[2026 K-딥테크 스타트업 왕중왕전 : 6개 과기대 교원창업 면면보기<1>]
초정밀 암진단 신기술 뜬다…혈관도 선명하게 보는 '광음향 내시경'
울산과학기술원(UNIST) 교원창업기업 '비달소닉'
장기 내 혈관까지 훤히 보는 '광음향 내시경' 개발
양준모 대표 "바이오이미징 기술기업으로 발전"
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현재 암 진단에 쓰이는 영상기술은 CT, MRI, 초음파 등이 있다. CT는 3차원 스캔을 통해 각종 병변 진단을 위한 1차 선택지로 평가받는다. 다만 방사선 노출과 조영제 부작용, 그리고 정밀진단을 내리는 데는 한계가 있다. MRI는 자기장과 고주파를 이용한 검사로 방사선 노출 문제는 없지만 비용이 높다는 단점이 있다. 초음파는 음파를 이용해 안전성이 높고 저렴하지만 해상도 문제로 정밀진단이 쉽지 않다.
실제 암인지 확인하는 과정에서도 여러 문제가 발생할 수 있다. 영상을 통해 암 발생이 의심되면 해당 장기에 내시경을 삽입해 내부를 살피고 조직을 채집해 검사하는 방식으로 이뤄진다. 그러나 장기 전체를 관찰하기 어렵고 조직을 2cm 간격으로 채집하기 때문에 조기진단에 실패하는 비율이 25%에 달하는 것으로 알려졌다.
2023년 8월 설립된 울산과학기술원(UNIST)의 교원창업기업 비달소닉은 이 같은 문제를 해결하기 위해 '광음향 내시경'을 개발했다. 기존 초음파 내시경에 빛이 혈관을 만나면 흡수되는 현상인 광음향을 접목해 특정 장기의 미세혈관을 선명하게 관찰하는 방식이다.
여기에 초소형 회전 스캔방식을 더해 장기 내부를 360도 관찰하고 이를 3차원 영상으로 시각화한다. 이를 통해 정밀한 혈관 상태를 확인할 수 있어 암 진단 정확도를 크게 높일 수 있다는 설명이다.
양준모 비달소닉 대표는 "광음향 내시경을 활용하면 암 조기진단율이 98~98%까지 높아질 것"이라며 "상용화 후 혈관 데이터가 쌓일수록 더욱 정밀한 진단이 가능하다"고 설명했다.
비달소닉은 선보엔젤파트너스로부터 2억원의 시드 투자를 유치 후 현재 프리시리즈A 라운드를 추진 중이다. 투자금은 제품 인허가와 상용화에 투입할 계획이다. 현재 기술성숙도는 TRL5 수준으로 연구용 시제품을 이용한 생체영상 구현을 완료했다. 핵심기술을 중심으로 특허 등록 9건, 출원 16건 등 총 25건의 지식재산권을 보유 중이다.
첫 타깃은 연구용 장비 시장이다. 이를 통해 초기 활용사례와 레퍼런스를 쌓고 향후 대학, 병원, 연구기관 등에서 전임상, 임상 등으로 확장하겠다는 구상이다. 양 대표는 "광음향 내시경은 기술적으로 이미 완성됐다고 자신한다"며 "양산과 인허가 과정을 거쳐 바이오이미징 기술기업으로 발전할 것"이라고 말했다.
"DNA만 넣으면 단백질 생산"…신약후보 발굴속도 높이는 신기술
포항공과대학교(포스텍) 교원창업기업 '에이셀론'
생산성·가격경재력 갖춘 무세포 단백질 합성 플랫폼 'POPFLEX' 개발
이준구 대표 "후보물질 위탁생산·선별하는 CRO 형태 서비스도 계획"
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"무세포 단백질 합성 기술을 훨씬 더 빠르고 저렴하게 만들고, 필요에 따라 구성 요소를 자유롭게 바꿔 쓸 수 있는 자동화 플랫폼을 구현했습니다."
포항공과대학교(포스텍) 교원창업기업 에이셀론의 이준구 대표는 자체 개발한 무세포 단백질 합성 플랫폼 'POPFLEX'에 대해 이같이 설명했다.
신약 후보물질을 발굴하기 위해서는 수많은 단백질과 펩타이드(단백질을 이루는 기본 단위인 아미노산들이 짧은 사슬 형태로 연결된 물질)를 만들고 성능을 비교하는 과정을 반복해야 한다.
하지만 기존의 세포 기반 생산 방식은 세포 배양부터 단백질 발현·정제까지 여러 단계를 거쳐야 해 시간과 비용이 많이 든다.
에이셀론은 세포 자체를 배양하는 대신 단백질 생산에 필요한 구성 요소를 시험관 안에 넣어 원하는 단백질을 만드는 무세포 단백질 합성 기술로 이 문제를 풀었다. 사용자가 합성하려는 단백질의 유전자(DNA)를 첨가하면 단백질이나 펩타이드를 생산할 수 있는 방식이다.
