인간의 삶을 윤택하게 만들어준 기술의 발달은 이중성이 있다. 인류는 윤택한 생활을 누리고 있지만 자연환경은 심각하게 훼손되고 있다. 한국을 포함한 기술 강대국들은 신 바이오기술 개발에 매진하고 있다. 정책적으로 바이오 신소재를 활용한 산업을 육성하고 있다. 많은 대학에서 효과는 뛰어나면서 부수적으로 환경 보호까지 할 수 있는 바이오 신소재를 앞다퉈 연구하고 있다. 선문대학교 제약생명공학과 김승영 교수는 ‘새로운 biorenovation 기법을 이용한 신규 플라보노이드 기능성 소재 개발 연구’를 진행하여 미래 사회의 핵심 키워드인 융합산업 발달에 기여할 것으로 기대된다.

최선영 기자 csy@

기후 변화, 지구 온난화 등은 자연을 파괴하고 있다. 환경오염에 따른 생물종의 멸종위기, 식량자원 부족, 석유와 석탄 등 화석연료의 과다 의존은 우리가 사는 현재, 후손이 살아갈 미래를 위협하고 있다. 과학은 미래 핵심자원 개발에 포커스를 두고 있다. 다각적인 위기를 극복하는 방법은 활용성 높은 생명자원을 개발하는 것이다. 선문대학교 제약생명공학과 김승영 교수의 이번 연구가 지닌 의의도 일맥상통한다.

고부가가치 기능성 소재 발굴에 기여할 Biorenovation 연구
선문대학교 제약생명공학과 김승영 교수가 연구한 Biorenovation은 미생물이 보유한 효소적 기능을 이용하여 다양한 전구물질, 특히 비활성화학물질이나 생리활성이 없는 천연추출물로부터 생리 활성이 우수하고 다양한 유도체 산물의 제조가 가능하다. Biorenovation의 장점은 종래의 생물 전환기법보다 더 유효성분의 함량이 증가하거나 흡수율이 개선되는 것이다. 김 교수는 Biorenovation 기법을 이용한 신규물질은 다양한 저분자 화합물로의 전환에 의해 체내 흡수성 증대를 기대할 수 있다고 설명했다. 또한 한정된 자연자원과 희귀식물종의 보호 등 환경친환적인 방법이라 소개했다.

▲ 김승영 교수

“소비 트렌드는 신 바이오 기술 기반 소재의 안전성을 인정하는 방향으로 흐르고 있습니다. 최근에 다양한 생물공학기술을 체계적으로 융합한 기능성 소재가 등장하고 있습니다. 저는 이번 연구를 통해 천연물을 기반을 둔 기능성 소재의 다양성 및 대량생산으로 인한 원료 확보, 신규 소재 개발을 미생물을 통한 Biorenovation 기법으로 이를 극복할 수 있음을 제시했습니다.”
전 세계가 다양한 융·복합 분야의 고부가가치 기능성 소재 발굴에 나섰다. 가까운 시일 내에 산업화하여 미래성장동력을 확보하고 글로벌 시장에서의 경제 우위를 선점하기 위한 움직임이 분주하다. 국내에서도 바이오 신소재를 활용하여 기존제품 및 소재를 대체할 수 있는 분야가 확대되는 추세다. 최근 식품, 화장품, 의약품 분야에서 상호 간의 기술 및 소재를 공통적으로 포함하는 융합산업 형성이 급증하고 있다. 교단에서 학생들을 가르치는 김 교수는 학교에서 시대의 흐름을 따라가는 인재를 양성하고자 이번 연구를 시작했다. 효능이 없어 버려지거나 또는 생리활성이 떨어지는 물질의 효능 향상 및 체내 흡수성 증가에 대한 연구 내용에는 ‘자원의 재사용’이란 의미가 담겨 있다. Biorenovation은 반응 시간이 짧으며 비용이 적게 든다. 특히 생리활성이 우수하고 다양한 신규 유도체를 생산할 수 있다. Biorenovation의 장점들은 생물종의 오염 및 멸종위기 극복에 큰 역할을 담당할 수 있다. 다양한 고부가가치 기능성 소재 발굴이 용이해져 생명자원 확보로 인해 경제적 우위는 물론 기존 소재를 대체할 것으로 기대된다.

미래를 능동적으로 이끄는 인재가 필요한 때      
김승영 교수 연구팀은 다양한 미생물과 식물의 생리활성 물질을 생산하는 과정에 관여된 생합성 유전자의 생합성 경로 및 관여 유전자를 규명하고, 다양한 종에서 생합성에 관여된 유전자를 미생물에 도입한 신규 생리활성물질의 생산과 산업적인 대량생산을 추진해왔다. 이렇게 생산된 신규 활성물질들이 식품, 화장품, 의약품 등에서 어떤 효능을 발휘하는지 평가하고 있다. 최근 정부출연 연구소 및 기업과 함께 식물줄기세포의 잠자고 있는 유전자(silent-gene)를 깨워 기존 줄기세포에서 생산된 물질과 다른 신규 생리활성물질을 생산할 수 있도록 유도생산 및 효능 분석연구를 진행하고 있다. 김 교수는 산업과 연계하여 국책 과제를 진행하는 등 왕성한 활동을 펼치고 있다.
그가 재직하고 있는 선문대학교도 대한민국의 기술력을 드높이는 신기술 개발에 힘쓰고 있다. 최근 선문대학교는 마이크로니들 전문 업체와 업무협약서(MOU)를 체결했다. 마이크로니들 기술은 피부 각질층을 통증 없이 통과하여 피부를 통해 유효성분을 투여하는 기술이다. 이는 경구투여로 전달하기 어려운 유효성분을 피부를 통해 전달하는 기술로 주목받고 있다. 용해성 마이크로니들은 효능성분을 피부에 안전하고 효과적으로 전달할 수 있다. 보톡스, 필러, 주름, 기미/주근깨, 여드름, 아토피 질환 등에 적용하거나 향후 기능성 화장품 산업과 의약품 산업의 핵심기술로 떠오를 것으로 기대된다. 김 교수는 마이크로니들이 피부미용 및 치료목적 관련 거대 시장을 잠식할 혁신제품이 될 것이라고 자신감을 드러냈다. 제주 성장 유망 화장품 뷰티기업 종합기술지원 운영회 운영위원, 제주 마이크로니들 위원회 운영위원, 한국생물공학회 편집위원 등으로 왕성하게 활동하는 그는 학생들에게 꿈과 용기를 주는 조언을 전하며 인터뷰를 마무리했다.
“‘내가 크는 회사’와 ‘내가 키울 수 있는 회사’는 다릅니다. 시작점은 같을 수 없지만 열정과 도전이 있다면 ‘내가 키워서 내가 크는 회사’를 만들 수 있습니다. 학생들이 미래와 직장을 선택할 때 진지하게 고민하길 바랍니다.” NM