디지털 PCR 상용화 성공, 마이크로웰 디스크 국산화로 가능해졌다

최근 나노종합기술원(나노종기원)과 레보스케치가 공동 개발한 디지털 PCR 핵심부품 양산 기술이 K-바이오 업계에서 큰 관심을 받고 있어요. 제가 작년에 직접 디지털 PCR 관련 세미나를 들었을 때만 해도 “국산화까지는 시간이 걸릴 것”이라는 의견이 많았는데, 이번 성과는 생각보다 훨씬 빠른 속도로 상용화가 이뤄졌다는 점에서 의미가 커요.

목차

1. 디지털 PCR이 왜 차세대 암진단 기술인가
2. 마이크로웰 디스크, 기술의 핵심이 되는 이유
3. 반도체 임프린팅 공정 적용으로 양산성 확보
4. Rain Problem 해결로 성능이 어떻게 달라졌나
5. 하버드 메디컬 스쿨이 선택한 한국 기술
6. 📋 핵심 요약표
7. ❓ FAQ

디지털 PCR이 왜 차세대 암진단 기술인가

디지털 중합효소 연쇄 반응(PCR)은 기존 PCR과 달리 유전자를 0과 1의 디지털 신호로 정량 분석할 수 있는 기술이에요.

그래서 극미량의 암 변이도 훨씬 명확하게 검출할 수 있다는 장점이 있죠.

제가 예전에 연구자분과 인터뷰할 때 들은 말이 있어요.

“기존 PCR은 ‘보인다/안 보인다’ 수준이라면, 디지털 PCR은 ‘정확히 몇 개 있는지’까지 보여준다”고요.

특히 조기암 진단, 희귀 변이 분석, 액체 생검 분야에서 중요한 기술로 꼽힙니다.

마이크로웰 디스크, 기술의 핵심이 되는 이유

디지털 PCR의 성능을 좌우하는 건 바로 마이크로웰 디스크예요.

시료 속 유전자를 수만 개의 미세 웰(100~200μm) 안에 정확히 분배해야 하기 때문이죠.

문제는 이 웰을 균일하게·수십만 개 단위로·오차 없이 만들어야 한다는 점이에요.

저도 한 번 실험실에서 사용하는 디스크를 직접 본 적 있는데, 눈으로 보면 그냥 평면 디스크 같지만 내부에는 엄청나게 촘촘한 미세 구조가 들어 있어요.

이번 나노종기원의 기술은 다음 강점을 가집니다.

• 수만 개의 마이크로웰을 한 번에 대량 생산
• 100만 개/년 양산 가능
• 생산수율 99% 확보

기존에 해외 의존도가 높았던 핵심부품을 국산화한 첫 사례라는 점에서 의미가 커요.

반도체 임프린팅 공정 적용으로 양산성 확보

이번 기술의 가장 혁신적인 부분은 반도체 공정(MEMS) 기반의 임프린팅 기술을 바이오 진단 부품에 적용했다는 점이에요.

• 나노 패턴이 새겨진 몰드를 디스크 표면에 눌러 패턴 형성
• 평면뿐 아니라 곡면 내부에도 패턴을 전사
• 원심력 기반으로 시료를 웰에 완벽하게 응집

제가 예전에 반도체 공정을 취재한 적이 있는데, 이렇게 미세 패턴을 곡면에 안정적으로 전사하는 건 생각보다 훨씬 어려운 기술이더라고요. 이번 상용화가 쉽지 않았던 이유도 바로 그 부분이었어요.

결과적으로 디지털 PCR에서 반드시 필요한 정밀한 분할(Partition)을 완벽히 구현하면서 기술 장벽을 넘은 셈입니다.

Rain Problem 해결로 성능이 어떻게 달라졌나

기존 글로벌 경쟁사 제품은 종종 비증폭 신호와 증폭 신호가 겹치는 ‘Rain Problem’이 발생했어요.

이 문제는 디지털 PCR 해석의 정확도를 떨어뜨리는 대표적 난제였죠.

하지만 이번 양산 디스크에서는:

• 웰 구조 정밀도 향상
• 시료 응집 안정성 개선
• 형광 감도 상승(digiQuark 시스템 적용)

이 조합으로 Rain Problem이 사실상 해소되었다고 해요.

그래서 기존 PCR 대비 1,000배 민감도 향상이라는 성과가 가능했던 거죠.

하버드 메디컬 스쿨이 선택한 한국 기술

이번 기술은 단순히 국내 성과에 그치지 않아요.

이미 국제 학술지 Nature Scientific Reports (2024년 5월)에 기술적 성능이 검증되었고, 2024년 9월부터는 하버드 메디컬 스쿨(MGH)이 조기 암 검출 연구 장비로 채택했어요.

제가 바이오 업계 분들께 들은 반응은 한결같았어요.

“이 정도면 디지털 PCR 국산화가 글로벌 경쟁력까지 확보한 셈이다.”

K-바이오 기술이 단순 추격이 아니라 선도 기술로 도약했다는 의미

죠.

📋 핵심 요약표

항목 내용

핵심 성과 마이크로웰 디스크 국산화 및 디지털 PCR 상용화

생산 능력 연 100만 개 / 생산수율 99%

기술 기반 반도체 MEMS + 임프린팅 공정

기술 우수성 Rain Problem 해결, 민감도 1000배 향상

국제 신뢰도 Nature 게재, 하버드 메디컬 스쿨 연구장비 활용

사업화 과정 기술개발 → 시제품 실증 → 스케일업 → 기술이전

❓ FAQ

Q1. 디지털 PCR이 기존 PCR보다 좋은 이유는 무엇인가요?

A. 극미량의 유전자 변이를 정량 분석할 수 있어 조기 암 검출에 적합합니다.

Q2. 마이크로웰 디스크가 핵심부품인 이유는?

A. 유전자를 수만 개로 분할하는 장치로, 분석 정확도를 결정하는 핵심 구조이기 때문이에요.

Q3. 이번 기술이 국산화 의미가 큰가요?

A. 네. 기존 해외 의존 부품을 대체하며 생산비·공급 안정성이 크게 향상됩니다.

Q4. 글로벌 경쟁력은 어느 정도인가요?

A. Nature 논문 게재, 하버드 메디컬 스쿨 채택으로 기술 신뢰성이 매우 높습니다.

Q5. 실제 양산은 언제부터 가능한가요?

A. 기술이전 완료(2025.12)로, 레보스케치와 함께 즉시 양산 체계가 가동됩니다.

이번 기술 성과는 단순한 연구실 내 성공이 아니라 국산화→검증→양산→기술이전까지 한 번에 이어진 모범적 사례라는 점에서 많은 전문가들이 주목하고 있어요.

저도 관련 업계를 취재하면서 이번 기술이 “K-정밀의료의 전환점이 될 것”이라는 표현을 많이 들었어요.

궁금한 점이 있으면 댓글로 남겨주세요!

⚠️ 중요 안내

• 이 글은 2025년 12월 기준 정보입니다.
• 기술 및 사업화 일정은 기업·기관 상황에 따라 변경될 수 있습니다.