생물자원전문가를 만나다

국립생물자원관

이번 전시는 청소년을 대상으로 국가기관에서 일하는 생물자원 활용분야 전문가에 대한 직업정보를 제공하기 위해서 기획되었습니다. 생물자원 활용분야 전문가 7인의 연구자를 전면에 내세워 전공 선택의 이유와 국가기관 연구자로서의 포부 등을 다양한 기사형식으로 구성했습니다. 생물자원 활용분야와 관련된 게놈, DNA바코드, 생물자원 성분 및 효능 분석, 생물유래 신소재 발굴 등 청소년에게 다소 어렵게 느껴지는 주제를 만화나 연구자들이 직접 쓴 손편지의 형식을 빌려 친숙하게 설명하였습니다. 이번 전시를 통해 청소년들이 생물자원 연구 분야의 전망과 관련 정보를 제공받아 미래 생물자원 전문가로서의 진로를 꿈꾸는 기회가 되길 바랍니다.

생물자원의 가치를 찾는 사람들, 국립생물자원관 연구자들을 만나다

21세기, 생물을 자원화 하기 위해 전 세계가 치열한 생물자원 확보 경쟁을 벌이고 있습니다. 'ABS 나고야 의정서‘가 2014년부터 발효됨에 따라 제약, 화장품, 식품산업 등에서 이용되었던 다른 나라의 생물자원을 앞으로는 마음대로 사용하기 어려워지게 되었습니다. 이에 따라 우리나라 생물자원의 발굴과 이용에 관한 연구가 시급한 상황입니다.
환경부 국생물자원관은 우리나라 생물자원의 확보·소장·관리를 통해 국가 생물주권을 확립하고 있습니다. 또한 생물산업(Bio Technology) 지원 기반을 구축하고 생물의 유용성 연구에 노력하고 있습니다.
이번 제12차 기획전은 지난 2014년 국립생물자원관의 ‘생물다양성 분야 전문가’ 7인을 소개했던 전시에 이어, 생물자원의 산업화를 위해 유용성을 탐색하는 ‘생물자원 활용분야 전문가’ 7인을 선정하여 소개합니다.
생물자원의 숨은 가치를 찾기 위해 최전방에서 노력하고 있는 국립생물자원관 전문가들의 이야기와 메시지를 통해 무궁무진한 생물산업의 미래를 살짝 들여다보세요!
※ ABS 나고야 의정서: 유전자원의 접근 및 이익 공유에 관한 국제적 협약

생명의 암호를 해독하라! 게놈생물학

곰팡이, 해조류 같은 생물의 인큐베이터인 항온배양기가 즐비한 실험실에서 오늘의 주인공을 만났다. 비어있는 퍼즐을 맞추듯 생물 유전자 정보를 하나하나 모아 전체의 그림으로 완성하는 일이라고 하는데... 게놈생물학 전문가 김순옥 박사를 만나 암호 속 비밀을 들어보자.

1. 박사님, 게놈이 도대체 무엇인가요?
게놈(genome)은 어떤 생물이 가진 모든 유전정보를 의미해요. 유전정보를 담은 유전자(DNA)는 4가지 염기(A, G, C, T)로 구성되는데, 3개씩 조합을 이루어 총 64가지의 유전정보를 만들어내요. 결국 생물은 고유의 유전자 염기배열을 갖게 되는데 이것을 종합하여 정리한 것이 바로 그 생물의 유전정보, 게놈이라고 말할 수 있어요.

2. 생물의 게놈을 왜 연구하나요?
게놈은 생명의 비밀을 담고 있는 일종의 ‘암호화된 설계도’라고 볼 수 있어요. 게놈 연구를 통해 생물의 유전 설계도를 완성하고 해독하면 생물들의 생명현상과 진화를 보다 명확하게 밝힐 수 있어요. 사라져가는 멸종위기 종을 복원하거나 유용한 성분의 생물을 활용할 때 이용되기도 합니다. 그래서 국립생물자원관에서는 자생생물의 게놈 연구를 하고 있어요.

