스템엑소원(StemExOne)은 고기능성 줄기세포 배양 기술을 바탕으로 줄기세포 유래 엑소좀(Exosome, 세포외 소포체)을 대량으로, 경제적으로, 고품질로 생산하는 데 기술적 강점을 가진 기업이다. 건국대학교 첨단바이오공학부 줄기세포재생공학 교수인 조쌍구 대표(58)가 2020년 7월에 설립했다.
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“인간과 반려 동물의 삶의 질 향상을 목적으로, 고기능성 줄기세포 배양 기술을 통해 치료 효능이 뛰어난 엑소좀 개발을 진행하고 있습니다. 엑소좀은 세포가 분비하는 나노 크기의 입자로, 피부 재생부터 난치성 질환 치료까지 응용 범위가 넓어 차세대 바이오 소재로 주목받고 있습니다. 스템엑소원은 이 엑소좀을 화장품 원료, 의료기기, 치료제 등 세 가지 등급으로 개발·공급하고 있습니다.”
조 대표는 1987년 고려대학교 유전공학과에 입학하였고, 미국 뉴욕 마운트 사이나이 의과대 박사후 연구원을 거쳐 2003년부터 건국대학교 교수로 생명공학 및 줄기세포 연구를 시작해 약 40년간 이 분야에 몸담았다. 2022년 한국줄기세포학회 회장 및 건국대학교 융합과학기술원 원장을 역임하였으며, 현재 범부처 인공아체사업단 운영위원장, 범부처 첨단재생의료기술 사업단 운영위원, 보건복지부 의료신기술평가 (NECA) 생명공학 분과위원장, 보건복지부 첨단재생의료 정책심의위원과 국가 줄기세포·재생의료 위원회 위원으로도 활동하고 있다.
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“지금까지 발표한 SCI급 논문은 220여 편입니다. 연구를 오래 하다 보니 ‘이 많은 성과가 논문 속에만 머물고 정작 환자에게는 닿지 못한다’는 문제의식이 생겼고, 이를 직접 해결해 보고자 스템엑소원을 창업했습니다.”
대표 아이템은 ‘4D Dynamic Culture 플랫폼’이다. “엑소좀(Exosome)은 세포가 분비하는 30~200나노미터 크기의 입자로, 내부에 성장인자·단백질·RNA 등 생체 신호물질이 담겨 있어 세포 간 정보전달 역할을 합니다. 줄기세포 치료와 유사한 효과를 내면서도 살아 있는 세포가 아니기 때문에 면역 거부반응이 적고, 보관·유통이 용이하며, 약물전달체(DDS)로도 활용이 가능한 차세대 바이오 소재입니다. 다만 엑소좀은 분비량이 극히 적어 ‘대량생산’이 산업화의 핵심 과제였습니다.”
‘4D Dynamic Culture 플랫폼’은 체외에서 배양하는 세포에도 신체와 유사한 환경을 만들어주기 위한 목적으로, 혈류의 Dynamic flow 및 산모와 태아를 연결하는 탯줄의 고기능성을 유지하는데 매우 중요한, 양수 내에서의 Dynamic flow를 응용하여 개발되었다. 이 플랫폼은 대량생산 문제를 해결한 핵심 기술로, 기존 방식 대비 최고 수준의 고기능성 엑소좀 생산수율 20배 향상, 원가 35% 절감을 달성했다.
이 기술을 기반으로 사업은 세 갈래로 운영된다. 화장품 원료(B2B)는 유한양행, 태전그룹, 전자랜드 등에 엑소좀 원료를 공급하고 있으며, 2026년 4월 태전약품과 공동개발한 약국 화장품이 출시되었다. 식물 유래 엑소좀 화장품 ’VexoHeal-P’는 미국 FDA 등록을 완료하고 수출을 개시했다. 의료기기는 동물용 엑소좀 창상피복재 ’VexoHeal’이 2024년 12월 국내 허가를 취득하여 유한양행을 통해 전국 동물병원에 공급되고 있다. 치료제는 만성신부전(CKD), 안과 질환, 건선, 아토피, 중증 화상 등 난치성 피부질환, 신경병증 등 다양한 난치질환에 대한 파이프라인을 개발 중이며, 정부 연구과제를 통해 실제 효능을 입증하고 있다.
