회사 소개

생명과학 연구는 지금 러시아워를 맞고 있다. 유전자 치료제, 합성생물학, 세포치료제 연구가 동시에 확장되면서 실험량이 폭발적으로 늘고 있다. 하루에도 수만개의 세포 이미지가 생성되고, 반복 실험의 규모는 이미 사람이 감당하기 어려운 수준에 도달했다.

실험이 복잡해질수록 휴먼에러는 증가하고 연구 재현성은 떨어진다. 인력난과 인건비 상승 역시 구조적 부담으로 작용하고 있다. 랩오토메이션, 즉 실험 자동화가 더 이상 선택이 아닌 이유다.

큐리오시스는 이러한 흐름 속에서 생명과학 자동화 시장의 핵심 플랫폼 기업으로 부상하고 있다.

큐리오시스 윤호영 대표는 “랩오토메이션은 성장할 수밖에 없는 산업”이라고 단언한다. 전 세계 연구·생산 환경이 디지털화되는 만큼, 자동화는 연구 효율과 품질을 동시에 끌어올리는 사실상 유일한 해법이라는 판단에서다.

큐리오시스의 가장 큰 특징은 핵심 부품을 모두 직접 개발한다는 점이다. 전장보드부터 이미지센서, 광메카트로닉스, 소프트웨어까지 원천 부품을 내재화한 기업은 국내는 물론 해외에서도 드물다. 자동화 장비의 핵심 부품이 대부분 해외 의존 구조에 놓여 있는 상황에서, 큐리오시스는 이 구조 자체를 뒤집었다.

내재화는 제품 경쟁력의 핵심 요소다. 부품을 외부에 의존할 경우 개발 속도는 느려지고, 가격 품질 기능 측면에서의 커스터마이징에도 한계가 생긴다. 반면 모든 부품을 내부에서 설계·제조하면 고객 요구를 즉시 반영할 수 있고, 신제품 개발 주기도 획기적으로 단축된다.

윤 대표는 “큐리오시스는 부품 공급사이자 완제품 공급사를 동시에 수행할 수 있는 구조”라며 “이 점이 글로벌 자동화 시장에서 경쟁력을 만들어내는 기반”이라고 설명했다.

큐리오시스는 ‘CurioSystem(큐리오시스템)’을 내세우고 있다. 이는 단순한 장비 기술이 아니라, 광학전장·기구설계·AI 이미지 분석·세포 분리 기술을 하나의 플랫폼으로 통합한 구조를 의미한다. 이 플랫폼을 기반으로 큐리오시스는 6개월 단위로 신제품을 출시할 수 있는 모듈형 개발 체계를 구축했다.

자동차 업계가 섀시·전기차 플랫폼을 기반으로 다양한 모델을 빠르게 출시하는 방식과 유사하다. 하나의 플랫폼을 변형·확장해 새로운 제품군을 비교적 손쉽게 만들 수 있는 구조다.

대부분의 생명과학 장비는 목적이나 용도에 따라 전장 구조, 광학 배치, 소프트웨어 아키텍처가 달라진다. 새로운 장비를 개발할 때마다 부품과 소프트웨어를 처음부터 다시 설계해야 하고, 검증 과정도 반복된다. 이 때문에 신제품 개발에 2~3년 이상이 소요되는 것이 일반적이다.

큐리오시스는 카메라·광학계, 스테이지 구동 모터, 제어 보드, 온도·습도 제어 모듈, 이미지 분석 엔진, 클라우드 기반 데이터 솔루션을 공통 플랫폼으로 구축했다. 이 모듈들을 표준화된 구조 안에서 조합할 수 있도록 설계됐다. 이에 따라 장비 기능에 따라 필요한 모듈만 추가하거나, 성능을 확장하는 방식으로 신제품을 개발할 수 있게 됐다.

큐리오시스템은 회사가 단순 장비 제조기업을 넘어 랩오토메이션 플랫폼 기업으로 나아가고 있다는 신호이기도 하다. 큐리오시스템 플랫폼이 고도화되면 라이브셀 이미징부터 오가노이드 분석, 합성생물학 자동화, 세포 분리·농축, GMP 제조 모니터링까지 대부분의 자동화 장비를 동일한 프레임에서 생산할 수 있기 때문이다.

기술 확장성도 높다. 광학 모듈의 해상도를 높이면 보다 정밀한 이미징 장비로 확장할 수 있고, 유체 모듈의 규모를 키우면 세포 처리 자동화 장비로 연결된다. AI 분석 엔진은 고속 스크리닝 데이터 해석 플랫폼으로 확장 가능하다. 동일한 플랫폼을 기반으로 장비-데이터-자동화 공정을 하나의 생태계로 묶을 수 있다는 의미다.

