겨울이 지나고 봄이 움트는 3월, 농업생명과학대학에도 반가운 소식이 찾아왔다.
올해 새로이 임용되신 바이오시스템소재학부 바이오시스템공학전공 박상배 교수님이 바로 그 주인공이다. 박상배 교수님에 대한 농생대 학우들의 호기심을 해결하기 위해 농생대 기자단이 박상배 교수님의 연구실을 방문하여 이야기를 들어보았다.




Q. 농생대 학우들에게 교수님에 대한 소개 부탁드립니다.

A. 안녕하세요, 이번에 새롭게 임용된 바이오시스템공학전공 박상배입니다. 저는 본교 바이오시스템소재학부 12학번으로 입학하여 동 대학원 석박사를 졸업했습니다.
박사 후 과정으로 서울대학교 농업생명과학연구원 선임연구원과 전남대학교 융합바이오시스템기계공학과 연구교수를 거쳐 2024년 올해 감사하게도 농생대 바이오시스템공학전공 조교수로 임용되었어요.
저는 현재 서울대 농업생명과학대학에 계신 약 123분의 교수님 중 가장 젊은데, 농생대의 다른 교수님들께서 저에게 “주니어 교수 중에서도 주니어”라고 말씀하시고는 합니다.


Q. 교수님의 연구 분야를 소개해주실 수 있나요?

A. 저의 주 연구 분야는 농업 생체역학 및 생물공학입니다. 제가 해당 분야에 관심을 가지게 된 계기에는 지도교수님의 영향이 크죠.
학부 3학년 때 당시 바이오시스템공학전공 정종훈 교수님의 생체역학 및 조직공학 연구실에서 인턴을 하면서 관심을 가지게 되었습니다. 특히 당시에 했던 연구 중 두 가지가 기억에 남습니다.
첫 번째는 연구실에서 주력으로 진행했던 축산 부산물인 말 뼈를 생물 공학적으로 가공해 유용 자원인 기능성 생체소재를 개발하는 연구입니다.
뼈의 여러 성분 중 유용한 세라믹(hydroxyapatite) 성분을 추출해 파우더 형태로 가공하여 고부가가치 소재를 개발하는 것을 목표로 했습니다.

두 번째로는, 생체역학 분야에서 고령 농작업자들의 신체에 걸리는 부하를 분석하고, 이를 예방하는 디바이스를 개발하는 연구를 수행했습니다.
고령 농작업자들은 작업 중 넘어져서 골절상을 입기 쉽습니다. 특히 고관절이 골절되면 장기간 움직이지 못하여 신진대사 기능이 떨어져 폐렴과 같은 합병증으로 돌아가시는 안타까운 경우도 많이 발생하죠. 우리 연구실에서는 농작업 중 낙상 시 충격을 완화하여 농작업자들의 안전을 도모하려는 목표로 연구를 수행했습니다.

이렇게 다양한 연구에 참여하면서 생물공학에 대한 기초지식은 물론 타 대학의 다양한 연구자와 교류하는 기회를 얻었고, 연구에 흥미를 느끼게 되었습니다. 인턴 과정에서 경험한 연구 주제들을 더욱 발전시키고, 이와 더불어 저만의 연구를 주체적으로 수행하고자 대학원에 진학하여 농업 생체역학과 생물공학 분야에 몸담고 있습니다.


Q. 현재 교수님께서 다루시는 주제는 무엇인가요?

A. 우선 큰 범위에서는 ‘농업 생체역학’과 ‘농업 생물공학’ 분야의 연구를 지속해서 수행할 계획입니다.
‘농업 생체역학’ 분야에서는 앞서서 말씀드렸던 농작업자의 인체 활동성을 분석하기 위한 목적으로 플렉서블 디바이스를 개발할 것입니다. 플렉서블 디바이스는 실제 농작업 시 신체에 걸리는 부하나, 작업량 등의 지표를 정량적으로 제공할 수 있습니다. 이러한 데이터들을 활용해 농작업자의 안전을 도모하는 기술이나 농기계 설계 등에 적용할 계획입니다.

