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인간 간 모델 시장 규모 및 점유율 분석 – 성장 동향 및 예측 (2025 – 2030)
시장 개요
인간 간 모델 시장은 2025년 0.33억 달러로 평가되며, 예측 기간(2025-2030년) 동안 연평균 성장률(CAGR) 10.98%를 기록하여 2030년에는 0.56억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 이 시장은 제품 유형(2D 모델, 3D 모델, 리버 온 어 칩, 기타), 적용 분야(교육, 신약 개발, 기타), 그리고 지역(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미)별로 세분화됩니다. 보고서는 위 세분화된 부문에 대한 미화(USD) 가치를 제공합니다.
COVID-19 팬데믹의 영향
COVID-19 팬데믹은 연구 대상 시장에 상당한 영향을 미쳤습니다. 2021년 10월 CDC(질병통제예방센터) 데이터에 따르면, 간 질환을 포함한 심각한 기저 질환을 가진 노인 인구는 COVID-19로 인한 중증 질환 위험이 더 높았습니다. 만성 간 질환(예: B형 또는 C형 간염) 환자에게서 주로 발생하는 간세포암(HCC) 환자 또한 COVID-19 중증 위험이 높았습니다. 그러나 팬데믹 기간 동안 헬스케어 산업의 초점이 COVID-19 관리에 맞춰지면서 해당 시장은 일시적으로 영향을 받았습니다. 현재 시장은 인간 간 모델에 대한 연구 및 수요 측면에서 팬데믹 이전 상태를 회복했으며, 향후 몇 년간 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.
시장 성장 동인
시장 성장의 주요 요인은 간 질환 유병률 증가와 장기 프린팅 기술의 발전입니다. 또한, 동물 기반 모델의 대안 개발에 대한 집중과 결과의 정확성 향상 또한 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 비알코올성 지방간 질환의 증가와 간 질환으로 이어지는 알코올 섭취 증가는 예측 기간 동안 시장 성장을 더욱 가속화할 것으로 전망됩니다.
현재 생활 방식의 변화는 많은 인구를 간암 발생에 기여하는 특정 위험 요인에 노출시키고 있습니다. 이러한 위험 요인에는 2형 당뇨병, 간염, 대사 장애, 과체중, 알코올 섭취 및 흡연 등이 포함됩니다. GLOBOCAN 2020년 데이터에 따르면, 전 세계적으로 약 905,677건(4.7%)의 새로운 간암 사례와 830,180건(8.3%)의 간암 사망이 발생했습니다. 간암 치료제에 대한 높은 수요는 간 모델을 활용한 신약 개발에 광범위한 기회를 창출할 것으로 기대됩니다.
간세포암(HCC)과 만성 간 질환은 치료 대안이 거의 없는 치명적인 질병입니다. 임상적으로 적용 가능하고 다루기 쉬운 실험 모델의 부족은 치료 연구를 방해합니다. Precision Bioscience가 2021년 9월에 발표한 데이터에 따르면, 전 세계 인구의 1%에서 2%에 영향을 미칠 것으로 예측되는 진행성 간 섬유증 및 간경변증의 높은 유병률로 인해 간 질환 진행의 화학 예방에 대한 상당한 미충족 의료 수요가 존재합니다. 따라서 간 질환 유병률이 증가함에 따라 연구 목적의 인간 간 모델에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이는 시장 성장을 증대시키고 있습니다.
시장 제약 요인
그러나 간 모델의 높은 비용과 기존 워크플로우에 간 모델을 통합하는 데 따르는 문제는 예측 기간 동안 시장 성장을 저해할 것으로 예상됩니다.
주요 시장 동향 및 통찰력
리버 온 어 칩(Liver-on-a-Chip) 부문의 상당한 성장 예상
리버 온 어 칩은 간의 기본 기능의 핵심 특징을 시뮬레이션할 수 있는 생체 공학 시스템입니다. 이 모델은 다른 모델에 비해 더 간단하고 저렴합니다. 또한, 신약 발굴 및 개발을 위한 동물 모델의 저비용 대안에 대한 수요가 증가함에 따라 이 부문은 상당한 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 간 오가노이드(liver organoids) 이니셔티브 증가와 인간 장기 모델링의 기술 발전은 전체 시장 성장을 가속화할 것으로 전망됩니다.
