[연구실 대표 취재] 생체재료공학연구실

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Q. 연구실 소개를 간단하게 부탁 드립니다.

A. 저희 연구실은 생체재료공학 연구실(Biomaterials Engineering Lab)로 생체 친화적인 재료를 이용해 질병 특이적인 치료를 연구하는 곳이에요. 주로 연구하는 분야는 인지질, 콜레스테롤과 같이 우리 몸을 구성하는 물질과 FDA 승인을 받은 생체 친화적인 물질을 이용해 리포좀(liposome), 마이셀(Micelle) 등을 만들고 나노 크기의 조절 및 표면 개질을 통해 효과적인 치료가 가능한 연구들을 하고 있습니다. 바이오, 화학, 재료 공학을 기반으로 융합 연구를 하는 곳이라고 볼 수 있어요.

저희 교수님은 개방적이고 학생들과 굉장히 활발하게 소통하시기 때문에 전반적으로 자유로운 분위기에요. 특히, 학생들 스스로 연구 아이디어를 구상하고 진행할 수 있도록 적극적으로 지원해 주십니다.

연구실 구성원은 현재 포닥과정 1명, 박사과정 7명, 석사과정 5명으로 총 13명의 연구실 구성이 있습니다. 연구실의 규모가 작지 않음에도 불구하고 서로 두루두루 친하고 가깝게 지내서 분위기가 매우 좋아요. 본인의 연구가 아님에도 서로 연구와 관련한 의논과 조언이 오가는 문화가 있습니다. 또한, 학부 전공이 바이오및뇌공학과 뿐만 아니라 생물학, 재료, 전자 등 다양한 전공을 가진 학생들이 모여 있습니다.

Q. 현재 직접 연구하고 계시는 프로젝트는 어떤 것인가요?

A. 저는 세포에서 만들어지는 소포체인 엑소좀(exosome)을 이용해서 질병을 진단, 치료하는 연구를 하고 있어요. 엑소좀은 모세포의 생체 분자를 가지는 나노 크기의 입자이고 세포간 소통에 이용되기 때문에 다양한 응용이 가능합니다. 예를 들어 암세포의 엑소좀에는 암 특이적인 단백질이나 핵산이 존재하기 때문에 혈액 중에 있는 엑소좀 분석만으로 체내에 암세포가 존재하는지 진단할 수 있어요. 우선 엑소좀을 정확하게 연구하기 위해 다양한 생체 용액에서 엑소좀을 순수하게 분리하는 방법을 연구해 왔고, 이를 바탕으로 폐암과 혈액 암에서 암 특이적인 마커(marker)를 찾고 이를 진단에 응용하고 있습니다.

또한 치료를 위한 프로젝트로는 암세포 세포막에 특이적으로 융합(fusion)하는 리포좀을 연구하고 있습니다. 이 기술을 이용해 약물을 암 세포에 전달하면 약물이 엑소좀에 탑재되고 세포간 소통을 위해 엑소좀이 주변 암세포로 전달됩니다. 이런 원리를 이용해 일반적인 나노 입자로 약물이 전달되지 않는 암조직을 치료하는 연구를 하고 있습니다. 정리하면, 엑소좀이 가지는 특성을 이용하여 암세포를 진단하고 치료하는 연구를 하고 있어요.

Q.연구실 구성원들의 다른 주제는 어떤 것들이 있나요?

A. 저희 연구실 구성원들의 주요 관심사는 치료를 목적으로 하는 나노입자의 개발이에요. 리포좀이나 폐계면활성제를 비롯한 임상에서도 사용이 가능한 생체 친화적인 재료를 이용하여 다양한 종류의 암과 동맥경화 그리고 면역질환의 치료를 목표로 하고 있어요. 질병 세포 및 조직 주변환경에 맞춰 나노입자를 설계·엔지니어링 한 후에 치료효과를 입증하고 극대화하는데 노력을 기울이고 있습니다.