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스템엑소원의 경쟁력은 세 가지로 요약할 수 있다. 첫째, 엑소좀 산업의 가장 큰 장벽인 생산성 문제를 해결했다는 점이다. “국내외 많은 업체가 엑소좀 사업에 도전하고 있으나, 대부분은 단가 경쟁력 부족으로 상용화 단계에서 어려움을 겪고 있습니다. 스템엑소원은 자체 특허기술을 바탕으로 수율 20배·원가 35% 절감을 구현했으며, 이미 시장 매출로 기술의 경제성을 검증받고 있습니다. 특히 탯줄의 고기능성을 유지하는데 중요한 양수 내에서의 Dynamic 유동성을 응용하여 개발한 4D Dynamic Culture 플랫폼 등의 우수하고 차별적인 기술력은, 최고 수준의 고기능성 엑소좀의 대량생산을 가능하도록 하고 있습니다.”
둘째, 단일 플랫폼에서 세 가지 등급(화장품·의료기기·치료제)의 제품을 동시에 생산할 수 있는 구조다. 화장품 원료로 현금흐름을 확보하고(Cash Cow), 의료기기로 중기 성장을 만들며(Growth), 치료제로 장기적 기업가치를 높이는(Long-term Value) 이중 수익 구조다. 바이오 스타트업의 고질적 과제인 ‘임상 완료 전까지 매출 공백’을 구조적으로 해소한다.
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셋째, 과학적으로 검증된 근거와 글로벌 IP 포트폴리오를 보유했다. 박사급 연구진 중심의 R&D 조직과 220여 편의 논문 및 특히 영향력 지수가 높은 SCI급 논문 자산을 보유하고 있으며, 한국·일본·호주·중국 특허 등록과 미국·EU 심사를 통해 글로벌 사업화 기반을 강화하고 있다.
스템엑소원은 직접 영업보다 검증된 파트너사와의 협력을 우선시하고 있다. 스타트업이 모든 시장을 자체 자원으로 공략하는 것은 효율적이지 않다고 판단했기 때문이다. B2B 원료 시장은 유한양행, 리센스메디컬, 태전그룹, 전자랜드 등 검증된 유통·제약 파트너사와 공급·유통 계약을 체결하여 이들의 유통망을 활용하고 있다.
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의료기기 시장은 동물용 VexoHeal은 리센스메디컬과 유한양행을 통해 전국 동물병원에 공급되고 있으며, 인체용은 국책 과제를 통해 개발 중이다.
화장품은 2026년 4월 출시한 듀얼 크림 ‘RejuanDuo’(PDRN 5,000ppm, 엑소좀 270억 입자), ‘StemOne Alpha’ 등을 통해 고농도 엑소좀 화장품 시장에서 브랜드 인지도를 구축하고 있다. 특히, 최근 국내 최고 수준의 화장품 제조 회사인 콜마의 오픈이노베이션 프로그램에 선정되어, 화장품 분야에서의 경쟁력 또한 한 단계 성장할 수 있는 좋은 기회를 가지게 되었다.
의료기기·치료제는 임상의의 신뢰가 시장 진입의 선행 조건이므로, 다수의 매우 수준 높은 (분야 별 5% 또는 10% 이내) SCI급 논문과 핵심임상의 (KOL, key opinion leader) 네트워크를 통해 수요 기반을 다지고 있다.