POPFLEX는 정제된 리보솜(세포 내에서 단백질을 합성하는 세포 소기관)과 에너지 관련 물질, 단백질 합성에 필요한 번역인자 등을 조합한 재구성 무세포 시스템이다. 항체 조각과 펩타이드 치료제, 효소 등 다양한 물질의 생산과 초기 선별에 활용할 수 있다.
핵심 경쟁력은 생산성과 가격이다. 이준구 대표는 "POPFLEX는 경쟁 상용 제품 대비 최대 6배 높은 단백질 합성 성능을 보이면서 자체 생산을 통해 제조원가를 약 95% 낮췄다"고 했다.
실제 연구에서도 기술 경쟁력이 확인됐다. 국제학술지 '트렌즈 인 바이오테크놀로지'에 게재된 연구 결과에 따르면 자동화된 재구성 무세포 시스템은 상용 키트보다 높은 단백질 생산량을 보였으며 준비 비용은 최대 96% 줄였다. 시스템 준비 기간도 기존 4일에서 2일로 단축했다.
일반적인 재구성 무세포 시스템은 단백질 합성에 필요한 구성 요소를 각각 생산·정제해야 해 제조 과정이 복잡하다. 에이셀론은 자동 용액 분주 장비를 적용해 사람의 개입과 공정상 오차를 줄이고 구성 요소의 배합과 생산 과정을 표준화했다.
POPFLEX는 모듈형 구조도 강점이다. 사용 목적에 따라 특정 구성 요소를 넣거나 뺄 수 있어 자연계에 존재하지 않는 비천연 아미노산을 단백질의 원하는 위치에 도입할 수 있다.
이를 통해 기존 단백질의 안정성과 활성, 반감기를 개선하거나 새로운 기능을 갖춘 펩타이드·단백질을 설계하는 데 활용할 수 있다는 설명이다.
에이셀론은 POPFLEX를 단순한 연구용 키트가 아닌 '바이오파운드리'의 핵심 소모품으로 키운다는 전략이다. 바이오파운드리는 자동화 장비를 활용해 생물학적 물질을 설계·제작·시험하는 과정을 빠르게 반복하는 시설을 일컫는다.
또 POPFLEX는 96웰·384웰 플레이트 기반 자동화 장비에 탑재할 수 있다. 여러 종류의 DNA를 동시 투입해 다양한 단백질 후보를 병렬 생산하고 성능을 평가할 수 있으며, 단백질 신약 후보를 하나씩 생산하는 방식과 비교해 초기 후보물질 발굴 속도를 높일 수 있다는 얘기다.
사업모델은 단계적으로 확장한다. 우선 대학과 정부출연연구기관, 바이오기업을 대상으로 스타터 키트를 판매한다. 이후 대량 실험에 필요한 고속처리용 시약과 고객 맞춤형 시스템을 공급한다.
이 대표는 "반복적으로 구매해야 하는 소모품이라는 게 수익모델의 특징"이라며 "장기적으로는 단백질·펩타이드 후보물질을 대신 생산하고 선별하는 CRO(임상시험수탁기관) 형태의 서비스까지 제공할 계획"이라고 했다.
3개국 24개 라인 진출한 용접 검사 AI…로봇 자율 용접으로 고도화
대구경북과학기술원(DGIST) 교원창업기업 '에이아이로보틱스'
AI 비전 기반 용접 비드 검사 솔루션 'AIR Inspector' 개발 보급
손종욱 대표 "현장서 축적한 400만건 데이터로 AI 모델 개발 중"
"제조 AI(인공지능)의 상당수가 PoC(기술검증) 단계에서 멈추고 양산 라인에 정착하지 못하는 이유는 기술보다는 현장에 대한 이해가 부족하기 때문입니다."
DGIST 교원창업기업인 에이아이로보틱스의 손종욱 대표는 "실험실에서 정확도가 높은 검사기도 양산 라인에서 오검출을 한번만 해도 라인이 멈추고 결국 작업자가 검사기를 끄게 된다"며 "그을음과 반사, 차종 변경, 작업자 운영, 고객사 PLC(설비제어장치)를 수정할 수 없는 조건 같은 현장 요소는 PoC에서는 드러나지 않는다"고 말했다.
에이아이로보틱스의 주력 제품은 AI 비전 기반 용접 비드 검사 솔루션 'AIR Inspector'다. AI 비전이 그을음과 빛 반사 속에서도 용접 비드 영역을 픽셀 단위로 분리하고, 길이·폭·중심선 이탈을 ㎜ 단위로 측정해 양품과 불량을 판정한다. 카메라 여러 대가 비드 위치별로 동시에 촬영해 생산속도를 늦추지 않고 전 제품을 검사한다.
회사가 해결하려는 문제는 비전 검사의 오검출이다. 오검출이 많으면 양산 라인에서 전수검사를 운용할 수 없고, 기준을 느슨하게 하면 불량을 놓친다. 에이아이로보틱스는 오검출을 줄여 양산 라인에서 전수검사를 운용하고 있다. 판정 근거가 사진이 아닌 측정값으로 데이터베이스에 남는다는 점도 차별점으로 꼽는다. 불량 알림은 모바일 앱으로, 생산량·양품률·불량 위치는 웹 대시보드로 제공한다.