윤 대표는 “큐리오시스가 지향하는 모델은 생명과학 자동화의 표준을 설계하는 플랫폼 기업”이라며 “큐리오시스템은 이러한 전환을 가능하게 하는 핵심 기술적 토대”라고 강조했다.

제품 소개

라이브셀 이미징 시스템 ‘셀로거(Celloger)’

생명과학 연구실에서 살아있는 세포를 실시간으로 관찰·기록하는 ‘라이브셀 이미징(Live Cell Imaging)’은 기초연구부터 신약개발, 세포치료제 공정까지 폭넓게 활용된다. 그러나 기존의 매뉴얼 기반 라이브셀 이미징 프로세스는 여러 구조적 한계를 안고 있다. 

연구자는 일정 주기마다 인큐베이터에서 세포를 꺼내 관찰해야 하며, 이 과정에서 온도·습도·CO₂ 조건이 변하면서 세포 상태가 쉽게 흔들린다. 플레이트를 반복적으로 이동시키는 과정에서는 세포 스트레스가 발생하고, 오염이나 손상 위험도 커진다. 그 결과, 연구 효율은 떨어지고 실험 재현성 역시 확보하기 어려워진다.

큐리오시스의 셀로거(Celloger) 시리즈는 이러한 한계를 해결한 자동화 라이브셀 이미징 장비다. 셀로거는 인큐베이터 내부(습도 100%, 고온·다습 환경)에서도 안정적으로 작동하도록 설계된 4세대 자동화 라이브셀 이미징 시스템이다. 대부분의 경쟁 제품은 인큐베이터 외부에서 사용되거나, 내부 설치 시 발열·결로·광학 오류가 발생해 장기간 모니터링에 제약이 따른다.

특히 셀로거는 저전력 광학·전장 구조를 적용해 발열을 최소화했고, 배양 용기 내부에 결로가 발생하지 않는 환경을 구현했다. 이는 장기 세포 모니터링에서 중요한 요소다.

셀로거와 경쟁 장비들은 구조적 차이도 뚜렷하다. 글로벌 경쟁 장비들은 대부분 플레이트가 이동하는 Plate-Moving 방식을 채택하고 있다. 이 방식은 모터 구동으로 플레이트를 움직이며 여러 위치를 촬영한다. 이 때문에 세포 손상과 미세한 흔들림이 반복적으로 발생한다.

이와 달리 셀로거는 Camera-Moving 방식을 적용해 플레이트를 완전히 고정한 상태에서 카메라와 광학계만 이동한다. 이 구조는 세포 스트레스를 최소화하고, 오염·손상 위험을 크게 낮추는 동시에 이미지 정합성을 안정적으로 확보할 수 있다. 결과적으로, 세포 이미지의 ‘실제 변화’만을 기록할 수 있어, 데이터와 결과의 신뢰성 또한 높아진다.

셀로거가 주목받는 또 다른 이유는 HTS(High-Throughput Screening) 기반 자동화 연구 환경과 직접 연결될 수 있다는 점이다. 실험 과정에서 생성되는 중간 데이터를 자동으로 수집하고, 이를 기반으로 AI 분석·예측 모델과도 자연스럽게 연동된다.

오가노이드 스크리닝, 다수의 파이프라인 후보군 검증, 세포치료제 생산 공정 모니터링 등에서는 최종 이미지보다 실험 전 과정에서의 변화 추적이 중요하다. 크기와 형태 변화, 세포 사멸·증식 패턴, 이동 경로 등 시간에 따른 미세한 변화를 정량적으로 분석해야 하기 때문이다. 셀로거는 촬영-정렬-전처리-분석으로 이어지는 HTS 전 과정을 하나의 흐름으로 자동화할 수 있는 구조를 갖췄다.

큐리오시스에 따르면, 셀로거는 출시 이후 29개국에 420대 이상 출하됐다. 글로벌 시장에서 대량 공급이 가능한 자동화 라이브셀 이미징 시스템으로 자리 잡았다. 제품 성능과 사용성, 가격 경쟁력을 모두 충족하는 드문 장비라는 평가도 이어지고 있다.

세계 최대 연구장비 사용자 커뮤니티 중 하나인 셀렉트사이언스(SelectScience)가 실시한 사용자 평가에서 셀로거는 평점 5.0점 만점에 5.0점, 총 55건의 리뷰를 기록하며 브론즈 마크(Bronze Seal)를 수상했다. 해당 인증은 전 세계 등록 제품 가운데 상위 0.1%에만 부여되는 사용자 경험(UX) 기반 품질 지표다.