더불어, 간 감염 증가와 많은 약물 개발에 간 모델이 사용되는 경향은 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 2021년 3월 CDC 데이터에 따르면, 미국에서는 매년 약 25,000명의 남성과 11,000명의 여성이 간암에 걸리며, 약 19,000명의 남성과 9,000명의 여성이 이 질병으로 사망합니다. 또한, 전 세계적으로 알코올 섭취가 증가하여 간 질환이 늘어나면서 간 모델에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
간 질환 연구를 위한 혁신적인 체외(in vitro) 방법 탐구는 미세유체공학(microfluidics)과 같은 신흥 기술 및 공학 기술에 의해 촉진될 수 있습니다. 미세유체 장기 온 칩 플랫폼은 약물 개발과 관련된 속도를 높이고 비용을 절감할 수 있는 잠재력 때문에 크게 성장했습니다. 예를 들어, 2022년 3월 PubMed 데이터는 리버 온 어 칩이 전 세계적으로 광범위하게 채택될 것으로 예상되는 신흥 기술 중 하나임을 시사했습니다. 또한, 2022년 12월 BioMed Central Journal 데이터는 리버 온 어 칩과 다른 장기 간의 상호작용을 달성하기 위해 간-신장 칩, 간-장 칩, 간-면역 칩, 그리고 궁극적으로는 휴먼 온 어 칩과 같은 차세대 다중 장기 온 칩 개발 연구가 예상된다고 밝혔습니다. 따라서 리버 온 어 칩 기술의 중요성이 증가함에 따라 이 부문은 향후 몇 년간 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.
북미 지역의 상당한 시장 점유율 예상
북미는 R&D 지출 증가, 장기 모델 혁신, 그리고 이 지역에서의 혁신적인 잠재적 치료법 채택으로 인해 시장 점유율의 대부분을 차지할 것으로 예상됩니다. 또한, 간 질환 유병률 증가와 주요 시장 참여자의 존재는 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진할 것으로 전망됩니다.
미국 내 간암 부담 증가는 시장 성장을 가속화할 가능성이 높습니다. 예를 들어, 2022년 11월 미국 암 학회(American Cancer Society) 데이터에 따르면, 2022년 미국 내 간암 추정 사례 수는 약 41,260건으로 전년 대비 상당한 증가를 보였습니다. 따라서 간암 부담이 증가함에 따라 미국 내 연구 대상 시장은 향후 몇 년간 강력하게 성장할 것으로 예상됩니다.
더 나아가, 미국 내 간 이식에 대한 수요 증가는 시장 성장을 증대시키고 있습니다. 예를 들어, 2022년 6월 인적자원서비스청(HRSA) 데이터는 2021년에 미국에서 9,236건의 간 이식이 발생했다고 밝혔습니다. 이 중 약 4,145건은 50-64세 연령층에서 이루어졌습니다. 간 이식 건수 증가와 함께 미국 내 인간 간 모델에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이는 시장 성장을 가속화하고 있습니다.
경쟁 환경
글로벌 인간 간 모델 시장은 적당히 통합되어 있으며 경쟁이 치열합니다. 시장 참여자들은 시장 점유율을 높이기 위해 제품 혁신, 신제품 출시 및 지역 확장에 집중하고 있습니다. 시장에서 활동하는 주요 기업으로는 Emulate, Inc., InSphero, BioIVT, Organovo Holdings Inc., Mimetas 등이 있습니다.
최근 산업 동향
* 2023년 9월: UC Davis Health는 새로운 성인 간 이식 프로그램을 시작했습니다. 이 조치는 UC Davis 이식 센터의 기존 서비스를 확장하고 간 질환 환자에게 포괄적인 치료를 제공합니다.
