우리 대학은 지난 2020년 1월 1일, 국내 최초로 자동화 바이오파운드리(Biofoundry)를 구축한 성균관대학교 바이오파운드리 연구센터를 개소했다. 바이오파운드리(Biofoundary)는 로봇과 생명공학이 융합하는 기술로, 주문자의 설계에 따라 바이오 신소재를 초고속으로 제조한다. 성균관대 바이오파운드리센터는 개소와 동시에 글로벌바이오파운드리동맹(Global Biofoundry Alliance)의 정식회원으로 임명되었으며, 국내 유일의 위치에서 바이오파운드리(Biofoundry) 연구를 선도하고 있다. 최근에는 글로벌 화장품 전문기업인 한국콜마와의 협업을 통한 바이오신소재 개발 계획을 밝혀 그 상업적 잠재력을 증명해냈다. 

이번 호 커버스토리에는 우수한 성과의 바이오파운드리센터를 이끄는 센터장, 우한민 교수와의 인터뷰를 담았다. 우교수가 말하는 바이오파운드리센터의 오늘과 내일을 함께 살펴보자. 

▲ 생명공학과 우한민 교수

Q. 간단한 자기소개 부탁드립니다. 

안녕하세요 저는 생명공학을 전공하는 연구자, 식품생명공학과의 우한민입니다. 화학공학을 기반에 둔 미생물학을 통해 박사 학위를 취득했고, 여전히 화학공학과 미생물학의 융합 연구에 최선을 다하고 있습니다. 성균관대학교에 함께 한지는 벌써 7년 정도 되었답니다.

Q. 바이오파운드리, 도대체 무엇인가요?

제 연구의 키워드는 합성생물학과 대사공학입니다. 합성생물학은 생명과학의 영역인 미생물학을 공학(Engineering)과 연결 지어, 생물학을 공학처럼 연구하는 학문이에요. 대사공학은 미생물을 이용해 저가의 화합물을, 우리가 원하는 고가의 화합물로 전환하는 기술이고요. 우리가 주변에서 쉽게 보는 플라스틱부터 의약품까지 많은 것들이 이 대사공학을 통해 만들어지고 있답니다.

바이오파운드리는 앞서 설명한 바이오 연구 분야에 로봇과 인공지능을 적용하여 실험과 제조공정을 고속화·자동화 시킨 플랫폼입니다. 이 바이오파운드리의 핵심은 ‘빠르게, 원하는 대로’ 에 있습니다. 주문자가 원하는 그대로를 빠르고 정확하게 구현해내면서 비용까지 절감할 수 있기 때문에 앞으로의 바이오 산업을 이끌 잠재성을 지닌 기술이죠. 

▲ 96개의 샘플을 동시에 핸들링하는 로봇팔과 멀티채널파이펫

Q. 성균관대학교 바이오파운드리센터는 어떤 곳인가요?

인간의 노동력이라고 하는 것이 정말 중요해지는 시점입니다. 사람들은 워크(Work)와 라이프(Life)의 밸런스(Balance)를 원하고, 효율적으로 일하고 싶어 합니다. 저는 연구자이니, 연구자의 입장에서 고민을 해봤어요. ‘우리 연구자들이 정말 에너지를 쏟아야 하는 곳은 어디인가?’, ‘어쩌면 우리는 단순 노동에 너무 힘들어 하고 있는 것이 아닌가?’. 그 고민의 과정에서 저는 우리 연구자들이 새로운 무언가를 만들어 내는 일에 더욱 집중할 필요가 있다고 느꼈습니다. 지금의 세대에는 인간보다 정밀하고 반복적인 일에 최적화 된 ‘로봇’ 이라는 것들이 존재하지요. 저희는 좀 더 나은 연구 환경을 고민하는 과정에서 인간을 편하게 하는 효율적인 로봇을 떠올리게 되었습니다. 그렇게 연구개발의 속도와 정확성을 함께 확대하는 것을 목표로 삼았고, 이를 구체화한 결과물이 바로 바이오파운드리 연구센터입니다. 

Q. 최근 한국콜마와의 산학협력을 체결하셨는데요. 자세한 이야기를 들어볼 수 있을까요?

최근 콜라겐이라는 원료가 큰 주목을 받고 있는데요. 우리는 현재 콜라겐을 어류에서 채취하고 있습니다. 그런데 어류의 수확량 감소와 해양 오염 등의 문제로 어류 콜라겐을 대체할 더 나은 콜라겐을 찾으려는 시도가 계속되고 있어요. 성균관대학교 바이오파운드리센터는 한국콜마와 이 ‘새로운 콜라겐’을 함께 만들 것입니다. 앞서 저가의 원료를 고가의 것으로 전환하는 대사공학에 대해 설명 드린 바 있습니다. 이번 바이오신소재 개발의 골자는 저가 식물성 원료인 포도당을 인체 유래 콜라겐과 일치하는 원료로 전환하는 데 있습니다. 이 과정에 바이오파운드리 기술이 함께한다면 연구개발이 더욱 빠르고 효율적으로 진전될 수 있겠지요. 

저는 성균관대학교의 바이오파운드리센터를 오픈 공유형 플랫폼으로 발전시킬 생각입니다. 연구시설이 한 곳에 집적되어 있고, 다양한 지역 산업들과 함께하며 유의미한 가치를 창출할 수 있는 곳으로 성장하고자 합니다. 실제로 다수의 기업들이 저희와 협력을 원하고 있고, 한국콜마와의 공동개발이라는 시작이 열렸기 때문에 빠르게 꿈꾸는 모습을 갖출 수 있을 것이라 예상합니다.

▲ 바이오 신소재 개발을 위한 업무협력 협약식 현장

Q. 끝으로 전하고 싶은 말씀이 있을까요?

저는 바이오파운드리센터가 우리 학생들에게도 큰 발판이 될 수 있다고 생각합니다. 전에는 원하는 결과를 얻기 위해 오랜 시간을 들이고, 공을 들이며 일련의 과정을 모두 파악하고 습득해야 했죠. 하지만 이제 그러지 않아도 됩니다. 틀을 짜고 디자인 할 역량만 있다면 꿈꾸는 것을 실제로 이룰 수 있어요. 더이상 이상과 현실의 괴리를 느끼지 않아도 된다는 겁니다. 더이상 전공에 가로막히지 마시고, 현실적인 제약에 가로막히지 마세요. 성균관대학교 바이오파운드리센터가 여러분에게 더 넓은 길을 열 수 있는 곳이 되기를 바랍니다.

- 성균관대학교 바이오파운드리센터 바로가기 (https://swb.skku.edu/BioFoundryRC/index.do)

- Sky Biofoundry 홈페이지 바로가기 (https://sites.google.com/view/skybiofoundry/home)

- 성균관대학교 식품분자생명공학 연구실

: 시스템대사 공학및합성 생물학 연구그룹 바로가기(https://sites.google.com/site/smsblab)