‘스템엑소원은 단계별로 투자 유치를 진행해 왔습니다. 창업 초기에는 건국대학교 기술지주와 고려대학교 기술지주의 투자를 받았습니다. 국내 주요 두 대학 기술지주가 동시에 투자에 참여한 사례는 흔치 않으며, 이는 스템엑소원 기술의 학문적 기반을 대외적으로 검증받은 계기기 되었습니다. 시리즈 A에서 누적 약 40억 원을 유치했으며, 전략적 투자자(SI) 전자랜드가 공동제품 개발과 유통 협력을 포함한 전략적 파트너십으로 참여하였고, 재무적 투자자(FI) 이노폴리스파트너스(VC)가 회사의 가치를 인증하며 참여하였습니다. 2028년 이후 시리즈 B 라운드를 계획하고 있습니다. 치료제 IND 신청, 글로벌 임상, GMP 시설 확대가 주요 자금 사용처이며, 장기적으로는 2030년 IPO 준비 시작을 목표로 단계적 자본 조달 로드맵을 운영하고 있습니다.“
스템엑소원은 다양한 분야에서 협력사들과 함께 진행 중이다. 일본 내 제조 및 활성 우수성 검증 및 일본 벡소힐 수출, 식물 유래 엑소좀 ‘VexoHeal-P’ 미국 FDA 등록 완료(2026.04), 美 수출 개시 등의 실적으로 해외 진출(수출) 성과를 거두기 시작했다. 동물용 의료기기 VexoHeal은 2026년 1분기부터 해외 3개국 허가 절차를 진행 중이며, 글로벌 동물병원 네트워크 진입을 준비하고 있다. K-뷰티 및 K-메디컬 수요가 높은 동남아·중동·유럽 지역을 대상으로 현지 파트너 발굴·MOU도 병행하고 있다. 특히, 최근 베트남 출신 우수 마케팅 인력 및 국내외 마케팅 전문가와의 효과적인 협력을 진행하고 있다. 글로벌 진출을 지원하는 한국 디지털 혁신 스타트업 지원 재단(비영리법인)으로, 과학기술정보통신부 산하에서 운영되는 글로벌 디지털 수출 전초기지인 재단법인 글로벌디지털혁신네트워크(Global Digital Innovation Network, GDIN)과 협력하여, 브라질 대형 유통사와 NDA 체결 및 싱가폴, 태국, 일본 등의 관계사를 통한 협력 방안도 논의 진행 중이다. 헬스케어·메드테크 분야에 특화된 글로벌 진출을 도와주는 벤처블릭(VentureBlick) 을 통한 싱가폴 등 해외 진출 노력도 진행되었고, 인도, 말레이시아, 인도네시아 등 진출 가능성도 모색 중이다. 장기적으로는 글로벌 엑소좀 치료제 시장(2035년 약 16억 달러, CAGR 22.4% 전망)에서 기술 수출(L/O) 또는 글로벌 임상 협업을 통해 본격적으로 진출할 계획이다.
조 대표는 어떻게 창업하게 됐을까. “연구자로서 오랜 기간 느낀 가장 큰 문제는 연구 성과와 산업·임상 현장 사이의 간극이었습니다. 특히 엑소좀은 기술적 잠재력은 크지만 생산성·경제성이라는 산업적 제약 때문에 상용화가 지연되고 있었습니다. 이 문제를 직접 해결해 보고자 탯줄의 생명력을 활용할 수 있도록 자체 개발한 4D Dynamic Culture 기술을 기반으로 2020년 7월 스템엑소원을 창업했습니다. 특히, 수십년간 줄기세포 분야에서 활동하며 한국 줄기세포 기술력의 글로벌 시장 개척 가능성을 확인하였고, Off-the-Shelf 제품으로 많은 연구가 이루어지고 있는 엑소좀이, 결국 첨단 재생 분야에서 가장 중요한 소재가 될 것으로 판단하였습니다. 자금은 건국대학교 기술지주와 고려대학교 기술지주의 초기 투자가 출발점이었고, 이를 토대로 기술 검증과 초기 인프라를 구축했습니다. 이후 정부 R&D 과제·TIPS 등의 지원과 매출 발생을 거쳐, 시리즈 A에 전자랜드(SI)와 이노폴리스파트너스(FI)가 참여하면서 자금 기반을 확대해 왔습니다.”