3. 박사님의 어린 시절이 궁금해요.
저는 울릉도의 농가에서 8남매의 막둥이로 태어났어요. 울릉도라 하더라도 산에 가까운 환경이었는데, 봄이 되면 친구들과 함께 뒷산에 가서 ‘모시딱지’ 순을 따서 나물로 먹고는 했어요. 초롱같은 예쁜 꽃이 피던 그 모시딱지가 알고 보니 울릉도에만 피는 고유종인 섬초롱꽃(Campanula takesimana ) 이더라고요. 어린 시절 밖에 나가면 천지였던 약초, 나물, 꽃 등 모두가 저를 둘러싼 환경이자 친구였죠.

4. 어떻게 생물자원 전문가가 되셨나요?
울릉도에서 중학교 시절까지 산과 바다 가까이 지내면서 늘 생물에 대한 관심이 많았죠. 그러다가 대학에 진학해서 농생물학을 전공하게 됐고 미생물에 의해 생기는 식물의 병을 연구해 박사학위까지 받았지요. 저는 곰팡이 같은 미생물이 식물에게 병을 어떻게 일으키는 관심이 많았어요. 이를 연구하다 보니 식물이 외부 침입에 맞서 여러 방법으로 자신을 방어하는 것도, 곰팡이가 생존과 번식을 위해 식물에게 침투하는 것도 모두 식물과 곰팡이가 가진 유전자에 의해 조절된다는 것을 알게 되었지요. 이런 유전자의 작용을 연구하는 것이 재미있더라고요.

5. 앞으로의 계획을 알려주세요
멸종위기에 놓여 보전이 시급한 생물, 유용한 자원으로 쓰이는 생물, 그리고 식물에 도움을 주는 곰팡이를 대상으로 게놈 연구를 하고 있어요. 우리나라에서 본격적으로 자생생물의 게놈 연구가 시작된 것은 이제 고작 2~3년으로 아직 걸음마단계라고 볼 수 있지요. 하지만 그만큼 할 수 있는 일이 많은 분야랍니다. 보다 많은 자생생물의 유전 정보를 쌓아나가 의학, 산업 등에 쓰일 무궁무진한 보물을 찾는데 기여하고 싶어요.

DNA 바코드 사건 X파일

인간이 DNA를 가지고 있는 것처럼 모든 동물과 식물도 DNA를 가지고 있어요.
생물체의 고유한 유전정보인 DNA를 이용하면 생물종을 정확하게 구별할 수 있지요. DNA 바코드란 지구상 모든 생물이 어떤 유전자를 가지고 있는지 알 수 있게 하는 표준화된 DNA 분자마커를 지문처럼 부여한 거예요. 각각의 종을 빠르고 정확하게 판별할 수 있는 일종의 ‘유전자 신분증(ID)’이라고 할 수 있지요. 동물의 털이나 살점과 같은 생물체 일부나 말린 한약재와 같이 생물체가 변형된 상태에서도 DNA를 추출해 DNA바코드 분석을 하면 어떤 생물인지 바로 알아 낼 수 있답니다.
세계 과학자들은 2003년부터 생물종의 DNA 바코드를 만드는 ‘DNA 생물 바코드 프로젝트’를 시작했어요. 50개국 200여개 연구기관들이 참여하고 있으며, 국립생물자원관에서도 지금까지 자생생물 약 6천종에 대한 DNA 바코드 정보를 확보했어요. 이처럼 정보조작이 불가능한 DNA 바코드를 이용하면 비슷하게 생긴 한약재의 종 판별뿐만 아니라 멸종위기 생물의 불법 유통도 막을 수 있어요.

국립생물자원관 실험실을 소개합니다.

국립생물자원관은 생물의 새로운 가치를 발굴하여 신약이나 제품으로 만드는 산업화 지원 연구를 위해 성분분석실, 효능분석실, 동물세포실험실 등 최첨단 연구실을 갖추고 있다. 각종 첨단장비들로 무장한 실험실에서는 오늘도 연구자들이 생물의 숨은 가치를 찾기 위해 고군분투 중이다. 이곳에서는 자생생물뿐만 아니라 캄보디아, 라오스 등지에서 적법한 절차에 따라 확보된 생물자원의 성분과 효능을 밝히고 있다. 연구 성과를 높이기 위해 예로부터 전해 내려오던 전통지식을 토대로 분석대상을 선정하고 연구하여, 여러 건의 특허가 나왔다. 그럼 이제부터 생물성분을 분석하는 성분분석실과 천연물의 효능을 탐색하는 효능분석실을 방문해 실험과정과 앞으로의 연구방향에 대해 들어보자.

