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유레카 프로젝트를 통해 바이오발효융합 인재로 레벨 UP ‘바이오 3D 프린팅 경진대회’ 최우수상 국민대학교 바이오발효융합학과 강경진, 박갑열, 박철민 학생

교내경진대회에서 최우수상을 수상하며 성과 창출의 기쁨을 알게 된 세 학생. 유레카 프로젝트를 통해 바이오와 4차 산업혁명의 주체인 3D 프린팅의 융·복합 기술을 체험한 ‘세’팀을 만났다. 유레카 프로젝트를 통해 또 하나의 길을 발견했다는 이들의 이야기를 들어보자.

질병연구 방향 제시로 좋은 점수 얻어 내

바이오발효융합학과 강경진, 박갑열, 박철민 학생의 ‘세’팀은 지난 2019년 11월 국민대 바이오발효융합학과와 산학협력 가족회사인 로킷헬스케어가 공동으로 개최한 ‘제1회 바이오 3D 프린팅 경진대회’에서 최우수상을 수상했다.

대회에는 바이오 3D 프린터(INVIVO)를 활용해 제작한 다양한 인공장기 모형들이 출품됐는데, 남학생 셋으로 구성된 ‘세’팀의 출품작은 다름 아닌 자궁이었다. 강경진 팀장이 어떤 주제를 선택할지 고민이 많았다며 배경을 설명했다.

“여러 인공장기가 후보에 있었지만 저희가 중요하게 생각한 건 ‘장기 이식뿐 아니라 장기 자체로 질병 연구가 가능한가’였어요. 자궁경부암이나 바이러스 연구, 약품 임상실험 등과 연관 지으면 좋을 거라고 판단했습니다. 주변에 자궁경부암으로 투병한 분이 계셔서 좀 더 구체적으로 다가오기도 했고요.”

‘세’팀은 대회에서 자궁을 선택한 동기, 3D 프린팅과 바이오 3D 프린팅의 차이점, 인공장기 모형 제작과정에서 경험했던 실패들과 해결방안 등에 대해 발표했다. 박철민 학생은 “최우수상을 받을 줄은 전혀 예상치 못했다”며 소감을 전했다.

“인공장기 모형 자체도 잘 만들었지만 우리 팀은 연구 재료로서 인공 자궁의 활용방안을 강조한 것이 좋은 점수를 받은 것 같아요. 특히 인공 자궁이 자궁경부암을 비롯한 여성 질환 연구에 어떤 진보적 발전을 가져올 것인지에 대해 대한 내용이 의미 있었다고 생각합니다.”

국민대학교 LINC+사업단과 바이오발효융합학과는 2017년부터 무균상태에서 임상시료 제작이 가능한 바이오 3D 프린팅 시스템을 구축하고, 바이오 3D 프린팅 잉크소재 및 연관 장비 개발 등 핵심 분야의 원천기술 개발에 힘을 쏟고 있다.

▲ 바이오3D프린팅경진대회에서 최우수상을 수상한 ‘세’팀

낯설었던 3D 프린팅, 직접 겪으며 친해지다

이번 경진대회는 바이오발효융합학과의 유레카 프로젝트를 수강한 학생들을 대상으로 했다. 탁월한 발명을 의미하는 ‘유레카’(EUREKA)에서 이름을 따온 이 프로젝트는 국민대만의 독특한 교과목이다.

학부생은 저학년 때 주로 이론과 개론 수업을 듣고, 3~4학년 때 이를 바탕으로 한 실습을 거친다는 것이 우리가 알고 있는 보통의 학습과정이다. 유레카 프로젝트는 기존 학습 과정과 달리 1학년 때 실습을 체험하고, 고학년 때 이론·개론 수업을 듣게 하는 방식으로 진행된다. 연구 기회가 적은 저학년 학생들에게 융합연구를 통한 실용적인 성과 창출의 기회를 제공하고, 이론학습 동기를 부여하기 위함이다.

바이오발효융합학과 학생들은 유레카 프로젝트를 통해 바이오 3D 프린팅으로 인공장기 모형을 직접 만들어 봄으로써 소프트웨어를 이용한 모델링과 3D 프린팅, 바이오 잉크 등 4차 산업혁명을 선도할 융·복합기술을 체험할 수 있었다.

“수강생 43명이 유, 레, 카, 프, 로, 젝, 트, 만, 세 이렇게 9개의 팀으로 나뉘었는데, 저희 팀은 ‘세’팀이었어요. 다른 팀은 5명씩이고 저희만 3명이었던지라 마침 이름하고도 딱 맞았죠.”