가장 중요하게 보는 것은 현장 데이터다. 손 대표는 "에이아이로보틱스는 설치하는 모든 솔루션을 데이터를 수집·저장·분석하는 구조로 운용한다"며 "현장 데이터는 클라우드로 통합되며, 지금까지 축적한 용접 비드 검사 데이터는 400만건을 넘는다"고 설명했다. 검사 PC가 라인 PLC 신호를 함께 수집해 공정 스테이지 간 동작, 정지 원인과 해결 과정, 변동점을 기록한다. 장비 추가나 PLC 프로그램 수정 없이 설치하고 같은 플랫폼을 복제해 짧은 기간에 새 라인에 적용한다.
제품군은 3D 측정으로 넓히고 있다. 3D 카메라로 얻은 형상 데이터를 설계 도면(CAD)과 맞춰 오차를 자동 판정하는 방식이다. 배터리팩 케이스의 홀 120개를 라인 안에서 전수 측정하는 설비가 양산에 투입됐다. 부품 좌표를 반복 정밀도 0.06~0.15㎜로 비접촉 측정해 3차원 측정기(CMM)를 대체한다는 설명이다. 프레스 제품의 크랙을 2초 안에 잡아내는 검출 솔루션도 운영 중이다.
적용 범위는 글로벌 자동차 부품사를 따라 넓어졌다. 국내 3개 라인에서 시작해 북미 법인 2곳 19개 라인, 남미 공장 2개 라인으로 확대되며 현재 3개국 24개 라인에서 가동 중이다. 매출은 2024년 대비 지난해 약 18배로 늘었고, 올해는 9월까지 이미 지난해 연간 매출을 넘어섰다. 외부 투자 없이도 흑자를 내고 있다.
다음 단계는 로봇 자율 용접이다. 검사·측정 데이터와 숙련 작업자의 로봇 티칭 데이터 500여건을 학습해 용접 경로와 조건을 생성하는 경량 AI 모델을 개발하고 있다. 회사는 2029~2031년 코스닥 상장을 목표로 한다.
손종욱 대표는 "에이아이로보틱스는 양산 라인 위에서 개발·검증·배포를 동시에 진행하고, 매출과 연구를 함께 수행하는 방식으로 회사를 운영한다"며 "3개국에서 24개 라인을 운용하며 축적된 용접 비드 데이터 400만건 이상과 라인 PLC 데이터는 후발 기업이 단기간에 확보할 수 없는 해자가 될 것"이라고 내다봤다.
30일 코엑스서 6대 과기대 딥테크 스타트업 격돌
한편 비달소닉, 에이셀론, 에이아이로보틱스는 이달 30일 서울 삼성동 코엑스 B홀 플러스 스테이지에서 열리는 '제5회 K-딥테크 스타트업 왕중왕전(참관신청 : https://forms.gle/McNBqdiBts8RJazVA)' 결선에 진출했다.
올해로 다섯 번째를 맞는 이번 왕중왕전은 기존 참가 대학인 한국과학기술원(KAIST), 광주과학기술원(GIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 포스텍(옛 포항공대)에 더해 한국에너지공과대학교(KENTECH)가 새롭게 합류했다. 6개 과학기술특성화대학과 머니투데이 스타트업 미디어 플랫폼 유니콘팩토리가 공동 주최하고, 과학기술정보통신부와 연구개발특구진흥재단이 후원한다.
올해 대회는 '스마트 에너지 플러스(SMART ENERGY PLUS·SEP) 2026'과 연계해 열린다. SEP는 국회수소경제포럼이 주최하고 머니투데이와 코엑스가 공동 주관하는 에너지 전문 행사다.
교원·학생창업 부문당 6개씩 총 12개팀이 결선에 오르며 교원·학생창업 중 대상 각 1팀에겐 과학기술부총리상과 함께 창업지원금 300만원이 주어진다. 올해는 연구개발특구진흥재단 이사장상인 우수상도 신설됐다. 우수상 4팀에는 창업지원금 각 100만원이 지급되며, 수상 실적은 향후 특구재단 지원사업 참여 시 가점이나 우대 요건으로 활용할 수 있다. 장려상 6팀에는 머니투데이 대표상과 창업지원금 각 50만원이 주어진다.
<제5회 K-딥테크 스타트업 왕중왕전 참관신청>
-일시: 10월 30일(금) 9:30~17:00
-장소: 서울 코엑스 B홀 PLUS STAGE
-대상: 딥테크 분야 스타트업 및 투자VC 심사역
-주최: 카이스트, 디지스트, 유니스트, 지스트, 포스텍, 켄텍, 머니투데이 유니콘팩토리
-신청 : https://forms.gle/McNBqdiBts8RJazVA
