안계정 유원멘토 입시 상담 연구소 소장 /  전) EBS 과제탐구과정 강사
안계정 유원멘토 입시 상담 연구소 소장 /  전) EBS 과제탐구과정 강사

최근 제약 및 바이오업계는 ‘K-바이오’라는 이름으로 위상을 높이고 있습니다. 여기에 인공지능을 활용한 합성면역, 단일세포 교정기술, 나노백신 및 나노항체 기술까지 연구되고 있습니다. 삼성바이오로직스의 경우 미국 바이오젠이 보유한 삼성바이오에피스 지분 인수가 마무리되면 연매출 약 3조원 규모인 바이오 기업이 된다고 합니다. 이런 발전과 더불어 많은 인력들이 필요해 대학에서는 기업체와 다양한 협업을  통해 인재를 양성하고 있습니다. 

 

▶ 제약 · 바이오공학과

건국대 (줄기세포재생공학과), 경희대 (생체의공학과), 성균관대 (바이오메카트로닉스학과), 카톨릭대 (의생명공학과), 인하대 (생명공학과), 차의과학대 (바이오공학과), 한국외대 (바이오메디컬공학부) 등 많은 대학에 관련 학과가 개설되어  있습니다.  

 

▶ 제약 · 바이오공학에서 물리 수학이 중요한 이유

학생들의 대부분은 생명, 바이오 공학이라고 하면 화학과 생명과학이 중요하다고 생각합니다. 하지만 여기에 물리와 수학도 중요합니다. 대부분 대학의 교육과정을 살펴보면 물리화학이 필수과목으로 지정되어 있는 걸 볼 수 있습니다. 이 과목은 물리학의 기본원리인 열역학과 양자역학의 개념을 습득하고 이 내용을 화합물의 성질과 화학반응에 적용하는 부분을 배우고 있습니다. 물리를 공부하지 않은 학생들이 진학하는 경우 수업내용이 힘들 수 있어 미리 공부하기를 바란다는 선배들의 이야기도 있었습니다. 
수학의 경우는 자료를 분석하여 다양한 바이오소재 개발 및 프로그래밍을 통한 질병검출 및 신약개발에 사용되는 인공지능의 기본적인 학문이므로 통계학이나 미적분에 초점을 맞추어 학습할 필요가 있습니다. 

▶ 약대 · 바이오 진로 세특 작성 노하우
- 수학교과 · 인공지능수학을 활용하는 방법

교과 시간에 다양한 미분법을 배우고 미분방정식에 관심을 가지게 되었다고 함. 미분방정식은 시간이 지남에 따라 어떠한 현상이 변화하는 것을 묘사하고 예측하는 데 사용하는 수학 이론이라는 선생님의 설명을 듣고 실생활에는 어떻게 쓰일 수 있을까 고민하며 관련 탐구 활동을 진행함. 연립방정식이 복잡한 기기인 CT(컴퓨터단층촬영)를 이용한 의료영상이 대표적인 원리라는 것을 조사하고 너무 간단해 설마 그럴까하는 궁금증으로 CT원리에 대해 탐구함. CT 촬영 시 여러 각도에서 방사선이 투과되어 신체의 각 부분을 미지수로 하는 식이 필요하기 때문에 변수가 다양한 연립방정식이 나타난다는 사실을 알게 되었다고 함. 또한 감염병 발생 시 확산 경로를 예측하는 SIR 모델이 전염병 확산을 예측하는 원리를 공부하고 SIR 모델에 변수를 추가하여 미분방정식을 세워 미래를 예측하는 등 탐구력이 뛰어난 학생임. 

 

- 국어교과를 활용한 방법

다양한 작품을 사회 문화적 가치를 평가하는 활동에서 그 시대를 대표하는 메밀꽃 필 무렵을 읽고, 시대상을 반영하는 부분을 발췌하여 내용을 분석함. 떠돌이 장돌뱅이의 삶에 대한 무게와 정착하지 못한 사람의 삶을 통해 떠돌이 생활의 애환을 그려내는 모습에서 애잔함을 느꼈지만 메밀꽃이 핀 배경 묘사와 문체의 조화를 보면서 힘듦보다는 희망적인 작가의 메시지를 느낄 수 있었다고 함. 소설 내용 중 허 생원이 동이의 사연을 듣고 자신과 같이 왼손잡이임을 보고 나서 자신의 아들일 것이라는 생각을 갖게 되는 내용에서 아들일 가능성에 대해 호기심을 가지고 왼손잡이의 유전성에 대해 친구들과 토의 한 후 관련 내용을 발표함. 손잡이의 우성·열성에 대해 설명하고 부모의 손잡이를 가계도로 표현하여 확률을 계산하며, 유전 외에도 생활 습관에 따라 왼손잡이는 바뀔 수 있다는 것을 언급하고 소설 속 허 생원과 동이는 부자관계의 가능성은 적다고 판단함. 소설로 읽고 지날 수 있는 내용에도 호기심을 가지고 탐구하는 모습이 인상적인 학생임. 

 

- 사회교과를 활용한 방법

윤리적 문제 해결에 대한 내용을 학습한 후 인공지능의 발달로 인해 생명·공학적 윤리 문제에 관심을 가지게 되었다고 함. AI 기술이 인간과 어떻게 조화롭게 영위할 수 있는지, 그 해결책은 인문학에서 찾을 수 있다는 자신의 의견을 어필하였음. 또한 AI이 기업의 많은 부분을 차지하고 있는 애플 구글과 같은 플랫폼 기업에서도 윤리팀을 따로 구성하고 있다는 흥미로운 사실을 발표하여 친구들이 인문학의 중요성을 인식할 수 있도록 하였음. 
이후 ‘왜 일류의 기업들은 인문학에 주목하는가?’를 읽고 이 책에서 이야기하는 다섯 가지 인문학적 소양이 기업뿐만 아니라 생명공학자에게 필요하다고 생각하여 관련 진로의 친구들과 함께 본인에게 부족한 역량을 확인하고 서로 보완할 수 있는 부분에 의견을 나누는 모습을 볼 수 있었음.    

 

- 과학교과를 활용한 방법

세포내 유전 정보가 DNA에서 RNA, 리보솜으로 전달되는 전체 과정에 대해 학습한 후 단백질 생성 필수 정보 지닌 DNA, 해석한 정보 알맞게 옮기는 RNA의 역할에 대해 정확하게 알게 되었다고 활동지를 작성하였음. 이 과정에서 수학적 원리를 접목한 DNA 염기 서열 ‘세 글자 암호’의 법칙을 20가지 아미노산 정보 표현 위해 3개 염기 배열로 경우의 수로 정리하는 모습이 돋보임. 학생들이 쉽게 이해하기 위해 일상생활에서 사용하는 비밀번호의 조합을 숫자, 문자를 활용하여 사례를 활용하여 학생들이 집중하여 발표를 듣게 하였음. DNA의 네가지 염기 중 아미노산을 지정하는 위해 4×4×4=64개가 되는 이유에 대해 논리적으로 설명하며 이보다 더 길면 경제적이지 못하다는 자신의 의견도 덧붙임. 인체에서 일어나는 현상을 수학적 과학적 원리로 잘 적용하는 학생임.

이처럼 교과수업도 진로와 관련된 다양한 탐구를 할 수 있습니다. 

 

경력:

메타교육그룹 홍보이사
유원멘토입시연구소 소장
EBS 진학마스터&과제탐구 교원연수 강사