창업 후 조 대표는 “회사를 운영하다 보면 매일이 치열하다. 연구만 할 때와 달리 자금, 인력, 규제, 영업까지 챙겨야 할 일이 많아 한가하게 보람을 느낄 여유가 많지는 않다”며 “그래도 가장 기억에 남는 순간을 꼽자면, 처음으로 의미 있는 규모의 발주 물량을 공급했을 때”라고 말했다. “연구실 단위가 아니라 산업적 규모로 제품을 안정적으로 생산하여 납품한다는 것은, 기술이 실험실을 벗어나 시장에서 작동하기 시작했다는 신호입니다. 그 시점에 이제 회사다운 회사가 되어 간다는 생각이 들었습니다. 우리 회사가 궁극적으로 추구하는 것이, ‘인간과 반려 동물의 삶의 질 향상’이고, ‘인간과 동물의 건강 수명을 향상’시키는 것입니다. 동물 및 인간, 모두 수명이 늘어나고 있는데, 병적인 상태를 최소화하는 건강수명 향상은, 지구 상의 인류에게도 너무나 중요하며, 우주에서의 인류 생존에도 너무나 중요합니다. 최근, 우주에서 10개월 정도 생활했던 분들이 10년 치 이상 노화가 이루어졌다는 보도들도 있었는데, 우리 회사가 궁극적으로 추구하는 ‘삶의 질 향상과 건강수명 향상’은 앞으로 너무나 중요한 분야로 확신하고 있습니다. 또한 회사를 운영하며 중요하게 생각하는 것은 함께 일하는 사람들입니다. 박사급 연구원을 포함한 10명의 팀원이 같은 방향을 보고 일하고 있고, 후배 연구자들에게 ‘국내에서도 바이오 기술 기반 창업이 가능하다’는 사례를 하나 만들어가고 있다는 점은 의미 있게 생각하는 부분입니다.”
앞으로의 계획에 대해 조 대표는 “우리의 비전은 줄기세포 엑소좀 기술 분야의 글로벌 리더로 자리잡는 것”이라며 “궁극적으로 ‘인간과 반려 동물의 삶의 질 향상’을 통해 우리 모두의 건강수명 향상에 기여하고 싶다”고 말했다.
구체적인 로드맵으로, “단기(2026~2027) 목표는 B2B 원료 매출 본격 확장, 동물용 제품의 해외 3개국 허가 및 수출 확대, 사람용 엑소좀 의료기기 임상 진입입니다. 중기(2028~2030) 목표는 시리즈 B 라운드 유치 의료기기 및 치료제 임상 1/2상 진입 및 글로벌 기술 수출 추진, 2030년 IPO 준비 시작입니다. 장기(2030년 이후)적으로는 글로벌 엑소좀 치료제 시장 내 의미 있는 점유율 확보, 사람과 반려동물의 건강을 아우르는 ‘One Health Platform’ 구축, 국내 줄기세포·재생의료 기술의 글로벌 산업화 모범 사례 구축, ‘인간과 동물의 삶의 질 향상’을 통한 건강 수명의 연장에 있어, 선두 기업으로 발전하고자 합니다. 끝으로 우리는 검증된 기술을 바탕으로 단계적으로 시장과 환자에게 가치를 전달하는 것이 운영 원칙으로 삼고 있습니다.”
스템엑소원은 올해 서원대학교가 운영하는 창업도약패키지 사업에 뽑혔다. 창업도약패키지는 창업 3~7년 된 도약기 창업기업의 스케일업을 위해 최대 3억원의 사업화 지원금과 서비스를 제공하는 창업진흥원 지원사업이다. 스타트업의 경영 진단 및 개선, 소비자 요구 및 시장 환경 분석, 투자진단 및 전략 수립을 지원한다. 또한, 스템엑소원은 2022년-2025년 팁스 (TIPS 민간투자주도형 기술창업지원) 과제에 이어서, 2026년 스케일업 팁스에 선정되어 앞으로 3년간 총 30억 이상의 연구비를 통해, 스케일업 과정을 성공적으로 진행할 계획이다.
설립일 2020년 7월
주요사업 : 줄기세포 유래 엑소좀(Exosome) 기반 원료·화장품·의료기기·치료제 개발 및 제조
성과 : 4D Dynamic Culture 플랫폼으로 엑소좀 생산수율 20배 향상·원가 35% 절감, 동물용 의료기기 ‘VexoHeal’ 국내 품목허가(2024.12) 및 유한양행 계약 체결, 식물 유래 엑소좀 ‘VexoHeal-P’ 미국 FDA 등록 완료(2026.04), 美 수출 개시, 2025년 매출 5.65억 원 (전년 대비 53.9% 증가), 시리즈 A 약 40억 원 투자 유치 완료, 2022~2025년 팁스 성공 및 2026년 스케일업 팁스 선정. 한국·일본·호주·중국 원천기술 특허 등록, 미국·EU 심사 중
이진호 기자 jinho2323@hankyung.com