예부터 활용했던 생물의 성분을 과학적으로 분석합니다.
어떤 생물에 유용한 성분이 있는지 분석하는 일은 시간이 많이 소요되는 일이에요. 분석을 통해 얻어진 방대한 양의 데이터에서 의미있는 데이터를 찾아내는 일은 모래 속의 진주를 찾는 일과 같지요. 저는 우리에게 주어진 선물과도 같은 우리 생물을 잘 활용해 우리 삶의 질을 높일 수 있는 연구가 꼭 필요하다고 생각해요. 생물자원의 성분을 분석하고 찾는 일은 어찌보면 아주 작은 분야의 노력이지만, 각 분야의 작은 노력들이 모이면 큰 일을 해닐 수 있어요.

생물에서 얻은 물질에서 어떤 효능이 있는지 확인합니다.
생물은 자신의 생존을 위해 다양한 물질을 만들어 내요. 예를 들어 벌이나 거미의 독에는 특이한 기능을 가진 물질이 있지요. 이 물질이 인간에게 어떻게 유용한지, 알레르기나 염증, 당뇨 등에 효능이 있는지 실험을 통해 분석하면 향후 이 물질의 성분을 모방해 질병에 유용한 새로운 물질을 만들어 낼 수 있습니다.

미션! 신소재 탐색, 올리고당으로 건강 올리고, 생물산업 올리고

칼로리 걱정 없이 먹으면서 콜레스테롤 개선에 변비해결까지! 달달함 속 숨은 효능이 많은 참 좋은 올리고당. 설탕 대체재로만 알고 있던 올리고당에 아직도 숨은 가치가 있다. 국립생물자원관의 지원재박사에게 그 가능성에 대해 들어보자.

올리고당이란 효소 합성으로 만들어진 기능성 당으로 기존의 감미료가 가진 건강상의 결점을 개선할 목적으로 만들어졌어요. 올리고당이 건강에 좋은 점이 과학적으로 입증되어 주목 받고 있지요. 국내 올리고당 시장도 최근 5년간 3배 이상 급성장했어요. 올리고당은 전분 등을 미생물로 발효해 얻고 있는데, 대부분의 원료를 수입 감자나 옥수수에 의존하고 있어요. 만약 수입 곡물이 아니라 우리 생물자원, 그것도 아직 활용되지 않았던 생물원료에서 올리고당을 얻을 수 있다면 수입대체 효과 뿐 아니라 우리 생물의 가치를 찾는 역할도 할 수 있겠죠? 이런 생각에서 해조류를 이용한 올리고당 발굴 사업이 시작됐습니다.

도전! 미생물 대량증식 “미생물이 건강하게 잘 자라도록 연구하고 있어요”

어디에나 있지만 눈으로는 불 수 없는 미생물. 우리 주변에 있는 약 80%정도의 미생물은 인위적으로 키우는 것이 불가능하다는 사실! 그런데 여기 불가능에 도전하는 인물이 있다. 미생물을 키우는 아빠, 허문석 박사를 만나 미생물의 대량배양에 대해 들어보자.

미생물 자체도 자원이지만, 발효와 대사과정에서 나오는 산물 또한 자원이에요. 현대는 미생물의 유전자를 분석하여 어떤 상황과 환경에서 특정 미생물이 잘 자랄 수 있는지 알 수 있게 되었어요. 이런 정보를 토대로 유용한 특정 미생물이 잘 자라는 적절한 조건과 환경을 맞춰주면, 미생물이 잘 자라서 활발히 활동하게 된답니다.
제가 연구한 것 중 기억에 남는 몇 가지를 소개할게요. 첫째는 화학적로 만드는 화장품의 유화제를 생물학적으로 만들 수 있는 자생 미생물의 효소를 찾은 것이에요. 둘째는 중금속 오염이 심한 토양에서 비소의 독성을 낮추는 박테리아를 찾은 거지요. 이 박테리아는 전 세계적으로 보고된 동일한 기능의 미생물보다 약 2배 이상 오염을 줄이는 효과가 있는 신종으로 확인됐어요. 이런 미생물을 활용하기 위해서는 안정적으로 미생물을 키울 수 있는 핵심기술이 필요해요. 저는 이런 핵심기술을 계속 연구할 계획이에요. 이 기술로 이제 곧 숨겨진 가치를 펼칠 미생물 꿈나무들을 기대해주세요.

