삼성바이오, 132만리터 ‘초격차’ 생산능력 비결은…“레고처럼 뚝딱”

5공장 착공 6개월 만에 공정률 ‘32%’

12년 건설 노하우 집약한 ‘쿠키컷’ 방식

물류·공정 자동화로 운영 효율도 챙겨

친환경도 챙겼다…탄소 배출량 20% 감축

인천 송도 국제도시에 위치한 삼성바이오로직스 제2바이오캠퍼스 조감도 ⓒ삼성바이오로직스

삼성바이오로직스가 명실상부 세계 최대 위탁개발생산(CDMO) 기업으로 도약하기 위한 ‘페이즈2’ 준비에 한창이다. 오는 2032년까지 완성될 제2바이오캠퍼스에는 삼성바이오로직스의 지난 12년간 치열한 노력의 산물이 모두 담겨있었다.

지난 17일 방문한 인천 송도국제도시에 위치한 삼성바이오로직스 제2바이오캠퍼스 현장에는 이미 5공장과 생산지원동의 윤곽이 보이고 있었다. 지난 3월 5공장 증설 계획을 발표하고 삽을 뜬지 약 반 년 만의 성과다.

2년 만에 18만L 짜리 공장을? “쿠키처럼 찍어내요”

배형우 삼성바이오로직스 5공장TF 그룹장이인천 송도 5공장 건설 현장에서, 5공장에 적용된 삼성만의 노하우와 기술력을 설명하고 있는 모습 ⓒ삼성바이오로직스

노균 삼성바이오로직스 EPCV 센터장(부사장)은 “현재 5공장의 전체 공정률은 약 32% 정도 진행됐다”며 “동일 규모(18만 리터)의 3공장 공사 기간인 35개월보다 1년 단축된 신기록을 쓸 것으로 예상된다”고 밝혔다.

2년에 불과한 시간 안에 연면적 9만6000m² 규모, 1만5000리터 바이오리액터 12개로 구성된 5공장을 지을 수 있는 핵심 배경은 바로 ‘쿠키컷(Cookie-Cut)’ 설계 방식이다. 쿠키컷 방식은 말 그대로 쿠키틀에 쿠키를 찍어내는 것과 같이 특정 디자인 등을 반복해서 사용해 건축물을 건설하는 방식을 의미한다.

노균 센터장은 “지난 12년간 다양한 규모의 공장 4개를 건설해 보면서 가장 효율적인 공장 규모와 설계 방식에 대한 노하우를 얻을 수 있었다”며 “이를 바탕으로 만들어진 표준화된 공장 설계를 통해 5공장뿐만 아니라 제2바이오캠퍼스에 들어갈 6, 7, 8공장을 같은 형태로 지어 나갈 것”이라고 설명했다.

제2바이오캠퍼스 부지 내 5공장 및 생산지원동 건설 현장 모습 ⓒ삼성바이오로직스

쿠키컷 설계 방식의 장점은 비단 공기(공사 기간) 단축뿐만이 아니다. 바이오의약품 생산시설은 GMP시설로서 건설 인력에도 철저한 교육이 필요한데 동일한 디자인에 대한 교육을 받은 인력으로 공장 4개를 지을 수 있다 보니 유연한 인력 배치가 가능하다. 또 통합된 밸리데이션(Validation, 기준 검증) 절차를 통해 문서 작업 역시 효율적으로 진행할 수 있다. 뿐만 아니라 같은 부품 사용으로 공장간 호환성을 높여 유지보수 운영에서도 효과적인 대응이 가능하다.

‘모듈식 건축’ 역시 5공장 및 제2바이오캠퍼스 건설의 효율성을 극대화시킨 지점이다. 삼성바이오로직스는 기둥, 보 등 골조에 필요한 사전 부품들을 외부 공장에서 미리 제조한 다음 공사 현장에서 ‘레고’를 조립하듯 건설하고 있다. 판넬이나 파이프 연결 작업 역시 지상에서 미리 선 공정을 진행한 후 크롤러 크레인을 통해 조립하는 방식이다.

노균 센터장은 “모듈식 건축 방식 역시 공기 단축 효과뿐 아니라 공사 현장에서 일어날 수 있는 구조물의 오염 노출을 최소화해 훨씬 클린한 공장을 만들 수 있다는 강점이 있다”며 “또 현장에서 거푸집을 통해 구조물을 만들지 않아도 되기 때문에 인력 효율 제고나 안전도 도모할 수 있다”고 설명했다.

삼성바이오로직스는 쿠키컷, 모듈식 건축을 활용한 건설 방식으로 2025년 4월 5공장을 가동한다는 방침이다. 6, 7, 8공장 역시 같은 방식으로 건설돼 제1바이오캠퍼스보다 약 30%나 더 넓은 제2바이오캠퍼스의 완공 시기는 2032년으로 예상되고 있다. 제2바이오캠퍼스가 완공될 경우 삼성바이오로직스의 전체 생산능력은 132만4000 리터 규모로 세계 1위 생산능력의 ‘초격차’를 보일 수 있을 것으로 기대가 모아지고 있다.

운영 효율도 챙겼다…물류·공정에 ‘자동화’ 기술 도입

노균 삼성바이오로직스 EPCV센터장(부사장)이5공장 및 제2바이오캠퍼스 건설 현황에 대해 설명하고 있는 모습 ⓒ삼성바이오로직스

삼성바이오로직스는 제2바이오캠퍼스 건설은 물론 향후 운영 방식에서도 압도적인 효율을 추구한다는 계획이다.

먼저 ‘자동화 창고’를 통해 효율적이고 안전한 물류 환경을 구축한다. 제1바이오캠퍼스에서는 사람이 직접 운반해야만 했던 샘플 등을 방사형으로 배치될 4개의 공장 중앙에 위치한 ‘스파인 브릿지(Spine Bridge)’를 통해 각 건물 간 물류 이동을 고도화한다.

노균 센터장은 “중앙에 배치될 메인 스파인 브릿지는 2개 층으로 로봇이 물류를 운반하는 층과 사람들이 움직일 수 있는 층을 나눠서 단지 내 모든 이동의 선진화를 꾀할 예정”이라고 말했다.

공정 방식에도 자동화 기술이 도입된다. 기존에는 작업자가 직접 화학물질의 주입량을 수동으로 입력해야 했다면 제2바이오캠퍼스 공장에서는 ‘무인충전시스템’을 활용하면 된다. 이에 작업자의 개입으로 인해 발생할 수 있는 ‘휴먼 에러’를 최소화하면서 업무 효율은 약 50% 이상 끌어올릴 수 있을 것으로 예상하고 있다.

ESG(환경·사회·지배구조)도 놓치지 않았다. 우선 공조용 열원을 외부 온수열로 대체하고 고효율 친환경 보일러를 도입해 질소산화물 배출량을 감소시킨다는 계획이다. 태양광 발전 시스템 역시 전 공장에 적용한다.

노균 센터장은 “고효율 보일러, 태양광 등을 통해 제1바이오캠퍼스 대비 탄소 배출량을 20%가량 감축할 수 있을 것으로 예상한다”며 “추후 친환경 에너지 비율을 더 확대해 나갈 예정”이라고 밝혔다.