‘농업 생물공학’ 분야에서는 ‘배양육’에 관심이 있습니다. 배양육은 lab grown meat, 혹은 cultured meat이라고도 불리는 푸드테크 기술 중 하나입니다. 기존의 육류는 축산업을 통해 소, 돼지 등의 동물을 도축해서 생산할 수 있죠. 반면에 배양육은 동물에서 추출한 세포를 배양하여 고기를 만듭니다. top-down 방식에서 bottom-up으로 고기 생산의 패러다임 전환이 일어나는 것이죠.
배양육 기술은 현대 축산업의 환경오염과 비윤리성 문제를 해결하는 대안으로 떠오르고 있습니다. 제가 가지고 있는 마이크로-나노 가공 기술을 활용해 기존의 육류와 높은 유사성을 가지는 배양육을 개발하는 것이 저의 장기적 목표입니다.


Q. 열정적으로 연구를 해오셨는데, 연구자로서 가장 인상 깊었던 일화나 연구 주제가 있나요?

A. 제가 주도한 공동연구 논문이 노벨 화학상 수상자의 연구 논문에 인용된 일화가 생각납니다.
저는 대학원에서 주로 농업 부산물을 가공해 고부가가치 소재를 만드는 연구를 수행했는데, 그중 하나가 키토산이라는 물질의 친수화입니다. 키토산은 천연 고분자 물질로, 갑각류의 껍질에서 나오는 키틴에 디아세틸화 과정을 거쳐 얻습니다. 키토산은 생체적합성이 높고 항균성을 가지는 등 다양한 장점을 지니고 있는데, 물에 잘 녹지 않아 생체소재로 활용하기 어렵다는 단점이 있었습니다.

당시 서울대 화학과의 김병문 교수님 연구팀과 공동연구를 진행해 키토산에 수용성고분자인 PEG라는 물질을 붙여서 친수성 키토산을 만드는 데에 성공했고, 이를 Nanomaterials 저널에 주저자로 게재하였습니다. 당시 키토산에 PEG를 붙이기 위해 ‘클릭 반응’이라는 방식을 사용했습니다.

이 클릭 반응을 창안한 화학자가 바로 배리 샤플리스(Karl Barry Sharpless) 교수님이십니다. 이분은 김병문 교수님의 지도교수이시기도 한데, 클릭 반응으로 2022년 노벨 화학상을 수상하셨습니다.
샤플리스 교수님께서 저희가 진행한 논문을 긍정적으로 평가해 주셨고, 교수님 논문에 인용되기도 하였습니다. 노벨상 수상자이자 저의 연구에서 활용한 기술을 창안한 분의 인정을 받은 경험이 연구자로서 소소하게 뿌듯했던 순간이었습니다.


Q. 새로 부임하신 지 이제 한 달여가 되어가는데요, 지금까지 학교에서 보낸 시간은 어떠셨는지 소감 부탁드립니다.

A. 신임 교수인 만큼 저의 연구실을 잘 꾸려나가고, 교수님들과 학생들을 포함한 학과의 여러 구성원과 잘 어울릴 수 있는 방법에 대해 고민하는 시간을 보냈습니다.
그러면서 틈틈이 Office 정리와 강의 준비, 그리고 신임 교수로 제출할 여러 서류를 작성하기도 했고요.
저는 학사부터 자교 바이오시스템공학전공 출신이고, 포닥까지 11년을 우리 과에서 지냈다 보니 학과에 대한 애정이 깊습니다. 앞으로도 여러 경험을 하면서 학과의 발전에 기여할 수 있도록 노력할 예정입니다.


Q. 학과에 대한 애정이 깊으신데, 이번 학기에 어떠한 전공과목을 맡으셨나요?

A. 이번 학기에는 대학원 두 과목을 맡았습니다. 첫 번째로, ‘생체역학특강’은 제가 주로 수행하고 있는 연구 분야를 소개하는 강의입니다. 제가 쌓아온 생체역학 분야의 경험과 지식들, 그리고 배양육과 마이크로-나노기술에 관한 최신 연구 트렌드나 발전 방향을 소개하는 커리큘럼으로 구성했습니다.
두 번째로는 대학원 세미나 연구가 있습니다. 연구 proposal과 논문 작성 방법, 발표의 수준을 증진하는 방법을 공유하는 과목입니다.