생물자원 전문가를 꿈꾸는 친구들에게
안녕하세요. 저는 국립생물자원관 유용자원분석과에서 어류 줄기세포를 연구하고 있는 이승기입니다. 저가 어렸을 때부터 엔젤피쉬, 네온테트라, 수마트라와 같은 열대어를 무척이나 좋아했어요. 초등학교 때는 <관상어도감>이라고 하는 책을 읽고 또 읽어서 외우다 시피 했지요. 동네에 있는 수족관에서 웬만한 열대어 이름은 다 맞출 정도였어요. 그런데 열대어는 워낙에 작은 생물이다 보니 아무리 관심을 기울여도 금방 병들고 죽기도 해요. 그래서 물고기의 사육, 유전학, 발생학 등의 과학적 지식을 쌓을 수 있는 해양수산계열 대학에 진학했지요.
지금은 줄기세포를 이용해 멸종위기의 어류를 복원하는 연구를 하고 있어요. 제가 어렸을 때 가진 물고기에 대한 사랑만큼 현재 멸종위기에 처한 어류도 사람들의 많은 관심이 필요해요. 저는 ‘생식줄기세포’라는 어류의 생식소에 존재하는 줄기세포를 -196℃ 초저온냉동고에 안전하게 보존해 두었다가 다른 종에 이식하는 방법으로 멸종위기 어류를 복원하는 연구를 하고 있어요. 그런데 각각의 어류 종마다 실험조건과 관련 기술이 달라서 앞으로 연구할게 무척 많답니다. 또한, 어류 줄기세포 연구는 발전 속도가 매우 빠른 분야이기도 해요.
현재 ‘졸복’이라는 작은 복어와 어류에서 사람들이 즐겨먹는 어류인 ‘황복’을 태어나게 하는 것이 가능하며, 참치를 낳는 고등어 연구도 진행 중이지요. 줄기세포 배양기술이 발달하면 머지않은 시기에 줄기세포 하나에서 물고기가 태어나게 할 수도 있을 거라고 생각해요. 여러분들의 많은 관심을 통해 멸종위기 여류 복원뿐만 아니라 고부가가치 어류를 대량 증식할 수 있는 첨단연구가 하루 빨리 더 이뤄어지기를 바랍니다.

당장 눈앞에 무언가가 보이지 않더라도 세상의 잣대에 흔들리지 말고 꾸준히 공부하세요.

진로를 고민하는 학생들에게 해주고 싶은 이야기
내가 무엇을 가장 잘하는지, 무엇을 할 때 가장 재밌고 시간이 빨리 가는지를 가만히 돌이켜 보세요. TV보고 음악듣고 게임할 때 말고 머리나 몸을 능동적으로 움직여서 뭔가를 할 때 말이죠. 누군가의 고민을 공감하며 들어주는 일, 새싹의 변화를 관찰하는 일도 될 수 있어요. 또한 어떤 과목을 제일 좋아하고 재밌어하는지 찾아보고 그 과목과 관련된 책을 많이 읽어 보세요. 당장 뭐가 나오지 않더라도 궁금한게 끊임없이 샘솟는 일을 꾸준히 능동적으로 해보세요. 10년 후에는 뭔가가 되어 있을 겁니다.

생물자원 전문가가 되고 싶었던 이유는 잘 보이지 않는 작은 꽃마저도 가지고 있는 생물의 제각각의 이름을 알고, 그 이름을 불러보고 싶었기 때문이다.

생물자원 전문가를 꿈꾸는 학생들에게 추천하고 싶은 책
<오늘 무슨 꽃 보러 갈까?>, 인디카도감편찬위원회 지음
많이 보고, 많이 알수록 사랑하게 된다는 말처럼 올해에는 이 책을 들고 산이나 들에서 꽃을 찾아보세요. 보면 알고 싶고, 알면 사랑하게 되고, 자연을 사랑하면 미래가 더욱 풍요롭고 행복해질 거예요.

내가 생물자원 전문가가 될 수 있었던 건 끈기와 노력, 그리고 관심과 사랑이 있었기 때문이다.

