[Startup人터뷰] 디지털 PCR기술을 발전시켜 암 조기 스크리닝 서비스를 개발하는 기업 ‘RevoSketch’의 이성운 대표님

이번에는 유전자를 검출해 암정복과 유전 관련 질병을 조기에 감지할 수 있는 레보스케치의 이성운 대표님입니다. 이성운 대표님은 연쇄 창업가라는 명칭처럼 4번이나 창업한 것으로 알려져 있는데요. 레보스케치는 디지털 PCR기술을 사용해 암 정복에 나서고 있습니다.

지금부터 레보스케치의 이성운 대표님을 만나보겠습니다.

레보스케치와 대표님에 대한 간단한 소개 부탁드립니다.

저는 KAIST 전기 및 전자 92학번입니다. 이번 RevoSketch는 4번째 창업 회사이며 AKCRON(1994), Star V-ray(2000) 그리고 3DISC(2007)의 순으로 창업을 했었습니다. 앞의 회사들은 모두 미국 회사들에 M&A가 되었습니다.

RevoSketch는 Revolutionary Sketch의 약어로 모든 혁신적인 제품은 혁신적인 스케치로부터 탄생한다는 의미를 담고 있습니다.

학부 때에 전 세계적으로 IT의 창업 붐이 일던 시기였으며 항상 창업에 관심이 많았고, 학부 2학년에 인공위성연구소의 우리별 3호 project에 참여하여 13개의 payload 중에 2개 payload의 main designer로 활동하던 중에 창업을 하게 되었습니다. 당시 창업이 교수님들에게 알려지자 일부 교수님들은 국비 장학생이 사업을 해서는 안 된다 하시고 일부 교수님들은 창업을 지원해야 한다는 의견이 분분하다 폐업 권고로 폐업하게 되었으며 졸업 후에 재창업 하였습니다.

학부 때부터 창업에 관심이 많으셨고 관심에서 그친 게 아니라 직접 도전하셔서 이루신 것을 볼 수 있습니다. 혁신적인 것을 이루시려는 모습이 회사명에서도 잘 드러나는 것 같습니다.

레보스케치가 해당 아이템을 창업 아이템으로 정하게 된 이유에 대해 말씀해주세요.

일단 기술적으로 바이오/의료 분야에 20년 이상 경험을 가지고 있었으며 특히, FDA인증을 비롯한 글로벌 인증과 해외지사 운영하면서 글로벌 공급에 경험을 가지고 있었기 때문에 창업 당시에 많은 바이오 기업 대표님을 인터뷰하고 global market report들을 조사하여 Digital PCR 기술이 팀이 가진 기술로 가장 혁신적인 제품을 만들 가능성이 높다고 판단하였습니다.

RevoSketch는 광학, 전자, 소프트웨어, 기계, 바이오에 대해 오랜 경험을 가진 멤버들로 구성되어 있으며 현재 개발 및 출시된 제품은 High Speed Laser based Fluorescence Scanning(고속 형광 스캐닝) 기술을 기반으로 하고 있습니다. 연간 2500대 이상의 고 정밀 laser기반 정밀 의료기기를 글로벌 공급해 본 경험이 있기 때문에 설계 시부터 세계 어디로 선적하여도 품질을 유지할 수 있는 개발 능력과 양산 경험을 가진 팀이라 할 수 있습니다.

여러경험들과 사전조사를 통해 PCR기술에 집중을 하게 되신 것이군요. 레보스케치의 우수한 인력들이 함께 하며 레보스케치가 더 기대되는 것 같습니다.

현재 개발된 제품인 High Speed Laser based Fluorescence Scanning(고속 형광 스캐닝) 이 기술에 대한 추가 설명 부탁드립니다.

High Speed Laser Based Fluorescence Scanning은 제품을 의미하는 것이 아니라 “기반 기술”을 의미 합니다. 해당 기술은 Digital PCR제품과 Microarray scanner 제품에 적용되었습니다.

형광 스캐닝(Fluorescence Scanning)부분은 특정 형광 물질에 여기광(excitation beam)을 조사하면 들뜬 상태로 올라갔다가 기저 상태로 내려오며 여기광과는 다른 파장의 방출광(emission beam)을 발산하는 원리를 이용하여 형광 물질의 양을 측정하는 방법입니다. 이러한 검출 원리를 바탕으로 여러 종류의 Laser excitation beam(레이저 여기광)을 10um크기로 집속하는 기술과 여기광은 반사하고 방출광 만을 검출기로 전달하는 광학 필터(optical filter) 기술, 매우 낮은 방출광까지 검출해 낼 수 있는 SiPM(Si Photon Multiplier; 실리콘 광 증폭 검출)기술, Low Noise Analog Front End(저 잡음 아날로그 회로)기술, High Speed ADC(고속 아날로그 디지털 변환)기술, High Speed Digital Transfer(고속 디지털 데이터 전송)기술 등으로 구성되어 있습니다.

