21세기 산업 경쟁력의 핵심이 되는 신기술 분야로 ▲바이오기술, ▲정보기술, ▲나노기술, ▲의공학기술 등을 중심으로 한 융합 과학기술 분야가 각광 받고 있습니다. 이와 같은 과학 기술 간 상호 융합을 통해 새로운 첨단기술들이 개발되었습니다. 특히 기술 융합 중에서도 생명과학의 중요성과 공학의 응용성이 결합된 바이오융합이 화두에 오르고 있는 중입니다. 현 상황은 바이오융합이 차세대의 성장 동력이 될 수 있다는 점을 시사하기에 본 기사는 박보람 기자가 바이오 융합 기술의 현황과 그에 대한 고찰 및 전망에 대해 작성해보았습니다.

바이오융합의 발전에 기여한 기술 중, 그 중심에 나노기술이 있다고 볼 수 있습니다. 나노기술은 학문적, 상업적, 사회문화적 중요성과 향후 기술의 발전 가능성에 대한 기대치가 높습니다. 이에 정부 차원에서 연구 개발 투자에 박차를 가함과 동시에 많은 연구와 정책적 지원이 이루어지고 있습니다. 2000년대로 들어서며 21세기 ▲프론티어사업, ▲성장동력사업, ▲NCRC 사업 등을 통해 정부가 기술 개발에 적극 지원했습니다. 이와 함께 2008년 교육과학기술부 “나노기초·원천기술중기전략”, 2011년 지식경제부 ‘산업기술로드맵’ 등을 통해 해당 기술의 미래 유망 기술을 제시하였습니다. 또한 나노소재원천기술개발사업, 미래유망융합기술파이오니어사업 등을 통해 해당 분야의 기술 개발을 지원하고 있습니다.

해당 기술을 활용하여 단분자 수준의 정밀도로 바이오 물질을 감지할 수 있는 진단 소자들의 개발이 예상되며, 휴대용 진단 기기 및 나노 진단 소자가 개발되어 신속 정확한 건강 상태의 진단이 가능해질 것으로 예상됩니다. 더불어 나노구조를 이용하여 유해한 상체 조직에만 특정하게 작용하는 지능형 약물 전달 및 치료 시스템이 개발되어 난치병의 치료가 가능해질 것입니다. 이어 나노 바이오 기술의 발전으로 손상된 조직이나 장기의 기능을 대체할 수 있는 나노기술이 개발되어 각종 신체장애의 문제를 해결하게 될 것입니다.

여기에 생명현상을 연구하는 컴퓨터 생리체학 등의 바이오정보 융합기술이 해당 기술을 한 단계 진화시키는데 앞장서고 있습니다. 여기서 바이오 디지털 융합기술에 대해 주목해볼 필요가 있습니다. 일반적인 개념이 정립되지 않아 바이오 디지털 융합기술의 정의는 연구 목적 및 정책 방향에 따라 상이한 의미로 사용됩니다. 일부에서는 바이오기술 관련 정보기술 인프라 분야와 바이오기술과 정보기술의 실제 융합 분야를 통칭하는 넓은 의미로 사용합니다. 반면, 다른 일부에서는 바이오 인포매틱스, 바이오칩 등으로 대표되는 분야로 국한하여 정의하기도 합니다. 이는 과학기술 및 정보기술의 새로운 영역을 창출하거나 기존 제품의 고성능화로 21세기의 신산업혁명을 주도할 핵심 기술로 주목받고 있습니다.

전 세계 바이오 디지털 융합기술 시장규모는 2005년 146억 달러 수준에서 2010년 358억 달러 규모로 성장이 전망되며 이중 바이오전자소자, 바이오 인포매틱스, 생체정보인터페이스 시장규모가 클 것으로 전망됩니다. LG경제연구원에 따르면 세계 바이오 디지털 시장 규모가 2005년 317억 달러에 달하고 2010년에는 735억 달러, 2015년에 1360억 달러에 이를 것으로 추정했습니다.