Q. 연구실에서 졸업한 후 진로는 어떻게 되나요?

A. 졸업 후 크게 병원, 학계, 회사로 나가 있습니다. UCLA, 칼텍과 같은 해외 명문대에서 박사과정 및 박사 후 연구원을 수학하는 졸업생도 있고 최근에는 국내 바이오&제약회사들의 규모가 확대되면서 기업으로의 취직도 활발해요. 삼성 바이오 로직스, 삼성 바이오 에피스, LG생명과학, SK케미컬, CJ 등 에 취업하고 있습니다. 이러한 회사뿐 아니라 생체재료와 약물전달시스템에 대한 지식을 기반으로 다양한 바이오 및 화학 기업으로 취직이 가능하다고 생각합니다. 아직 저희 연구실의 졸업생이 많지는 않지만 모두 원하는 곳으로 진로를 이어나가신 것 같습니다.

Q. 대학원 생활에서 가장 중요하다고 생각하는 것은 무엇인가요?

A. 저는 대학원 생활에서 두 가지가 중요하다고 생각해요. ‘연구에 대한 흥미’와 ‘체력’ 입니다. 일단 연구에 대한 흥미가 없으면 지속하기가 힘들고, 어려움을 극복하는 힘도 부족하게 돼요. 기술적인 한계는 노력하고, 시간을 투자하면 극복이 되는데 흥미가 없으면 그런 노력조차 힘에 부치죠. 연구를 하다 보면 단기간에 나오는 결과물들이 거의 없기 때문에, 끈기 있게 하려면 흥미가 기본이 되어야 해요. 이와 같은 이유로 체력도 좋아야 하죠. 대학원에 진학하면 최소 2년 이상 연구하고 실험을 해야 하는데, 체력이 좋아야 버틸 수 있어요. 실험에 집중하다 보면 체력이 많이 필요하기 때문에 꾸준히 운동도 하고 관리해야 한다고 생각해요.

Q. 연구 진행 시 어려운 점과 이를 극복하는 방법이 있다면?

A. 하고 있는 연구가 진척이 안되고 막힐 때 어려움을 느껴요. 그런데 그럴 때 주변의 다른 사람들과 비교를 하면 힘이 들어요. 나는 진행이 안 되는데, 다른 동료들이 논문을 투고하고 성과를 내는 것을 보면 조급해 질 수 있어요. 하지만 그럴수록 본인의 연구에 더 집중하고 시간을 더 투자하다 보면 자연스럽게 해결이 되었던 것 같아요. 스트레스가 심할 땐, 친구들과 술도 조금 먹고 운동도 하면서 해소도 해야겠죠. 하지만 결국엔 연구에 집중하는 것만이 문제를 해결하는 것 같아요. 그리고 태어난 지 100일된 아들이 있는데, 평일엔 아들과 영상 통화를 하거나 주말에 아들 얼굴을 보고 있으면 힘든 일도 잊게 돼요.

Q. 이 분야로 진학하려는 후배들에게 조언을 해 주신다면? 미리 준비하면 좋은 것이 있을까요?

A. 관심이 있다면 연구를 직접 경험해 보는 게 가장 좋을 거에요. 회사에 인턴제도가 있듯이 연구실 생활도 미리 경험해 보면 확실히 본인의 적성이나 흥미를 확인할 수 있잖아요. 연구실 생활을 하면서 자신과 잘 맞아 적극적으로 임한다면 그 분야에 필요한 기술과 배경 지식을 배울 기회가 충분히 있다고 생각합니다. 카이스트는 학부생의 연구실 경험을 적극 권장하고 시스템도 잘 마련되어 있기 때문에 적극 활용하면 좋은 것 같아요.

Interviewee: 정직한 박사과정 (jjhan@kaist.ac.kr)

Interviewer: 한현정 기자 (high516hj@kaist.ac.kr)