윤 대표는 “셀로거는 단순한 현미경이 아니라 연구실 자동화를 구현하는 플랫폼 장비”라며 “세포를 건드리지 않고 그대로 관찰할 수 있는 구조 덕분에 전 세계 연구자들이 신뢰하는 라이브셀 이미징 시스템으로 자리 잡았다”고 말했다.

자동화 콜로니피킹 시스템 ‘콜로니피커 씨피엑스(CPX)’

합성생물학이 새로운 국가 전략 산업으로 부상하면서 미생물 기반 실험 공정을 자동화하는 장비 수요도 빠르게 늘고 있다. 올해 4월 제정된 ‘합성생물학 육성법’은 생물 시스템을 설계·조립·제작하는 차세대 바이오 산업을 국가 차원에서 지원하기 위한 제도적 기반이다.

코로나19를 거치며 합성생물학 기반 백신과 치료제가 본격 상용화된 이후, 대량의 균주를 병렬로 설계·평가하는 자동화 공정은 연구 생산성을 좌우하는 핵심 요소로 자리 잡았다.

이 과정에서 가장 큰 병목으로 꼽히는 단계가 ‘콜로니 피킹(Colony Picking)’이다. 배양된 미생물 콜로니를 하나씩 선별해 다른 배지로 옮기는 작업은 연구실 내에서 가장 노동집약적이면서도 오류와 오염 위험이 높은 공정이다.

수작업 방식은 수백~수천개 균주를 동시에 처리하기 어렵고, 연구자에 따라 정확도 편차가 커 재현성이 떨어진다. 콜로니 오염이나 손상 위험이 상존하고, 시간 소모가 큰 병목 구간이 발생한다는 구조적 한계도 안고 있다.

큐리오시스는 이러한 한계를 해결하기 위해 콜로니피커 씨피엑스를 개발했다. 기술적 차별성은 핵심 구동 구조에서부터 드러난다. 가장 큰 특징은 공압 방식이 아니라 정밀 모터 기반 제어를 채택했다는 점이다.

다수의 글로벌 자동화 장비가 공압으로 콜로니를 흡입·이동시키는 방식인 반면, 큐리오시스는 미세 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 모터 구동 방식을 적용했다. 이 방식은 픽업 위치 오차를 최소화해 정확도를 크게 높일 수 있고, 콜로니 크기나 형태가 일정하지 않은 경우에도 안정적인 처리가 가능하다. 시료 손상과 오염 위험을 줄이는 동시에, 고속 반복 작업에서도 균일한 품질을 유지할 수 있다는 점이 강점이다.

특히 합성생물학처럼 픽업 정확도가 실험 성공률을 좌우하는 분야에서는 공압 방식과의 성능 차이가 더욱 분명하게 나타난다. 정밀 모터 기반 제어는 단순히 속도를 높이는 기술을 넘어, 대량 균주 스크리닝의 재현성과 성공률을 좌우하는 핵심 플랫폼 기술로 평가된다.

콜로니피커 최신 모델 ‘씨피엑스-알파(CPX-α)’는 고해상도 이미징과 크로스 레이저 기반 보정을 결합했다. 직경 200마이크로미터(μm) 수준의 작은 콜로니까지 정확히 검출할 수 있으며, 픽업 정확도는 99% 수준에 이른다. 다양한 형식의 배양 플레이트를 지원해 합성생물학, 미생물 유전공학, 바이오파운드리 기반 플랫폼 등 폭넓은 연구 환경에 적용 가능하다.

씨피엑스-알파의 또 다른 특징은 모터 기반 핀 구동 구조다. 각 핀이 독립적으로 구동되는 방식으로 설계돼 콜로니의 위치와 깊이, 크기에 따라 구동 거리를 자동으로 조정할 수 있다. 

씨피엑스-알파는 한국생명공학연구원(KRIBB)의 K-바이오파운드리 베타 시설에 공식 도입됐다. 이는 단순한 구매나 시험 적용을 넘어, 국가 차원의 합성생물학 자동화 공정을 설계하는 과정에서 핵심 표준 장비로 채택됐다는 의미를 가진다.

한편 큐리오시스는 큐리오시스템을 기반으로 Celloger, CPX 이외에도 Cellpuri, MSP 등을 출시했다.

윤 대표는 “큐리오시스는 실험의 정확도와 재현성을 구조적으로 끌어올리고, 연구자가 반복 작업이 아닌 본질적인 과학에 집중할 수 있는 환경을 만드는 것이 지향하는 방향”이라며 "앞으로도 라이브셀 이미징과 합성생물학 자동화에서 축적한 기술을 바탕으로, 글로벌 연구 현장의 기준이 되는 플랫폼 기업으로 성장해 나가겠다”라고 밝혔다.