[생명과 삶] 빨강색, 하양색, 녹색 바이오기술

방재욱 충남대 명예교수

최근 미래사회의 경제체제나 사회구조를 급격하게 변화시킬 기술혁명으로 ‘4차 산업혁명’이 이슈가 되고 있다. 4차 산업혁명이란 말은 2016년 1월 스위스 다보스에서 열린 세계경제포럼(WEF)에서 디지털문화의 발전을 기반으로 물리학, 생명공학 및 디지털 분야 기술이 융합돼 사회를 빠르게 변혁시키는 것을 의미한다.

1차, 2차, 3차 산업혁명에서와 마찬가지로 4차 산업혁명 시대에도 인류의 삶의 바탕에는 항상 식량, 에너지, 환경, 보건의료 문제가 함께 한다는 사실에는 변화가 없다. 그리고 그 문제의 해결 중심에 ‘바이오기술(BT, Biotechnology)’이 자리하고 있다.

바이오산업의 기반이 되는 바이오기술은 생명을 지닌 유기체나 생물 시스템을 활용해 우리 삶에 도움이 되는 특정 제품을 만들거나 프로세스를 개발하는 기술을 일컫는다. 바이오기술은 이용 분야의 특성에 따라 빨강색의 레드(Red) 바이오, 하양색의 화이트(White) 바이오, 녹색의 그린(Green) 바이오로 구분하는데, 이런 바이오기술의 세 가지로 색깔은 어떤 의미를 담고 있는 것일까.

레드 바이오는 보건의료 분야 기술로 ‘빨강색’은 피의 색깔에서 연유해 붙여진 말이다. 바이오산업 중에 가장 성장이 빠르고 시장 규모도 큰 레드 바이오기술은 크게 IT 헬스케어와 바이오신약 분야로 구분된다. IT 헬스케어 분야에는 바이오기술(BT)과 정보기술(IT)이 융합돼 개발하는 의료제품과 의료 서비스 등이 포함되며, 바이오신약 분야에는 질병의 진단이나 치료 및 예방을 위한 기술 개발, 항암제, 호르몬제, 백신 등과 같은 신약개발 등이 포함된다. 줄기세포를 이용한 난치병 치료, 질병의 연구를 위한 형질전환 모델동물 개발, 인공장기 생산을 위한 복제돼지 개발 등도 레드 바이오기술 분야이다.

화이트 바이오는 공장의 굴뚝에서 뿜어져 나오는 검은 연기를 ‘하양색’의 맑은 공기로 바꾸어주는 환경과 에너지와 관련된 산업생산 공정과 연계돼 있다. 화이트 바이오기술은 새로운 효소를 생산하는 바이오 공정기술, 바이오에탄올이나 바이오디젤을 생산하는 바이오에너지 기술, 바이오 식품산업 그리고 친환경 플라스틱 생산, 환경 모니터링 기술 등으로 구분이 된다. 그 실례로 옥수수, 사탕수수, 콩 같은 재생 가능한 식물자원을 이용해 바이오 연료나 바이오 플라스틱과 같은 화학제품을 만들어내는 기술을 들 수 있다. 일반 플라스틱은 썩지 않지만 바이오기술로 만든 바이오 플라스틱은 미생물에 의해 분해가 가능하다.

듣기만 해도 푸릇푸릇한 느낌이 드는 ‘녹색’의 그린 바이오는 식탁에 오르는 녹색 작물에서 유래한 말로 농수산업 분야에 응용돼 우리의 먹거리를 책임지고 있는 바이오기술을 일컫는다. 그린 바이오기술은 제초제나 바이러스 저항성 유전자변형작물(GMO)의 생산, 황금 쌀과 같은 건강 기능식품 개발이나 생산성이 증진된 식물을 개발하는 식량자원 개발 분야와 환경조건을 인공적으로 조절해 농작물을 생산하는 식물공장 시스템 분야로 구분이 된다. 재배 시설과 작물의 생육상태를 과학적으로 분석하고 조정하는 스마트팜도 그린 바이오기술 분야이다.

1996년에 노벨 화학상을 수상한 스몰리(Smally) 박사는 21세기를 맞이해 앞으로 50년 동안 인류가 풀어나가야 할 10대 과제로 인구 증가, 에너지 문제, 식량 부족, 물 부족, 질병, 빈곤, 환경 악화, 테러와의 전쟁, 교육 그리고 민주화 등을 제안한 바 있는데, 이런 문제들의 해결 중심에 바이오기술이 자리하고 있다.

인류가 끊임없이 전쟁을 치러오고 있는 질병 문제에는 맞춤의학, 바이오 장기, 백신 개발 등의 레드 바이오기술이 중요한 역할을 담당하고 있다. 에너지 문제 해결에는 바이오에탄올과 바이오디젤을 생산하는 화이트 바이오기술이 이용되고 있으며, 인구 증가와 식량부족 그리고 빈곤 문제의 해결에는 GMO 개발이나 고품질 식품 개발 등의 그린 바이오기술이 적용되고 있다. 경제협력개발기구(OECD)에서는 바이오기술 기반 경제를 바이오경제(Bioeconomy)로 정의하고 있다. 우리나라에서도 바이오경제 국가전략을 담은 ‘제3차 생명공학 육성 기본계획(’17~’26)’을 수립해 추진하고 있다. 이 계획에는 신약 후보물질 개발, 신개념 의료기기 분야에 대한 투자 확대, 유전체 기반 맞춤형 의료, 의료 환경 변화를 선도할 BT-IT 융합기술 개발 강화 등이 포함돼 있다.

빠르게 다가오고 있는 4차 산업혁명 시대에 디지털 문화와 빨강, 하양 그리고 녹색 바이오기술이 융합된 바이오경제가 제대로 자리매김해 인류에게 안녕과 복지를 안겨주는 ‘꿈의 과학기술’ 시대로 열리는 날을 기대해본다.