출처: 이하영. (2015). [확대경] 나노-바이오 융합기술의 국내 기술 개발과 정책의 현황 및 전망. 진공이야기, 2(1), 35-37.

                                         (송도 바이오융합 산업기술단지 전경)

이러한 학제 간 기술 융합은 기존의 기술을 발전시키면서 획기적으로 확장되어 응용 분야는 더욱 다양해지고 있습니다. 따라서 지금과 같은 시점에서 융합과학기술을 체계적이고 효율적으로 탐구하고 발전시킬 수 있는 교육 과정의 설립이 필수적입니다. 또한, 미래 산업이 요구하는 다양한 분야를 넘나들며 창조적 능력을 발휘할 수 있는 학제적 연구 개발 인력이 양성될 수 있도록 성공적인 융합 기술 교육 및 연구 시스템의 확립이 절실히 요구되는 상황입니다.

이를 위해 최근 교육과학기술부와 지식경제부는 차세대 신기술 개발지원에 적극적으로 나서고 있습니다. 더불어 신설된 신기술 융합발전추진기획 위원회는 융합 신기술 개발을 추진 중입니다. 먼저 교육과학기술부는 IT를 기반으로 한 생명현상 관련 BT-IT 생체 콘텐츠 및 공유를 위한 핵심 융합 기술 개발들을 추진하고 있습니다. 지식경제부는 융합기술의 조기 산업화를 위해 바이오시스템 전문 인력 양성사업 및 국가인증 제도를 추진 중에 있습니다.

제도적 기반의 확충을 목표로 이공계 융합교육연구센터인 국가 핵심연구 센터를 설립했습니다. 해당 기관에서 실시하는 융합형 교육은 사회 각 분야의 기술혁신을 주도할 리더로 성장하는 기반을 마련하게 됩니다. 그리고 이공계생의 진출 경로를 다양화하여 과대 배출문제를 해소하고자 하며 신기술 융합 분야 및 현장 중심형 전문 인력 양성 등에 힘쓰고 있습니다.

또한, 여러 과학 기술 분야에 걸친 의사소통 능력을 갖춘 연구 인력을 양성하는 교육 프로그램 개발의 위해 두 가지의 방안을 시행 중입니다. 첫 번째 방법은 협동 과정을 통한 융합교육 방식입니다. 기존의 학과의 특과 인적자원은 그대로 유지하면서 융합학문에 필요한 학제 간 신규 프로그램을 도입하여 구성하는 방식으로 진행되며 대부분 대학원 과정에 도입, 시행되고 있습니다. 둘째로는 단일학과 기반의 융합 교육 방식입니다. 이 방식은 신설된 단일학과의 융합 학문에 필요한 기초 및 전공 학습 과목을 체계적으로 구성한 커리큘럼을 교육하여 실질적 융합 교육 및 연구를 진행할 수 있는 방안입니다.

두 가지의 방안 모두 커리큘럼 및 교과목 개설 등에 대한 한계점이 있습니다, 이 점을 고려했을 때 융합기술을 창출할 수 있는 소수 핵심 분야를 선정하는 과정이 선행되어야 합니다. 따라서 정부는 선정된 분야에 대해 신규 학과와 대학원 설립을 적극적으로 지원하여 융합 연구를 융합 교육의 일환으로 진행하도록 해야 합니다. 또한 대학의 실험실에서는 융합연구시스템을 구축하여 실험실과 기업현장 학습을 공유하는 것이 필요합니다.

실제로 융합 과목을 배우고 있는 학생으로써 현재 융합기술의 전망에 대해 다시금 알 수 있던 시간이었습니다. 저와 달리 융합 과목을 수강하고 계시지 않는 학우분들이거나 해당 분야에 대해 친숙하지 않았던 분들이 제가 작정한 기사를 보고 융합기술에 한 발짝 다가올 수 있으면 하는 바람입니다.