세 명이라 ‘세’팀이냐는 질문에 팀장 강경진 학생이 웃으며 대답했다. 수업은 바이오 3D 프린팅 실습으로 만든 인공장기를 경진대회에 출품하는 것까지 목표로 삼아 진행됐다. 박갑열 학생은 생소하고 어려운 분야라 경진대회까지 나갈 수 있을까 걱정도 했지만 3D 프린팅을 체험하는 과정이 무척 흥미롭고 재밌었다고 말했다.

“우선 모델링 프로그램으로 출력물을 디자인하는 법을 배운 뒤 3D 프린터 사용법을 익혔어요. 자궁을 프린팅하는 데 가느다란 나팔관이 중간에 자꾸 끊어지는 바람에 몇 번을 실패했어요. 출력물의 크기를 키우고 밀도를 높여 결국 프린팅에 성공했죠. 까다로운 과정이었지만 완성된 결과물을 보니 기뻤습니다.”

▲ 3D프린터로 인공자궁을 프린팅하는 모습

3D 프린팅으로 적응을 마친 학생들은 바이오 3D 프린팅에 도전했다. 수업에서 바이오 3D 프린팅 재료로 제공한 것은 생분해성 물질인 PCL과 바세린이었다. 박철민 학생은 “바세린이 무른 소재라 잉크배출 굵기나 점도, 밀도 등 자궁을 구현하기 적합한 수치를 찾기 쉽지 않았다”고 설명했다.

“바세린이 굳으면서 모양이 만들어져야 하는데 노즐에서 나온 즉시 굳지 않고 흘러내려서 다 망쳐버렸어요. 하지만 3D 프린팅에서 연습한 것을 바탕으로 옵션수치를 조정해 우리가 원하는 형태를 만들 수 있었죠.”
강경진 학생은 “한 학기 동안 3D 프린팅에 정이 들 정도였다”고 웃으며 고개를 내저었다.

“프린팅 과정 중에 문제가 없는지 계속 살펴봐야 했어요. 다른 팀들과 프린터를 교대로 사용해야 했기 때문에 시간이 늦어져 동동거리기도 하고요. 머릿속에 내내 3D 프린팅 생각뿐이었죠. 바이오 3D 프린팅을 경험하면서 바이오 전공자로서 시야가 넓어진 것 같아요.”

▲ 과학관에서 회의하는 '세'팀의 모습

실패를 통해 새로운 도전을 계획하다

수업 시작하면서 교수님께서 해주신 말이 생각난다는 박갑열 학생이 많은 실패를 견뎌내게 했던 마음가짐에 대해 이야기했다.

“교수님께서 수업을 통해 저희에게 바란 건 ‘실패를 두려워하지 않는 바이오 발효 융복합 인재로서의 자긍심 함양’이라고 하셨어요. 처음 시도하는 일인데 실패는 당연하다고 계속 다독여 주셨죠. 뻔한 말이지만 실패는 그저 과정일 뿐이라고 생각했어요. 이번 경험으로 앞으로 제가 어떤 공부를 해야 하는지 감을 잡았습니다.”

‘세’팀은 경진대회에서 최우수상을 받아 교내 취·창업 공모전에도 나갈 수 있었다. 박철민 학생은 공모전 경험을 바탕으로 또 한 번 프로젝트에 도전하고 싶다는 포부를 밝혔다.

“공모전에 나가서 선배님들의 아이템들을 보니 우리가 껴있을 자리가 아닌 것 같더라고요. 바로 창업을 해도 될 만한 탄탄한 아이디어가 정말 많았어요. 저도 다음엔 더 완성된 프로젝트로 다양한 공모전에 참가하고 싶어요. 새로운 분야나 프로젝트에 도전하는 것에 자신감을 얻었습니다.”

강경진 학생 역시 공모전 참여가 많은 자극이 됐다며 참여 소감을 전했다.

“공모전에서 서로의 프로젝트에 대해 질문하고 평가하는 시간이 있었어요. 바이오 3D 프린팅의 구체적인 원리나 제가 생각지 못한 부분에 대해 질문을 받았을 때 제대로 대답을 못했던 게 아쉬움으로 남아요. 지식 부족으로 대응을 못했지만 아직 공부할 기회는 많으니까요. 미생물학이나 세포생물학에 흥미를 느끼고 있는데 이게 교수님이 말씀하신 유레카 프로젝트의 先실습, 後이론의 의미인가 싶어요.”

유레카 프로젝트가 앞으로 자신들이 이뤄나갈 성취의 밑바탕이 되었다고 말하는 19학번 ‘세’팀. 미래를 꿈꾸며 실패를 두려워하지 않는 그들의 눈빛이 단단하다.

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