화학생물공학부: 세포생물공학

안녕하세요! 공우 14기 화학생물공학부 18학번 강현호입니다. 지금부터 화학생물공학부의 과목인 '세포생물공학'에 대해 간략히 알아보도록 하겠습니다.

1. 과목에서 배울 수 있는 내용   

1.1 과목의 전반적인 개요   

세포생물공학은 화학생물공학부에서 열리는 생명공학 관련 수업입니다. 학과의 이름과 다르게 생명공학과 관련된 과목이 화학생물공학부 내에 많이 열리지는 않는다는 점에서 관련분야를 꿈꾸는 학생들에게 추천할만한 과목이라고 생각합니다. 해당 과목은 4학년 전공 선택과목이나 특별한 선수과목이 필요치 않다는 점에서 생명공학에 관심이 있는 학생이라면 학년에 관계없이 들어보는 것을 추천합니다. 

과목명은 세포생물공학이라고 되어있지만, 실질적으로 배우는 것은 조직학 내용입니다. 즉, 세포생물공학(cell biotechnology)가 아니라 세포조직생리학(cell and organ physiology)를 배우는 것을 목적으로 하고 있습니다. 자세히 설명해보면 중학교 생물시간에 배우는 조직과 기관을 한 차원 더 자세히 보는 과목이라고 생각하면 됩니다. 당연히 인체에 관한 내용이여서 의학과 연관된 내용입니다. 실제 참고교재 또한 의과대학에서 사용하는 해부학과 생리학(Anatomy and Physiology) – Saladin을 사용하고 있습니다. 따라서 다른 공학과목과 다르게 실질적인 난이도가 높다기 보다는 암기 내용이 많다는 점을 고려하여 수업을 수강하면 좋습니다. 

1.2 키워드 별 개념 설명 

초반에 배우는 내용은 1) 항상성(Homeostasis)과 2) 의학적 기술(Medical imaging 및 Biomedical applications) 3) 몸을 구성하고 있는 성분들(물, 탄수화물, 단백질 지질)의 특징 4) 물질대사(metabolism)의 의미 5) 세포의 구성 6) 분자생물학 등을 배웁니다. 이 과정은 모두 고등학교 생명과학 및 일반화학/일반생물학에서 배운 내용의 수준으로 특별하게 새로운 내용은 없습니다.  

Figure 1. 항상성의 일 예시 – 체온조절  

이 과정이 모두 끝나면 우리 몸을 여러 부분으로 나누어 하나씩 공부하기 시작합니다. 이를 조직학(Histology)라고 하는데, 우리 몸에 있는 조직(Tissue)에 관한 학문이라고 생각하면 됩니다.  

처음에는 조직에 대해서 개략적으로 살펴보는 시간을 가집니다. 우리 몸의 조직은 크게 4가지 범주로 구분되는데, 각각은 1) 상피조직(Epithelial tissue), 2) 연결조직(Connective tissue), 3) 신경조직(Nervous tissue) 그리고 4) 근육조직(Muscular tissue)입니다. 이들의 종류와 구조 및 기능을 간략하게 공부하며, 이를 통해 조직공학(tissue engineering)의 기초 개념을 배웁니다.  

이 다음부터는 본격적으로 각 조직에 대해 자세히 공부합니다. 예를 들어 설명하면, 제일 처음에는 피부(integumentary system)에 대해 배우는데, 쉽게 피부를 배운다고 생각하면 됩니다. 대표적으로 피부와 피하조직(skin and subcutaneous tissue)의 구조와 기능, 머리카락(hair)와 손톱(nail)의 특징(ex. 머리카락의 색과 질감(Hair color/texture), Hair gross and loss) 그리고 피부병(skin disorders) 등을 배웁니다.  

Figure 2. 피부와 피하조직(skin and subcutaneous tissue)의 구조 

이렇게 피부조직들에 대한 전반적인 설명이 모두 끝나면 새로운 조직인 뼈조직에 대해 배우게 됩니다. 즉, 골격계(skeletal system)을 구성하는 여러 조직들에 대해 살펴보고 골성장(bone development)을 크게 두 가지로 구분하여 뼈의 성장 기전에 대해 공부합니다. 이외에도 뼈조직의 생리적 기능 및 골장애(bone disorder)에 대해서도 공부합니다. 