즉, 고속으로 10um크기의 작은 면적에서 발생하는 형광을 2차원 공간에 스캔을 하면서 2차원 형광 이미지를 만들어 내는 기술이라 할 수 있습니다. 바이오 분야에서는 많은 종류의 형광물질을 이용하여 유전자나 단백질을 검출하는 방법이 존재하며 레보스케치의 레이저 기반 고속 형광 스캐닝 기술은 적은 양의 유전자나 단백질을 민감하게 검출하는데에 유용한 기술을 보유하고 있다고 할 수 있습니다.

창업을 여러 번 하신 것으로 알고 있는데, 창업을 하고자 하는 이유가 무엇이며, 여러 번 도전하시면서 어려웠던 점을 어떻게 극복하셨나요?

90년대와 2000년 초반에는 스타트업에 투자하는 VC는 거의 없었으며 자금 조달을 위해 용역과 제품 개발을 병행해야하는 어려움을 가지고 있었습니다. 창업 생태계가 매우 열악했다 할 수 있습니다. 어려움 속에서도 기술 개발을 꾸준히 진행하였으며 외국 회사들에 기술을 인정받아 투자를 받으면서 어려움을 돌파해 나갔습니다.

위에서도 언급했다시피 이성운 대표님은 4번을 창업을 하셨는데요. 학창시절부터 창업에 관심이 있으셨고, 기술개발을 통해 창업을 해오셨습니다. 창업의 어려움 속에서도 계속 진행하시며 결국 인정을 받으셔서 미국 회사에 M&A가 될 수 있었던 것 같습니다.

레보스케치가 개발 중인 디지털 PCR기기가 암을 조기 스크리닝 하는데 도움이 된다고 하는데 기존의 디지털 PCR기기와의 차이점은 무엇일까요?

기존의 Digital PCR기기는 3세대라고 평가되어 지며 RevoSketch가 개발하고 있는 Digital PCR기술은 3.5세대라 생각됩니다. 가장 큰 차이는 기존의 Digital PCR기기는 40번의 유전자 증폭을 별도로 수행한 후에 맨 마지막에 1번 신호를 검출하는 End-point-scan방식이며 RevoSketch의 기술은 매 증폭 단계마다 신호를 검출하는 Real-time Scan방식입니다. 즉, Real-time Digital PCR기술이라 볼 수 있으며 매 단계마다 검출을 함으로써 정확히 증폭에 의한 신호인지 아닌지를 정밀하게 판단할 수 있게 됩니다.

검출된 대용량 데이터는 RevoSketch가 자체적으로 개발한 AI(Neural Network기반) 알고리즘을 통해 positive인지 negative인지를 자동으로 판별하게 되며 이 부분이 기존에 Digital PCR기기의 고질적인 문제인 “Rain Problem”을 해결하게 됩니다. 결과적으로 기존의 End-Point-Scan방식이 가지던 threshold의 위치에 따라 최대 17%까지 결과 오차를 가지던 부분을 획기적으로 없애게 됩니다.

이러한 차이는 암이나 치매를 조기진단하기 위해 매우 적은 Bio-marker를 민감하고 정확하게 측정해야하는 성능을 대폭 향상시켜서 검출한계 성능을 끌어 올리는 차이라 볼 수 있습니다.

레보스케치가 개발한 기술은 기존의 디지털 PCR기술보다 한 단계 앞서 간 기술이네요. 유전자 증폭을 매 순간마다 하여 보다 정확한 검출이 될 수 있을 것으로 보입니다. 검출된 데이터들을 또한 AI 알고리즘을 통해 결과 판독을 하며 기존의 문제점을 해결할 수 있다는 점이 큰 장점으로 생각됩니다. 이러한 기술을 통해 암 같은 질병들을 조기 스크리닝 하여 적시에 치료할 수 있도록 도움을 줄 것으로 여겨집니다.

정밀의료가 발전하는 가운데 레보스케치의 기술로 암 조기진단 외에 다른 질병도 조기 진단이 가능한가요? 그 원리 및 작동은 무엇일까요?

