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[기획]대한민국 최고과학기술인상 수상: 충북대학교 백기엽 교수 (1)
"지금껏 연구해 온 배양기술로 질병 치료 물질 생산에 기여하고파"

인터뷰 내용
 - 대한민국 최고과학기술인상 수상 소감
 - 진행해 오신 연구 분야 소개
 - 대규모의 생물 반응기 제작이 쉽지 않으셨을 텐데...
 - 새로운 분야로의 전환을 생각해 보신 적은 없으신지?
 - 앞으로의 연구 계획은?
 - 충북대 첨단원예기술개발연구센터 소개

일시: 2011년 7월 19일, 오후 3:00

장소: 충북대학교 첨단원예연구개발기술센터

백기엽 교수 약력

대한민국 최고과학기술인상 수상 소감

"30년 교수 생활에서 가장 큰 영광으로 생각하고 나의 노력의 결과가 평가 위원들에 의해서 인정을 받았다는 점에서 기쁘고 감사 드리고 싶다. 나의 영광 뒤에는 가치 있는 이 일에 열정과 도전 정신으로 동의하고 동참해 준, 많은 실험실을 거쳐간 포스닥 연구원들, 대학원 및 학부 학생들의 성과와 동료 교수들의 격려가 포함되어 있다는 것을 결코 잊지 않을 것이다. 또한 힘들고 어려울 때 항상 버팀목이 되어주고, 정신적 지주가 되어준 가족의 희생을 소중하게 간직하고자 한다. 개발된 기술의 흥망과 성쇄 주기는 날로 짧아지고 있고, 국가의 힘은 과학 기술의 발전 수준을 통해서 가늠해볼 수 있다고 생각한다. 과학기술 입국을 향한 모든 과학자들의 꿈이 국가의 힘을 집결하여 실현되었으면 하는 바램이다."

진행해 오신 연구 분야 소개

"우리 실험실에서 하고 있는 일은 크게 두 가지이다. 하나는 유용 식물, 즉 고부가가치성이 있는 유용 약용 식물의 생산과 주로 수입에 의존하고 있는 원예 식물의 개화 생리나 품질 향상, 대량 번식에 관한 연구였다. 과학자들은 희귀성이 있고, 부가가치성이 높고, 약용 성분이 축적되는 식물에서 기능성 식품 소재 혹은 의약품 원료를 만들어내는 천연물 소재의 신소재를 탐색하고 개발해내려고 많은 노력을 기울이고 있다. 희귀성 식물들의 문제는 거의 대부분 자생하는 경우가 많기 때문에 남획하다 보면 생태계가 파괴될 수 있고, 재배지의 환경 조건이나 수확 시기, 토양 조건에 따라서 함량 차이가 상당히 많이 나기 때문에 제약화, 기능화를 위하여 표준화하기 힘들다는 어려운 점이 있다. 이런 모든 문제점을 해결하기 위해서 환경의 제약을 받지 않고 농약이나 중금속에 오염되지 않고 1년 연중 공장형으로 생산할 수 있는 생물 반응기를 이용한 biomass 생산에 설계부터 제작, 산업화까지 시켰다는데 큰 의의가 있다.

또 한 가지는 biomass가 생산되더라도 자생하고 있는 식물보다 유효 성분의 함량이 높아야 된다는 전제 조건이 있다. 그래서 2차 대사 산물의 기작을 규명하고 기작의 중간 생산 단계를 변경하는 등 유효 성분을 높일 수 있는 부분에 대해서 많은 연구를 해왔고 상당한 성과를 거두었다고 생각한다. 요즘 들어서 metabolic engineering 연구가 많이 이루어지고 있지만 이 기술을 적용해서 생산되는 2차 대사 산물의 함량은 물리적, 화학적 방법에 의한 함량의 증가와 상당한 차이가 있다. 개인적으로 하루빨리 대사 기작이 성공해서 물리적, 화학적인 방법보다 더 많은 유효 성분을 높일 수 있는 기술 개발이 이루어졌으면 한다.

그리고 여러 가지 현장 애로 사항 중심의 연구를 주로 많이 하고 있다. 그 중 가장 중점을 두고 있는 부분은 난 분야이다. 난 분야는 지금까지 화훼 산업 중에서 가장 괄목할 만한 성장을 하였지만 이에 대한 연구는 아주 미흡하다. 난은 종류도 다양하고, 광합성 기작도 다양하다. 특히, 우리가 잘 알고 있는 Phalaenopsis나 Cattleya 같은 난은 CAM 식물에 속하기 때문에 야간에 탄산가스를 취해서 주간에 동화 작용을 하는 특성이 있다. 이런 식물들은 재배 환경이나 온도, 수분에 아주 민감하기 때문에, 이들 식물에 대한 영양 생리, 광합성 생리, 수분 스트레스와 관련된 논문을 발표해서 사실 국내에서 보다는 외국에서 더 많이 알려져 있다.