Q. 앞으로 계획이나 목표는 무엇인가요?

A. 우선 연구자로서는 배양육 연구에 집중하려고 합니다. 농업은 인류의 식생활과 관련한 핵심 분야입니다.
최근 환경오염과 기후변화 등의 이슈로 인해 전 세계적인 식량 문제가 발생하고 있고, 이를 해결하기 위한 농업기술의 혁신이 요구되고 있습니다. 저는 제가 가진 마이크로-나노 공학 기술을 배양육 개발 연구에 활용했을 때 농업기술의 혁신에 기여할 수 있을 것이라 생각합니다. 현재 배양육 연구 트렌드는 실험적 환경에서 배양육의 완성도를 높이는 쪽에 집중되어 있어요.

개인적으로 연구는 개발된 기술이 산업화를 거쳐 우리 삶에서 활용될 때 비로소 그 가치가 빛난다고 생각합니다. 따라서, 마이크로 캐리어, 바이오리액터 등 배양육을 대량 생산할 수 있는 시스템을 개발하는 것이 저의 장기적인 목표입니다. 아직은 배양육 연구의 초기 단계이지만, 앞으로 연구실을 체계적으로 구성해 나가며 저의 목표를 이루기 위해 꾸준히 연구를 진행할 예정입니다.

교수로서는 편한 선배 같은 교수가 되는 게 목표입니다. 실제로 저는 학과의 교수임과 동시에 학생들의 멀지 않은 선배이기도 하니까요.
농생대의 많은 장점 중에 연구 분야가 다양해 종합대학의 성격을 띤다는 점, 그리고 전공별 학생 수가 많지 않아 결속력이 높다는 점이 특징적입니다. 교수님들도 학생들에게 애정 어린 관심을 가지고 여러 도움을 아끼지 않으시죠. 저도 이런 교수님들의 자세를 본받고 싶습니다. 학생들과 소소한 다과를 즐긴다든가 하면서 편하게 다가올 수 있는 교수가 되도록 많은 노력을 하려고 합니다.


Q. 서울대학교 농생대 학부생들이나, 혹은 바이오시스템소재학부 학생들에게 조언 한마디 부탁드립니다.

A. 우선 지금 진로를 고민하는 학생들이 많으리라 생각합니다. 진로와 관련해서는 다양한 분야로 진출하신 선배분들의 조언을 참고하는 걸 추천해요.
특히 교수님들이 우리 분야의 전문가이신 만큼, 교수님들에게 적극적으로 찾아가면 많은 도움이 됩니다. 항상 교수님들이 하시는 말씀이 있죠, ‘내 방문은 열려있다. 언제나 찾아와라.’ 하지만 학부생으로서는 방문하기 어려워하는 경우가 많죠. 한번 용기 내서 찾아가면, 교수님들이 매우 좋아하시면서 여러분을 도와주기 위해 최선을 다하실 겁니다.

교수님들은 농생대 학생들이 훌륭한 인재가 되도록 도움을 줄 방법을 항상 고민하고 계시는 분들임을 기억해 주세요. 이외에도 다양한 분야에 대해 선배, 동기, 후배들과 이야기를 나누면서 자신의 열정을 바칠 수 있는 진로를 찾아 나가시기를 응원합니다.

혹시 연구자를 꿈꾸는 학생들에게는 아시다시피 연구자의 길이 쉽지는 않음을 말해주고 싶습니다.
스트레스나 연구 성과에 대한 압박이 있고, 일반 회사와 달리 삶과 일의 분리가 어려운 직업군인 것은 사실이니까요. 그러나 나의 학술적 관심과 흥미에 따라 연구를 제안하고, 연구비 지원을 받아 진행한 연구 성과가 인정받는 데에서 오는 성취감은 무엇보다 귀중합니다.
여러분이 미래를 고민하고 있다면, 자아를 실현할 수 있는 연구의 길도 충분히 고려할 만한 진로라고 생각합니다.