최근 우리나라 기술 산업의 화두는 IT, BT, NT, ET 등 지식집약적인 분야에 대한 것들이 주를 이루고 있으며 이것은 마치 전혀 새로운 미래형 기술인 듯 일반인들에게 어렵게 다가가고 있다. 그러나 곰곰이 주위를 둘러보면 이미 많은 기술들이 예전부터 상용화되어 왔음을 알게 된다. 바이오테크놀로지의 경우, 생산성을 높이기 위한 동?식물 개량, 발효공학을 이용하여 제조된 빵, 술, 치즈, 간장, 된장 등을 비롯하여 천연추출물의 성분을 분석하고 순수분리한 후 합성을 통해 신약으로 개발된 아스피린 등이 좋은 예이다.
바이오테크놀로지의 정의는 살아있는 개체나 그것의 생산물을 사람들의 생활과 그 주위 환경을 향상시키기 위하여 사용하는 모든 분야를 통칭한다. 앞에서도 언급되었듯이 바이오테크놀로지는 예전부터 사용되어져 왔으며 생화학, 분자생물학, 의학, 공학 등 주변 기술의 발전과 더불어 비약적으로 발전해 왔고 앞으로는 더욱 더 부가가치가 높은 산업을 창출할 수 있기 때문에 미래형 산업으로 분류되고 있다. 더욱 더 중요한 것은 바이오테크놀로지의 발전이 인간의 삶을 향상시키고 사회를 변화시켜 왔고 앞으로는 더 큰 변화를 가지고 올 수 있다는 것이다.
바이오테크놀로지의 발전을 살펴보면 어떠한 기술을 주로 이용하는지에 따라 ancient biotechnology, classical biotechnology, modern biotechnology, 그리고 future biotechnology로 편의상 나누어 볼 수 있다. 인간들은 원시시대에는 식량을 얻기 위하여 사냥을 하거나 식용 식물을 단순히 모았다. 따라서 식량을 얻기 위하여서는 끊임없이 이동하는 수밖에 없었다. 그러나 약 만년전부터 야생동물을 가축화하고 식물을 농작물로 전환하는 ancient biotechnology 기법을 도입함에 따라 정착하여 생활하게 되고 문화, 정치가 발전되기 시작하였다. 또한 식량이 다양해짐에 따라 요리 방법도 다양해지고 식품의 장기간 보관의 필요해짐에 따라 발효기법이 도입되어 술, 치즈, 된장, 간장 등 발효식품들이 개발되기 시작하였다.
Classical biotechnology는 ancient biotechnology의 원리를 이해하고 분석하여 가정에서 만들던 것들을 공장에서 생산할 수 있도록 하는 과정으로 정의할 수 있을 것이다. 1700년대 초기에 공장에서 생산된 와인 및 맥주가 탄생하게 되었으며 식초의 생산이 그 뒤를 따랐다. 1900년에서 1940년 사이에 발표 제품의 종류가 크게 늘어나 glycerol, acetone, butanol, lactic acid, citric acid, 빵을 만들기 위한 이스트 등이 생산되기 시작하였다. 특히 이 시기에는 멸균 방법이 도입됨에 따라 잡균 없이 원하는 미생물만을 이용하는 순수한 발효제품의 생산이 가능해졌다. 1950년대부터는 아미노산과 다양한 미생물의 대사산물을 생산할 수 있게 되고 효소, 비타민, 그리고 약품의 대량 생산도 가능해지게 되었다.

이 시기에는 여러차례의 대규모 전쟁을 겪으면서 화학, 공학이 급속하게 발전하였고 의학의 발달로 치료의 방법에 대한 실마리를 찾게 되었다. 이와 같은 다양한 학문의 발달과 함께 바이오테크놀로지의 발달은 치료용 의약품의 생산을 가능하게 해주어 인간의 수명을 고대사회에 비하여 엄청나게 늘려주었다. 이것은 전세계적인 인구의 증가로 이어졌다.
Modern biotechnology는 1590년에 최초로 개발된 현미경과 1953년 DNA 구조의 발견에 힘입어 그야말로 급속하게 발전하게 되었다. 현미경의 개발로 과학자들은 ‘세포’라는 개념을 도입하게 되었으며 DNA 구조의 발견으로 세포현상의 근간은 유전물질이며 이와 같은 유전물질은 세포 밖에서 합성 및 조작이 가능하다는 것을 알게 되었다. 과학자들은 세포 및 유전자의 구조와 기능을 연결지울 수 있게 되면서 한걸음 더 나아가 유용한 단백질을 다른 개체에서 생산하기도 하고 기능이 향상된 단백질을 개발할 뿐 아니라 생산성도 높여 바이오테크놀로지를 고부가가치 산업의 대명사로 만들었다. 사회적으로는 고부가가치 산업을 선점하기 위하여 지식의 획득이 초미의 관심이 되었고 지식을 어마어마한 가치에 사고 파는 사회가 되었다. 다양한 생물의 유전정보가 발견한 사람의 소유가 되고 세포에 값어치가 생기기 시작하면서 윤리적인 문제가 대두되기 시작하였다.
Future biotechnology는 human genome project의 완성, stem cell의 발견이 화두가 되면서 걱정 반 기대 반으로 이미 시작되고 있다. Information technology의 발달과 함께 미래의 바이오테크놀로지는 speed와 high-throughput에 의존하여 예측하기 힘들 정도로 발달이 빠를 것이다. 인간의 수명이 길어짐에 따라 단순히 오래 살기 위한 것에서 벗어나 건강하고 오래 살기 위한 다양한 기술이 개발될 것이고 이것은 일률적인 적용을 벗어나 개개인의 유전정보에 기인한 맞춤형 의학으로 발전할 것이며 노화된 장기는 stem cell을 이용하여 인공장기로 대체될 것이며 현대 의학에서 불치병으로 규정된 암과 노화에 대한 예방 방법이 개발될 것이다. 사회적으로는 윤리 문제가 더욱 더 중요한 이슈로 부상할 것이며 이는 이미 클로네이드사의 인간복제에서 예견되고 있다.
미래의 바이오테크놀로지는 단일학문의 영역을 넘어서 다학제간의 균형있는 발전에 기초한 infra structure가 잘 이루어진 사회를 필요로 하게 될 것이고 우리나라가 바이오 강국이 되어 고부가가치 산업의 눈부신 발전을 이루기 위하여서는 무엇보다도 미래의 동량들의 관심과 적극적인 참여가 매우 중요한 요소가 될 것이다.
배은희<분자생물학전공/겸임교수>
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