* 2022년 4월: 장기 온 칩(OoC) 회사인 CN Bio는 비알코올성 지방간염(NASH)을 위한 PhysioMimix ‘인 어 박스’ 리버 OoC 시약 키트를 출시했습니다. NASH는 전통적인 생체 내 동물 연구를 통해 이 복잡한 질병에 대한 인간 반응을 예측할 수 없었기 때문에 현재까지 규제 승인 치료제가 없는 질병입니다.
본 보고서는 인간 간 모델(Human Liver Models) 시장에 대한 포괄적인 분석을 제공합니다. 인간 간 모델은 혈액 응고 인자 합성, 담즙 생성, 단백질 생산 및 해독 등 간의 필수적인 생체 기능을 연구하고, 약물 독성 평가, 약물 효과 이해 및 간 질환 진행 연구에 활용되는 중요한 도구입니다.
시장 규모 및 전망:
인간 간 모델 시장은 2024년 0.29억 달러(USD 0.29 billion)로 추정되었으며, 2025년에는 0.33억 달러(USD 0.33 billion)에 도달할 것으로 예상됩니다. 나아가 2025년부터 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 10.98%를 기록하며, 2030년에는 0.56억 달러(USD 0.56 billion) 규모로 성장할 것으로 전망됩니다. 이는 해당 시장의 견고한 성장세를 시사합니다.
시장 세분화:
시장은 다양한 기준에 따라 세분화되어 분석됩니다.
* 제품 유형별: 2D 모델, 3D 모델, Liver-on-a-Chip 및 기타 제품 유형으로 구분됩니다. 이들 모델은 연구 목적과 복잡성에 따라 다양한 형태로 활용됩니다.
* 적용 분야별: 교육, 신약 개발(Drug Discovery) 및 기타 적용 분야로 나뉩니다. 특히 신약 개발 분야에서 약물 스크리닝 및 독성 테스트를 위한 핵심 도구로서 그 중요성이 부각되고 있습니다.
* 지리적 분류: 북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 남미 등 주요 지역으로 광범위하게 분류되며, 각 지역 내 주요 국가들(예: 미국, 캐나다, 멕시코, 독일, 영국, 프랑스, 중국, 일본, 인도, 한국, 브라질, 아르헨티나 등 총 17개국)에 대한 상세한 시장 규모 및 동향이 보고서에 포함됩니다.
지역별 시장 동향:
지역별 시장 동향을 살펴보면, 2025년 기준 북미 지역이 인간 간 모델 시장에서 가장 큰 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 반면, 아시아 태평양 지역은 예측 기간(2025-2030년) 동안 가장 높은 연평균 성장률을 기록하며 빠르게 성장할 것으로 전망되어, 향후 시장 성장을 주도할 핵심 지역으로 주목됩니다.
경쟁 환경:
경쟁 환경 분석에서는 시장 내 주요 기업들의 프로필을 다룹니다. 주요 기업으로는 Emulate, Inc., InSphero, BioIVT, Organovo Holdings Inc., Mimetas, CN Bio, Cyfuse Biomedical K.K., HuREL Corporation 등이 있으며, 이들의 사업 개요, 재무 상태, 제품 및 전략, 최근 개발 동향 등이 포함됩니다. 이는 시장 참여자들이 경쟁 우위를 확보하기 위한 전략 수립에 중요한 정보를 제공합니다.
보고서 범위 및 방법론:
본 보고서는 2019년부터 2024년까지의 과거 시장 규모 데이터와 2025년부터 2030년까지의 예측 시장 규모를 제공합니다. 연구 방법론은 시장 정의, 연구 가정, 연구 범위 등을 포함하며, 포터의 5가지 경쟁 요인 분석(Porter’s Five Forces Analysis)을 통해 시장의 경쟁 강도, 구매자 및 공급자의 협상력, 신규 진입자의 위협, 대체재의 위협 등을 심층적으로 분석합니다.
이 보고서는 인간 간 모델 시장의 현재 상태와 미래 전망에 대한 심층적인 통찰력을 제공하며, 관련 산업 이해관계자들이 전략적 의사결정을 내리는 데 필수적인 정보를 제공할 것입니다.