Figure 3. 손의 연골내골화(Endochondral Ossification) 과정 

이렇게 각 조직의 해부학적 구조와 생리학적 기능, 그 조직 가지고 있는 중요한 특징 및 장애 등을 계속해서 공부한다고 생각하면 됩니다. 이러한 방식으로 1) 근육(muscle), 2) 신경(nerve), 3) 자율신경계(autonomic nervous system), 4) 혈액(blood), 5) 심장(heart), 6) 폐(lung) 에 대해 각각 배우게 됩니다.    

 

2. 선배의 조언   

개인적으로 해당 내용들은 모두 중학교 고등학교 그리고 대학교 교양시간 생물학 수준으로 나옵니다. 실제 Heart나 Lung을 배울 때 배우는 혈류의 순환과정과 호흡기전 등은 모두 중학교 2학년 때 배우는 내용과 동일합니다. 다만, 그 내용들이 모두 합쳐져서 같이 공부하기 때문에 공부난이도가 쉽지 않습니다.  

이에 따라 해당 과목에 대한 시험을 대비하기 위해서는 철저한 복습이 요구된다고 할 것입니다. 또한 의학 용어가 다수 존재하는데 이들 단어가 서로 다른 뜻을 가짐에도 불구하고 철자가 비슷한 것들이 많이 이 또한 공부에 장애물이 될 수 있다고 생각됩니다. 대다수의 의학용어 등은 뜻을 가진 단어들의 결합으로 나타나기 때문에, 참고교재에는 해당 단어를 암기하기 쉽게 단어를 분절하여 뜻을 알려줍니다. 예를 들어 integumentary system에서 Hypodermis 구조를 배우는데, Hypodermis를 Hypo(=아래의)와 Dermis(=피부)라는 단어들의 합성으로 기억한다면 이후에 나오는 수 많은 단어들에 의해 헷갈리지 않고 공부할 수 있을 겁니다. 물론 처음에는 단어를 따로 찾아야 한다는 점에서 다소 귀찮을 수 있어도 이렇게 공부하는 것이 좋다고 생각됩니다.  

앞서 강조하였지만, 대다수의 내용이 일반생물학의 내용과 크게 다르지 않기 때문에, 세포생물공학을 수강하기 전에 일반생물학을 들으면 좋을 것 같습니다. 그렇지만, 내용 자체의 난도가 높은 것은 아니기에 암기에 자신 있다면 굳이 먼저 특정한 과목을 수강할 필요는 없다고 생각합니다.  

   

3. 진로 선택에 도움되는 점   

세포생물공학은 기본적으로 Histology를 배우는 과목이라고 생각하면 됩니다. Histology는 의학을 처음 배우는 학생들이 Anatomy, Physiology, Biochemistry와 함께 배우는 기초과목 중 하나입니다. 따라서 진로선택에 있어 즉각적으로 영향을 주는 과목이라고 보기에는 어렵습니다. 즉, 생명과 관련된 분야로 나가기 위해 배워야 하는 최소한의 지식을 익히는 과목이라고 생각하면 좋을 것 같습니다.  

 

4. 맺음말  

생명공학은 기본적으로 생물체의 특징을 기반으로 인간에게 도움되는 기술을 개발하는 것을 목적으로 하고 있습니다. 따라서 그렇지 아닌 영역도 있지만, 대부분의 경우 사람에게 적용할 수 있는 기술을 중요하게 취급하고 있습니다. 그렇기 때문에, 인간의 몸에 대한 기본적인 지식은 생명공학의 어떤 분야를 가더라도 알고 있어야 한다고 생각합니다.  

세포생물공학이라는 과목은 이러한 측면에서 인간의 몸에 대한 기초지식을 함양하도록 도와주는 과목이라고 생각하면 좋을 것 같습니다. 그리고 해당 과목의 수준이 그렇게 어려운 것은 아니기 때문에 생명공학의 길을 진지하게 생각하는 학생 외에도 인간의 몸 구조에 대해 관심을 갖는 학생들도 수강하기 적당하다고 생각합니다.   

Reference

[1] Saladin, K. (2018). Anatomy and physiology: The unity of form and function (8th ed.). McGraw Hill.