디지털 PCR 기술은 현재 많이 사용되는 2세대 Real-time PCR 기술에 비해 민감도가 1000배정도가 되는 기술이라 보면 됩니다. 검출 원리는 목표하는 유전자를 선택적으로 증폭한다는 점에서 Real-time PCR과 동일합니다. 원리를 설명하자면, Primer라는 것에 의해 목표하는 Bio-marker를 결정하게 되며 bio-marker 유전자가 포함된 검체는 95도 정도로 가열하면 DNA의 이중 나선이 떨어지면서 단일 가닥이 되며, 이때 온도를 55도 정도로 낮추면 Primer가 Bio-marker의 해당 부분에 붙게 되며 여기부터 중합효소(Polymerase)가 복제를 해나가며 다시 이중 나선 구조로 만들게 됩니다. 즉, 한번 온도를 올렸다 내리면 bio-marker에 해당하는 유전자 부분만 이론적으로 2배가 되며 이러한 증폭과정을 40번 반복하면 2^40으로 약 1조배로 증폭되게 됩니다.

증폭한 후에 검출하는 이유는 유전자 양 자체가 너무 적기 때문에 직접적으로 검출하려면 검출기의 민감도가 구현 불가능할 정도로 높은 수준을 요구하기 때문에 유전자를 중합효소에 의해 충분히 증폭한 후에 검출하는 전략을 쓰게 됩니다. Digital PCR은 여기에 검출시료를 수만~수십만 개의 micro reactor로 분할하여(Partitioning) 독립적으로 증폭하는 방법을 사용합니다. 이렇게 하면 민감도가 비약적으로 향상되는 이유는 주변 유전자와 목표 유전자의 비율을 획기적으로 향상시킬 수 있기 때문입니다.

현재 Digital PCR은 원리적으로 유전자를 검출하는 모든 질병에 사용이 가능하나 특히, 그 양이 적어서 기존 기술이 검출이 어려운 암이나 알츠하이머의 조기 진단에 많은 기대가 되는 기술입니다.

디지털PCR기술에 대한 상세한 설명 감사드립니다. 이 기술에 의하면 유전자 증폭과 검출을 통해 모든 질병에 대해 진단이 가능한 것으로 보입니다. 기존의 기술로는 어렵지만 이 기술로 진단이 어려운 암이나 알츠하이머 조기진단이 이루어져 치료제발달로 이어지면 좋겠습니다.

디지털 PCR기기 개발이 고비용으로 알고 있는데 이를 어떻게 대처하고 있나요?

많은 개발 비용을 투입하여 개발을 진행하고 있으며, VC로부터의 투자를 중심으로 자금을 확보하고 있고 정부과제도 진행하여 비용의 일부를 충당하는 방식으로 진행하고 있습니다.

또한 Digital PCR기술은 개발이 매우 어렵고 많은 인력과 시간이 필요하기 때문에 RevoSketch의 일부 기술을 활용한 몇 가지 제품이 같이 개발되고 있습니다. 그 중의 한 제품은 식약처에 의료기기 품목등록까지 마치고 작년 말부터 생산 및 납품이 진행되어 매출이 시작되었습니다. 매출에 의한 이익이 발생하게 되면 투자를 받지 않고 지속적인 개발 진행이 가능해지며 상장 조건이 마련되면 상장을 진행할 예정입니다.

그래도 과거에 비해 최근에는 정부의 투자 및 VC분들의 투자가 많이 확대되고 있어서 다행이네요. 디지털 PCR기술 개발을 위해 다른 의료기기의 매출을 이용하는 것도 하나의 방법인 것 같습니다.

다른 바이오마커 기업과 다른 레보스케치만의 특징은 무엇이 있을까요?

RevoSketch는 바이오 회사이지만 일반 바이오 회사와 많이 다릅니다. RevoSketch는 공학 기술을 기반으로 바이오 기술을 개발하기 때문에 기존의 많은 바이오 사들과 융합협력이 가능한 구조를 가지고 있습니다. 기존 바이오 회사들은 뛰어난 바이오 기술들을 가지고 있으나 기기나 소프트웨어 등의 공학 기술은 거의 대부분 외산 기기나 소프트웨어에 의존하고 있습니다.

그간 진행해온 융합 협력 중 대표적인 예로 시선 바이오머티리얼스가 개발한 등온 PCR(isoThermal PCR) 코로나키트에 최적화된 기기와 소프트웨어를 개발하여 시장에 진입하였으며 해당 장비는 바이오니아, 오상헬스케어, 생명공학연구원, 국군의학연구소등의 여러 바이오 기업들이 도입을 검토하고 있습니다. 또한, 현장에서 발생된 데이터들을 cloud server까지 준비하여 모으고 있기 때문에 향후 Big Data에 의한 사업 확장도 준비하고 있습니다.