1. 서론
- 1.1 연구 가정 및 시장 정의
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 역학
- 4.1 시장 개요
- 4.2 시장 동인
- 4.2.1 만성 질환 및 노인 인구 유병률 증가
- 4.2.2 기술적으로 진보된 들것에 대한 수요 증가
- 4.3 시장 제약
- 4.3.1 특수 들것의 높은 비용
- 4.3.2 재택 의료 채택 증가
- 4.4 포터의 5가지 경쟁 요인 분석
- 4.4.1 구매자/소비자의 교섭력
- 4.4.2 공급업체의 교섭력
- 4.4.3 신규 진입자의 위협
- 4.4.4 대체 제품의 위협
- 4.4.5 경쟁 강도
5. 시장 세분화
- 5.1 제품 유형별
- 5.1.1 2D 모델
- 5.1.2 3D 모델
- 5.1.3 Liver-on-a-Chip
- 5.1.4 기타 제품 유형
- 5.2 애플리케이션별
- 5.2.1 교육
- 5.2.2 신약 개발
- 5.2.3 기타 애플리케이션
- 5.3 지역별
- 5.3.1 북미
- 5.3.1.1 미국
- 5.3.1.2 캐나다
- 5.3.1.3 멕시코
- 5.3.2 유럽
- 5.3.2.1 독일
- 5.3.2.2 영국
- 5.3.2.3 프랑스
- 5.3.2.4 이탈리아
- 5.3.2.5 스페인
- 5.3.2.6 기타 유럽
- 5.3.3 아시아 태평양
- 5.3.3.1 중국
- 5.3.3.2 일본
- 5.3.3.3 인도
- 5.3.3.4 호주
- 5.3.3.5 대한민국
- 5.3.3.6 기타 아시아 태평양
- 5.3.4 중동 및 아프리카
- 5.3.4.1 GCC
- 5.3.4.2 남아프리카
- 5.3.4.3 기타 중동 및 아프리카
- 5.3.5 남미
- 5.3.5.1 브라질
- 5.3.5.2 아르헨티나
- 5.3.5.3 기타 남미
6. 경쟁 환경
- 6.1 기업 프로필
- 6.1.1 Organovo Holdings Inc.
- 6.1.2 BioIVT
- 6.1.3 InSphero
- 6.1.4 Emulate, Inc.
- 6.1.5 Mimetas
- 6.1.6 CN Bio
- 6.1.7 Cyfuse Biomedical K.K.
- 6.1.8 HuREL Corporation
- *목록은 완전하지 않음
7. 시장 기회 및 미래 동향

인간 간 모델은 생체 내 인간 간의 복잡한 구조와 기능을 시험관 내 또는 생체 외 환경에서 정교하게 모방하여 구현한 생체 모방 시스템을 의미합니다. 이는 약물 대사, 독성 평가, 질병 모델링 등 다양한 생명 과학 연구 및 신약 개발 과정에서 핵심적인 도구로 활용됩니다. 기존 동물 모델의 종간 차이와 윤리적 한계를 극복하고, 인간에게 더욱 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하기 위해 지속적으로 발전하는 분야입니다.
인간 간 모델의 유형은 기술 발전과 함께 다양하게 진화해 왔습니다. 가장 기본적인 2D 세포 배양 모델은 간세포를 평면적으로 배양하며, 간단하고 비용 효율적이나 생체 내 3차원 구조 반영에 한계가 있습니다. 이를 극복하기 위해 3D 세포 배양 모델이 개발되었습니다. 3D 모델은 스페로이드, 오가노이드, 바이오프린팅, 마이크로유체 시스템(Organ-on-a-chip) 등으로 나눌 수 있습니다. 스페로이드는 간세포 응집체이며, 오가노이드는 줄기세포로부터 자가 조직화되어 실제 간 조직과 유사한 구조와 기능을 재현하는 미니 장기 모델입니다. 바이오프린팅은 3D 프린팅을 활용하여 세포와 생체 재료를 정교하게 적층, 혈관 구조 등 복잡한 간 조직의 미세 환경을 모방합니다. 마이크로유체 시스템은 미세 유체 칩 위에 간세포를 배양하고 혈액 흐름과 유사한 환경을 조성하여 생체 내 환경을 정교하게 재현하며, 다중 장기 시스템 구축에도 활용됩니다.
