생명공학이란 <- 수원대학교 생명공학과

source: http://biotech.suwon.ac.kr/introduce/intro02.html
수원대학교 생명공학과
(Bioscience & Biotechnology)

생명공학이란 우리의 삶과 환경을 개선시키기 위하여 생물체나 생물체 유래물질 또는 생물학적 시스템을 이용하는 기술을 말한다. 생명공학의 목표는 질병이 없고, 쾌적한 환경 속에서 식량과 에너지 그리고 자원 걱정 없이 인류가 살아갈 수 있는 사회를 이룩하는 것이다.


생명공학이 21세기에서 매우 유망한 학문으로 주목받는 이유는 무엇일까? 첫째, 우리 인류가 당면하고 있는 여러 문제들을 해결하여주고 우리의 삶의 질을 향상시켜주기 때문이다. 20세기 전기ㆍ전자ㆍ기계ㆍ통신 분야의 기술혁신이 우리에게 생활의 편리함을 제공해주고 있지만, 아직도 지구 곳곳에서는 기아로 인하여 수많은 사람들이 죽어가고 있으며, 여러 가지 질병으로 인해 고통을 당하고 삶을 제대로 영위하지 못하고 사망하는 일이 일어나고 있으며, 환경파괴로 인해 천재지변, 오염된 공기와 물 그리고 음식이 우리에게 피해를 주고 있다. 바로 이러한 인류의 문제점들을 생명공학이 해결해준다. 둘째, 값싼 물질을 값비싼 물질로 만들어주는 현대판 연금술이 생명공학이기 때문이다. 즉, 생명공학은 고부가가치를 창출하기 때문이다. 예로써 반도체 256 메가디렘은 금의 14배 가격이지만 생명공학 제품인 항암제 인터페론은 금의 360배 이상 비싼 물질이다. 셋째, 21세기의 기술패권시대에 생명공학의 중요성이 크기 때문이다. 과거에는 힘있는 국가가 세계를 제패하였지만 오늘날에는 기술력이 뛰어난 국가가 세계경제를 움직이고 있으며, 기술이 국가발전의 견인차 역할을 하고 있음을 보게된다. 세계의 대부분의 국가들은 생명공학이 21세기의 중요 기술이라는데 인식을 같이하고 있다. 특히 생명공학분야는 크게 보면 전세계적으로 초창기에 있으므로 선진국과의 기술격차가 크지 않다. 따라서 우리 나라도 생명공학분야에 집중 투자하여 기술력을 크게 발전시키면 세계의 강대국으로 발 돋음 할 수 있을 것이다. 이러한 이유로 우리 나라도 1983년에 유전공학육성법을 제정하여 이 분야에 지대한 관심과 투자를 계속하고 있다. 이 법은 1994년에 생명공학육성법으로 명칭을 변경하였다. 넷째, 생명공학은 거의 모든 산업분야에 응용이 가능하고, 그 적용범위가 매우 넓다. 그리하여 의약품, 농업, 식품, 화학, 환경, 에너지, 자원 전자, 의료 등 모든 분야에 응용될 수 있어 새로운 직업 창출 등 국민 생활에 널리 영향을 끼친다. 또한 생명공학은 전자 정보처리 기술, 기계 등과의 융합기술이 발전하여 그 영역을 넓히고 타 분야의 기술진보에 기여할 수 있다.





생명공학의 특징으로서는 고부가가치형, 두뇌기술집약형, 탈공해형, 자원에너지 절약형이라는 점들을 들 수 있고, 특히 그 성격이 다양한 학문의 복합성을 띄고 있는 점이 특징이라 할 수 있다. 즉 세포 및 분자생물학, 미생물학, 유전학, 생리학, 생화학, 식품공학, 공학, 컴퓨터과학 등의 다양한 학문이 협력하여 이루어지는 분야라 할 수 있다. 또한 기초연구성과가 비교적 쉽게 실용화에 연결될 수 있다는 점도 특징으로 들 수 있다.





생명공학의 역사를 보면 고대, 근대, 현대 생명공학 시대로 나누어 볼 수 있다. 단, 여기서 주의할 점은 고대 나 근대 생명공학이 흘러간 시대의 무용지물이 아니라 역사가 오래다는 뜻일 뿐이고, 현대 및 미래에도 중요하게 쓰이는 생명공학이라는 점을 알아야한다. 수 만년 전 시작된 고대생명공학에서는 농작물을 가꾸고, 가축을 사육하는 것으로 시작하여, 우수한 종자를 선택하고 보존하며, 빵, 요구르트, 치즈, 포도주, 맥주 같은 자연적 발효식품을 만들던 시대이다. 19세기 중엽에 시작된 근대생명공학은 주로 순수미생물을 발효조에서 배양하여 항생제, 치료제, 비타민, 아미노산, 글리세롤, 술 등을 대량생산하는 시대였다. 현대생명공학은 현미경의 발명을 시초로 세포구조, 세포내 생화학반응, 유전현상 등이 규명되고, 유전자의 구조와 성질이 밝혀지면서 드디어 1970년대에 유전자를 자르고 부칠 수 있는 유전공학 또는 유전자재조합기술이 탄생하였고, 이를 계기로 그 동안 축적된 생명현상에 대한 지식과 결합하여 본격적인 현대 생명공학의 시대가 열리게되었다.





생명공학의 핵심기술을 살펴보면 생체기능의 개량기술, 대량생산기술, 생물기능의 모방기술 등을 들 수 있다. 생체기능 개량기술에는 우수한 생물자원의 탐색, 돌연변이, 유전자 재조합, 세포융합 등이 있다 과거에는 자연교배를 통하여 신품종을 만들었으나 이제는 종간의 벽을 넘어 인위적으로 생체기능을 개량할 수 있게 되었다. 대량생산기술에는 미생물이나 동식물 세포 그리고 효소를 보다 유효하게 이용하기 위한 미생물 및 동식물 세포의 대량배양기술, 효소 및 미생물의 고정화기술, 생물 반응기 기술 등이 있다. 생체기능의 모방기술은 생물의 각 개체가 보유하고 있는 정교한 기능을 대행할 수 있는 기술로서 여기에는 미생물센서나 면역센서로 대표되는 바이오센서, 인공장기 등이 포함된다.





마지막으로 생명공학의 연구영역을 살펴보자. 연구대상은 인체, 미생물, 식물, 동물이다. 인체연구는 인간 유전체 해석 및 기능연구, 암 등 난치병 예방 및 치료, 의료기기 및 의료용 생체재료, 의약품 안전성 평가 등을 포함한다. 미생물연구는 미생물 유전체 해석 및 기능연구, 미생물대사산물 이용, 미생물의 농업, 환경, 식품에의 이용 연구들이 있고, 식물연구는 식물 유전체 해석 및 기능연구, 식물 조직배양, 식물형질전환, 식물이차대사산물 생산 연구 등이 포함된다. 동물연구는 동물복제, 동물형질전환, 실험동물생산ㆍ이용, 곤충자원 이용연구 등이 있다.