K-Bio가 제대로 위상을 떨치기 위해서는 한국 기업 간의 협력이 매우 중요하다고 생각되며 RevoSketch의 기술은 그간 한국 바이오 기업들이 아쉬워하던 부분을 적극적으로 지원한다고 보면 되겠습니다. 실제로 RevoSketch와 기술을 협력하고 있는 바이오 기업들은 현재 10개사가 넘습니다.

글로벌 바이오 기업에 대적하기 위해서 국내의 바이오사들의 협력은 중요한 것 같습니다. 레보스케치가 여러 바이오사들과 협업을 통해 개발 중인 기술을 더 발전시키고 각 사들의 데이터들을 바탕으로 여러 의료기술들을 개발하고 적용시키면 좋을 것 같습니다. K-Bio도 외국 기업에 뒤처지지 않는다고 생각합니다.

대전이 바이오 헬스케어기업의 중심으로 떠오르고 있는데 그 이유는 무엇이라고 생각하시나요? 그 점이 레보스케치에게 어떻게 작용하고 있나요?

대전은 혁신적인 바이오 기술을 개발하는 스타트업의 요람입니다. RevoSketch는 생명공학연구원, KAIST나노 종기원, 기계연구원, 표준과학연구원등의 출연연과 협력하고 있으며 대전의 혁신적인 바이오 콘텐츠를 개발하고 있는 10개사 이상과 협력하고 있습니다. 대전은 대한민국의 어느 곳보다도 높은 수준의 바이오와 다양한 기술들이 밀집해 있는 지역이라서 기술의 용광로와 같은 융합이 가장 수월한 지역이라고 생각합니다.

대전이 바이오헬스케어의 중심지로 부각되고 있습니다. 대전에는 과학기술과 관련된 기관 뿐 아니라 스타트업을 비롯한 바이오 관련 기업들이 늘어나고 있습니다. 바이오헬스케어 인프라가 대전서부터 시작되어 K-Bio의 위상이 높아지면 좋겠습니다.

창업을 하고 싶은 KAIST학생들에게 하고 싶은 말이 있다면 무엇일까요?

어려움이 없는 사업은 없다고 생각합니다. 사업에 가장 근본이 되는 필수 요소는 용기와 열정이라 생각되며 최고의 지적 능력을 갖춘 KAIST동문들이 용기와 열정까지 갖추어 창업을 했으면 합니다.

모든 예비 창업자들은 실패의 경험을 두려워하여 대개 창업을 주저합니다. 그 만큼 창업 후 과정이 매우 힘들며 성공의 확률이 매우 낮습니다. 정주영 회장님의 말씀이 생각납니다. “시련은 있으되 실패는 없다”

결국 용기 있게 도전하는 자가 열매를 거둘 수 있습니다. 이미 선배님들이 닦아놓은 길이 있기에 KAIST 학생들은 그 길을 따라가면 될 것 같습니다.

레보스케치가 최종적으로 이루고 싶은 목표는 무엇인가요?

이번 RevoSketch는 제가 500살 살기 위해 만들었습니다.(농담) 이번 사업은 인류의 마지막 숙제가 될 수 있는 “죽음”이라는 문제의 해결에 제가 가진 능력을 기여하는 것이 목표입니다. 물론, 한 가지의 기술로 “죽음”을 해결하기는 불가능하지만 인류는 많은 기술개발을 통하여 최근 100년간 평균수명을 2배 가까이 향상 시켰으며 그 속도는 더욱 빨라 질 것이라 생각합니다.

RevoSketch는 인류의 건강한 생명연장에 기여하기 위해 최선을 다할 것입니다.

 RevoSketch는 차세대 바이오 기술의 핵심인 디지털 PCR기술을 개발하고 여러 의료기기들을 개발하며 암과 같은 인류의 질병들을 정복하는 데 도움이 되고자 합니다. 또한 레보스케치는 연쇄창업가인 이성운 대표님의 그동안의 창업경력이 잘 드러난 회사입니다. 이성운 대표님의 27년의 노하우와 경험이 풍부하고 능력 있는 인력들의 포진으로 레보스케치의 기술은 발전할 수 있었습니다.

앞으로의 시대에는 더 많은 질병과 예측할 수 없는 일들이 일어날 수 있는데 그 가운데서 레보스케치의 기술로 좀 더 빠르게 예측하고, 대처할 수 있으면 좋을 것 같습니다. 함께 여러 바이오사들이 융합하고 협업하여 나아가 K-Bio를 알리는 데 레보스케치가 앞장서기를 바라고 레보스케치의 앞날을 응원합니다.

지금까지 RevoSketch의 이성운 대표님을 만나보았습니다.