이러한 인간 간 모델은 다양한 분야에서 광범위하게 활용됩니다. 가장 대표적인 활용 분야는 신약 개발 과정의 약물 대사 및 독성 평가입니다. 신약 후보 물질의 간 대사 경로, 잠재적 간 독성, 약물 상호작용 등을 예측하는 데 필수적이며, 동물 실험을 대체하고 신약 개발 기간과 비용을 절감하는 데 기여합니다. 또한, 비알코올성 지방간염(NASH), 간암 등 간 질환의 발병 기전 연구 및 새로운 치료제 개발을 위한 질병 모델링 플랫폼으로도 활용됩니다. 재생 의학 분야에서는 손상된 간 조직 대체 및 기능 회복을 위한 세포 치료제 개발, 이식 가능한 인공 간 조직 제작 연구에 중요한 역할을 합니다. 나아가, 환자 유래 세포를 이용한 간 모델은 특정 환자에게 최적화된 약물 반응을 예측하고 개인 맞춤형 치료법 개발에 기여하며 정밀 의학 발전을 이끌고 있습니다.
인간 간 모델의 개발과 활용은 여러 첨단 기술과의 융합을 통해 가속화되고 있습니다. 줄기세포 기술은 유도만능줄기세포(iPSC)를 활용하여 환자 맞춤형 간세포를 대량 생산하고, 질병 모델링 및 약물 스크리닝의 정확도를 높입니다. 생체 재료 공학은 간 모델의 생체 적합성 및 기능성 향상을 위한 다양한 하이드로젤, 고분자 재료 등을 개발합니다. 마이크로/나노 기술은 마이크로유체 칩 제작, 세포 배양 환경 제어, 센서 통합 등에 활용되어 모델의 생체 모방 수준을 높입니다. 또한, 바이오인포매틱스 및 인공지능(AI) 기술은 대량의 실험 데이터를 분석하고, 약물 반응 예측 모델 구축 및 간 질환 메커니즘 이해에 필수적입니다.
현재 인간 간 모델 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 여러 요인이 이를 견인합니다. 동물 실험의 윤리적 문제와 종간 차이로 인한 신약 개발 실패율 증가는 인간 유래 모델의 필요성을 증대시킵니다. 신약 개발 비용 및 시간 절감 요구와 개인 맞춤형 의학의 부상 또한 시장 성장의 주요 동력입니다. 제약 회사, 바이오텍 기업, 학술 연구 기관들이 활발하게 연구 개발에 참여하며, 관련 장비 및 시약 공급 업체들도 시장을 형성하고 있습니다. 특히, 미국 FDA 등 주요 규제 기관의 동물 대체 시험법 활용 장려 정책은 인간 간 모델 시장 확대를 더욱 가속화하고 있습니다.
미래에는 인간 간 모델이 더욱 고도화되고 다양한 분야로 활용 범위가 넓어질 것으로 전망됩니다. 혈관화, 면역 세포 통합, 신경 분포 등 실제 간의 복잡한 생체 내 환경을 더욱 정교하게 모방하는 모델들이 개발될 것입니다. 또한, 간 모델과 다른 장기 모델을 연결하여 전신 약물 동태 및 독성을 평가하는 다중 장기 통합 시스템이 보편화될 것입니다. 로봇 공학 및 자동화 기술을 접목한 고처리량 스크리닝 플랫폼은 신약 개발 효율성을 극대화할 것입니다. 임상 적용 측면에서는 개인 맞춤형 의학 분야에서 환자 유래 간 모델을 활용한 약물 반응 예측 및 치료법 최적화가 더욱 활발해질 것입니다. 궁극적으로는 인공지능 기술과의 융합을 통해 모델의 예측 정확도를 높이고, 간 질환의 새로운 생물학적 통찰력을 얻는 데 기여하며, 인류 건강 증진에 핵심적 역할을 할 것으로 기대됩니다.