우리들이 현재 배양하고 있는 것은 국내 자생 생물에만 국한된 것이 아니고 세계적으로 top 10 안에 드는 소모량이 많은 식물들을 중심으로 하고 있다. 우리 연구의 40% 정도는 기초연구에 무게를 두고, 60% 정도는 응용연구에 두고 있다. 궁극적인 목표는 실험실에서 개발된 기술이 산업 분야에 나가서 경제적인 가치로 전환하는 데 가장 큰 목적이 있다. 예를 들면, 화장품 회사에서 우리가 개발한 기술을 적용하여 천 억 이상의 매출을 올리고 있는 경우도 있다. 기술 이전도 국내에서 2-3억 정도 된다. 해외 기술 이전은 기술 이전료, 장비 설치 비용까지 해서 약 110억불 정도 달성했다. 지금도 외국과 기술 이전 문제로 계속 협의를 하고 있다. 아주 조그마한 성과이지만 시골 학교에서 개발된 기술이 국내외적으로 관심을 끈다는 부분에 대해서 보람을 느끼고 있다."

대규모의 생물 반응기 제작이 쉽지 않으셨을 텐데...

"사실 무식하면 용감하다는 이야기가 있다. 우리는 생물 반응기를 설계 제작하는 것이 전공이 아니다. 그 부분은 chemical engineer가 해야 되는 부분이다. 첨단 시설 원예라는 것이 온실의 높이, 창의 수, 환기시설 등이 chemical engineer들에 의해서 공식화된 틀에서 갖추어지면 좋겠지만, 우리들은 첨단농법과는 거리가 있지만 대나무로 세운 비닐 하우스로 농사를 짓더라도 잘 된다는 등의 아이디어와 우리가 알고 있는 세포의 생리 특성을 적용하면 가능하지 않겠느냐 하는 생각에서 삼각플라스크부터 시작해서 1리터, 20리터, 그 다음 500리터 등 점점 규모를 높여가다가 10톤까지 되었다. 이런 일들을 하고 있는 나를 가엽게 생각해서 그런지 세포들이 잘 적응하고 따라주었다. 공학적인 마인드는 없었기 때문에 시행 착오는 많았다."

새로운 분야로의 전환을 생각해 보신 적은 없으신지?

"70-80년대에 조직 배양을 시작하면서 지금까지 꾸준하게 하고 있는 사람은 나 혼자 밖에 없을 것이다. 다들 분자 생물학 분야로 전공을 바꾸었다. 그런데 조직 배양을 하면 할수록 아는 것보다 모르는 것이 더 많고 할 일이 더 많은 것 같다. 우리들이 학교 다닐 때에는 생화학에 대해서 많이 배우지 못했다. 분자 생물학이라는 과목 자체가 없었던 시대에 대학을 졸업했기 때문에 늦게 출발해서 공부를 한다고 해서 첨단을 이끌어갈 수 있느냐 하는 부분에 있어서는 불가능할 것 같은 생각이 들었다. 그냥 지금 하고 있는 일이나 열심히 하자는 생각으로 지금까지 해왔다. 간혹 분자 생물학 분야에 연구비가 많이 몰리는 상황에서 유혹도 많이 느꼈다. 하지만 끌려가는 것 보다 앞서 가는 것이 좋다는 생각이었고 나의 판단이 옳았다고 생각한다."

앞으로의 연구 계획은?

"하드웨어적인 기술은 많이 가지고 있다고 본다. 나 혼자 해야 할 일도 많지만 국제 간의 연구도 아주 필요한 것 같다. 특히, 분자 생물학을 전공하신 분들이 유전자 개념을 도입해서 인간이 필요로 하는 단백질이나 아미노산, 희귀병 치료에 관련된 물질을 생산하는 세포질을 만들어내면 우리들이 그것들을 배양해서 인류의 4대 난제 가운데 하나인 질병을 치료하는 물질을 우리 기술로 생산했으면 하는 바램이다. 앞으로 그 분들이 항상 우리보다 앞서 가서 신기술을 개발해 놓으면 우리가 응용을 할 수 있지 않을까 생각한다."

충북대 첨단원예기술개발연구센터 소개

"한국과학재단으로부터 지역협력연구센터(RRC)로 지정되어 1996년에 만들어졌다. 이 사업단은 지원금이 정부, 지방자치단체, 산업체로부터 나와야 과제가 구성되는 아주 힘들었던 사업단이었다. 주로 현장 애로 기술 해결 중심으로 연구하였기 때문에 산업체에서 무엇을 요구하고 있는지를 파악하게 되었다. 당시 IMF로 산업체가 어려웠음에도 돈이 될 수 있는 기술에는 투자를 했다. 그래서 확실한 기술만 있으면 투자를 한다는 믿음도 갖게 되었고 눈으로 직접 경험하게 되었다. 매년 지원금은 많이 받은 편이다. 12억~15억 정도를 9년 동안 지원을 받았다. 고생은 엄청나게 했다. 지방자치단체에서 돈을 받기가 쉽지는 않다. 기초의원부터 행정가부터 만나야 되고, 조금 알만하면 그 사람들의 자리가 바뀌었다. 그렇게 산업체와 많이 부딪쳐가면서 센터를 이끌어 왔었는데 지금 상을 받게 된 것도 이러한 것들이 가장 큰 밑받침이 된 것 같다. "

2편에 계속...

관련 사이트 : 충북대학교 백기엽 교수 연구실 홈페이지


  
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백기엽 교수 2편 - "첨단과학이 아닌 비인기 학문도 소외받지 않도록 계속 지원되어야..."
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