생물자원 전문가를 꿈꾸는 학생들에게 추천하고 싶은 책
<손잡지 않고 살아남은 생명은 없다>, 최재천 지음
‘알면 사랑한다’는 최재천 교수의 좌우명처럼 자연을 더 많이 공부하고 알게 될수록 우리 자신은 물론 주변의 동식물도 사랑하게 될 거 예요. 이 책은 생물자원 전문가를 꿈꾸는 친구들에게 ‘더불어 사는 삶’에 대한 공생의 지혜를 전해줘요.

<생명의 음악>, 데니스 노블 지음
생명의 신비를 음악으로 풀어 낸 책이에요. 진화를 작곡가로, 뇌를 오페라 극장으로, 음계와 음조를 세포의 하모니로 비유하면서 생물을 하나의 조화로운 음악으로 들어며 이해할 수 있습니다.

생물자원을 연구하는 것은 지속가능한 인류의 삶에 소중한 지혜를 보태는 것이다.

진로를 고민하는 학생들에게 해주고 싶은 이야기
얼마 전 MBC 무한도전에서 한 중학생이 ‘꿈이 생명과학자이지만, 수입이 적어서 고민이다.’라고 한 말이 기억납니다. 저도 대학원 시절과 박사 초보일 때, 휴일도 없이 밤낮을 가리지 않고 연구에 애썼지만 수입은 많지 않았던 것을 생각하면 그 학생의 고민에 매우 공감합니다. 하지만 생물자원에 대한 새로운 가치를 찾아 나갈 때마다 산타할아버지에게 선물을 받았을 때와 같은 멋진 쾌감을 느낄 수 있었어요. 또 생물자원으로 특허를 받게 되면 이를 기업에 이전해 기술료를 받거나, 직접 창업을 하는 등 부자가 될 수 있는 기회도 많습니다. 여러분, 생물자원 연구에 관심이 있다면 도전하세요. 미래의 생물자원 전문가인 여러분에게 후회없는 도전이 될 거에요.

기회는 준비된 자에게 온다.

생물자원 전문가로 살아가면서 위와 같은 좌우명을 갖게 된 이유
이 명언은 공부를 하는 학생이건 연구를 하는 연구자이건 모두에게 해당된다고 생각해요. 충실히 준비된 연구계획은 그 과정이 어려울지라도 좋은 결과를 만날 수 있는 기회를 주지요. 이처럼 자신의 인생을 위해 항상 준비하는 사람은 반드시 멋진 미래를 만들 수 있을 거예요.

생물을 연구하는 것은 생물자원의 가치를 객관적으로 증명하여 그 존재의 의미를 부여하는 직업이다. 생물자원을 연구의 도구가 아닌 목적으로 봐주길.

생물자원 전문가를 꿈꾸는 학생들에게 추천하고 싶은 책
<하늘을 나는 펭귄>, 야마다 도모코 지음
생물자원 전문가란 때로는 엉뚱한 상상력과 이를 현실화 시키는 기발한 아이디어가 필요해요. 이 책을 통해 엉뚱한 상상력을 키우는 계기가 되었으면 좋겠습니다.

재능은 게임을 이기게 한다. 그러나 팀워크와 이해력은 챔피언을 만든다. - 마이클조던

생물자원 전문가로 살아가면서 위와 같은 좌우명을 갖게 된 이유
어류 줄기세포 연구는 여러 학문 영역이 융합될 경우 큰 연구 성과를 낼 수 있는 분야에요. 따라서 여러 동료 연구자들과 좋은 인간관계를 유지하는 것이 매우 중요하지요. 좋은 인간관계는 관심과 도움에서 시작되는 것이 아닐까 생각해요. 언젠가 베풀었던 도움이 보다 큰 도움으로 나에게 돌아온다는 것이 지금까지의 연구에서 얻은 가장 귀한 교훈이랍니다. 다른 한 가지는 기대와는 달랐던 실험결과를 또 다른 기회로 삼자는 거예요. 누구나 예상할 수 있는 결과는 독창적이지 않아요. 독창성이 없는 연구는 의욕, 자부심, 그리고 희망 중 어느 하나도 줄 수 없답니다.

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일부 스토리는 독립적인 제3자가 작성한 것으로 아래의 콘텐츠 제공 기관의 견해를 대변하지 않을 수 있습니다.
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