 투자자 연결, 글로벌 피칭 프로그램을 하나의 거점 내에서 동시에 수행하며 연구개발 중심에 머무르지 않고, 기업의 성장과 기술의 사업화와 시장 진입까지 지원하고 있다. 우리 기업 외에도 한국 내 의료바이오 클러스터를 조성하려는 정책 담당자에게도 좋은 참고사례가 될 것으로 사료된다.

자료: 교토대학교 iPS 세포연구소, NHK, 닛케이신문, 나카노시마 크로스, 오사카부, KOTRA 오사카무역관 자료 종합